Text
                    АВТОМАТИЧЕСКИЕ
СИСТЕМЫ
КОММУТАЦИИ
Под редакuией
О. Н. Ивановой
Издание второе,
дополненное и переработанное
Допущено
Министерством связи СССР
в качестве учебника
для электротехнических
институтов связи
071.2~ 7
/
,.
~
r
'))..,_ _.
~~Л •
у-.._,1
Москва <1Связь ,► 197 8
1.
! -~ .t-J·
'L .!
1r1
•
!!~•.
,
_
\ •..
.,·
,r r1
i
\
--,


32.882 А18 Удк 621.395 (075.8 ~ ~, • АВТ О Р Ы: О. Н. ИВАИОВА, М. Ф. l(ОПП, 3. С. l(OXAHOBA, Г. Б. МЕТЕЛЬСl(Ий Лвтомаrические системы коммутации: Учебниr< для А18 вузов/Иванова О . Н . , Копп М. Ф., Коханова 3. С., Ме• тельский Г . Б.; Под ред. О. Н. Ивановой - 2-е изд., доп. и перераб. - М.: Связь, 1978. - 624 с., ил. Авт. уl(азаны на обороте тит. л. Впер.:1р.70к. Излагriются фиэичесине оснQвы телефонии, принцип евтоматнчес1<ой. номмутацин, способы построения управляющих устройств " методы пере­ дачи лине~"'шых и улравлнющих сигналов. Рассматриваются декадно - шаго­ вые, координатные, 1<вазиэле1<Трон11ые н электронные АТС. Пр1 водятся ыетоды расчета реле в схемах АТС, прию\ипы построения городс1шх теле­ фонных сетей, проектирование сетей II станцнонных сооружений, даются понятия об интегральных сетях связи, прнводятся методы техннческоА э1<сплуата цн11 АТС. Учебник рассчитан на студентов вузов связ11, Может быть полезен шнро!<ому кру_гу слецня.листов телефон1юii связи. 30602-097· А 045(01 )-78 42 - 78 ББК 32.882 6Ф1 .2 РЕЦЕ1-1ЗЕНТЫ: Р. А . ЛВЛКОВ, Н. Б. ПОКРОВСКИй, М. М. ПОДВИДЗ, ФЛНЬ ГЭН ЛИНЬ, В. И. ИСАЕВ, Г. 3 , МАКСИМОВ, В . И. БИТНЕР, Р. А. КОЛОСКОВА, Н И. ГОЛОБОРЩЕВ, Ю. П, БЫ­ КОВ, Л. И. ФЕДЧЕНКО, М. М. ЕГУНОВ, А. В . ТАНЬКО, Н. П. MAPl(ИI-1, © Издательство «Связь», 1978 r.
ПРЕДИСЛОВИЕ Учебник «Автоматические системы коммута­ ции» составлен в соответствии с новыми учебными лланами и программами (1974) для специальности «Автоматическая электрическая связь и телефонин» (0702). Настоящий учебник является существенно переработанным и дололненным по сравнению с учебни1<ом «Автоматичес!(ая 1юммутация и теле­ фония», вышедщим в двух частях в 1968-1969 rr. С более общих позиций изложены основы автома­ тической коммутации, при1щилы построения ком­ мутационных систем и управляющих устройств уз­ лов связи, вопросы технической эксплуатации АТС. Новыми для данного учебшша являются главы, . относящиеся к курсу «Электронная коммутация», J<оторый по существующему учебному плану вошел · В !(урс «Автоматичес!(ие системы rюммутации». Материал учебника базируется на общенаучных дисциплинах, курсах «Вычислительная математика», «Ми1<роэлектрониr<а», «Импульсная и вычислитель­ ная техни1<а», а также курсе «Основы дис1<ретной автоматики». В книге введение, § 2. 1- 2.4, гл. 3, 4, 10-16 написаны О. Н. И~ановой, § 5.13, rл. 6, 7 - М. Ф. Коллом, гл. 1, § 5.9-512, 5.14 - 3. С. Кохановой, § 2.5-2.11, § 5.1-5.8, гл. 8, 9- Г. Б. Метельс1шм, гл. 17-А. Я. Марковичем. Рукопись учебника была рассмотрена сотрудни­ ка ми 1<афедры «Автоматическая элепросвязь» Ле­ нинградского и Новосибирского институтов связи. Всем, рецензировавшим рукопись, авторы приносят глубокую благодарность за полезные у1<азания при подготовке рукоп·иси . Все замечания по книге просьба направлять в изд-во «Связь»: 101000, Москва-центр, Чистопруд­ ный бульвар, 2.
ВВЕДЕНИЕ В связи с быстрым ростом народного хозяйства Советского Сою­ за, подъемом культуры и повышением жизненного уровня населе ­ ния в значительной степени возросли объем передаваемой инфор­ мации и требования к качеству элеr<трической связи. Анализ по­ токов информации за длительное время по1<азывает, что возраста­ ние объема передаваемой информации пропорциона льно квадрату роста промышленного потенциала страны. Передача инфор\1аци;1 стала неотъемлемой частью любого технологического процесса; а также фактором, в значительной степени влияющим на произво• дительность труда. В. И. Ле,нин в первые годы после Великой Ок­ тябрьской революции указывал: «Крупное производство, машины. железные дороги, телефон - все это дает тысячи воз м ожносте11 сократить вчетверо рабочее время организованных рабочих, а°бес ­ печивая и м вчетверо большее благосостояние, че1\1 теперь» 1. Средства эле1просвязи играют все большую роль в удовлетво ­ рении растущих культурных потребностей населения. Развитию и совершенствованию средств электрической связи в нашей стране п ос тоя ,нно уделя ется большое внимание . Матерпалами XXV съез­ да КПСС предусмотрено дальнейшее р~звит и е всех в1-1дов связи, играющих исключительно важн у ю роль в управлении народным хозяйством в деле повышения материального и культурного уров­ ня советского народа. В десятом пятилетии предусматривается увеличение числа телефонных аппаратов на сети в 1,4 раза, а про­ тя женно сти каналов - в 1,6 раза. Электрическая связь является такой отраслью народного хо­ зяйства, которая в силу своей специфики взаимосв513ана со всем , -1 cфepaiVIИ деятельности гос уд арства - промышленностью, сель­ ским хозяйством, культурой, обороной. Ни один процесс в жизни общества не может происходить без обмена информацией, осуще­ ствляемого с помощью технических средств, объединенных в сеть электросвязи . Сеть эле1просвязи представляет собой сложный комплекv устройств, обе-спечивающих передачу и распределение между по• требителями различных видов информации: телеф онных перегово­ ров, телеграмм, передачу данных для ЭВМ, передачу программ радиовещания и телевидения . В сеть электросвязи входят передат­ чики и приемники информации, коммутационные узлы и каналы, с помощью которых соединяются передатчики и приемники с ком­ мутационными узлами и коммутационные узлы между собой. Высокие темпы развития народного хозяйства, оснащение про­ мышленности и сельского хозяйства новейшими техническим~~ 1 Лен ин В. И. Полн, собр, соч., т. 24, с. 371. 4
ср·едствами производства привели к созданию новых методов уп­ равления народным хозяйством и отдельными отраслями промыш­ ленности. Это, в свою очередь, вызвало поя~ление новых видов источников информации, таких, как счетно-вычислительные цент­ ры, используемые в управлении народным хозяйством, ЭВМ, при­ меняемые для целей управления при комплексной автоматизации производственных процес-сов, аппаратура дистанционного управле­ ния энерrо- и газосистемами и др. Увеличение объема передаваемой информации и появление ее новых видов требуют повышения технического уровня средств электрической связи путем внедрения новейших достижений науки . и техники, а также объединения всех средств электросвязи с целью повышения их использования в Единую общеrосударствеп• ную автоматизированную сеть связи страны . (ЕАСС), орrаниза• ционно и технически объединяющую в единый комплекс общегосу• дарственные и ведомственные сети связи страны и обеспечиваю­ щую передачу всех видов информации. ЕАСС подразделяется на первичную и вторичную сети связи. Первичная сеть представляет собой совокупность каналов (ли• ний), предназначенных для передачи информации различного ви• да. На базе первичной сети образуются . вторичные сети электро• связи, предназначенные для передачи в основном одного вида ин• формации: телефонной, телеграфной и т. д. Однако некоторые вто­ ричные сети могут использоваться для передачи нескольких видов информации . Основной частью ЕАСС является общегосударствен• ная аuтоматически коммутируемая телефонная сеть связи (ОГ АКТС), по которой осуществляется передача большей части информации ЕАСС. Сеть телефонной связи должна обеспеч11вать возможность установления соединений между абонентами, нахо· дящимися в любой части территории страны и за ее пределами . Кроме того, телефонная с еть общего пользования в случае необ• ходимости должна обеспечивать в озможность включения подвиж­ ных объектов: аатомобилей, поездов, самолетов. Втори<tн.ая телефонная сеть пр едстав-ляет собой совокупносп, станций и узлов комму т ации, оконечных абонентсl(ИХ устройств и соединнющих их между собой абонентских и соещ1нительных ли­ ний (каналов), организованных на базе каналов первичной сети ЕАСС. Передатчики информации служат для преобразования инфор­ мации в электрические с игналы, которые передаются по линии. Приемники служат для обратного преобразования электрических сигналов в информацию, удобную для пользования абонентом. Так, телефонный аппарат выполняет функции передатчика и приемника, поскольку при передаче преобразrет звуковые колеба ­ ния в электрические сигналы, поступающие в линию, а на прием­ ном конце осуществляет обратное преобразование электрических сигналов в звуковые колебания. Коммутационные станции и узлы служат для соединения кана- 5
лов (линий) и образова ния соединительного тракта между або• 11ентсIшми устройствами на время передачи информации. Телефонная сеть страны представляет собой совоr<упность ме• стных телефонных сетей (городских и сельс1<их), объединяемых в масштабе области (в отдельных случаях - масштабе части об· ласти или нескольких областей) в зоновые сети, которые, в свою очередь, объединяются в единую сеть с помощью между гор одных линий и коммутационных узлов. Такая структура тесно свнзана с административным построением нашей страны, оказывающим огромное влияние на характер потоков информации между або· нента ми телефонной сети связи. За столетний период своего развития техника телефонной свя• зи прошла длинный путь от примитивных телефонных аппаратов и ручных коммутаторов до современных электронных автоматиче­ ских телефонных станций, управляемых сnециализированнымv1 ЭВМ . В 1876 r. инженер А. Г. Белл (США) получил патент н;, изобретенное им телефонное устройство, благодаря котором у ста• ла возможной передача речи на расстояние с пом о щью элеIпри• ческнх сигналов . Русские инженеры и техники в этот начальный период разви• тин телефонной техники внесли существенный вклад - в дело улуч• шения конструкции телефонных аппаратов и повышения дально• сти действия телефонной связи. П. М. Г лубицкий разработал r1 получил патент на усовершенстпованный микрофон с угольны'VI порошком и мноrополюсный телефон (1883 г.) . Им же разработан способ питания микрофонов телефонных аппаратов от централь• ной батареи ( 1885 г.). Г. Г. Игнатьеву принадлежит идея исполь• зования в телефонном аппарате конденсатора для разделения це­ пей постоян11ого и переменного тока. Почти сразу после изобретения телефона появит~сь прелложе• ния по орrанпзацни телефонной связи между абонента~t'и с по• мощью простейших коммутаторов со штепселями, соединения на которых осуществлялись вручную оператором (телефонисткой). В 1878 r. была открыта перван в мире телефонная станция обще• го пользования в r. Нью-Хевен (США). Первые телефонные станции частного пользования в России были построены в 1880 r. на нескольких заводах Уфимской губер• нии. В 1882 r. появилпсь первые телефонные станции в Петербур• re, Москве, Одессе, Риге, а к 1900 г. были установлены телефоп • ные станции в 95 городах России. Уже в первые годы существовани,1 телефонной связи возникл-з идея автоматизации процесса соединения абонентс1<их аппаратов между собой. В 1887 г. русский инженер К. А. Мосцицкий разра· ботал АТС небольшой емкости - одну из первых АТС в мире, а в 1893 r. М. Ф. Фреfщенберг разработал АТС с шаговыми искате­ лями, макет которой был изготовлен в ~1астерских Одесского уни• верситета. В 1895 r- . М. Ф. Фрейденберг патентует идею примене• ния предыска -теля, а в 1896 r. создает машинныi'1 искатель. В этом 6
же rоду им были впервые введены ·в схему АТС предыскатель и групповой ис1,атель. В 1889 r. братья Строуджер получили патент на изобретеt1ны11 ими декадно-шаrовый искатель с подъемно-вращательным движе­ нием щеток. В 1892 г. в городе Ла-Порт (США) состоялся пус1< первой АТС на искателях Строуджера. Коммутационная техниI<а в это время быстро развиваласI,, при• че_ м техника ручной коммутации достигла большого совершенства. Примером этого может служить Центральная московская теле­ фонная станция, емкость которой в 1916 r. составляла 60 ООО но­ меров. Однако основные усилия инженерной мысли в это время были направлены на создание более эффективных средств авто­ матической коммутации. Быстрое развитие техники АТС нача­ лось после изобретения декадно-шаrовых искателей. С ростом те­ лефонных сетей , особенно в крупных городах, стали сказываться недостатки, присущие декадно-шаrовы м системам АТС: 11едо ста­ то,Iная надежно::ть, большие эксплуатационные расходы, малан емкость контактного поля ис1<ателей, большие затраты на по--:тр ое ­ пие телефон ны х сетей. 13 1910-1920 rг. нашеrо столетня появиJIся ряд новых систем АТС с искателями большой емкости на 300-500 ли1111й. Для прн­ ведення в движение искателей большой емкости применяется ма­ шинный привод, вследствие чеrо эти системы АТС · получили на­ зван11е ма шинных . Машинные сисн'м1..,I АТС получили шнрок ое развитне в ряде стран в 1920-1930 п . : «панеJI1..,11ая» система в США, система «Ротари» во Франции, Бельгии, система «Эриксон» в Швеции, СССР и в неI<0торых друrих странах. Сложность производства приборов машинных А ГС, маJше возможности автоматизации их производства, значительные за­ траты труда на эксплуатацию привели 1{ необходимости разработ­ ки новых систем АТС , свободных от этих недостатков. Та1<ими системами стали координатные, в I,оторых для коммутации разr о ­ ворноrо тракта используются электромеханические приборы, на­ зываемые многократными координатными соединителями (МКС), а для uелей управления применяются общие релейные устройства, обслуживающие группу приборов. · Эти системы АТС отвечают требованиям построения крупных телефонных сетей, обеспечивают с у щественное сокращение эксплуатационных расходов на обслу• живание станций за счет более высокой надежности действия обо­ рудования. Послевоенный период ознаменовался бурным развитием элек­ трошши и вычислительной техники, которые оказали свое влияние на раз витие коммутационной техники. Сначала появились станции механоэлектронноrо типа, в которых коммутация разговорного тракта осуществлялась электромеханическими приборами , таки­ ми, как координатные или кодовые соединители, а управляющие устройства в основном выполнялись на электронных элем ентах. Однако в этих системах главное преимущество электронных эле­ ментов (их быстродействие) полностью не использовалось из-за 7
невысокой скорости работы riриборов раз говорного тракта. В 1950-1960 гг. были предприняты многочисленные попытки соз­ дания полностью электронных АТС, одна ко эти попtпки не увен­ чалис ь успех о м ввиду больших трудностей со здания экономичног о электронного контакта для коммутаuии канало в, п о которым пе­ редаются аналоговые сигналы. В 1960- 1965 гг . были созданы ква­ зиэлектронные системы АТС, в которых коммутаuия разговорного тракта осуществляется быстродействующими электром еханически­ ми приборами, герконовыми реле, ферридами, реле типа ESK, а устройства управления выполнены на электронных приборах. В последние годы появилась возможность использования бы• стродействующих электр о нных приборов в системах с временнь1м делением каналов, в которых аналоговые сигналы передаются в виде дискретных значений . Это позволяет в промежутках между импульсами одного сообщения передавать импульсы другого со• общения. Преобразование аналоговых сигналов (речевых) в дИ · скретные может осуществляться на оконечной станции, в которую включена абонентская линия, или в аппарате абонента. Та!<ая си• стема временного уплотнения может быть использована не только на линейных уча~тках соединительного тракта, н о и на внутри• станционных участках. Системы 1<оммутации, в которых аппарату• ра коммутации и уплотнения выполнена на единых при!щипах и на единой элементной базе, а все виды информации · передаются по сети связи в единой цифровой форме, назывi::!ются uн.теграль­ нылrи. В настоящее время ведутся разработки интегральных сетей связи, где широкое применение найдут системы передачи с им• пульсно - кодовой модуляцией (ИКМ) и электронные узлы ком~1у• тации. Для управляющих устройсrв в новых системах коммута• ции используются электронные специализированные управляющи~ машины.
ГЛАВА 1' ТЕЛЕФОННЫЕ ТРАКТЫ И АППАРАТЫ 1.1 . ТЕЛЕФОННЫЕ ТРАКТЫ И ИХ СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ Процесс преобразования речевых сигналов в электрические, пере­ дача их на расстояние и преобразование последних вновь в рече­ вые сигналы называется телефонной передачей речи. Для осу­ ществления телефонной передачи создаются телефонные тракты, содержащие а1<'устико-электрические (микрофоны М) и электро­ акустические (телефоны Т) преобразователи, являющиеся состав­ ными частями телефонного аппарата ТА, а также соединительные тракты, состоящие из линейных и станционных устройств сети связи. Телефонные аппараты предназначены для п риема н передача nызывных и речевых сигналов, для посылки адресных (набор но­ мера) сигналов. С помощью телефона ТА обеспечивается прием тональных сигналов, извещающих абонента в процессе создания тракта телефонной передачи о состоянии станционны х и линейных у стройств, а также о состоянии ТА вызываемого абонента. Адрес­ ную информацию, т. е. информацию о номере ТА вызываемого абонента, передают с помощью номеронабирателя ТА. Линейные устройства обеспечивают соед ине ние теле фонных ап паратов с телефонными станциями и станций между собой. Станционные устройства по адресной информации обеспечивают соединение ручным или автоматическим способом станцион ных ..i: линейных участков тракта на время ра_зговора. Телефонные тракты могут быть двухпроводными, четырехпро­ водными, а также составленными из двух- и четырехпроводных участков. На рис. 1.1 показан четырехпрово.п.ной телефонный Рис. 1.1 . Телеф онный qе­ тырехпроводный тра I<т тракт, который состоит из двух двухпрово.п.ных телефонных трак­ тов одностороннего действия и обеспечивает двустороннюю пере­ дачу речи. Четырехпроводной т елефонн ый тракт включает в себя по два участка воздушной среды между преобразователя ми и р~- 9
чевым и слуховым аппаратами человека на каждом конце трак• та, четырехпроводные телефонные аппараты ТА, абонентские ли• нии АЛ, станционные устройства телефонных станций (ТС) и со• единительную линию (СЛ), соединяющ·ую эти станции между со• бой. Четырехпроводной тракт может быть образован с помощью двух двухпроводных физических кабельных или воздушных линий. Тракт такого вида устойчив против самовозбуждения вследствие незначительн ого электромагнитного влияния между параллель• ными участками односторонних, двухпроводных трактов и неболь• шой акустической связи между микрофоном и телефоном, рабо• тающим в условиях нагрузки на ухо человека. Применение на городских телефонных сетях четырехпровод• ных трактов с использованием четырех жил кабеля эконо-t">fическlf нецелесообразно. Поэтому в ТА вводится двухобмоточный транс• форматор (рис. 1.2) или трехобмоточный с балансным контуро м, те те '}.., -: .~'::.~':.t~--< Рис. 1.2 . Телефонный 1 тракт е двухnровод- 1 нымн лннеr~ны!11н и 1 станuионными участ• L __ ....JM _ ками , с помощью которого обеспечивается подключение преобразовате• лей ТА r< двухпроводной АЛ. Трехобмоточный трансформатор с балансным контуром образует дифференцнальную систему ДС, которая умен1,шает электрическую обратную связь между микро• фоном и телефоном телефонного аппарата . Стремление повысить использование физических воздушных, кабельных соединительных линий большой протяж~нности приво­ дит к необходимости введения многоканальных систем передачи, требующих перехода с двухпроводной линии на qетырехпроводной телефонный канал и наоборот (рис. 1.3). Для этой цели на теле• те те ТСЛС(/J, мнал Рис. 1.3. Телефонный тракт с двухпровод- Гi-=-с~!~~~~~:=:::::;;Е:::::;~~~=.о!~ вы ми и qетырехпро- водн ы ми ;1инейиыми - __ J M уqастками фонных станциях устанавливаются днфферевuиальньте системы . Однако таким трактам свойственна электрическая обратная связь между передающим и принимающим участками тракта, включае• мыми в ДС. Электричес1<ая обратная связь, обусловленная несо• вершенством балансироnки ДС, снижает устойчивость тракта про• тив самовозбужденин. Дли повышения устойчивости тракта необ• 10
ходимо создавать коммутационные · системы, позволяющие комм у ­ тировать четырехпроводные участки траюа, что со1,ращает число де, последовательно включенных в телефонный тракт. • Основными требованиями; предъявляемыми к качеству переда­ чи речи по телефонному тракту, являются разборчивость, гро ,н ­ кость и натуральность воспроизводимой речи на приемном конце тракта, что необходимо для ведения разговора без напряжения. Для оценки качестпа передачи речи по телефонным трактам, от­ дельным его участкам международный консультативный комитет по телеграфии и телефонии МККТТ разработал нормы оценки ка­ чества телефонной передачи, а по ним - специальные э-rалонные тракты для получения количественных оценок качества. Качество телефонной передачи в значительной мере определяется телефо­ нометрическими, электроакустнческими, электрическими, механи­ ческими и климатическими параметрами телефонных аппаратов. Параметры ТА нормируются и должны соответствовать ГОСТ 7153-68. Структурная схема телефонного аппарата АТС приведена на рис. 1.4 . Телефонный аппарат содержит: вызывные, разговорные . приборы, рь1чаж11ый пере1шючатель РП, номеронабиратель. Но­ меронабиратель обеспечивает передачу адресной ннформации и Разео/Jорные пр111fоры РП Л1 Л2 Рис. 1.4 . Структурная схема телефонного аппарата может быть дисковым (НД) или кнопочным (Н!(), который иног­ да называется тастатурой. Переключение провода • Л 1 абонентскоii линии от вызывных приборов к разговорным осуществляется ры­ чажным переключателем РП. К вызывным приборам относятся приемники, а иногда и передатчики сигналов вызова, к разговор­ ным - микрофон, телефон или громкого воритель и дифферен­ циальная система де. При передаче речи на передающем конце тракта звуковые ко­ лебания от рта говорящего воздействуют на микрофон, а на при­ емном конце тракта звуковые колебания, создаваемые телефоном, воздействуют на ух о слушающего. В воздушных пространствах между преобразователями и органами речи и слуха челове1;а Oll· 11
разуются звуковые поля, которые также являются звеньями трак­ та. Поэтому, прежде чем перейти к изучению преобразователей, необходимо рассмотреть основные характеристики звукового по• ля, свойства звуков речи и слуха человека. 1.2 . ЗВУКОВОЕ ПОЛЕ И ЕГО ОСНОВНЫЕ ХАРАRТЕРИСТ:й::КИ Пространство, в котором распространяются звуковые волны, на• зывают звуковы ,н полем. Процесс пр еобра зования и распростране­ ния звуков в звуковом поле обусловлен взаимодействием моле1<ул упругой среды. Звуковое поле характеризуется смещением моле• кул среды от положения их устойчивого равновесия х и скоростью колебания молекул v. Для простого гармонического звука х=Х"sinФt; dx V= dt=ФХмCOSCuf =VмCOSСйt, (l.l) (1 2) где Хм - амплитуда смещения молекул среды в проuессе колеба• !-JИЙ; w - угловая частота · колебаний; t - время колебаний; v - акустическая скорость; Vм - амплитуда акустической скорости. Э нергетическими характеристиками звукового поля являются звуковое давление p(t) и интенсивность звука J. Звуковым давление.м называется избыточное по сравнению о атмосферным давлением в данной точке звукового поля, созда• ваемое источником звука. Результирующее давление в данной TO'I• J<e звукового поля составит JJ = Рат+ JJ (t), (1.3) где Рат - атмосферное давление; p(t) - избыточное над атмо• сфе рным переменное звуковое давление. Закон изменения звукового давления определяется характером колебаний тела, возбуждающего звук. Для rармоничес1юrо коле­ бания p(t) = Pмsiпwt, (1 .4) где Рм - амплитуда изменения звукового давления. При расчетах пользуются действующим значением звукового давления, которое для гармонического звука равно Р = Рм!У2. (l .5) Единицей звукового давления является паскаль (Па}, численно равный силе в один ньютон, деленной на один квадратный метр [Н/м2]. . Ин.тенсивн,остью звука называется удельная мощность (мощ• ность, приходящаяся на единицу площади), переносимая звуковой волной. Интенсивность звука / выражается в ваттах на квадрат◄ ный метр (Вт/м 2 ). При телефонной передаче речи с некоторым приближением принимают, что звуковая энергия переносится пло~ екай волной. 12
Для звукового поля с плоскими волнами акустическое сопро• тивление измеряется в килограммах, деленных на метр квадрат­ ный в секунду (кг/м 2с) 1 и определяется по формуле PfV •ро, (1.6) откуда V=P/po, (1.7) где V= Vм/V2 - действующее значение акустической скорости; р - плотность воздуха; с - скорость звука. Поскольку по определению интенсивность звука является удельной мощностью, то можно записать __ .,. J=PV. (1.8) Подставив в (1.8) выражение (1.7) , получим J = Р~/рс. (1.9) При нормальном атмосферном давлении и температуре 20°С плотность воздуха р= 1,205 кг/м 3 и скорость с=344 м/с. При этих условиях получены выражения. дJIЯ J и Р, имеющие практическое значениеi J = 2,41 .10-з Р2; Р~20,4vт. (1.1 О) (1.11) • Для расчетов и количественного анализа акустических явле ­ ний удобнее пользоваться не абсолютными характеристиками зву­ кового поля, а их уровнями, выраженными в относительных лога­ рифмических единицах децибелах (дБ), соответствующи ми опреде­ ленным физиологическим ощущениям. Это объясняе тся весьма широкими пределами изменения величин J и Р. Поэтому исполь­ зование абсолют н ых величин приводит к неудобствам . при вычис­ лениях и их rрафическом изображении. Кроме того, изменение ин­ тенсивности звука ухо человека ощущает как изменение его гром­ кости. Ощущение прироста громкости звука с увеличением его и1-r­ тенсивности подчиняется психофизиологическому закону Вебера­ Фехнера, по которому прирост ощущения пропорционален лога­ рифму отношения раздражении. Для получения прироста ощуще­ ния в децибелах коэффициент пропорциональности принима ю11 равным десяти. Для определения уровней интенсивности и звукового давления на любой частоте приняты интен,сuвн,ость нулевого уровня Jo=I = 10-12 Вт/м 2 и • звуковое давление нулевого уровня Ро= = 2- I0-5 Па. Величины 10 и Р0 приблизительно соответствуют ми:­ нимальной интенсивности и минимальному звуковому давлению, воспринимаемыми человеческим ухом в области частоты 1000 Гц. Таким образом, уровни интенсивности и звукового давления, из­ меряемые в децибелах, вычисляются по формуле J р2 р В= 10lg- = l0Jg- = 201g-. (1.12) !о Р5 Ро iЗ
Для определения уровней сложных звуков, например звуков речи или шумов, используется понятие спектральных уровней В1, т. е. уровней энергии, приходящейся на полосу частот шириной 1 Гц. Если суммарная интенсивность сложного звука или шума а полосе частот Лf равна Jм, то спектральная интенсивность бу• дет 11=! м/Лf, а спектральный уровень интенсивности J1 JЛ1 В1=1Olg7;=1O!g-:,;;- - 1O!gЛf=Вл , - 1Olg Л f, (1.13 где Вл t - уровень интенсивности звука, просуммированной в по• лосе частот Лf. 1.3 . ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА СЛУХА И ОЦЕНКИ СЛУХОВОГО ОЩУЩЕНИЯ Звуковое ощущение у человеr<а возникает вследствие воздей ствия на барабанную перепонку органа слуха упругих колебаний ере• ды. Орган слуха человека может улавливать тол!:iко те зву1<0вые колебания, интенсивность звука которых болLше некоторой мини ­ мальной величины, называемой порого.м слышимости . Кривая, со• единяющая точки, соответствующие порогу слышимости каждо11 из частот, называется кривой порога слышимости. Для каждой частоты звукового диапазона с увеличением интенсивности звука возрастает громкость звука данной частоты до тех пор, пока в ухе не возникает ощущение боли. Эта величина интенсивности звука называется порогом болевого ощущения.. Кривая,, соединяю• 14 1 бrг. мТ !О 1 2 10° 10· 10· 10· ·+- J- ~ :;::: J~~ 1'- ' ~~ t---.. 10° 10· 10·6 ....... ~~ г---....:- 7 /О 10·8 ш·9 70·/ 10'' 10·12 о f ~~~ ~ 1'-..~ ~--...... ПСМ' " 130 120 1 110-- 100 80 80 - 70 ....... бО 1'.. "t-. 50 г-,.,. .... ,,о "'" ~.... ""1 ,. JO ;:::_ ........ 20 пс " ш.:. - о ПбО / t<-... 1,,, ~ 1,,,1,,,~ г-,.. ._1,, ~ -1, ........ "' "' ,}' 1, -- 1, ,.._ .... 1, ._ .... 1, t-,... .,_i;, 1.. , 1i t-,. . . ..... 1__,/ ~- -./ V V v_ 1,/ 1,,,-;;г V 1/ ./ r.1/ IJ!f' fJ{/ 120 110 100 80 80 70 60 50 ~(/ JO 'lO 10 о 20 JO 100 20{} 500 10(10 2000 ,JO(JO 10000 f, Ги, . Рис. 1.5. Область слухового _вЬсприя тия и · кривые • равной гро мкости: ПС - порог слышимости; ПСМ - пор~r ·слышимости мо• 11оуралы1ый; ПБО - порог 6011еного ощуще1111я
щая точки, соответств у ющие порогу болевого ощущения каждоf1 нз частот, называется кривой порога болевого ощущения. Указан­ ным и кривыми как по частоте, так и по интенсивности огра ничена область слухового ощущения (рис. 1.5) . Пороги слышимости звуков при мон оуральн ом (одним ухом) ПСМ и биноуральном (двумя ушам и) слушании ПС различны. Биноуральный порог лежит не­ с1<олько ниже моноурального, так как при слушании двумя ушами результирующий порог определяется сложением слуховых ощуще­ ний. Между пороговыми кривыми находится множество кривых слухового восприятин равной громкости. Каждая из этих кривых явлнется г еометрическим местом точек, соответствующих тонам разных частот и имеющих равную гром1юсть. Кривые слухового восприятия или крив~е равной громкости говорят о широких возможностях и об исключительном совершен­ стве уха как индикаторе звуковых колебаний. Например, при ча­ стоте 1000 Гц человеческое ухо способно воспринимать звуковые колебания интенсивностью от 1 до 10-12 Вт/м 2 , т. е. интенсивность слышимо го на этой частоте звука лежит в пределах, относящи хся друг к дру гу как 10 12 . Это отношение называется диналtи 1tески,1t ииапазоном слуха и выражается в децибелах (дБ) .! Bu = 10\g 10 _ 12 = 120. (1.14) Уровень ощущения является разностью -уровня интенсивност 11 з вука определенной частоты и уровня интенсивности звука той же частоты на пороге слышимости и определнется J 1п.о • S=10\g- 1 - = В- ~0 , ~о= 10\g-, (1 .1 5), (1.16) п.о lo где lп.с - интенсивность звука с частотой f на пороге спыши мо­ сти; ~о - уровень интенсивности звука на пороге слышимости (по­ роговый уровень). При воздействии на ухо человека сложных звуков (звуков ре­ чи, шума) со сплошным спектром частот каждое волокно основной мембран ы внутреннего уха воз- 6 ~и уждается не только звуковым го колебанием с резонансной часто- 28 той, которой соответствует часто- т а его собственных колебаний, но Z4 п составляющими спектра, лежа- 22 шнмI1 ниже и выше резонансной 20 частоты в определенных пределах. Полоса частот, ограниченна_я эти- 18 ми пределами, называется крати- 78 ческой полосой слуха Лfи. Она ха- 1* рактеризует интегральную и из- ~ бирательную способности слуха ~ ~ !,, ._ -- / 11 ~~~ 1.1 ~ 1 l/l.1J.,, /l/ Vz по частоте. За счет· интегральной способности слуха происходит усI1лен11е слухового . ощущення Рис. 1.6. Частотная зависимость ло­ гарифмической широты критическо~"г · по .юсы слуха 15
на каждой частоте спектра. Приращение уровня ощущения в этом случае оценивается логарифмической шириной критической поло­ сы слуха К= 10 lg Лfн. Зависимость этой величины от средней ча­ стоты критической полосы слуха f 1 представлена на рис. 1.6 при моноуральном (кривая 1) и виноуральном (кривая 2) слушании. Уровень ощущения участка звука сплошного спектра, опреде­ ленный с учетом критической полосы слуха Лfк, средняя частота которого совпадает со средней частотой воспринимаемого ухом участка спектра, называется эффективным уровн.ем ощущения. Эф­ фективный уровень ощущения вычисляет ся по формуле S, = В1+к-~о, (1.17) которая получена из выражения • Jл' J Sэ=Влt" - ~о=l0!g~- Во=101g- 1 +l0JgЛf"- Bo, (1 .18) la lo где Вми-уровень интенсивности в полосе Лfн; !1-спектраль• ная интенсивность звука сплошного спектра в пределах Лfи; В1 - спектральный уровень интенсивности звука в полосе Лfн со сред­ ней частотой f1; к= 10 lg Лfи - логарифмическая ширина критиче­ ской полосы слуха. Сумма В1 +к определяет общую величину энергии, создающую результирующий эффект на данной частоте f1, которой соответст­ вуют спектр а льный ур.овен.ь 8 1 и логарифмическая ширина крити­ ческой полосы слуха к. Мерой громкости звука является уровень громкости. Звуковые колебания с разными част отами и одинаковыми интенсивностями воспринимаются с разной громкостью. Колебанин с разными ча­ стотами и интенсивностями могут восприниматься с одинаковой громкостью, если точки, соответств ую щие этим интенсивностям. лежат на одной кривой равной громкости . Например, громкость звука f = 0,2 кГц и J = 10 -в Вт/м 2 будет равна громкости звука f=\кГuиJ=- 10 Вт/м 2 (см . рис. 1.5). Такие звуки называют­ ся равногрол,ищлш. Уровень громкости звука любой частоты опре­ деляют уровнем интенсивности звука с частотой 1000 Гц, равно­ громкого с этим звуком. Уровень громкости измеряется в фонах (фон ). Уровень громкости звука определенной частоты определя­ ется по кривым равной громкости или рассчитывае-гся по формуле (1. l9) где 11000 - интенсивность звука f = 1000 Гц, равногромкого с за­ данным звуком. С помощью кривых равной громкости (см. рис. 1.5) можно ре­ шать очень важный вопрос о характере звучания при воспроизве­ дении звука с пониженной или повышенной громкостью по срав­ нению с громкостью оригинального звучания . Человеческое ухо обладает свойством -изменять свою чувстви­ тельность; приспосабливаясь к гроl\шости воспринимаемого звука 16
вследствие изменения порога слышимости. Это свойство называет­ ся адаптацией слуха. Процесс адаптации происходит не мгновен­ но, а с некоторым запаздыванием во времени (З·-5 с). С этим яв­ лением приходится· считаться при разработке схем телефонных аппаратов. Если орган слуха находится под воздействием двух звуков различных громкостей, то более гро мкий звук, даже при значи­ тельной разнице в частотах, заглушает слабый звук и ухо воспри­ ни мае т не два, а один звук. Это явление называется маскировкой РД fмft 2fмfz Jfм 4-fм f Рис . 1.7 . Изменение порога, слышимо­ сти маскирующим звуком: ПС - пороr слышимости; НПС - нопый п оро г слышимости М,!Jб 8() 7() бfJ 50 40 30 20 10 1/ / 1/ !/ 1/ / 1/ / О Z,rJ5 -/ООlfJ2030❖О50БfJ7080 Рис. 1.8 . Зависим ость маскировки звуком сплошного спектра от эф­ фективного уровня ощущ€ш1я шу­ ма звука. Маскирующее действие может быть количественно оценено повышением порога слышимости какого-либо звука при одновре­ менном воздействии маскирующего звука. Влияние маскировки звуков при их восприятии человечески м ухом можно показать на рис. 1.7. Полезный сигнал состоит из двух тонов частот f 1 и f2 со звуковым давлением Р 1 и Р2 соответ ственно, маскирующий тон имеет частоту fм и звуковое давление Рм. Зв у"ковое давление Р" превышает звуковое давление тонов частотами f1 и f2, поэтому по­ следние не воспринимаются. При отсутствии маскирующего тона fм все составляющие полезного сигна ла будут восприниматься ор­ ганом слуха. Эффект маскировки, как видно из рис. 1.7, проявляется н~ только в области частот, близких к основному маскирующему то­ ну, но и в области его гармоник . Маскирующее действие могут ока­ зать шумы и переходные разговоры с соседних телефонных тр-ак­ тов. К:оличественной оценкой маскировки М является разность между уровнем интенсивности на новом пороге слышимости НПС полезного звука при наличии маскирующего звука и уровнем ин­ тенсивности на пороге слышимости ПС этого же звука при отсут­ ствии маскирующего звука: М = ~м-~о· (1.20) Если маск.ировка осуществляется не чистым тоном, а шумом со сплошным спектром, что имеет место на практике, то сдвиг пopo- fl7~- 2~7 17
га слышимости на каждой частоте f1 в . силу интегральной способ• ности слуха будет создаваться составляющими маскирующеr.) спектра, заключенными в пределах полосы Лfк, центром которой Вш, iJБ 30 20 10 о ..... г--.. r--- . ~ ............ "'r-,.._ '\ является данная частота f1. Расчет маскировки при воздейст­ вии на полезные сигналы шума сплош• ного спектра проводится с учетом эф­ фективного уровня ощущения шума, который принято обозначать Z, Z = Вш+ К-~о• (1.21) -/О 0,1 0,3 0,7 2 J f,x(14 Рассчитав Z по графику зависимости M=f(Z) (рис. 1.8), определяют величи• Рис. 1.9 . Спектральная харак• ну · маскировки М. Спектральный уро• терисп11<а комнатного шума вень шума Вш находится по его спек• тральной характеристике Вш=ср(f). Характеристика комнатного шума с уровнем 60 дБ приведена на рнс. 1.9 . 1.4 . ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА И ХАРАКТЕРИСТИКИ 3ВУ:КОВ РЕЧИ Образовани~ звуков речи происходит в результате работы голосо• вого аппарата человека. В процессе разговора JJегкие через брон­ хи и трахею создают поток воздуха, поступающий через вибри­ рующие голосовые связки. Голосовые связки, то сжимая, то оп,ры, вая голосов ую щель , пропускают воздух И\'!пульсами. (рис. 1.10), частота сле дования которых постоянна для данного человека и t Рис. 1.10. Вре'-'lенная характерисrика первичного звука Р,,, nfo f Рис. 1. 11. Амплитудно-чDстотны1i спектр импульсов звукового давления равна частоте свободных колебаний голосопых связок. Частотный спектр получающегося при этом звукового давления (рис. 1.11), содержит большое число гармонических составляющнх, амплитуда которых уменьшается с ростом частоты. Высота основного тона (fo) характеризует тон голоса tопорящеrо: бас - 80-320 Гu: со• прано - 250-1200 Гц. Основной тон в большинстве случаев поч• ти не играет роли для распознавания звуков речи. При этом 65%] мощности приходrпся на звуковые колебания с· частотами LIO 500 Гц. Воздушная струя проходит через систему резонаторов.,. 18
которые обр азуются воздушными о-бъемами полостей рта и rrосо­ глотки, видоизменяющихся в процессе произнесения различных звуков положе нием языка, зубов и губ. Наличие этой системы резонаторов обусловливает изменение гармонических составляющих: амплитуды одних усиливаются, других ослабляются. Характерные для разных звуков речи усилен­ ные области частот называются формантны.ми областя1,1и или про­ сто форманта.ми (рис . 1.12).. Форманта характеризуется либо за- f-н форманта, ~~\t I;;iт::~1 11 I- \ \ 1J L...J..-L..~....1-J \ fo2fo nfo f об 70 50 50 40 1/ / [_. I./ JOO,t 0,2 ,_ Вр -......... 1-1-- г---.... ~,- .__ Вф ........_ - ""r--.. r---... [/,Jf 2 Рис . 1.12. Амплитудно-частотный cneI<тp сфор.11ированн ого звука Рис. 1.13. Спектральные уровни ин­ тенсивност11 русской речи ( В v) Р1 формант (ВФ) нимаемой ею частотной полосой, либо средней частотой, соответ­ ствующей максимуму амплитуды звукового давления в формант­ ной полосе, и средним уровнем энергии в этой поло се. Звуки речи различаются друг от друга по числу формант и их расположению в частотном спектре. Разборчивость передаваемой речи зависит от того, какая часть формант дошла до уха слу­ шающего без искажений и какая исказилась. Менее мощные со­ ставляющие, лежащие между формантами, определнют индиви­ дуальные особенности голосового аппарата человека, тембр речи и вместе с основным тоном позволяют узнавать говорящего по го­ лосу. Представленный выше вид спектральной характеристики (см. рис. 1.12) соответствует гласному звуку, обладающему периодич­ ностью. Согласные звуки образуются без участия голосовых свя­ зок вследствие трения струи воздуха при прохождении его через отверстие между зубами и твердым небом. Согласные звуки непе­ риодичные, их частотные спектры полностью сплошные или содер­ жат в своем составе участки сплошного спектра. Они также раз­ личаются формантами. Речевой сигнал несет в себе информацию смыслов ую и интонационную, информацию о типе голоса и его индивидуальной окраске. При разговоре средней громкости сум­ марная ·действующая величина звукового давления на расстоянии 1 м от рта говорящего равна приблизительно О, 1 Н/м 2 . На основании исследования звуков русской речи можно ука­ зать основные их спектральные и временнъ1е характеристики. К спек.тралы-LЫАt .характеристикам относятся: диапазон частот звуков русской речи, занимающий полосу ча­ стотот80до12ОООГц; 19
диапазон основных тонов, занимающий полосу от 80 до 300 Гц, причем частота основного тона п р и разговоре составляет для мужчины 150 Гц, для женщины 250 Гц; диапазон формант, занимающий полосу частот от 200 до 8600 Гц; число формант в звуках, достигающее в отдельных звуках шести. Однако определяющими для каждого звука являются одна или две из них. Большая часть формант находится · в диапазоне частот от 300 до 3400 Гц, поэтому этот диапазон частот рекомен ­ дован МК:К:ТТ для передачи по телефонному тракту; спектр речи, характеризующий зависимость среднего в течение длительного времени спектрального уровня интенсивности речи Вр от частоты. Эта зависимость для русской речи при суммарном де й ствующем звуковом давлении 1,5 Н/м 2 приведена на рис. 1.13. На этом же рисунке представлен такж е спектр альный ур ов ень фор.мант ВФ в зависимости от частоты. Уровень Вр больше уровня ВФ, т а ~< как частотный спектр речи, кроме формант, содержит и другие составляющие звуков _речи. Спектральные характеристики звуков речи являются главными, но для распознавания особенно согласных звуков существенное значение имеют и временнь1е фак­ торы. К врелtеннь~м характеристикам относятся: длительность звуков речи, лежащая в пределах от 20 до 260 мс, причем гласные звуки длительнее согласных; длительность пауз в непрерывном разговоре, составляющая 16% от суммарного времени разговора. Мощность звуковых колебаний речи весьма мала. Средняя мощность при шепоте 0,01 мкВт, нормальном разговоре 10 мкВт, при крике отдельные диковые значения составляют 5000 мкВт. Диапазон изменения м,ощности звуков речи выражают в логариф­ мическом масштабе, измеряют в децибелах, и называют дина,v.и• чески.м диаhазо1юм pe,iu: D= l0!gsooo= 57 дБ. (1.22) 0,01 По телефонным трактам обеспечивается передач а боле е узк о го динамического диапазона речи, составляющего 30- 40 n.Б. 1.5 . ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЕ ПРЕОБРА30ВА ТЕЛИ Устройства, преобразующие э лек трическую энергию в звуко• вую (акустическую) или звуковую в электрическую, называются электроакустически,ии преобразователями. В телефонной аппаратуре для передачи речи примен я ютс я элек• троакустические преобразователи различных с истем и типов, кото• рые классифицируются по прин ципу де йствия и по на з начению. По принципу действия преобразоват ели делятся на электро­ магнитные , электродинамические, электр остатические (конденс а ­ торные), пьезоэл~ктрические , угольные , транзисторные. Перечне•_ 20
ленные выше системы преобразователей, кроме угольных и тран­ зисторных, могут работать как в качестве микрофонов, так и в .качестве телефонов, поэтому они называются обратимыми преоб­ разователями. Угольный, конденсаторный и транзисторный преоб­ разователи требуют для своей работы источник питания эл~ктри­ ческой энергией и поэтому называются активными. По назначению преобразователи делятся на передающие: мик­ рофоны и ларингофоны и приемные: телефоны и громкоговорители . 1.6 . ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ТЕЛЕФОН И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКИ Принцип дейс1·вия Телефон - преобразователь электрических колебаний в звуко­ вые, предназначен для работы в условиях нагруз1ш на ухо че~10- века. Принцип действия электро магнитного телефона основан на взаимодействии магнитных потоков, создаваемых постоянным маг­ нитом и электромагнитом телефона. Результатом такого взаимо­ действия является изменение силы, действующей на ферромагнит­ ные мембрану или якорь, жестко связанный с мембраной. Электромагнитные телефоны выпускаются с простой и диффе­ ренциальной магнитными система ми. Устройство капсюльногэ электромагнитного телефона с простой электромагнитной с истемой показано на рис. 1.14 . Все детали помещены в пластмассовый z Рис. 1.14. Устройство электрома rнит­ ноrо телефона с простой эле.ктромаr­ нитной системой; 1 - мембрана; 2 - полюсные надставки; 3 - два полукольцевь1х постоянных мап,11- та; 4 - эле~<трообмотка Рис. 1.15. Зависи:11ость произвед ен 1н1 магнитных потоков в мембране теде­ фона от постоянного потока н ней корпус, закрытый крышкой с отверстиями. Мембрана удерживает­ ся силой постоянного магнита или дополнительно зажимается крышкой по краю. 21
В зависимости от направления тока в обмотке переменный магнитный поток либо увеличивает начальную · силу притяжения мембраны, либо ее уменьшает. Изменяющаяся сила вызывает ко­ лебания мембраны с амплитудой Ам, что сопровождается излуче• нием звуковых волн. Поскольку сила притяжения прямо проr10р­ циональна квадрату магнитного потока, для синусоидального то­ ка, проте1<ающего по обмотке телефона, сила, р.ействующая на мембрану, определяется из выражения F = кn(Ф= + Ф_sinrot)\ (1 .23) где Ка= l/(4nS)- коэффициент пропорциональности; S- площадь эквивалентного поперечного сечения магнитного потока межау концом полюсной надставки и мембраной; Ф= - магнитный по• ток, созданный постоянным магнитом телефона; ф_ - а~шлитуда переменного магнитного пото1<а, созданного протекающим по об· мотке синусоидальным током. Раскрыв~я выражение (1.2J), по• лучим F = кnФ~ + 2кn Ф= Ф_sinw t-t О,5кп Ф:_, - - 0,5 Kn Ф.:_, cos 2ro t. (1 24) Выражение (1 .24) указывает на то, что сила F представляет собой геометрическую сумму трех аил: F 1 =2каФ = Ф~ siп шt и воздействует на мембрану телефона с угловой частотой ro, совпа­ дающей с частотой тока, протекающего по виткам обмотки теле• фона; F2 =0,5каФ 2 ~ cos 2wt приводит к нелинейным иск аж енпя\1, так как сообщает мембране колебание с удвоенной частотой; Рз= =0,5кпФ 2 ~+ КпФ 2 - постоянная сила, обеспечивает проrнб \!СМ• бра11ы в сто рону постоянных ма·гнитов . Если Ф==О, то Р=0,5к0Ф2 ~-О,5к0Ф2_ cos 2wt, r. е. те.1ефон без постоянного магнита возбуждает 1юлебания с удвоенной чя.• стотой. -Следовательно, постоянный магнит в телефоне необходн:\-1 для обеспечения преобразования электрической энергии в звуко• вую с частотой, соотnетствующей частоте тока, протекающего по обмотке телефон.а, при минимальных допустимых нелинейных ис• кажениях (2-3%) и получения максимального акустического эф• фекта, т. е. максимальной чувствительнqсти телефона. Для сниже• ния нелинейных искажений rrеобходимо отно шение амплитуд сил f 1 и F2 сд елать каI< можно больши:v~и за с•·ет увешJt1ения магнит­ ного потока постоянного магнита Ф=, Однако ув еличе ние Ф= возможно только до оптимального его значения Ф=опт, при кото• ром произведение магнитных потоков в мембране телефона Ф=мФ~м максимально (рис. 1.15), следовательно, максимальны сила f 1 и интенсивность . возбуждаемого звукового поля . Поэтому в телефоне применяется постоянный магнит из твердого магнитно • ro материала (алъни) с высокой степенью насыщения, а для обес• печения значения Ф=опт к полюсам постоянного магнита на опре• деленном расстоянии от мембраны прикрепляются полюсные над• 22
ставки из магнитомягкого материала (пермаллой) определенriоrо сечения. Дальнейшее увеличение Ф=м приводит к насыщению мембра• ны, т. е. к уменьшению магнитной проницаемости, а . следователь• 110, к увелич е нию сопротивления магнитной цепи для переменного магнитного потока. Произведение Ф=мФ.-..м зависит также от свойств материала мембраны (трансформаторная сталь, пермен­ дюр) и ее толщины. Применение полюс~ых надставок позволяет Рис. 1.16 . ПриА □ иn vстроi!ства ЭЛеКrромаrАИП10ГО телефона 9 дифференциальноli 9Лектромаr• нитАой системоi!: 1 - цплиндрическиi! оостоянныА MFtГ!-JHT; 2 - DОЛЮСНЗЯ надставка, 8 - якорь; 4 - мембрана нз тонкой ,1атунноi! фольги; 6 - обмотка 4 получить олтим!:!льный магнитный поток в ме.мбране, повысить акустический эффект телефона, снизить нелинейные искажения и потери на гистерезис. На рис. 1.16 показан эскиз электромаrннтноrо телефона с диф• ференциальной электром·агнитной системой. В проuессе преобра• зования энергии якорь находится под воздействием двух сил: F1 =Kn(Ф=+Ф_sinrot)~I (1.25) F2 = Kn(Ф=-Ф_sincot)~. (1.26) Слеnовател·ьно, сила, действуюшая на якорь и приводящая в ко· л~бание мембрану, будет являться разностью этих сит (1 .27) Из полученного выражения следует, что в телефоне с диффе• ренuнальвой электромаг нитной системой сила, приводящая в Iюле­ бание якорь с частотой тока, протекающего по виткам обмотки телефона, больше аналогичной силы, действующей на мембрану :телефона с простой электромагнитной системой, и отсутствуют нелинейные искажения. обусловленные удвоенной частотой коле• бания мембраны. Конструктивно телефоны с дифференциальной электромагнит­ ной системой сложнее и дороже телефона с простой электромаг­ нитной систем ой , поэтому они не находят широкого применения в .ТА общего назначения. 23
Эле1~тромехаиические свойства телефона и его сопротивление Телефон является нагрузкой телефонного тра1па, поэтому его сопротивление определяет электричес1<ую мощность, поступаю­ щую в телефон и преобразуемую им. В телефоне, как в обрати• мом преобразователе, с уществует связь между механическими и электрическими процессами. Эта связь состоит в том, что при про• хождении тока i по его обмотке возникает действующая на мем­ брану механическая сила F, вызывающая колебания мембраны со скоростью v. Колебания мембраны вызывают из,·1енения магнит• ного потока в магнитопроводе телефона и возникновение в обмот• ке телефона противоэлектродвижущей силы е. При этом в телефо• не имеет место равенство отношений !--=~=к. (1. 28) ! [) где !( коэффициент электромеханической связи или коэффи• циент преобразования. Чем больше К, тем большая доля энергии одного вида превращается в энергию другого вида . Возникновение противоэлектродвижущей силы в процессе пре­ образования электрической энергии в звуковую влияет на величи• ну сопротивления телефона / Zт. Сопротивление телефона с учетом его электромеханических свойств можно определить путем реше• ния системы ютейных уравнений F=Мd2a+Rda+Еа·1 dt dt ' (1.29) . Ldi и=1r+ -+е. . dt Первое уравнение системы (1.29) представляет собой уравнение динамического равновесия мембраны телефона при рассмотрении ее в качестве некоторого эквивалентного поршня, колеблющегося со скоростью, равной скорости колебания центра мембраны теле­ фона, и вызывающего то же смещение воздуха, что и реальная мембрана телефона. Параметры эквивалентного поршня вычисля­ ются по параметрам реальной мембраны [25) . Первое уравнение системы ( l.29) показывает, что сила, действующая на мембрану телефона и вызывающая смещение ее на величину а, преодолевает. ре..зкции приведенных массы М, сопротивления трения R и упруго­ сти Е. Пользуясь равенством (1.28) и решив систему уравнений ( 1.29), можно получить выражения для сопротивления телефона Zт при колеблющейся мембране: . к2 Z~ = r+1wL+----- (1.30) • uPM-E R+i --- ro lт = z,,,З + zl<, (1.31) гле Zт.з = r + iwL - сопротивление телефона при заторможенной 24
К2 /\." мембран е ; Z\{ = ------ = - - сопJJuтивление телеф она , + _w 2 M-E Zм Rм 1 ---- (fJ обусловленное колебанием мембраны {колебательное сопротив• ),Z R .wzM-E ление ; м= м+ 1 ---- - механическо е сопротивление. (fJ Колебательное сопротивление Zк является электрическим экви­ валентом реакции механической системы телефона. Оно зависит от объе ма воздуха, в котором происходит излучение, и от свойств среды, заполняющей этот объем . Электрическая мощность, по­ требляемая сопротивлением Zн, является той частью общей мощно­ сп1, которая потребляется телефоном от электрической цепи, пре­ образуется им в мощность механическую и расходуется как в акустической нагрузке преобразователя, так и в его механической системе. Механическое сопротивление Zм - это сопротивление, которое преодолевает сила, ыриводящая в колебание мембрану телефона. Зависимость сопротивления телефона от частоты при затормо­ женной Zт.э и колеблющейся Zт мембранах показана на ко;1,,шлекс­ ной плоскости рис. 1.17. хОм т, 300 200 100 /, / / j 2,чl(Гll, / ::: 1,0,rГц Рис. 1.17 . Зависимость сопротивле• ния телефона от частоты при за­ торможенной 1 и колеблюшейся 2 мембране Sт; Па/В tou 80 ~Т!Н7 ~ бО 1/0 JO 20 10 8 б 4 J 2 1 - ~ .. ... z' r. 7'.. " ТА-4 '~ O,J 0,4 0,5 0,8 t ДJМ!( -7Т Г\ ,..... тк-57V ' - ✓ -~, "'1.. ,\ '\ \ \ \\ \ 2 J f.хГи, ilб 40 ЗIJ 20 Рис. 1.18. Частотные характеристи1<И чувствительности телефонов Частотные характеристики чувствительности телефонов Чувствительность телефона и ее частотная характеристика от­ носятся к экспJJуатационным параметрам телефона . Качество те• лефона как преобразователя электрической энергии в звуковую характеризуется чувствительностью - отношением величины зву­ кового давления Р, развиваемого телефоном в камере искусствен- 25
ного уха. к величине действующего значения переменного напря­ жения Ит, приложенного к его зажимам, измеряемого в паскалнх на вольт (Па/В), (1.32) Искусственное ухо - прибор, имитирующий среднюю акустиче• скую нагрузку на телефон, создаваемую ухом человека. Зависи­ мо сть чувствительности телефона от частоты при постоянной ве­ личине действующего значения переменного напряжения на его зажимах называется частотной характеристикой чувствuтельноста телефона. Частотная характеристика резонансных телефонов от­ личается значительной неравномерностью в области частот преоб• разуемых колебаний . Частотные характеристики нерезонансных телефонов равномерны в широкой полосе частот. На рис. · 1.18 показаны частотные характеристи:{И телефонов, ТК-47, ДЭМК-7Т, Т А-4 и ТК-67 . Наибольшую неравномерность имеет хараперистик а старого капсюля Тl(-47. Неравно -v1ерность характеристик обусловлена резонансом мембраны телефона, так как частота ее собственных колебаний находится в диапазоне 700-1000 Гц, и резонансом масс воздуха в акустичесf<их резщ~а• торах акустическо~"1 системы телефона. Неравнол~ерность частотной характеристики, измеряемая в де• цибелах, об условл ивает амплитудно-частотные исI<ажения, неличи• на котор·ых оцеi-Iивается коэффициентом неравномерности частот• ной характеристики чувствительности телефона: лsт = 201g s,._мака 5т.мин (1 .33) где Sт.манс и Sт . мнв - маI<симальная и минимальная чувствитель• ности для заданного диапазона частот f1-f2. Для сравнения телефонов одного типа пользуются понятием средней чувствительности в заданном диапазоне частоп t, S --ss df (1.34) <r,cp - f2-f1 т t, или п sт .ер -;-~ sтt• (1.35) i=I где п - число частот, на которых проводилось измерение Sт, Величина средней чувствительнqсти телефона не учитывает со• противления телефона и не · позволяет сравнить его с другими ти• пами телефонов по потребляемой им мощности из элепрической цепи. Для сравнения телефонов с учетом потребляемой ими мощ­ ности качество последних обычно оценивают приведенной чувст• nительностыо. Приведенная чувствителыюсть телефона - это чув ◄ 26
ствительность, которую имел бы телефон, если бы моду:1ь его входного сопротивления был равен 600 Ом пр и той же потребля е­ мой мощности. Поэтому И2пр/600=И 2т/lZтl- Так как Ипр= =Р/Sт.пр и Ит=Р/Sт, то P2/S 2-r.пp600 =P2/S 2тlZтl, откуда (1.36) Средняя приведенная чувствительность Sпр.ср определяется по ф-лам (1.34), (1.35). Ка чество телефона оценивается веJ1ичинами Sт.ср и ЛSт, Для увеличения Sт . ср размеры мемб раны и материал для ее изготовле­ ния выбирают так, чтобы частота ее собственных колебаний нахо• дилась в диапазоне пер едава емых частот. Для вырав нивания ча• стотной характеристики чувствительности телефона в его механи• ко-акустичес1<ую систему вводят акустическую перегородку , кого· рая делит на две части объем воздуха под мембраной, Рпс. 1.19. Капсю.1ь- ныi1 телефон тис1а ТК-67: 1 - г.остоянны,1 ма гr,нт; 2 - ПОЛЮСНLIС надставнн; -1 - отверстая в а1<усп1- ческо11 перегородке; 4 - мембра 11а; 5 - акустнче ­ ская перегородка; 6 - nластмассовыii корпус с крыш1<ой Акустичес1<ая перегородка 5 имеет фор"11у диска с двумя отвер­ стиями 3, затянутыми шелком, и двумя отверстиями для полюс­ ных надставок 2. Она изготавливается из пластмассы и кладетси в специальный паз корпус а телефона таким образом, чтобы по­ люсные надставю1 немного выступали над ней. Благодаря при­ менению этой перегородки ч увствительность телефона на частоте собственных колебаний мембраны резко снижается, а чувствитель­ нос ть в области низких и высоких частот несколько возрастае~ что приводит к выравниванию частотной характеристики, т. е. к уменьшению ЛSт, Это происходит пото~1у, что объем воздуха меж­ ду мембраной и акустической перегородкой совместно с воздухом, 1юлеблющимся в отверстиях акустической перегородки, демпфи­ рует колебание мембраны на резонансной частоте. Акустическое корректирование понижает величину Sт.ср, по­ этому а 1<устическая коррекция применяется в телефонах с высо ­ кой средней чувствительностью, которую можно получить при из­ готовлении телефо11а из более качественных материалов. Это, в свою очередь, ув·еличивает стоимость телефона. На рис. 1.19 при- 27
веден эскиз телефона ТК-67, в котором применен корректирую­ щий диск (акуст.ическая перегородка) 5. В настоящее время в эксплуатации с простой электромагнит­ ной системой находятся телефоны ТА-4, ТК-67, с дифференциаль­ ной ДЭМК-7Т, основные характ~ристики которых приведены в табл. 1.1 . • • • Таблица 1.1 ПАРАМЕТРЫ ТЕЛЕФОНОВ Тип 1 !Средняя чувствнтель-1 Диапазон час:гот, кГu ное~ S , Па/В т.ср Не равномернос 1ГL­ ЛSт,дБ ТА-4 ТК-67 ДЭМК-7Т 0,3-3,0 0.3-"3,5 0,3- 3,5 6 15 22 14 20 8 1.7 . УГОЛЬНЫЙ МИКРОФОН И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКИ Принцип действия Угольный микрофон - необратимый активный преобразова ­ тель звуковых колебаний в электрические . Принцип его действия основан на свойстве угольного порошка изменять сопротивление электрическому току в зависимости от величины давления на по­ рошок, вызывающего его уплотнение и разрыхление. Устройство угольного микрофона и включение его в электрическую цепь пред• ставлены на рис. 1.20. При отсутствии звуковых колебаний мембрана микрофона на­ ходитсн в состоянии покон, а в цепи микрофона · под воздействием Рис . 1.20 . Устройство уголы10• го микрофона: 1 --:- корпус угольной ячейки; 2 - угольный порошок; 3 - неподвиж­ ный электрод; 4 - подвижный элек­ трод; 5 - полистироловое кольцо, б - мембрана напрпжения И протекает постоянный ток питания микрофона /0• При разговоре перед мембраной микрофона образуется звуковое поле, переменное звуковое давление которого действует на мем• 28
брану микрофона. При увеличении давления на мембрану послед­ няя прогибается в сторону угольного порошка, сжимает его, умень­ шает сопротивление, вследствие чего ток в цепи микрофона возра­ стает. При уменьшении давления на мембрану происходят раз­ рыхление у гольного порошr<а, увеличен,ие сопротивлен ия микрофо­ н а и уменьшение тока в его цепи. Таким образо м, вследствие колебаний мембраны микрофона в первичной обмотке трансфор­ матора будет протекать изменяющийся по величине и постоянный по направлению ток, который называется пульс ирующим. Пере­ менная составляющая этого тока во вторичной обмотке трансфор­ матора наводит пере менную электродвижущую силу (ЭДС) зву­ ковой частоты, наличие которой приводит к появлению fока в в цепи нагрузочного сопротивления Z. Угольный микрофон может преобразовывать звуковые колебания в электрические только при условии питания его от источника постоянной ЭДС. Сопротивление угольного микрофона Сопротивленi1е угольного микрофона зависит от его состояния (статического при отсутствии звукового давления или динамиче­ ского при его наличии), величины тока питания микрофона, поло­ жения микрофона в пространстве, конструкции угольной ячейки микрофона, сорта угольного порошка и расстояния между элек- тродами. • • В простейше м случае при воздействии на микрофон гармони­ ческого звукового колебания в условиях линейной зависимост и сопротивления угольного порошка от изменения зв уковог о давле ­ ния сопротивление микрофона в динамическом состоянии Rм=Rд+ rмsinшt, (1.3 7) rде rм - амплитуда переменной составляющей сопротивления микрофона; Rд - среднее значение сопротивлен ия микрофона в динамическом состоянии. Изменение сопротивления микрофона под действием зв у ковой волны представлено на рис . 1.21. Видно, что переход из стати1Jе­ ского Rc в динамическое состояние Rм происходит за время не­ установившегося процесса t0, равного нескольким миллисекундам. Это приводиt к увеличению сопротивления микрофона примерно на 20- 30% . Через t0 сопротивление микрофона достигает своего среднего значения Rд, относительно которого происходит измене­ ние сопротивления . микрофона в динамическом состоя нии . Увеличе­ ние сопро-nивления микрофона в динамическом состоянии объясня­ ется разрушением контактных «мостиков» между зернами уголь­ ного порошка. В стат ическом состоянии микрофона сопротивление его практически также не остается постоянным, а претерпевает нерегулярные изменения, вызываемые непрерывным изменение\1 контактных мостиков между угольными зернами порошка. Это приводит к образованию ЭДС собственного шума микрофона ве­ личиной 0,05 - 0,5 мВ. Электродвижущая сила собств·енного шума :29
микрофона возрастает с увеличением статического сопротивления R. 0 и тока питания микрофона /о. Зависимость сопротивления микрофона от тока питания в ста• ти,стическом и динамическом состояниях имеет падающий xaparc• тер (рис. 1.22),, так как уголь имеет отрицательный температур• рtl__.J:L-....:~--r---->~·r-__, _ __ _ ~/\ э-t 1 1 1 1 Рис. 1.21 . Сопротивление микрофона в статич еском и динамическом режи­ мах 120 10(1 90 GO \ \ \ ' 'R)...., 11/ о', ... ............ __ 20 110 60 90 100 10,мА Рис . 1.22. Зависимость сопротивле• ний Rc и Rд средиеомноrо микро• фона от тока питания ный коэффициент. Другой причиной является образование при увеличении температуры контактных мостиков с пони ж енным со• противлением. При больших токах питания может произойти спе­ кание зерен и микрофон выйдет из строя. Зависимость сопро тивления микрофона от поло жения в про­ странстве оценивается коэффициентом обрывности Каб • Rма=О" , {1 .38) Rм а=90° где I<.м а =о• - сопротивление микрофона в горизонтальном поло• женин; Rма.=90° - то же, в вертикальном положении . Для микро• фона М"К-10 Ко6~5. для МК-16-Т К 06 ~ 1,5. Коэффициент обрыв• пости снижается путем утапливания подвижных электродов в ячейке с угольным порошком. . Сорт угольного порошка также влияет на величину сопротив• ления микрофона, которое, в свою очередь, определяет его марки­ ровку (табл. 1.2). Применяется угольный порошок двух сортов о диамет р ом зерен d3 =0,2 и 0,35 мм. Диаметр зерен порошка выб,ирают с учетом величины постоян• ного напряжения, приложенного к микрофону Им, и величины то• 1<а питания / 0 при соблюдении установленных норм качества пере• дачи речи. Нижний предел / 0 определяется минимально допусти• ' - мыми чувствительностью и ЭДС микрофона, верхний - - макси• мально допустимым уровнем собственного шума микрофона. Соб• ственный шум угольного . микрофона почти не оказывает влияния на качество передачи пр и напряжении, приходящемся на одно зерно угольного порошI<а в цепи между элеюродами V 1~1 В. 30
Таблиц а 1.2 ЗАВИСИМОСТЬ ПАРАМЕТРОВ МИКРОФОНА ОТ СОР ТА УГОЛЬНОГО ПОРОШКА МарJ<ировJ<а ,,шкрофона I R, Ом 1 / 0 , мА I dз• мм 1 Область при менения Низкоомный (НО) 30 - 65 20-80 0,35 В аппаратах МБ Среднеомный (СО) 65-145 25-60 0 ,2 в аппаратах UБ на ЛИ· нияхдо6км Высо1,оомный (ВО) 145-300 12:. _ _25 0,2 в аппаратах UБ на ли, · ниях свыше 6 км Сопротивление микрофона зависит от расстояния между эле1<• тродами, которое пр имерно равно 1,4 мм. Пример. Телефонный аппарат ТА удаленног о абонента включен на теле ­ фонную станцию ТС qерез абонентскую линию с СО!JJ)Отивлением Rn =2 кОм . Микрофон полуqает питание от центральной батареи UБ , установленной на ТС, через обм отки nитаюших реле ПР с соnротавлением 500 Ом каждая и Rл. Номинальное напряжение ЦБ И=60 В при допустимом колебании в пределах 58-66 В . С каки;,t с опротивлением ми1<рофон о 3еспечит качественную переда<1у 'речи, если для его зарядки использован порошок с dз=О,2 мм, а расстояние между электрода~1и микрофона l= 1,4 мм? 1) Если микрофон будет юIеть сопротивление Rм = 100 Ом, то для nut:тaв• ленных условий: И мин 58 /0 MJ!H = -------- = = R,., +R,, +Rпр 100 + 2000 + 2-500 58 =- =0 0187 А• 3111 ' ' и_IuмаксРм 1- п 0,0213- 100 -----=0 ,3В1 7 п;=!/d3 = 1,4/0.2 = 7, . где п - число зерен между электрода 11и. Среднеомный микрофон с Rм = 100 О м в з;~данных условиях использопать ,ельзя, та к 1<ак он будет развивать незначIп~льную ЭДС (/о мпн=О,0 1 87 А< < 0,025 А) и не обеспеч,п необходимое качество передачи речи, нес:v~отря на то , что И, =0 ,30 В< 1 В и ЭДС собственfюrо шума микрофона мала . 2) Если Rм=300 Ом, то /о мин=О,0176 А и И1=О,86 В. В 'НО'.1 случае вы• (!ОI<оо:v~ный микрофон с Rм =300 Ом обеспечит з1нtанное качество передачи ре• 1/И, так как !о мив =О,0176 А>О,012 А и И1=0,86 B<l В. Электродвижущая сила ми1tрофона На рис . 1.23 показана электрическая. схема, в которой раба• тает микрофон, нагруженный сопротивлением Rм, и находится под действием синусоидального изменяющегося звукового давленкя р=Рм sin rot. Ток в микрофонной цепи и и i= Rн+Rд- r"sinсоt (1.39) 31
ЕсJ\.И .об означить R=Rн+Rд и m=rм/R, то • И(I • )-1 . i·=R - тS!П(t)t . (1.40) Величина т называется коэффициентом модуляции, который зависит от чувствительности микрофона и от интенсивности звука, действующего на его мембрану. Разлагая выражение ( 1.40) в -степенной ряд, получим i =_!!_(l +msiпffit+m2 sin 2 ffit+m3 sin3 ffit+ •••). R (1.41) Отсюда видно, что микрофон в проuессе преобразования энергии вносит в тракт передачи нелинейные искажения ( 15- 20%). Для снижения нелинейных искажений необходимо, чтобы ,~1 было ма• f, ff [J, (!,} dJ Рис . 1.23. Схема вклю­ ч ения микрофона на активную нагрузку Рис 1.24. Зависимость эле микрофон:: от тока !111Т3• ния (а) и звукового давления (б) ло по сравнению с величиной R=Rн+Rд, т. е. т<l. Громкий р-з~• говор увеличивает коэффициент модуляции, но снижает разбор• чивость речи. Для современных микрофонов m~0,2, поэтому_ . и(1 . t)и и. 1 t=- +msшffi =-+- msшrot = о+ R RR /Гм• + 0 -sшcut. R (1.42) Второе слагаемое в выражении (1.42) является переменной со~ ставляющей тока микрофонной цепи и позволяет определить ЭДС микрофона. Электродвижущая сила микрофона ем определяется ка~ е., = Rf O ~sin wt=f0 rмsin rot. (1.43) R Из выражения ( 1.43) видно, что величина ем пропорциональна величине тока питания / 0 и амплитуде переменной составляющей сопротивления МИI<рофона r~, которое, в свою очередь, зависит от звукового давления (рис. 1.24 а · и 6) . 32
ДJJн поJ1ученн~ значительной величины ем в среднеомных МЮ{­ рофо нах необ ходимо увеличить 10. Такую же по величине ем в высокоомных микрофонах можно получить при меньшем ! 9. При небольших звуковых давлениях ЭДС микрофона меняется незн ачит ельно вследствие небольшого изменения сопротивления rм у r·оль ного порошка. Величина звукового давления Р1 = = 0,003 Па , пр и . котором ЭДС начинает возрастать прямо про• порцнонально звуко во му давлению, называется порого м ч увстви­ тельности микрофона. Верхний предел звуково го давления Р2 - . = 10 Па, при котором ЭДС микр офона практически п ерестает рас" ти, характеризует перегрузку микр офона. Микрофон не только преобразует эне ргию, но и является усц" лителем мощности с коэффициентом усиления по мощност1:1, ра-,.. ным отношению W ~:э/Wзв, где чис литель есть с редняя мощностr;., отдаваема я микрофоном в согласованную на г рузку, равная 1 мВт = 10-3 Вт, а знаменатель - средняя мощность звуковых ко• лебан.ий, действующих на мембрану микрофона, равная: 1 мкВт= 10-6 Вт. Мощность \V ~з рассчитывается в соответств ии рис. 1.23 при Rн=Rд и i~= fom sin u)t [см. ф-лу (1.42)] с о схемой по формуле W =12m2R/2=О5Wт2 ~э Од 'о, ( 1.44) где W0 =!20 Rд - мощност ь , потребляе мая микрофоном от источ­ ника питания. Полученное выражение справедливо и при работ!! микрофона на несогласованную нагрузку, т. е. для Rн=l=Rд. В со, временных теле фонн ы х ап п аратах пр и средней гро мкости разгово­ ра отдав аемая микрофоном в нагрузку мощность составляет 0,5- 2 мВт. Частотные хар актеристики чувствительности микрофона Чувствительностыо микрофона называется отнош ение дейст­ вую щего значения ЭДС Ем, В , развиваемо й микрофоном, к звуко­ вому давлению Р, Па , действующему на его мембрану и измереi1- ному в той то чке поля, в которой по• ме щен микрофон (1.4Б) ilб S11,мВ/Па. 2 J МК-10 1 ', Зависимо сть ч ув ствительности мик• рофона от ч а стоты при постоянной ве.,1ичине звуково го давления назы­ вается частотной характеристикой чувств uтелыюсти микрофона (рис. 1.25) . Частотные характеристики 1rикрофоно в имеют неравномерный характер, обусловленный резонанс­ ны1rи свойствами отдельных эJJемен­ тов микро фона . Максимальная чув­ стви тельность на частоте 1200- 2 Згк. 311 4(} 108 J,5 6 " JOJ 2,5 z 20 102 !J •f ,, ,,, - - ~ .,,/1'\ 11 " 10J O;J 0,4 o,J О,б 0,8 1 , / /1\ ' ' /< '- , \1' I мк-,; ~ J \\ \ 1 2 J f,xfi+ Рис. 1.25. Частотные характери<:­ ти1ш чувствител ьности МИl(рофо­ но.в 33
1600 Гц возникает вследствие совпадения часто·_rы звуковых коле ­ баний с соб,~твенной частотой колебания мембраны . Для обеспече­ ния же относительно равномерного прохождения часто т разговор• ного спектра микрофоньr и телефоны конструируют таким образом, чтобы в диапазоне передаваемых частот минимальным значениям чувствительности телефона соответствовали бы максимальные зна• чения чувствительности м1шрофона . Коэффициент неравномерно• сти частотной характеристики чувствительности микрофона, дБ, s Л S = 201g м.ма1<а hl s ' M.MIIH (1. 46) r,и;е Sы.маис и Sм.ми:н - соответственно максимальная и минималь~ nая чувствительности микрофона в заданном диапазоне частот. Микрофоны характеризуются средн~й чувствит~льностью в задан• аои диапазоне частот f 1 - f2: sM.Gp f' 1 SSмdf. f2- fi f' (1.47) Для сравнения микрофонов вводится .понятие приведетюй чувст• еuтельностu, т. е . чувствительности, которую имел бы микрофон при внутреннем сопротивлении 1 О м и сохранен ии отдава емой мощности. С учетом сказанного можно записать в2;,~ =Е211 мд м.пр • Поскольку Ем=SмР, а при Р= 1 Ем=Sм, · s2 ;N. =s2 мд м .np' отхуда (1.48) (1.49) (1 .50) В табл. 1.3 приводятся параметры микрофонов некоторых типов. Таблиц а 1.3 ПАРАМЕТРЫ УГОЛЬНЫХ МИКРОФОНОВ Тип МК- 10 МК-Н3 , , Диапазон час то т, 1<1:редняя чуветвитель-\ кГц 1юсть, мВ/Па 0,3- 3,5 0,3-4,0 0,25-0,3 0,45-0,55 Неравномерность, дБ 34,5 12-15 Качество угольного микрофона можно улучшить снижением не~ стабипыюсти его параметров во времени и зависимости сопротив• ления микрофона Rм от положения его в пространстве, гермети• зацией угольного порошка , уменьшением амплитудно-частотных и нелинейных искажений. Сказанное достигается улучшением каче- 34
ства угольного порошка, подбором размеров и формы электродов и ячейки, совершенствованием акустической системы микрофона. Частотная хара](теристика чувствительности микрофо на выравни­ вается путем улучшения акустической системы микрофона. Для усиления звуковых колебаний в той или иной области частот мик­ рофон С!iабжается рупором. Перечисленные выше методы улуч­ шения кнчества микрофона отражены в 1юнстру1щии микрофона МК-16, эскиз кыорог о представлен на рис, 1.26, Рис. ! .26. Эсr{ИЗ микрофо11а МК-16 · 1 - угоJ1ьныn nорош ок: 2 - подв~,ж­ ныn электрод: 3 - корпус; 4. 10 - отверстия; б - фигурное кольце; 6 - мембрана; 7 - отверстия в за­ щитной крышке; 8 - защитная крышка; 9 - полист и роловая шай­ ба; lf - неподвижныn злектрод~ 12 - ш1астмассовый держатель Угольный миr<рофон широко применяется для телефонной пере• дачи речи, так ка1{ имеет сравнительно низкую стоимость, про с ­ тое устройство и обладает способностью усиливать колебания. Однако наряду с этими ценными свойствами угольный микрофон имеет недостатr<и: нестабильность характеристик во времени, зна­ чительные нелинейные и частотные искажения, вносимые микро­ фоном в тракт передачи, зависимость параметров микрофона от его положения в пространстве, сnекание и rигрос1{опнчность зерен угольного порошка. 1.8 . ТF.,ЛЕФОННЫЕ АППАРАТЫ Rлассификация телефонных аппаратов Телефонные аппараты классифиuируются по назначению, по способу электропитания микрофонов, по способу обслуживания вызовов, поступающих на станuию от ТА, по конструкuии и по схеме ВI{лючения раgговорн ых приборов в ТА. По назначению ТА делятся на аппараты общего и специ­ ального назначения. К первым относятся аппараты общего пользо­ вания и тах<софоны, ко вторым - аппараты специального назначе­ ния - корабельные (влагонепроницаемые), шахтные (взрывобезо­ пасные), военно-полевые, ТА для группового включения, ТА с за­ поминающим устройством для возможности сокращенного набора номера, ТА с громкоговорителем и др. К телефою-tы.м аппаратам общего назначения предъявляются следующие основные требова- 2• 35
пия: высокое качество приема и передачи речи, прочность, надеж­ ность, удобство пользования, невысокая стоимость, технологич­ ность при производстве. По способуэлектропитания микрофоновТАпод­ разделяются на аппараты системы местной батареи - ТА МБ (ба­ тарея эле1пропитания напряжением Имв =3 В размещается либо внутри корпуса ТА, либо поблизости от него) и аппараты системы центральной батареи - ТА ЦБ, в которых микрофон получает пи­ тание по проводам абонентской линии от центральн ой батареи, раз­ мещаемой на телефонной станции (Ицв = 24, 48, 60 В). Находя11 также применение, главным , образом для связи в полевых усло­ виях, безбатарейные ТА, в которых угольный микрофон заменяет­ ся электромагнитным. Поспособу обслуживания вызовов, определяемо• му типом телефонных станций, ТА подразделяются на аппараты ручных телефонных станций ТА РТС и авто матических ;гелефон• ных станций ТА АТС. По I< он с _т рук ц и и ТА подразделяются на стационарные (на• стольные, настенные) и переносные. По способ у включен и я разговорных приборов телефон• ные аппараты классифицируются на ТА с постоянной схемой (микрофон и телефон постоянно включены в линию во время раз• говора) и ТА с переменной схемой (микрофон в1<лючается в ли• нию толы<о при передаче, а телефон - только при приеме речи). Так включаются разговорные приборы в некоторых ТА спеuналь• наго назначения, Телефонные аппараты с постоянными схемами делятся на ТА с местным эффектом и без него (противоместныс схемы). Местным эффектом называется явление прослушива1шя своего разговора и шумов помещения в телефоне свое1·0 ТА, Основные приборы телефонного аппарата В телефонных аппаратах общего назначения главным обрг,зом применяют у1 ольные ми 1< р о фоны и электромагнитные теле• фоны. Конструкция микротелефонной трубrш обеспечивает та• кое расстояние между ртом говорящего и микрофоном, которое способствует повышению мощности, отдаваемой микрофоном на• грузr<е, и снижению влияния шумов помещения на качество пе " редачи и приема речи. Микротелефонная трубка со схемой ТА соединяется трехпроводным или четырехпроводным шнуром. Кро• ме микрофона и телефона, к разговорным приборам относятся те~ лефонный т р ан с ф о р м ат о р с замкнутым магнитопроводом стержневого или броневого типа. На.значение телефонного транс• форматора состоит в том, чтобы отделить цепь питания микрофо• на от цепи переменного тока телефона, поскольку наличие по" стоянного тока в цепи телефона может привести к насыщению магнитной системы телефона или к ее размагничиванию, т. е. К1 уменьшению его чувствительности, Затухание, вносимое транс• форматором в телефонный тракт, не должно превышать 0,44 дБ 36
при частоте 800 Гц. Применение телефонного трансформатора поз, воляет увеличить дальность действия телефонной связи. Помимо разговорных приборов, каждый телефонный аппарат содержит вызывные приборы, с помощью которых осуществляют" ся посылка и прием вызова. Прибором, воспринимающим вызов, является поляризованный звонок переменного тока (рис. 1.27}_. s aJ Рис. 1.27. Устройство звонка пере• менного тока: 1 - постоянный магнит: 2 - две полюс• ные надставки;- 3 - катушки с обмот• ками; 4 - якорь; 5 - стальная скоба (основан не); б - бойкодержатель о боf'1ком; 7 -- звонковые чашки ~ ].( -~ ::, 12 -='" , V{''I: IJ!lt\ 17,r~ Рис. 1.28. Устройство дискового номеронабирателя -Звонок преобразует электрический ток частотой 25 Гц в акустн• ческие r<алебання. Магнитная система и принцип действия поля• ризованного звонка переменного тока аналогичны магнитной си• стеме и принципу действия электромагнитного телефона с диф• ференuиальной магнитной системой (см. рис. 1.16) с той лишь разниuей, что притяжения якоря то к одному, то к другому сер• дечнику сопровождаются ударами бойка о звонковые чашки. При этом сила, действующая на якорь, будет определяться из выра• жения {1.27). Ток чувствительности звонка лежит в пределах 2-3 мА. Обыqd но звонок регулируется на частоту вызывного тока f=25 Гц. Номер он а б и р ат ель предназначен для форм ирования сиг• валов адресной информации о вызываемой абонентс1<0й линии, различных служба х телефонной сети, которые передаются на АТС для автоматического управления установлением соединения. Прин, цип устройства дискового номеронабирателя НД представлен на рис. 1.28. Номеронабиратель состоит из заводного диска 1 с отвер• стиями и неподвижного диска 2, на котором нанесены цифры l, 2, ... , 9, О под соответствующими отверстиями д иска 1. На оси 4 диска 1 укреплены конец возвращающей спиральной пружины 3, 37
сегмент 5 для перЕ.ключения пружин контактных групп н,2-н.4 и шестереtша 6. На второй оси 9 размещены шестеренка 7 с сабач­ кой, храп овое колесо 8, шестеренка 10 и импульсная па леп<а 12, служащая для размыкания конта ктов н.1. Шестеренка 10 служит для передачи вращения центробежному регулятору скоростu 11. При повороте диска 1 заводится пружина 3, ось 9 при этом ос­ тается неподвижной, так как собачка скользит по зубцам храпо­ вого колеса 8, скрепленного с осью 9. После того каr< абонент, до• ведя палец до упора 13, отпустит диск, последний под действием пружины 3 возвращается в исходное положение. При этом при­ ходит в движение ось 9, так как теперь собачка упнрается в зуб• цы храпового колеса. Центробежный регулятор об€спечивает по• стоянство скорости вращения оси 9. Палетка 12 при вращении вместе с осью 9 попеременно размыкает I-\ замыкает импульсный контакт н,J, При обратном ходе диска палетка производит на два размы• 1<ания больше. Два последних размыкания шунтир уются при помо• щи контакта н.2, который размыкается при заводе диска 1 и за• мыкается после создания нужного числа размыканий, что дости• rается при помощи сегмента 5. Таким образом, интервал време• ни (межсерийное время) между двумя последовательными нибо• рамп цифр удлиняется и составляет примерно 700 мс. При после• довательном наборе подряд двух или более единиц межсерийное время равно примерно пяти периодам следования импульсов, вследствие чего обеспечивается устойчивая работа коммутацион• ных приборов АТС. Для шунтировани я в о врем я н абора номера схемы разговор• ной части ТА и обмотки телефона в номеронабирателе предусмо­ рены шунтирующие к о нт а кты н,3 и н.4. Контакт н,3 исI<лючает ВJJияние реактив н ых элементов схемы ТА н а раб оту импульсного реле АТС. Контакт н4 замыкается несколько рань ш е, чем контакт н3, а размыкается несколько п озже, что исключает влияние на телефон нестационарных процессов, возникающих при шунтиро• в а нии и снятии шунта схемы ТА. Номеронабиратель н .адежно работает, если он выдерживает без регулировки и замены деталей 100 млн. заводов пальцевого дис• ка от uифры «О» до упора. Номеронабиратель должен обеспечи­ вать стабильность частоты посылки импульсов и постоянное соот­ llОШение между временем размыкания tp и временем замыкания t3 импульсной цепи (абонентского шJiейфа). Во всех системах но­ меронабирателей частота посылки импульсов равна 10 импульсам в сеr<унду с колебаниями ± 10% (9-11 импульсов в секунду). Отношение времени размыкания ко времени замыкания импульс~ rIЫX контактов называется импульсным коэффициентом К = tp/ta. В отечественных номеронабирателях импульсный коэффициент принимается равным 1,4-1,7. Для удобства абонен1а и экономии его времени при наборе номера, а также повышения использования коммутационных при4 38
боров Ате разработаны и выпускаются ТА с кнопочным номеро, набирателем. Кнопочный номеронабиратель Н К. обеспечивает передачу ад• ресной информации на Ате при нажатии кнопок. Для передачи адресной информации с кнопочного номеронабирателя использу" ются различные способы передачи сигналов, импульсный, гальва" нический и частотный. В первом случае формируются импульсы и паузы различной _ продолжительности. При гальваническом сп·осо" бе изменяется сопротивление абонентской линии путем шунтиро• вавания конта1(тами кнопок соответствующих резисторов и дио• дов, размещаемых в телефонном аппарате, а в приемном устрой4 стве АТС устанавливаются группы реле, рассчитанных на различ" ные токи срабатывания. В перспективных ТА будет применяться многочастотный способ, при 1штором используются сигналы раз• личных частот разговорного спеrпра. Число частот определяется типом выбранного кода . Для частотного способа передачи адресной информации МККТТ реко ~1ендует двухгруп пов ой код. В ТА с кнопочным но­ меронаб11рателем (рис. 1.29) устанавливаются два транзисторных Рис. 1.29. Ст руктур• на я схема ТА с 1сно• почны .11 номеро11абн• рателеы .---------, .н PoJгod. приооры г- -1.,-/ ~------ - - - 1 1 b'J 1 1 77, 1 8ьtJЫfi приt!оры 1 О< 1 1 о,;. 1 .______,.__.., 1 1 1 Ct \ [.!:: r?J 112 генератора Г / и Г2 с самовозбуждением. Значение посылаемых частот достигается изменением индуктивности или инду1пивности и емкости, у1<а занн ых на схеме и в табл. 1.4 колебательных кон ­ туров генераторов при нажатии соответствующих кнопоr< номеро­ набирателя. ПосьIЛI{а . в линию двух частот (по одной нз каждой группы) обеспечивается нажатием одной из десяти кнопок (1-0). Кнопка де11ствует на металлический стержень с выступами, кото­ рые замыкают rюнтакт номеронабирателя н. и два контакта, по одному в цепи I(аждого генератора. Частоты выбраны в диапазоне выше 500 и ниже 2000 Гц, что обеспечивает ·лучшую защиту приемников от разговорных токов и меньшее переходное влияние между телефонными трактами. Двухгрупповой код позволяет создать маr(симум 16 сигналов, из которых по1,а используются 10, Две комбинации частот, выб,1- 39
Таблица 1.4 З АВ ИС ИМОСТЬ К ОМБИНАЦИИ ЧАСТОТ ОТ НОМЕРА КНОП КИ -- Первая гру ппа чac<ro'l',- Гц Вторая груrта 1 1 1 чkтот , Гц 1209 1336 1 1477 1633 1 1 ..., 697 1 2 3 Резервн ь2 е l{ОМбинаци и 770 4 5 б частот 852 7 8 9 941 х о у раемые нажатием кнопки Х или · У, являются вспомогательными и могут использоваться, например, при выходе на междугород ◄ ную станцию Х и для подключения I< ЭВМ вычислительных цент• ров У. Опыт пользования кнопочным номеронабирателем показал, что на передачу одной цифры в среднем затрачliвается примерно 0,75 с, в то время как в дисковом номеронаб и рателе - 1,5 с. Уменьшение времени передачи адресной информации имеет су • щественное значение при боль шо й значности абонентских номеров. ~7 меньшение времени повышает производительность труда опера~ торов, I<оторые по роду своей деятельности должны часто произ• водить вызовы с телефонного аппарата. Выпускаются ТА, в кото• рых устанавливаются дисI<овый и кнопочн ый номеронабиратели, а также комплект п рограммиру ющего устройства . В этом 1,омплеrпе запрограммированы номера часто вызываемых абонентов. Теле• фонный аппарат с программирующим устройством , например «Элетап», позволяет запрограммировать 60 номеров значностыо до 8 каждый . Местный эффект и его влияние на качество телефонной связи Принципиальные схемы аппаратов МБ 11 ЦБ с местным эффек• том приведены соответственно на рис. 1.30 а, 6. С хема вызывной части аппарата системы ЦБ отличается от аналогичной части схемы аппарата системы МБ тем, что посылка 401 d) Рнс . J _ЗQ. Принципиальные схемы ТА с местным ,>ффект-ом~ а)ТАМБ;б)ТАЦБ
сигнала вы зова на станцию с аппарата МБ осуществляется сиг­ налом переменного тока, посылаемым от индуктора И, Схема раз• говорной части ТА ЦБ отличается от схемы ТА МВ тем, что МИl{ ­ рофон в ТА ЦБ вr<лючен последовательно со вторичной обмоткой трансформатора, а телефон - с первичной. Характерная особенность телефонных аппарате~ с местным эффектом состоит в том, что звуки речи говорящего перед микро~ фоном и окружающие шумы заметно прослушиваются в телефоне собственного аппарата, так как ток от микрофона говор_ящего або­ нента попадает не только в телефон слушающего, но и в свой телефон. При непосредственном разговор е говорящий также слышит свою речь (местный эффект через воздух). При этом говорящий слышит свою речь с уровнем громко сти, примерно на 23 дБ менъ• шим уровня громкости у своих губ. При телефонном разговоре вследствие усилительной способности микрофона уровень собст­ венной речи, воспринимаемой через телефон, может быть прибли­ зительно на 24 дБ выше громкости уровня собственной речи, вос­ принимаемой через воздух при непосредственном разговоре, что приводит к повышению порога слышимости. На ух о слушающего воздейст вуют также местные шумы через микрофоны и телефон своего аппарата. Таким образом местный эффект резко снижает дальность и качество передачи речи за счет маскировки сигналоn небольшого уровня, поступающих с линии. Для снижения вл и яния местного эффекта применяют противоместные схемы ТА. Противоместные схемы ТА ЦБ В противоместных ТА при передаче речи достигается значи ­ тельное ослабление тока, протекающего через свой телефон, rro сравнению с то1юм, поступающим с линии. Широкое применение нашли две разновидности противоместных схем ТА - мостовая и компенсационная. На рис. 1.31 представлена мост о в а я (диф­ ференциальная) схема ТА ЦБ, а на рис. 1.32 - его эквивалентная схема при работе на передачу. На рис. 1.32 обозначено: Ем - ЭДС генератора, эквивалентного угольному микрофону; Rм - сопро ­ тивление микрофон а при передаче; Zл - входное сопротивление линии; Zб - сопротивление балансного контура; Wт, Lт, Гт - чис­ ло витков, индуктивность и сопротивление телефонной обмотки трансформатора; w6, L 6, Гб - то же, балансной обмотки транс­ форматора; Wл, Lл, Гл - то же, линейной обмотки трансфо рмат о- _ ра; •L - индуктивность обмотки трансформатора с числом випюп w=wб+Wл, Коэффициенты трансформацию (1.51) Ток /м, создаваемый микрофоном, в точке Ь разветвляется на ток линии / л и ток балансного контура /5. Чтобы при переда•1е ток в телефоне равнялся нулю lт=О, т. е. выполнялось условне 41
совершенной противоместности, необходимо соблюдать равенство маtнитодвижущих сил линейной и балансной .обмоток трансфор• матора, т. е, ./ .. ._ lлWл = l 6w6• • (1.52} При этом токи lб и I;r в телефонном аппарате, работающем на пе• редачу, создают два магнитных потока в сердечнике трансформаа тора, которые компенсируют друг друга, и общий магнитный по• т ЛI г 1116 1ом ~с ~~--бlf.,._____J. . .,,, ~2 P!lc. 1.31 . J1..,rтuипиаль• ная ыостовая схема т Рнс. 1.32 . Эквивалентная мостовая схема ТА UБ при работе на переда•ч реч.и тот< 01<азыва ется равным нулю. Следовательно, пренебрегая маг• нитным рассеянием в трансформаторе, получим, где Иаь-напряжение между точками а и Ь'. Учитывая {1.51)'; подста вля я полученные значения токов в (1.52), после преобра• зования получим zб+rб= W(j (Zл+rл)=-k-(Zл+rл), (1.53) Wл 1-k Если вх одное сопротивление линии Zл представить в виде Zл=Rл-i -1 -,а сопротивление балансного контура - в виде wСл ZG=R6- i- 1 - , то на основании ф-лы (1.53) можно написать wСб равене1во R•1 rv0(R •1 ) б -1 --=- л-1--+rл -rб, roCr, w" wC,1 (1.54) из которого определяются в~личины активного сопротивления и 42
емкости конденсатора балансного контура Б/( (см. рис . 1.3 l), а именно: R6 = Шб (Rл +rл)-r15;! Wл с U'лс . б=- л• Wu ( l .бlS) Выражение (1.53) справедливо для низких и средних частQ11 спектра 300-3400 Гц. Для высоких частот указанное выражение неточно, так как при выводах не учитывались индуктивности рас• сеяния обмоток трансформатора. Очевидно, что условие совер• шенной противоместности будет выполняться только на расчетной частоте. При отклонении от расчетной частоты условие совер• шенной противоместности нарушается и тем значительнее, чем больше это отклонение. Чтобы условие совершенной противомест• ности выполнялось в некотором диапазоне частот, для которого расчетная частота является средней, необходимо усложнять ба• лансные контуры . Рассмотрим работу мостового аппарата ЦБ на прием (рис. 1,33), полагая, что его балансный контур рассчитан на условие а, Рис. 1.33 . Эквивалентная Рис. 1.34 . Cxe:,ia ТА ЦБ мостовая схема ТА UБ с двумя источнннами при работе на прflем ЭДС речи I(т) = nI(т) \ Р11с . 1..35. Э1шивзлентна!I схема ТА ЦБ для рас­ qета тока в телефоне прн пр11е:-Iе р е чн совершенной противоместности. Все сопротивления," входящие в схему аппарата, за исключением сопротивления микрофона, оста­ ются при приеме теми же, что и при передаче. Для упрощения будем считать сопротивление микрофона при приеме и передач~ равным Rы, Электродвижушую силу, действующую в линейном контуре, обозначим через Ел, а токи в телефонно1'~ и микрофон­ ной цепи - через Iст), f<м>• На основании теоремы о компенсации 43,
можно доказать, что ток в телефоне при приеме речи не зависит от сопротивления микрофона. Включим в ветвь (рис . 1.34) с током l(м) навстречу друг другу два источ­ ника с ЭДС Е' 1 и Е1 , численно равными Ем=Rмl(м)• При этом tоки во всех ветвях схемы не из м енятся. Относительно точкн с потенциал в точке d повы­ шается на велич,rву Е' 1=f(м)R.м, а относительно точки d потенциал в точке Ь пон.ижается на ту же величину. Следовательно, Иь = U •· Это значит, qто истоq­ ни1< Е'1 и сопротивление Rм можно удалить из схе,мы, не изменяя токов во всех ее ветвях . Таким. образом, в цепи микрофона (диагонали уравновешенного моста} ос­ тается источни1< ЭДС Е1, по отноше,нию к которому схема ТА находится в условиях совершенной противоместности . Следовательно, ток в телефоне не будет изменяться, если со­ противление микрофона будет принимать любое значение от О до и. Поэтому схему телефонного аппарата при приеме с учетом Rм= и можно представить эквивалентной схемой (рис. 1.35), ко• торая поJiучена пocJJe приведения сопротивлений телефонного кон• тура к обмоп<е с числом витков w=wn+WG, Тогда ток l(т) при работе ТА на прием равен п~ (Z~+гт)+ - - (Z,1 +гл) 1-k (1.56) если (Z5+rб) выразить через Zп+rл и коэффициент трансформа• ции k ( ! .53), а также пренебречь ветвью с числом витков w и ин• дуктивностью L, что справедливо для средних и высоких частот, Ток /(т) будет максимален при равенстве реак1 ивных со• п2 ставляющих сопротивлений Zт и Zл, т. е. при w L1 = ----- . (1-k)wCл Из этого выражения находим расчетное значение wp, при котором l<тJ имеет мак с имальное значениеi (1.57) Частоту ffip выбирают в верхней части диапазона разговорного спектра, в котором мала чувствительность телефона. Для выбранной частоты fp= 00 ~ и известных значений Lт, Сл, k 2n рассчитывают коэффициент трансформации п, при котором мож• но будет получить максимальную мощность в телефоне, по фор• мyJJe п = 2n/V (1-k)L,.Дл, (l. 58) В к ом пен с а ц ионной противоместной схеме ТА условие. совершенной противоместности при передаче речи достигается при наличии переменного магнитного потока в сердечнике трансфор~ матора. Направление токов в ветвях схемы при передаче и приеме соответственно указано на рис. 1.36. Kar< видно из схемы, цепь телефона имеет магнитную и электрическую связь с линейной и балансной обмотками автотрансформатора Тр, обмотки которого 44
вилючены согласно. Ток, протекающий через сопротивление Zт, при передаче создает на нем пад ение напряжения, а токи, про" текающие по обмоткам Wб и Wл, индуцируют в обмотке ЭДС, про­ порциональную разности потоков, создаваемых. баланс·ной и ли• нейной обмотками. Если магнитодвижущая сила lлwл>lбwб, а результирующая ЭДС в обмотке Wт будет равна по вел ичин е и противоположна по фазе падению напряжения на компенсациоu.• ном сопротивлении Zн, то т9ка в телефоне не будет. При соотве,._ fl} Рис . 1.36. Компенсацион.ная схема ТА UБ: а) при работе на передачу; б) при р а боте на прием ствующем расчете витков обмоток автотрансформатора и величи• вы Zи можн о добиться отсутствия тока в цепи телефона и, следо■ вательно, выполнения условия совершенной противоместности ва расчетной частоте. При приеме речи токи в об м отка х Wл, Wт, Wб имеют одно на• правление, вследствие чеrо эффе1п компенсации не возн иr<ает и а телефоне слышна принимаемая речь. Конденсатор С служит для И€I<лючения протекания постоянного то1<а через теле" фон, и, кроме тоrо, он являет• ся элементом балансного кон• тура. Основные расчетные фор­ мулы для ТА компенсационно ­ го типа приведены в [24, 25, 37]. Следует отметить, что противо­ местные схемы телефонных ап­ паратов перекрывают большее затухание линии по сравнен и ю с ТА, имеющими местный эф­ фект. Зависимость предельно перекрываемого затухания ли­ апреа,ВБ 60 r--. JO 40 JO 2D 10 1 ... .... ... .... ТАсМЗ ТАоеJМЗ -- - 1 l'l ...... , 1 27ilб г,.., 1, 1 . ,, о 10 20 ,ш40 J{J бО 70 во ШJ,100шумы,il ки~:~т- ~l:tsioи !/ЛIII.!, Рис. 1.37. З ависа:1,1ость предельного за• тухания линии от уровня шу:-:а в мес­ те приема для ТА с местны~I и для ТА без местно,о эффекта нии от уровня шума в месте приема для ТА с местным эффектом и для ТА без неrо указана на рис. 1.37. Разборчивость речи при использовании ТА с противоместной схемой выше по сравненкю с разборчивостью ТА с местным эффе1пом, 45
Принципиальные схемы ТА АТС Принципиальные схемы телефонных аппаратов АТС мостового и компенсационного типа, выпускаемые нашей промышленностью, приведены на рис. 1.38, 1.39 соответственно. Теле фонный аппарат ' РП 2 Рис. 1.38 . Принципиальная схема ТА-72 /-1{ Pflc. 1 .39 . Принциппальная схема ТА-66 Т А-72 является аппаратом настольного типа с мостовой схемой, в которой резисторы Rl, R2 и ко·щене,аторы Cl, С2 в совокупно• сти образуют четырехэлементный балансный {{онтур. Диоды ДJ, Д2 при малой длине абонентсI{ОЙ линии защищают ухо абонента от акустических ударов и уменьша_ют силу щелч1<а при заводе и nозвращении диска номеронабирателя, поэтому контакты 1-2 но• меронаб и рателя, шунтирующие телефон, в ТА последних выпус­ ков _ не устанавливаются. При снятии микротелефонной трубки ионденсатор CJ вместе с конденсатором С2 и резистором Rl об 4 разует искрогасител ьный контур, подr<люченный параллельно ~ импульсному контакту 6-7 номеронабиратеJlЯ. Контакт 3-4 но• меронабарателя предназначен для шунтиров;;н11я разговорной част11 схемы аппарата. 46
В телефонном аппарате Т А-66 с ком п енсаци онно й схем о й 11 автоматич еск о й регулиров1(ой громкост и (рис . 1.39 ) в ка честве микроф она М использован капсюль МК -1 6Т, а в качестве телефо• на Т - дифференциальный эJ1е1прома г нн т ны й тел ефон ДЭМК"7. Для обеспечения автоматической регулировки громкости при• ема автотрансформатор Тр снабжен доп олнительной четвертой об• моп<ой IV с сопротивлением постоянн о му току, равным 5 Ом. Эта обмотка соединена через резистор Rб и мостовую схему (дно• ды Дl-Д4, резисторы RЗ и R4) с микрофоном М. Включение мое• товой схемы последовательно с микрофоном не оказывает замет­ ного влияния на его работу. Так как обмотка IV вместе с указан• ным мостом присоединены параллельно к обмотке телефона Т, то на абонентской линии небольшой длины ток питания микрофона уменьшает сопротивления плеч моста Дl-д2 и Д3-Д4 и об• мотка телефона шунтируется, а вследствие этого уменьшается ·громкость принимаемой речи. С увеличением длины абонентско й линии ток питания микр о фона уменьшается, сопротивление моста увеличивает с я и уменьшается влияние шунтирующей цепи теле• фона. Таким обра зом, автоматическа я регулировка громкости обеспечивает пример но одинаковую громкость на линиях разной длины. При дос т аточно длинной пи н ии приборы APL' ока :ш в аюr незначительное влияние на прием речи. Телефонные аппараты с усИJштелями Для удаленных абоненто в пр о м ышленностью вып ус каютс я те" л ефон н ые аппараты с транзисторными усили теля ми передачи 11 прием а и с электр одинамичес к и м и или электро ма гнитными микро• фонами. На стоJi ь ные тел е фонные аппараты для удаленн ых а боне нтов т и па Т АУ-03 и Т АУ-04 разработаны для абонентски х ли ний с за• тухан ием от 5 до 24 дБ. Упрощенная структурная схем а апп арата rrи па ТАУ показана на рис. 1.40. В качестве м икрофона и rелефо• н а в этом аппарате приме- н ены эле1(тро м аrнитные к а п­ сюли типа ТА-4. Как видно из рисунка, микрофон и те­ лефон подключены через усили тел и соответстве нно передачи и приема к диффе­ ренциальному трансформа• тору Tpf. В телеф о нном ап­ парате примен е на противо­ местная м о стова я схема. -Усилитель передачи Успер - двухкаскадный, а усилитель приема J1спр - однокаскад­ в ый. Оба усилин~ля смонти­ рованы по схеме с заземлен­ ным эмиттером. ~т -- Т: Рис. 1.40. Структурааа схема ТА типа ТАУ 1.1
Кроме усилителей, схема содержит балансный контур БК, блок шунтирующего контакта ШК и · блок шунта питания Ш П~ Балансный контур БК состоит из набора резисторов и конденса• торов. Схему БЛ и его параметры можно изменять в соответствии с входным сопротивлением линии. Бло1< ШК (содержит два тран• зистора) на 0,5 с после снятия микротелефона шунтирует вход ТА, увеличивая надежность срабатывания приборов, принимаю• щих вызов. Бло1< Ш П содержит набор резисторов для выбора ра• бочей точки усилителей в соответствии с сопротивлением абонент• ской линии. На входе схемы аппарата предусмотрен выпрямительный мос·r на полупроводниковых диодах для обеспечения напряжения пита• ния усилителей определенной полярности при любой полярностн напряжения на линейных з ажимах ТА. Промышленностью разрабатываются ТА с бестрансформатор• ными схемами, которые на сетях общего пользования пока распро• странения не получили. Для электронных ·д ТС разработаны ТА UБ с частотным способом передачи. адресной информации (см. табл. 1.4). В нем могут применяться усилители для тональных сигналов вызова, а также предусматривается возможность под• ключения записывающей и отвечающей аппаратуры, Параn,1е1'ры и характеристики телефонного аппарата Телефонный аппарат, являясь составной частью телефонного тракта, в значительной степени определяет качество передачи речи. Качество ТА оценивается электрическими, эле,проаr{устиче~ скими, телефонометрическими, механическими и климатическими параметрами. Эле!< три чес к им и параметрами ТА являются рабочие эату• хания приема аар, передачи йаер и местного эффекта ам.э- К этим же параметрам относятся также входное сопротивление ТА, т. е. Zтл =<р (f), сопротивление ТА постоянному току и др. Рабочее затухание ТА при передаче, дБ, где Е2м/4Rм - мощность, отдаваемая микрофоном ную с ним нагрузку; l2 nZл - мощность, отдаваемая линию через схему ТА. Рабочее затухание ТА при приеме, дБ, 48 (1.59) в согласован~ микрофоном в (1.60)
где И 2 л/4Zл - мощн ость, отдаваемая л инией с сопротивлением Zл в согласованную нагрузку; /\т)Zт - мощно ст ь, отдаваемая той же лини ей телеф ону через схему ТА. Чем меньше аоер и arrp, тем меньше потери энергии в схеме ТА. , Рабочее затухание м естно го эффекта ТА, дБ, (1 .61) С увеличением ам.в улучшается противоместнос ть.. Вид ти повы х частотных х ара ктеристик апер, апр и ам.э для современных ТА, включенных в абонентскую линию с затухани• ем 4,34 дБ, показан на рис. 1.41 . Как видно, ам.а максим ально на расчетной частоте балансного контура (35-37 дБ). При в ключе• нии ТА на короткую линию ам.е уменьшается, но оно не должно быть меньше 9,5 дБ, иначе в телефоне возникает зуммирование (свист}. Рабочее затухание ТА при пр·иеме имеет большую не­ равномерность, чем при передаче, так как модуль входного сопро• тивления линии с частотой уменьшается, а модуль сопротивления телефона увеличивается. Эле1{троа[<устическими параметрами ТА являются ко• эффиuиенты прие м а , общий коэффициент приемопередачи и уро• вень громкости вызывного сигнала. К телефоном е три чес к им па-1/;:_б__-. ----, ---,--- --, раУ1етрам ТА относятся, разборчи- 40 1-----1 =--+ - -= -- - i -- - -t вость , гр о мкость и натуральность пе- JO~ -,, e .: ._ + --:::;,--~ ~ -- -1 редаваемой реч,1. 201----4~ - + --+ -= - --iR - --t К мех а · н и чес 1< им параметрам 1оц~-1--=--+-,&~;;,.t--1 Т А относятся, вибропрочность, удар- oЦ~~~,i;,,,,!!!~:::....----1--+--j ная прочность и срок службы отдель- - iu0 O,J 1,0 г,о J.O J,ч. f,nЩ ных детал ей. Климатичес1<ие своi1ства ТА оцениваются возможностью их безот- Р нс. l.4I . Зависимость paбaqe­ ro зату хания ТА от qастоты казной работы в определенном ин- тервале температур при заданной относительно й влажности. Анализ рас смот р ен ных схем ТА и их параметров показывает, что основными направлениями улучшения качества ТА являются расширение спе1пра передаваемых частот, улучшение частотных хараrперистик преобразователей ТА, автоматическое регулирова­ ние уровня приемопередачи и прот~воместности. Расширение спектра и улучшение частотных характеристик обеспечивается шн­ рокопо.~осным и преобраз ов ателями, устанавливаемыми в ТА, и применением полупровод.никовых усилителей. Улучшение качества работы ТА на линиях разной длины достигается использованием в ТА варисторов - нелинейных безынерционных сопротивлений с си мметричными волы.амперными характеристиками - или диодов 1[1, 25, 37] 49
1.9 . ОЦЕНН,А КАЧЕСТВА ТЕЛЕФОННОЙ ПЕРЕДАЧИ РЕЧИ Общие сведения Основным качественным показателем телефонной аппаратуры является качество передачи речи. Количественное измерение ка• чества передачи речи имеет свою спеuифику и свои трудности , которые определяются тем, что в телефонной передаче участ ву ют не только телефонная аппаратура, но и rолосоnой и слуховой ап• параты абонентов. Передаваемая речь и комбинации ф а к т оров, влияющих на ее восприятие, настолько многообразны, что чаще всего приходится прибегать к статистическим методам измер е ния разборчивости, громкости, натуральности (естественности) . Раз• борчивость отражает выполнение телефонным трактом своей ос• новной функции - обеспечение для слушающего пра вильного по• нимания смысла передаваемого сообщения. Громкость определяет желательный уровень принимаемых сигналов, который обеспечи• вал бы разборчивость речи без напряжения слухового _ аппарата со стороны принимающего. Натуральность оценивает способность телефонного траrпа воспроизводить не толы<0 смысл передавае• мой речи, но и ее тембр, т. е. естественность звучания голосов, rтозволяющую абонентам узнавать друг друга по голосу. Оцен• ка по натуральности (естественности) звучания голоса имеет важное значение при художественно'J во,спроизведении речи, а таюке при различных видах преобразования рече в ого с игнала (им• • nульсно - кодовая модуля uия и др.). • И з в~стные в настоящее время методы оценки качест,ва теле• фонно11 передачи можно разбить на субъективные и объектипные. В основе субъективных методоп измерения лежит оценка качест~ ва передачи, полученная в процессе испытания с помощью рече• вого и слухового аппаратов человека, выраженная какими-либо числовыми единицами . Исключение влияния на резу.rrьтаты изме• рений субъеI<тивных особенностей операторов достигается стати• стической обработкой достаточно большого числа субъективных оuе1-ю1<, позволяющей выявить объективно существующие эаконо~ мерности, присущие исследуемым трактам. В основе объективных методов измерения лежит количественная оценка качества пере• дачи, полученная в процессе испытания с помощью устройств, имитирующих речевой и слуховой аппараты человека (искусствен• ные рот и ухо). Из широко пrименяющихся в настоящее время субъективных методов в учебнике рассматриваются: измерение эк• вивалента затухания по громкости и измерение разборчивости ме• годом артикуляции, а из объективных - метод объе1пивноrо из, мерения эквивалента затухания по громкости. Измерение эквивалента затухания по громкости Качество телефонной передачи по громкости оценивается субъ■ ективным сравнением громкости, достигаемой на испытуемом re• лефонном тракте, с громкостью передачи по н~1<оторому эталон• 50
ному тракту. Такой способ измерения громкости основан на спо, собности слухового аппарата человека довольно точно оценивать равные громкости различных звуков, в том числе и звуков речи. Разность между громкостью при передаче речи через эталоi1- ный тракт и громкостью при пер едаче речи через испытуемый тракт, выраженная в децибелах, называется эквивалентом зату­ хания по грош,ости ЭЗ испытуемого тракта и служит количест§ венной оценr<ой качества телефонной передачи по громкости. Для получения сопоставимых значений эквивалента затухания при проведении измерений в разных странах параметры эталон• ной системы регламентированы Международным консультативныы комитетом по телефонии и телеграфии (МККТТ}, который разли4 чает три типа этаJJонных систем для измерения ЭЗ: новую си~ • стему NOSFER - Nouveaux susteшe fondaшental pour !а determi~ nation des eqniva]ents de reference, первичную и рабочую системы [l, 9, 37]. Тракт передачи основной эталонной системы для измерения ЭЗ по громкости (NOSFER) состоит из трех частей (рис, 1.42) , Рис. 1.42. Схема измере• ння э"вивалента затуха• ния телефонного тра1(Та передающей, приемной и эrшивалеrпа соединительноii линии. Пе◄ редающая IJасть содержит электродинамический м нкрофон ЭМ, усилите.11ь передачи Успер, волюметр ВМ для контроля уровня пе• редаваемой речи. Соединительная линия представляет собой ма• газин затухания МЗ. Изменять диапазон затухания можно малы­ ми ступенями в пределах 0-97,3 дБ. Приемная часть содержит усилитель приема Успр и электродинамический телефон ЭТ. Для частоты 1000 Гц затухание эталонного тракта """40 дБ. Приемная и передающая части системы находятся в различных помещени• ях , акустичесни изолированных друг от друга. При измерении эквивалента затухания по громкости телефон­ ного тракта передающая и приемная части испытуемого тра.кта располагают совместно с передающей и приемной частями эталон­ ного тракта. Испытуемый траr<т так же, r<ак и эталонный, состоит из двух систем и соединительной линии. В процессе испытания одна местная система (например, левая) работает в режиме пере­ дач и, а другая (правая) - в режиме приема. Каждая местная система состоит из телефонного аппарата ТА, абонентской линии АЛ и моста питания МЛ. На передающих концах перед микрофонами эталонного и испы­ туемого трактов оператор читает испытательную фразу, харак" черную для данного язьша. Для русского языка, например, таI<ой 51
фразой является: «не видали мы такого невод а ». Эта фраза по мощности соответствует средней мощности русской речи. Ислы• тательная фраза повторяется необходимое число раз с примерно постоянной громкостью, которая I{Онтролируется по ВМ . Другой оператор на приемном конце с лушает попеременно с помощью эталонного или испытуемого телефона и сигнализирует на пульт управления, по какому тракту он слышит громче. С помощью ма§ газина затуханий МЗ, включенного в эталонный тракт, вводится затухание, если слышимость по эталонному тракту лучш е , и вы• водится, если слышимость по нему хуже. И с пытание проводится до тех пор, пока не будет установлена одинаковая громко сть. При этом э1ши ,валент затухания будет числен.но равен величине ±Лаз, набранной на ма г азине МЗ . Знак ( + ) означает , что испытуемый тракт хуже эталонного, знак (- ) - лучше эталонного, Измерения ведутся бригадой операторов в составе не менее трех человеR!, Результаты измерений усредняются п о данным неск ольких измеw рений. С помощью эталонной системы можно измерять эквиваленты затухания по громr{ости отдельно передающей и приемной мест• ных систем испытуемого тра1па. Схема измерения эквивалента затухания местной системы, работающей в режиме передачи, при• веден а на рис. 1.43. В этом случае громкость эталонного тракта Рис. 1.43 . Схема измере• ния эквивалента за туха• н,ия мео11ной системы в режиме передачи сравнивается с rром1юстью тракта, составленного из испытуемой передающей местной системы и приемной части эталонного трак• та. Переключателем П управляет оператор, ведущий передачу. По этой схеме измеряют эквивалент затухания по громкости теле• фонных аппаратов при передаче речи. С х ема измерения эквивалента затухания местной системы, ра• ботающей в режиме приема, приведена на рис. 1.44. Эквивалент затухания по громкости местной системы при затухании на f= 800 Гц абонентской линии аАл = 4,34 дБ и моста питания амп =0,43 дБ должен быть не более 10 ,4 дБ при передаче и 5,2 дБ при приеме . Эквивалент за тухания местного эффекта местной телефонной системы должен быть не менее 14,8 дБ как для речи, таI< и для шума в помещении с уровнем 60 дБ. При этом питаю~ 52
щий мост со станционной . стороны должен быть нагружеl;J ва соединительную линию с затуханием на f=800 Гц (асл ~21,7 дВ). В качеств@ наибольшей величины эквивалента затухания тракта по громкости при любых возможных соединениях между абонентскими линиями МККТТ рекомендует величину 40 дБ, что соответствует уменьшению в 100 раз звукового давления при не• посредственной акустической связи между двумя собеседниками, находящимися на расстоянии 4 м друг от друга. С развитием меж~ Рис. 1.44 . Схема измере­ ния ЭЗ местной системы в режиме приема - Pz -- Pz дународной связи, при максимально возможном расстоянии меж• ду ТА до 25 ООО км мощность шумов в каналах может достигать 100 ООО пВт. Поэтому МККТТ рекомендовал ограничить допусти• мую велич,ину ЭЗ по громкости при международных связях до 36 дБ. Поскольку участки телефонных сетей отдельных стран при международной связи входят в состав международного телефон• ного тракта, эквивалент затухания телефонного тракта в стране также не должен превышать 36 дБ. Эквивалент затухания линей• ных и станционных участков тракта примерно равен их затухан~1ю на 800 Гц . Оценка качества телефон·ного тракта эквивалентом за­ тухания по громкости учитывает к а чество ТА, тип ТС, величину тока питания микрофона, изменение затухания тракта на часто• тах, отличных от 0,8 кГц. / • Рассмотренный выше метод оценки качеств-а телефонной пере• дачи позволяет достаточно быстро оценить тракт телефонной пе• редачи и его местные системы. Особенно удобен он при массовых измерениях однотипной аппаратуры в условиях заводской лабора• тории. Однако этот метод трудоемкий, требует содержания спе• циально тренированных бригад операторов и громоздкого эталон• ного оборудования. Измерение разборчивости речи методом артикуляции Под разборчивостью понимают определенное статистически от • ношение числа правильных принятых элементов речи к общему числу переданных элементов речи по телефонному тракту при до• статочно большом объеме испытания. Различают разборчивость звуко,в D, слогов S, слов W, фраз /. 53
Пр-сведение ,J!змерений методом артикуляции слов ,и фраз весь­ ма громоздко. , так как для получения достоверного результата необходимо передавать очень большой текстовой материал с при• влечением для измерений широкого круга специально подготов• ленных лиц. Для уменьшения влияния субъективных факторов на результаты измерений при ограниченном числе операторов качест• во передач·и _ речи по разборчи,вости определяется разборчиво­ стыо сло_гов, на основании которой вычисляется разборчивость звуков. Для этой цели разработаны специальные артикуляцион• ные таблицы слогов в количестве 100 штук, в каждой из которых содержится по 50 трех- или четырехзначных слогов. Слоги не име• ют смыслового содержания, например: пиц, прюх, тrот (д) 1>, ВИ!{i (г) и др. Благодаря этому исключается влияние на результаты ИЗ• мерений субъективных факторов и становится возможным прове­ дение измерений с малочисленной бригадой. Звукосочета ния в сло" гах и средняя встречаемость в них звуков отражают специфtшу русского языка. При измерении разборчивости (рис. 1.45) пере, м 0 ~ Jf- Рис. 1.45. С хема измере­ -- Г,i;1 ния слоrовоi1 разборчи• ~ вости дающая и приемная части испытуемого транта размещ аются в звукоизолированных помещениях. Оператор на передаю щем кон• це читает таблицы. Слоги произносятся ровным голосо м со cr<o• ростыо 20 слогов в минуту, скорость контролируется метрономом, Уровень речи контролируется измерителем звукового давления. В помещении приема создается акустический шум с уровнем 60 дБ. Для измерения уровня шума используют шумомеры, на прием4 ном ,юнце оператор записывает слоги на бланки. По окончании цикла сверяются принятые и переданные таблицы, затем вычис~ ляется процент артикуляции слоговi для i-й таблицы S. = mi -100% ' 50 , где m; - число правильно принятых слогов таблицы i; для n = ЗО-40 таблиц (1500-2000 слогов) , п sn = +ЕSt, %• . i=l (1.62) (1.63) ' ) CJJor считается принятым правильно, если вместо звука «Т» приня11 звук ~д». 54
Бригада операторов для измерений · составляется из трех-пятп JIИЦ без дефектов слуха и произношения в возрасте 18-30 лет со средним образованием. Нормы качества по ·разборчивости: слогов, слов и фраз приведены в табл. 1.5. Таблиц а 1.5 НОРМЫ КАЧЕСТВА ПО РАЗБОРЧИВОСТИ Разбор чнвооть, % Внды 1 1 раэборчивостн ола~ая 1 уДОВЛе<Р!ЗОРИ· корошая ОТЛ!fЧН8Я srе.тtЬная Слоговая 25-40 40-55 55-80 80 Словесная 75-87 87-93 93-98 98 Фразовая 90-95 95-97 97-99 99 Из таблицы видно, что резкое снижение разборчивости наблю• дается при уменьшении артикуляции слогов ниже 20-25%. При такой разборчивости происходит срыв связи. Разборчивость, одна" ко, не является универсальным критерием оценки качества пере11 дачи речи, та!{ как не позволяет судить о ее натуральности. Достоинством метода артикуляции является то, что оценка ка• чества по разборчивости может быть проведена с достаточно вы• сокой степенью точности. Недостатком метода является громозд" кость измерений, требующих длительного времен·и и артикуляциа онной бригады: · Оценка качества телефонной передачи методом мнений Метод мнений, рекомендованный МККТ, основан на собирательных оцен­ ках (мнениях) качества телефонной передачи речи, даваемых абонентами [1, 9J. Показате.1ем каqества является средний балл по условной пят ибалльной шкале качества (табл. 1.6), определяемый на основе достаточно большого числа субъективных оценок, или вероятность появ ления оценок заданных катеrорнif. Испытания проводят 12 или 24 пары операторов, не имеющих специальной под- Таблиц а 1.6 ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ТЕЛЕФОННОЙ ПЕРЕДАЧИ ПО ПЯТИБАЛЛЬНОЙ ШКАЛЕ ](ачестiзо передачи речи по данному !Грак!Гу Полное отсутствие напряжения при разговоре Следует приложить внимание, но не требуется заметных усилиi1 Требуется постоянное, но не исключительное на• пряжение внимания Разговор возможен, но испытываются затрудне- 1шя при приеме необычных слов Разговор возможен, но с большими трудностями Оценка Отлично Хорошо Удовлетвори­ тельно Плохо Qqень плохо Балл 4 3 2 1 о 55
rот-овки в области телефо.ц,оме'i'рических измереимй, которые последова тель,н.о и попарно вед ут разговор по испытуемому тра,кту. Для облегчения выбора те• мы разговора и исключения длительных пауз рекоменд уется вести переговоры, с.вязанные со сло-весным описанием рисунков с.пе111иальных фигур. Для испытаний пер~дающий оператор получает лист с изображением трех фигур, а принимаю• щий-с изображением 12 фигур. Каждая фигура имеет свое кодов ое назва• н,ие . Слушающий оператор по описанию и объяснениям передающего оператора, а та кж е путем переспросов долж,ен найти и уточнить требуемые три фигуры из числа 12 и сообщить их кодовые названия. Проводи мый таким образом раз• говор позволяет каждому из операторов, пользуясь табл. 1.6, дать свою оценку. Как правило, продолжи'!'ельность разговорсщ необходимых для определения нужных 11рех фигур, составляет около 3-5 моо. Следовательн,о, 12 пар опера• торов дают 24 оценк.и У1, в пятибалльной шкале, по которым вычиСJJяется сре,д~ няя ар.ифметическая величина k=24 у=;4 Еyk• k=J Для определения вероятности появления любой И'З категорий оценок х ·{от О до 4) при известном среднем значении У служи11 биномиальная формула, ре•.. комендованная МККТТ: nl Рщ = -----Qx (1-,Q)п-х, xl (n-x)I где Q=Y/n (п=4-число категорий оценок минус единица;- х-баллJ. Вероятность Рсх) може'!' трактоваться так же, как относ.ительное число або• нентов (операторов), вые.казавшихся по резуль't~а'fам измерений за данную оценку х . Методы оценки натуральнос'!'И пере.даваемой речи (по проценту узнаваемо• сти, по частотной шкале градаций и др.) не получили большоr-о распростране• , 1 , ния, так как не учитывают в полной ме,ре те факторы, которые о казыв аю11 влияние на натуральность. Измерение эквивалента затухания по громкости объективным методом Стремление снизить эксплуатационные затраты и сократить время для массовых измерений является решающим фактором. экономически оправдывающим разработку и внедрение объектив• ных методов измерения эквивалента затухания [ 1, 9]. Основным условием при объек-гинном измерении ЭЗ является сох ранение принципа сравнения качества передачи по испытуемому и по эта• лонному трактам. В связи с этим возникает · необходимость ими ■ тации разговорного тракта и речевых и слуховых хара .ктериегик, операторов. Имитация речевых характеристик осуществляется с­ помощью искусственных голоса ИГ: и рта ИР. Искусственный го• лос представляет собой генератор, электрические сигналы которо• го отражают необходимые физические свойства и особенности ее,• тественной речи. Искусственный рот - это электроакустический излучатель , перед которым пространственное распределение давле ■ ния аналогично распределению давления около рта человека. Имитация слуховых характеристик осуществляется с помощью искусственного уха ИУ - акустико-электричес1<оrо приемника, мо• делируюшего слуховое восприятие челове1<а и субъективную оцен■. ку rpOMl{OCTИ звука. 56
Все существующие в настоящее время объект ивные измерители обладают существенным недостатком: результаты измерений с их помощью далеко не всегда удовлетворительно совпадают с результатами субъективных измерений на эталонной системе. По• этому МККТТ до настоящего времен и не нашел возможным реко• мендовать применение объективных измерителей для нормирова• ния и оценки качества передачи по громкости международных трактов [2, 5] . ГЛАВА 2 ОСНОВЫ АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОММУТАЦИИ 2.1 . ПРИНЦИПЫ :КОММУТАЦИИ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Под ко.ммутацией понимается процесс замыкания, размыкания и переключения электрических цепей. На сетях электросвязи по~ средством коммутации осуществляют соединения между оконеч­ ными абонентстшлш устройствами для передач и (приема) инфор ­ мации. Коммутация осуществляется на коммутационных узлах (КУ), являющихся составными частями сети электросвязи. На­ помним, что сеть электрической связи представляет собой сово­ купность технических средств, предназначенных для передачи (приема) информации, и состоит из абонентс ких устройств (теле­ фонных аппаратов ТА), линий (каналов) _ связи и коммутацион­ ных узлов (рис. 2.1). ffY2 «Yi ffYn ТА _6'3_ --Д !!l_ -Д-с.!- СоеtJ1.1.11ителышй. mьarrm. Tpt11rm пcpeiJd.111.t tLНфO/JMGЦ/l/l, Рис. 2.1 . Сх ем а связи между абонентсI<ими аппаратами Абонентские устройства соединяются с коммутационным уз• лом абонентскими линиями (АЛ), Коммутационные узлы, находя­ щиеся на территории одного города (или населенного пункта), связаны соединительными линиями (СЛ). Если же коммутацион­ ные узлы находятся в разных городах, то они связаны между со­ бой через междугородную телефонную станцию посредством вну­ тризоновых линий, если они находятся в одной зоне, и внутризо• новыми и л~еждугородными линиями, если они находятся в раз­ ных зонах, Коммутационный узел, в который включаются абонентские ли• нии 1 называется коммута_ционной стан!1ией или просто станцией. б7
В некоторых случаях абонентские линии включаются в подстаи­ ции. Лицо, пользующее-ся оконечным абонентским у,стройст.вом для передаLТн п приема информации , называется абонентом. Для передаLТп информации от одного оконечrюrо абонентскоrо устрой• ства сети к другому требуется установить соединение между эти• ми устройствами через соотв етствующие узлы и линии связи. Для осуществления соединения на 1,<оммутационных узлах ус• танавлнвается колt,иутационная (соединительная) аппаратура, обеспечивающая соединение линии вызывающего оконечного уст• ройства с линией вызываемого оконечноrо устройства через ли• нии связи. Совокупность линейных и станционных средств, предназначен• ных для соединения оконечных абонентских устройств, называет ~ ся соединительным трактом. Количество коммутационных узлов между соеди няемыми оконечными устройствами завис·ит от струк• туры сети и направления соединения. Чтобы осуществить требуемое соединение на коммутационный уз-ел, от в ызывающего оконеlfного устройства до.rrжна поступить информация о номере вызываемого оконечноrо устройства, назы• вае\1:ая адресной инфорлtаци.ей., а из коммутационного узла в око• нечные устройс тва посылаются сигналы для оповещения абонен• тов о различных состояниях процесса установления соединения (сигналы ответа станции, посылки вы зова, занятости и т. д.), Коммутационные узлы моrут соединяться между собой поср _едст• вом физических цепей или уплотненных линий, в которых образа• вано требуеl\юе число каналов. Под каналом. понимают совокупность технических средств (лr1• нейных н станционных), обеспечивающих передачу информации между двумя смежными коммутационными узлами, а также меж• ду оконечными устройствами и коммутаuнонной станцией. После установ.~ения соединительного тракта между оконечными устрой• ствами передача информации может осуществляться лишь после подключения к этому тракту приемника информации. Поэтому трактол,~ передачи информации называют совокупность соедини• тельного тракта, передатчи1<а и приемника, обеспечивающую пе• редачу и прием информации между соединенными оконечнымв устройствами. На коммутационных узлах соединение может устанавливаться на время, необходимое для передачи одного сообщения, например одного телефонного разrовора, или на длительное время, превы• шающее время передачи одного сообщения. Коммутация первого вида называется оператив,-юй, а второго- кроссовой (долговре­ .менной). Оперативная коммутация осуществл яется коммутацион­ ными приборами, которые занимают.ся на время уста,новления сое­ динения, передачи сообщения и возвращения приборов в исход• ное состояние. Кроссовая коммутация выполняется путем соеди• нения линии (каналов) на промежуточных щитах согласно пред4 варительным требова ниям абонентов или в соответствии с зара• нее устанQ_вленным расписанием на сеансы связи. Эти соединения 58
в настоящее веемя производЯ1'СЯ п ер.со на л о м уз л а . вруч.ну ю . Од­ нако в дальнеишем они могут уста на вливаться автоматическп специальным и коммутационными при бора ми. Рис. 2.2. Схема се• IJ'И СВЯЗИ ХУ2 На рис. 2.2 для примера пок аз ана сеть связи, состо ящая из трех коммутационных узлов (ст а нций), о беспечиваю щ ая соедн• нение оконечных устройств как чер ез одну станцию, так и qерез две. 2.2. СТРУКТУРА КОММУТАЦИ ОННОГО УЗЛА Коммутационный у з ел КУ п редназначен для приема, перера· боткн и распределения поступ ающей информации . Для выполне• ния своих функций коммутационный узел должен иметь (рис. 2.3), коммутационную систему I<.С, np No ~ ,. е д н азна ченную для со един е н ия в х о дящи х _ _J""!__Jг-----L--1" и исходящих (каналов) на время передачи~, ~~ tfC уу информации; управляющее устрой­ ст в о УУ, обеспечивающее установл ение соедине н ия между входящ им и и исходящи ­ м и линиями через ком му та ц ионную сист е ­ му, а также прием и переда чу управляющей и нфор м ации. К аппаратуре для п риема и передачи управляющей информаци и отно- сят-ся регистры Рег, кодовы е приемни~и , пе- Р и с. 2•3 • Ст ру,пу р ная сх е м а коммутгцн о нноrо р едатчики и пересчетные устрой ст ва; л и- узла нейные комплекты входящих иИСХО· дящих линий (каналов) J1 К, предназначен• ные для приема и передачи линейных сигналов по входящим и ис­ х од ящ им JJиниям, для в ыдеJr е ния ка налов на уn JJ отненных JJиниях , а также для приема и передачи сигналов управления; ст ан цион­ ные к ом пел кт ы СК , п р едназн а ченные для питания микрофонов телефонных аппаратов , для приема и передачи управляющих сиг­ налов в пр оцессе уста н овления соединения. Кром~ того, на узле имеютсяустройства ввода и вывода линий (кросс), псточники электропитания, устройства контра­ ля·,сигна.лизации иучетапараметров тедефонно­ го сообщения. В некоторых случаях /(У может. иметь усr- pойства приема и хранения информации, еслита1<0- в ая передается не непо средствен но потребителю информаu и н, а предварительно наr<апливается на узле. Такие узлы применяю тс я в системах · коммутации сообщений, 59
:Коммутационные узлы и станции классифицируются по ряду признаков: по виду передаваемой информации (телефонные, телеграфные, вещания, телеуправлещrя, передачи данных и др . ); по способу обслуживания соединений (ручные, полуавто мати• ческие, автоматические); по месту, занимаемому в сети электр осв язи (оконечные стан• ции, подстанции, узлы входящего и исходящего сообщения); по типу сети связи (городские, сельские, учрежденческие, меж­ дугородные); пЬ типу коммутационного и управляющего оборудования (элек• трЬмеханические, механоэлектронные, квазиэлектронные, элек• тронные); по системам пр именя емого коммутационного оборудования (де• кадно-шаговые, координатные, машинные, квазиэлектронные, электронные); по емкости, т. е. по количеству входящих и исходящих линий или каналов (малой, средней, большой емкости); по типу коммутации (оперативная, кроссовая, смешанная) ; по способу разделения каналов (пространственным, простран• ственно-временн.ь1м, пространственно-частотным разделением ка• налов); по способу передачи информации от передатчика к приемнику (узлы коммутации канал ов, обеспечивающие коммутацию для не • посредственной передачи информации от передатчика к приемни • ку после установления соединительного тракта, и узлы коммута, ции сообщений, обеспечивающие прием и накопление информации с последующей передачей ее в следующий узел или непосредст•, венно в приемн ик ). 2.3 . КОММУТАЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ Для коммутации каналов (линий) и построения устройств уп. ' равления используются различные 1<0ммутационные приборы . Коло~утацион,н,ы.м приборол·t называют устройств,о, обе-спечивающее замыкание и размыкание цепей при поступлении в прибор управ• ляющего сигнала. В системах пространственной электромехани• ческой коммутации коммутационными приборами являются реле, искатели, многократные координатные соединители. В системах бесконтактной коммутации используются транзисторы, диоды, ти• ратроны, магнитные элементы, интегральные схемы. Реле с герметизированными контактами и ферриды по своему быстродействию приближаются к электронным приборам, поэтому они получили название t(вазиэлектронкых коммутационных при • боров. Замыкание или размыкание электрической цепи в коммутаци . онном приборе осуществляется коммутацион,н,ым элементо1.1 ( КЭ )~ который в простейшем случае представляет собой один контакт на замыкание. Поскольку коммутационные приборы комм~тируют ли• 60
нии с определенной проводностыо, для !{оммутации устанавлива• ют коммутационную группу, элементы которой пере1<лючаются од~ новременно под влиянием поступающего управляющего си гнала. Замыкание (или размыкание) электрических цепей с помощью коммутационных элементов осущес твляетс я устройствами, прини• мающими управляющие сигналы. Такими устройствами мoryt. быть обмопш реле, электромагнитов искателей или МКС, базе­ вые цепи транзисторов и т. п. В зависимости от конструкц и и ком• мутационного прибора . число коммутационных групп в нем может быть разным и определяется емкостью (числом выходов) коммg~ тационного поля прибора. Та1<, в искателях ДШИ-100 имеется 100. а в МКС типа 10Х20Х6 - 200 коммутационных групп. Однако 1 процессе установления одного соединения искатели и МКС об~ печивают переключение только одной коммутационной группы. Под точкой коммутации понимают местоположение коммутац11• онной группы в коммутационном приборе или в коммутац и онной системе. Принцип действия и устройств о различных коммутационных приборов изучались в курсе «Основы .дискретной автомаТИ!{И». Напомним, что для коммутации электрических цепей использу" ются приборы, обеспечивающие два состояния своих коммутаци~ онных элементов . Одному состоянию коммутационных элементов приписывается значение нуля (О), а другому - значение единицы (1). При этом электрическая цепь, проходящая через коммутаци ­ онный элемент в одном состоянии элемента, разом1шута, а в дру~ гом состоянии замкнута. Для прохождения электрического тока первое состояние элемента является закрытым, а второе - от­ крытыл1. Коммутационные приборы характеризуются следующими ком• мутационными параметрами: коммутационным коэффициентом !(, представляю­ щим собой отношение сопротивления коммутационного элемента (.например, контакта реле) в закрытом (разомкнутом) состоянии Rз к сопротивлению элемента в открытом (замкнуто м) состо янии Ro, Иногда вместо отношений сопротивлений коммутационного эле­ мента рассматривается отношение напряжений или токов на выходе элемента; временем переключен и я, под которым понимают вре­ мя перехода элемента из одного состояния в другое (например, врем я срабатывания, время отпускания реле или время переклю­ чения транзистора); сроком службы ил и дол r о вечностью, под которы­ ми понимают допустимое число переключений или доп устимое время работы. Допустимым числом переключени й (срабатываний) определяется срок службы электромеханических приборов: реле, иска телей , МКС. Электронные приборы оценивают ся общим вре­ менем работы; интенсивностью отказов, т.е.вероятностьюотказовв единицу временю 61
внос им ы м за 1,' ух а ни ем в тракт передачи информаuип. При электрических расчетах коммутаuионные приборы оцени• ваются также и по другим параметрам, таким, как сопротивление, магнит.одвижущая сила (МДС) срабатывания , отпуск ания, удер• жания и др. ' Требования к коммутационным приборам, используемым в коммутаuионных системах и предназначенным для коммутации ка• налов , по которым передается аналоговая информация, например телефонные переговоры, существенно отличаются от требований, пред ъявляемых к коммутаuионным приборам для построения устройств упраnления. ДJJЯ приборов, используемых в устройствах управления , до• сtаточно иметь коммутационный коэффициент порядка 103-105, а для разговорного тракта необходимо иметь приборы с С к= j09-1012_ Число последовательно включенных коммутационных элемен• тов для образования соединительного пути от входа коммутаuи• онной си стемы до ее выхода зависи т от структуры коммутацион • ной системы и мож ет быть достаточно большим. Поэтому величи• на вно с имого затухания в открытом со стоянии коммутационного элемента должна быть достаточно малой, так как общее допусти• мое затухание участка тракта в пределах всей коммутаuионной систе мы узла не должно превышать 1,3 дБ. Коммутаuионные прIJборы разговорного тракта должны обеспе• чивать высокое переходное затухание между разговорными uепя• ми (поряд~<а 78 дБ) и высокие качественные показатели разговор• ноrо тракта, а именно , низrп~й уровень помех (не более 0,5 мВ), маJJые нелинейные искажения (не более 5%), широкий динамиче• ский диапазон передачи (порядка 40 дБ). Свойства коммутаuион• ных элементов разговорного тракта до.пжны быть стабильными в теченIJ е всего срока службы. Для разговорного тракта необходи• мым условием является обеспечение двусторонней связи, поэтому коммутационные элементы должны обладать двусторонней прово• дИМОСТЫО. К коммутаuионным приборам управляющих устройств предъяв­ ляют более высокие требования по времени переключения, чем R! приборам коммутационной системы. В современных узлах комму• тации (АТС, АМ ТС) для построения устройств управления приме• няют быстродействующие электронные и магнитные коммутацион• ные приборьr. В 1,оммутационных системах используют эле1промеханические комм ут ационные приборы - искатели, многократные координат• ные и • Кодовые соедияители, а в последнее время коммутационные приборы с герме11изированными контактами . Коммутационные элементы указанных приборов имеют малое сопротивление в от• • крытом состоянии (порядка 0,01 Ом) и практиче.ски не влияют на величину рабочего затухания станционного четырехполюсника. Поэтому в электромеханических АТС переходное затухание опре­ деляется в основном затуханием в станционных кабелях и состав• 62
м1ет величину 00J1ee 70 дБ. · Электр онный коммутационный эле­ мент в ол{рытом со·стоянии вносит в разговорный 'Гракт затухан·ие порядка 0,04-0,13 дБ , а с учето м согласующих трансформато• ров - порящ<а 0,5 дБ и больше . В закрытом состоянии контакт­ ный коммутационный элемент имеет сопротивление несколько де• сятков миллионов ом и емкость несколько пикофарад . Электронные приборы облада ют высоким быстродействием , большим сроко м слу:жбы, высокой надежностью, но усту паюt электромеханическим щrиборам по целому ряду своих электриче­ ских характеристик. Например, он и имеют значительно бо ль шее сопротивление в открытом состоянии, значительно меньшее сопро­ тивление и большую емкость в закрытом состоянии . Трудность создания простого высо кокачественного и дешевого электронного прибора для коммутац ии разговорного тракта при­ вела к поиску электромеханическ ого прIJбора, который обладал б ы хорошими электрическими ха ра ктер11стиками, имел бы высо­ кое быстр оде йствие и малое потребление мощности в цепя х уп­ равлени я, что по зволило бы согласовать его работу с электрон­ ными управляющими прибора м и . С этой . целью были созданы маг• нит о у пр авляем ые контакты: герконы, ферриды, гезаконы. Ко мму­ таци онные узлы, в которых для по строения коммутаuионноii сис­ темы испол ьзу ются герконы, ферриды, гезаконы, а устройства уп­ ра вления построены на электронньrх пр иборах, получили название квазиэл .ектрон.ных узлов ( станций) 1Co ммyтatfU U. 2.4 . СПОСОБЫ УСТАНОВЛЕНИЯ СОЕДИНЕНИЙ Основное назнач ен ие телефонно го коммутационного узла (стан­ ци и) состоит в установлении соединеннй между телефонными ап­ па ратами на время телефонного ра зговора и разъединениJI после ок ончания разговора. Для выполнения этпх функций на коммута ­ ци онном узле устанавлива ется соотв ет ств ую щая аппаратура. В за ­ ви симости от типа этой аппаратуры установление соединения на уз ле может осуществляться операторо м (телефонисткой) или про­ из водиться автоматиче ски соот ветств ующим и приборами. Наибольшее влияние на коммутационную те хнику ока зал а те­ леф онная связь. Основные принципы, заложенные в телефонной коммутаци о нно й технике, могут быть ШIJрок о использованы для построе ния устройств коммутации на узлах для передачи другнх видов информации, например, телеграфной, передачи данных, _ве­ щания, телеме трии, телеуправлени я и т. д. Рассмотрим прннципы коммутации телефонных каналов ( линий) при ручном и автома ­ тических способах установления соединений. Для соединения между абонен тсrшми Jшюшми на ручной те­ лефонной станции устанавливают ся кол~мутаторы, кото рые содер­ жат три вида оборудования : мно гок ратное поле, местное поле п р абочее место телефонистки. В многократном поле в соотв етству­ ю щие гнезда включаются абонентские линии всех абонентов стан­ ции. Многократное поле может размещаться на двух или трех 63
коммутаторах так, чтобы любая телефонистка со своего рабочего места ёviогла достать до каждого гнезда в этом поле. В соответствующие гнезда местного поля коммутатора включа­ ют ли ш:и 100 абонентов, и возле каждого гнезда устанавливается сигна льная лампочка. На рабочем месте телефонистки имеется гарнитура, в которой размещаются телефон и микрофон для возможности переговора с абонентами, несколько соединительных шнуров, называемых щн,уро вы.ми парами. Каждая шнуровая пара снабжена опросным О и вызывным В штепселями и опросно-вызывным ключом ОВК, им-еющим три положения: опроса, вызова ,и разговора. Этим клю­ чом г арни тура телефонистки подключается к шнуровой паре . Каж­ дая шнуровая пара снабжается двумя сигнальными лампами. Од­ на связана с опросным, а другая - с вызывным концом шнуровой пары . По состоянию каждой из ламп телефонистка может судить о состоянии абонентских линий разговаривающих абонентов . На рабочем месте телефонистки имеется также вызывное устройство для п осылк и вызова в телефонный аппарат. Рассмотрим процесс установления соединения на телефонной станц !!и, имеющей 400 номеров (рис. 2.4). В местное поле каждо- Mioo M221J Ao.JOS l C81fЦ/Lff Л CCl(Ц/Lfl Рис. 2.4. Структурная схема РТС емко~тыо 400 но­ меров ro коммутатора включено по 100 абонентских линий, снабженных гнездом и вызывной лампой. Многократное поле ,имеет две секции и размещается на двух рабочих местах (коммутаторах). Каждая а бонентска я линия заводится в обе секции многократного поля и ока нчивае тся гнезда м и. При поступлении вызова от абонента в местном поле коммута­ тора, в котором включена его линия, загорается сигнальная лам• na. Пусть это будет линия No 100, включенная в первый коммута• 64
тор. Телефо•н•истка первого рабочего ме<:та, заме1'ив с·игнал вызова, берет опросный штепсель свободной шнуровой пары и вставляет его в гнездо вызывающей абонентской линии, которое находится рядом с вызывной лампой. Затем она переводит опросно-вызывной 1<люч в положение «Опрос» .и получает информацию о требуемом номере. После этого телефонистка берет вызывной штепсель той :же шнуровой пары, отыскивает в многократно м поле гнездо вы­ sываемой абонентской линии, проверяет ее состояние, касаясь вы­ зывным штепселем гнезда в многократном поле. Если линия або­ нента свободна, телефонистка вставляет вызывной штепсель в гнездо и опросно - вызывным ключом посылает абоненту вызов . До ответа вызываемого абонента горит лампа вызывного штепселя, а после ответа абонента она гаснет. Разговорный тра1<т между або­ нентскими аппаратами создается посредством шнуровой пары, ко­ торой телефонистка соединила линию вызывающего абонента с линией вызываемого абонента. Если линия вызываемого абонента окажется занятой, то телефонистка сообщает об этом абоненту, после чего производит разъединение . Число одновременных соеди­ нений на коммутаторе определяется количеством шнуровых пар. Обычно таких пар на коммутаторе устанавливают 18. Если какой­ либо абонент производит вызов в тот момент, когда все шнуровые пары заняты, он ожидает освобождения одной из них . После окон­ чания переговора абоненты кладут микротелефоны на рычаги те­ лефонных аппаратов, при этом загораются сигнальные лампы на i той шнуровой паре, через которую было установлено соединение. Телефонистка вынимает опросный и вызывной штепсели из гнезд, освобождая тем самым линии абонентов и -шнуровую пару для но­ вых соединений, после чего сигнальные .Тiампы гаснут. Таким образом, весь алгоритм соединения на ручной телефон­ ной станции (РТС) состоит из следующих этапов: вызов станции абонентом; пощ<лючение к линии вызывающего абонента; опрос телефонисткой вызывающего абонента и получение информации о номере вызываемого абонента; про в ерка линии вызываемого або­ нента на занятость; соединение с линией вызываемого абонента, ес­ ли она свободна; посылка вызова в линию вызываемого абонента; прием сигнала ответа абонента; разговор между абонентами; прием на станцию сигналов отбоя; разъединение. Использование станций с ручной коммутацией требует большо­ го числа обслуживающего персонала, та~< ка1< одна телефонистка в часы наибольшей нагрузки на станции может обслуживать вызо­ вы не более чем 100 - 120 абонентов. Поэтому на РТС емкостью 10 ООО номеров необходимо иметь несколько сотен телефонисток, что приводит к большим эксплуатационным расходам. Недостат­ ком станций с ручной коммутацией является также небольшая их емкость, которая ограничена ем костью многократного поля. Обыч­ но станции с ру чной коммутацией строились емкостью до 10 тыс. номеров. Поэтом у на крупных телефонных ~етях монтировалqсь несколько станций, которые соединялись между собой соедини­ тельными Jrин~иями. Соединение между ТА, включ•енными 1В ра·зные 3 Зак. 311 65
станции, осуществлялось_ двумя и более телефонистками, что при•· водило к увеличению времени установления соединения и к повы­ шению вероятности ошибок при установлении соединений. В процессе установления соединения при ручной I<о м мутации часть функций, выполняемых телефонисткой, осуществляется чис•· то механически (вставление и вынимание штепселей, перевод клю-· ча в положение опроса, вызова, разговора и т. п.), а ч:асть функ­ ций требует мышления (прием адресной информации, отыскание требуемой линии в поле коммутатора и т. п.): .. Идея авт ом ат и ч ее к ой коммутации заключается в том, что функции, требующие мышления, вьiполняются вызывающим або­ нентом, а механические действия телефонистки - коммутационны­ ми приборами, которые ус·танавливаются на станции. Рассмотрим принцип автоматической коммутации на примере автоматической телефонной станции (АТС) на· 10 но меров, выпол­ ненной на шаговы х искателях типа ШИ-11 емкостью на 1О линий. Нумерация абонентских линий однозначная - в пределах 0-9. ~·прощенная функциональная схема такой АТС приведена на рис. 2.5 . В установлении соединения между двумя абонентскими ТА311 ~ _ JA 1 1 /( ifp(jtllM .//Н Рис. 2.5. Функnио• наJiьнан схема АТС со ступенями · 11В н ли• линиями участвуют два искателя: исr<атель вызова И В п линей• ный искатель ЛИ. Кроме того, используется релейный шнуровой комплект ШК. Он выполняет функции УУ для ИВ и ЛИ, обеспечи­ вает питание микрофонов и принимает сигналы ответа вызвRнного абонента и отб оя от обоих абонентов. Имеется также общестанuи• онное сигнально-вызывное устройство СВУ. При поступлении вы­ зова от абонента, когда в абонентском комплекте сработало ли• нейное реле, один из искателей вызова отыскивает вызвавшую абонентскую линию . и подключает ее к ШК. Абонент получает то­ нальный сигнал «Ответ станции» и, набирая однозначный номер, посылает адресную информацию в линейный искатель. Послед­ ний устанавливает соединение с требуемой линией. После этого осущест~ляется ее проба и, если она свободна, посылается сигнал вызова. Вызвавший абонент при этом получает тональный конт­ рольный сигнал. При ответе вызванного абонента прекращается посылка вызова и устанавливается разговорное состояние. Пита­ ние микрофонов обоих аппаратов осуществляется из ШК. После 66
двустороннего отбоя искатели и шнуровой комплект освобожда• ются. Таким образом, ИВ и ЛИ по аналог ии с РТС образуют шну­ ровую пару, в которой роль опросного штепселя выполняет ИВ, а роль вызывного-ЛИ. Число шнуровых пар ИВ-ЛИ на АТС зависит от количества абонентских линий, включенных в АТС, от количества вызовов, по­ ступающи.х от абонентов, и продолжительности разговоров. При занятости всех пар ИВ-ЛИ новые вызов ы не обслуживаются и ждут освобождения соединительных устройств. 2.5. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕОРИИ ТЕЛЕФОННОГО СООБЩЕНИЯ Автоматические коммутационны е системы, . изуqаемые в этом учебнике, nредназна'lены для орrанизаuии телефонной связи. Теле­ фонный. разговор становится возможным после установления меж­ ду телефонными аппаратами вызывающего и вызываемого абонен­ тов электрической цепи, называемой соединит ельны м тра~пом. Каждый тра1п состоит, как правил о, из нескольких участков, сое­ диненных между собой с помощью коммутаци он ных при боров. Приборы, выполняющие одинаковые функuии, объединяются в группы, называемые ступеня1,1,и искания. В исходном состоянии, т. е. до поступления тр'ебова ний на уста­ новление соедлнений, отде льны е у частки соединительных трактов друг с другом не соединены. При поступлении требований на уста­ новление соединений отдельны е уqа ст ки соединяются между со бой в соответствии с поступающей от . вызывающих абонентов адресной информацией и, таким образ ом , образуются необходимые в дан­ ный момент времени соединительные тракты , предоставляем ые абонентам на время ведения разговора. По окончан ии разго.во,ра участки соединительного тра1<та разъединяются и могут быть ис­ пользованы для образования новых соед инительн ых трактов. Сово1,упность процес со в, связан ны х с занятием, и с пользовани­ ем и освобождением линий и коммутационных пр иборов потреби­ телями телефонной связи, составляет понятие «телефонное сооб­ щение». На рис. 2.6 приведена простейшая стру1пурная схема сое­ динительного тракта между абонентом А, включенным в АТС l, 11 А4 / /. :0 ~ АЛ ~ел~~ L-F- --:: - -,• -, --- 1)1)-, лJLJ 06!3ЬllldlflЩili1, • OQO/fC!fm 1 2 1J~ ,) 1{!6/:Шf!dc,1{611!. 1 ATCf- 1 / ATCZ \ dQQ!fClfffl ~, •1 1 :,, ~•! f/tJП/11117ЛClflШ !JCIOllHOf/Л:lfllf{ GUCUШI/Jlfll~ Рис. 2.6 . Схема соединительного тракта &1ежду двумя абон.евтам11 теле• фонной сети. ' 67
абонентом Б, включенным в А ТС2. Указа-нный соедин-ительный 1ракт содержит пять ' ступеней искания и шесть участков: две або­ нентские линии, межстанuионную соединительную линию и линии, связывающие между собой ступени искания вн утри АТС 1 и АТС2 . Линии 1-2, 2- 3, 3- 4 и 4-5 и коммутационные приборы ступе­ ней искания 2, 3, 4, 5 являются устройствами общего пользова­ ния; они могут входить в состав различных сое динительных трак ◄ тов, образуемых по требованиям многих абонентов. Очевидно, что чем выше интенсивность телефонного сообщения, т. е. чем боль­ шее число требований на установление соединений поступает за единицу времени и чем больше_ время, в течение i<Оторого линии и приборы соединитеJJьного тракта будут заняты, тем выше загруз­ ка оборудования и тем большее число коммутационных приборов н связывающих их линий необходимо будет иметь на · телефонных станциях. Однако это не означает, что любое число одновременно поступивших вызовов должно быть обслужено и немедленно дол­ жны быть предо-ставлены требуемые соеди-нительные пути 1< вызы• ваемым абонентам. Некоторая часть требованш1 в периоды наи­ большего их ск опл ения (в час наибольшей нагрузки - ЧНН) мо­ ж·ет быть либо вовсе не обслужена, либо обслужена с некоторой задержкой . Относительное колич_еств о таких необслуженных (или задержанны х) требований характеризует каче-ство обсл ужив ания тре6ова.н,ий на соединения на данной телефонной сети. Оч~видно, чем выше желаемое качество обслуживания, тем большее число соед1и•нительных трактов, а сле.довательно, и коммутацион ных при­ боров и связывающих их линий потребуется иметь на телефонных станциях . Помимо величин, характеризующих нагрузку оборудованщ:1 АТС и качество обслуживания, число коммутационных устройств на станции в . uелом и на отдельных ступенях искания зависит о~ ионструкции коммутационных приборов (их коммутационных воз­ можностей) и структуры ступеней ис1<ания. В общем виде можно записать V=f(У,Р, D), (2.1) Jде V - число линий (или коммутационных приборов) на отдель­ t1ых участках соединительного тракта (на отдельных ступенях ис• 1щния); У, Р, D - вел,ич·ины, характеризующие соответственнm число поступающих требований на установление соединений и дли­ тельность занятия линий, качество обслуживания и коммутаuиов­ ные возможности отдельных приборов и ступене й искания. Число коммутационных приборов зависит также от некоторых других 13е упомянутых здесь факторов. Изучение статистических свойств потоков т ребований (вызо- 1юв), создаваемых абонентами телефонных станций (источн ик ами вагрузки), зависимостей между числом обслуживающих устр ой ств, интенсивностью поступления вызовов, качеством обслуживания и nараметрами, характеризующими коммутационные устройства, является предметом инженерной науки - «Теории телефо нног о 68
сообщения». В настоящее время все большее распространение по­ ~учает в нашей литературе английский перевод слова «сообще­ ние» - трафик (traffic). Понятие «телетрафик» шире, нежели по­ нятие «телефонное сообщение», поскольку задачи, решаемые тео­ рией телетрафика (ТТТ), относятся и к телефонному, и к теле­ графному сообщениям, и к проблемам обслуживания в различных других системах передачи и распределения информации, пользу­ ющихся аналогичными способами и средствами. В дальнейшем будут кратко рассмотрены лишь некоторые ос­ новные понятия теории телефонного сообщения и даны сведения, JJеобходимые для понимания и оценки структур коммутационных ~устройств и систем автоматической коммутации. 2.6 . ТЕЛЕФОННАЯ НАГРУ3RА Для количественной оценки интенсивности телефонного сооб­ щения введено понятие телефонной нагрузки. Следует различать нагрузку поступающую, нагрузку обслу женную и нагрузку поте­ рянную. Пусть вызовы, поступающие на коммутационную систему или ее часть (ступень искания) для установления соединения в требу­ емом направлении, обслуживаются V выходами (лини ями) . Наб­ людая за состоянием этих выходов в течение промежутка времени ' (t 1, t2), мы можем установить общую длительность занятия каж­ дого из выходов i-1, ' tQ, .. . , тv_ з а указанный промежуток времени. Сумма этих длительностей V Y~,,t, = ~ •t i=I (2.2) представляет собой телефонную нагрузку, обслуженную V вы­ ходами коммутационной системы за время (t1, t2). Если величины ,; определены в часах, то и величина нагрузки получается в часах. Обслуженную нагрузку можно легко измерить, например, с по◄ мощью счетчика электроэнергии. Если в течение времени занятия каждого из ВЫ• ходов 1, 2, .. . , V будет включена цепь ре­ гистрации нагрузки, изображенная на рис. 2.7, то пока зания счетч ика ампер-ча• сов будут, очевн дно , пропорциональны •шслу таких цепей, т. е. числу одновре­ менно занятых выходов и времени заня­ тия каждого вы хода. Показания такого счетчика могут быть проградуированы в единицах измерения нагрузки. В периоды максимальной нагрузки не­ которые вызовы могут остаться необслу• /+ ___ iL+ %~ ·"" "" _..._ ___._______ - - - ,.• JpлalfiJQМC/llfl, -oflo женными, если они появились в момент Рис. 2.7. Схема измерениst занятости всех выходов в требуемом на• телефонной нагрузки 69
правлении. Для таких вызовов время занятия выходов равно нулю. Поскольку все же вызов имел место и, следовательно, могло бы иметь ме сто и занятие выхода, необходимо уметь определять и по­ ступающую нагрузку, как нагрузку, на обслуживание которой предъявляют требование абоненты. Под нагр узкой, по ступ а ю щей за определенный период времени на коммутационную систему, подразумевают нагрузку, которая могла быть обслужена, если бы каждому поступающему вызову немедленно был предоставлен свободный выход. Разницу; между поступающей и обслуженной нагрузками называют поте­ р я н ной нагрузкой: У-Уобсл= Упот • Очевидно, что поступающую и потерянную нагрузки за период времени, в течение которого некоторые вызо вы не были обслуже­ ны, измерить невозможно. В период времени, когда имеются сво­ бодные лннии, У = Уобсл, Поскольку соединительные тракты образуются,. как правило, из нескольких ступеней искания, понятия поступающ ей, обслужен­ ной и потерянной нагрузок могут быть отнесены и к коммутацион­ иой системе в целом , и к каждой ступени искания в отдельности. Вызовы, производимые источниками нагрузки (абонентами), всегда поступают на вход первой ступени искания. Эту поступаю­ щую нагрузку иногда называют в о з ни к а ю щей нагрузкой. Ве­ личину ее рассчитывают исходя из числа источников нагрузки N, среднего ч•и,сла вызовов ё на од·ин источник нагруз1~и и средней длительности занятия коммутационных приборов первой ступени искания t. Тогда величину возникающей нагрузки можно предста­ вить !{а!{ У= Nct. (2.3) Размерность телефонной нагрузки - время. Для того чтобы под­ черкнуть, что величина нагрузки складывается из промежутков времени, соответствующих отдельным занятиям, единице измере­ JНIЯ телефонной нагрузки присвоено название часа-занятие (ч-зан.). Одно часа-занятие-это нагрузка, которая может быть создана одним источником нагрузки (или обслужена одним соеди­ нительным устройством) при его непрерывном. занятии в течение ОДНОГО часа. Если величину телефонной нагрузки (поступающей или обслу­ женной) отнести к продолжительности периода, для которого она была рассчитана или в течение которого она наблюдалась, то по­ лучают величину, называемую ин.тен.сивностью нагрузки. Единица ин'f\еноивности телефонной нагрузки названа эрланг в честь ос•но­ в·ополоЖ'ника теории телефонно·го с-ообщенrия датского математю<а и инженера А. К. Эрланга. Один эрланг (Эрл) - это такая интен­ сивность нагрузки, при которой в течение одного часа будет обслу­ жена нагрузка в одно часо-занятие . Интенсивность нагрузки, вы­ раженная в эрлангах, представляет собой среднее число одновре­ ~енно существующих занятий. , 70
Рассчитывая величину интенсивности возникающей нагрузки при проектировании телефонных станцн й, обычно учитывают на­ личие различных категорий источников нагрузки (телефонные ап­ параты квартирные, учрежденческие, таксофоны и т. д.), т. е. учи­ тывают структуру источников нагрузки, поскольку среднее число вызовов и средняя продолжительность занятий бывают различны­ ми для различных категорий источников. В этом случае ф-ла (2.3) может быть записана таю • (2.4) где У - интенсивность rюзникающей нагрузки; Ni, ёili - соответ­ ственно число источников, среднее· ч исло вызовов в единицу време­ ни и средняя длительность занятий на один источник нагрузки i-й категории. 2. 7. ПОНЯТИЕ О ЧАСЕ НАИБОЛЬШЕЙ НАГРУЗКИ Наблюдения за величиной телефонной нагрузки, создаваемой одной и той же группой источнико в нагрузки, показывают, что ин­ тенсивность телефонной нагрузки изменяется в больших пределах . Особенно велики изменения по часам суток. На рис. 2.8 приведе- Рис. 2.8. Прим ерный r!}афи1< изменения интенсивности наг­ рузки двух АТС Jрл JOO 20fl J(JQ у ./. / 1\. I /V / _1 - \ J.,,, ~ ..,.. \ ' ' ~ D24-68101274-16762022v ны типичные графики распределения интенсивности телефонной нагрузки по часам суток в нормальный рабочий день для двух АТС емкостью по 10 ООО номеров : кривая 1-АТС, обслуживаю­ щая деловую часть города, кривая 2-АТС, обслуживающая жи­ лой микрорайон. Максимальная нагрузка за один час на ATCl со­ ставляет более 12% суточной нагрузки, а на АТС2 - 10%, дости­ гая соответственно 420 и -230 Эрл, при этом час наибольшей наг­ руз1ш приходится на 11-12 и 19.30 -20.30 ч. На величине нагруз­ ки сказываются (только в зн.ачительно меньшей степени) и не­ дельные (рабочие и выходные дни), и сезонные колебания. Число соединительных устройств для всех ступеней искания принято определять для часа наибольшей нагрузки (ЧНН). Если число этих устройств будет рассчитано таким образом, чтобы с заданным качеством обслужить возникающие в ЧНН требования, то, естественно, это качество будет выдерживаться и во все дру• гие периоды с уток. Под часом наибольщей нагрузки (ЧНН) понимают непрерыв­ ный интер вал времени длительностью в один час, в течение кото- 71
рого интеноивность натруз-к•и, поступающей на телефонную ста,п. цию, достигает наибольшего значения. Определение положения ЧНН производится путем наблюдений за нагрузкой в рабочие дни в течение двух наиболее нагруженных месяцев в году. В дальней.; шем, говоря о поступающей или обслуженной нагрузке и о каче•1 стве обслуживания, мы будем подразумевать, что речь идет об интенсивности нагрузки и качестве обслуживания в ЧНН. В м есто «интенсивности телефонной нагрузки» будем просто говорить ((нагрузка». 2.8. RAЧЕСТВО ОБСЛУЖИВАНИЯ ВЫЗОВОВ Как было сказано ранее, не все поступающие вызовы _ могу11 быть обслужены немедленно из-за отсутствия в данный момен'I). на том или ином участке тракта свободного соединительного пути. В этом случае в коммутационных системах, которые известны каю системы с явным и потер ям 'И, вызывающий абонент получаеiJ. сигнал «Занято» и должен дать отбой. Такой необслуженный ВЫ• зов называют потерянным вызовом, а самый факт необслужива-: ния называют отказом. '· В других коммутационных системах, известных как с ист ем ы с ожиданием, абонент не получает сигнал «Занято», а ожидае11, освобождения одного из занятых соединительных путей , после че­ го соединение будет устано влено. (Это не относится к случаю. 1<огда занята линия вызываемого абонента.} Имеются также ком• мутационные системы, которые на некоторых участках тракта ра­ ботают как системы с явными потерями, на других участках трак­ та - как системы с ожиданием. Число потерянных вызовов в сис• темах с явными потерями и число ожидающих абонентов в систе­ мах с ожиданием могут быть использованы для характеристики качества обслуживания . Качество обслуживания в систе мах с явными потерями харак­ теризуется вероятностью потерь (или говорят просто - потерями), которая определяется как отношение числа потерянных вызовов И: общему числу вызовов, поступивших на входы коммутационной системы: р= Спот = Споет- Собсл , Споет Споет (2.5) Индексы при С означают потерянные, поступившие, обслу ж енные вызовы. Величиной потерь можно характеризовать и качество об­ служивания коммутационной системы в целом (телефонной стан­ ции, телефонной сети) и качество обслуживания на отдельных участках соединительного тракта. С точки зрения абонентов же­ лателыю, чтобы число необслуженных вызовов было минималь•: ным. Принято считать, что вероятность потерь, определенная вы­ шеуказанным образом, на всем соединительном тракте городских телефонных сетей Р:.;;О,02-;-0,03. Такое качество обслуживания аб_онентов оценивается как вполне удовлетворительное ~ 72
Потери, допускаемы.е . для соединительного тракта в uелом, складываются из потерь на каждом из коммутационных участ!{ОВ (ступеней искания), входящих в состав этого тракта. При неболь­ ших значениях потерь на отдельных участках считают, что Р=Р1+Р2+···+Ps, (2.6) где Р1, Р2, ... , Ps - потери, допускаемые на 1, 2, ... , s-й ступени ис1ш­ ния. Указывать величину потерь можно в долях единиuы, в про­ центах и в промиллях, например, р = 0,005; р = 0,5 _о/о; р = 5%о. 2.9 . СТРУКТУРА ПУЧКОВ ЛИНИЙ В предыдущих разделах было указано, что число линий или приборов, которое необходимо иметь на каждом участке соедини­ lfельных трактов, определяется величиной поступающей нагрузки и установленной для этого уча стка нормой качества обслужива­ ния вызовов. Помимо этих фактор ов, на число линий влияют: спо­ соб подключения линий к выходам коммутационных приборов, образующих ступень искания, или, иначе, структура пучков обслу ­ !НШвающих линий и величина пучков, т. е. число линий, которые объединяются в один пучок. Пучком линий принято называть совокупность линий, прини ­ ~ающих нагрузку от некоторой определенной группы источников нагрузки, для передачи ее в одном определенном направ ле нии. Все линии одного пучка выполняют строго одинаковые функции. Они , как правило, соединяют группу выходов предыдущей ступени искания с входами последующей ступени искания. Пусть ступень искания (рис. 2.9а) имеет N входов (источников нагрузки) и общая поступающая на входы этой ступени искания нагрузка, равная У, распределяется по трем направлениям, напри- y1,t11 . АТС1 ): ')~ АТС2 P~,/Ji 1 У1· ~--.-}АТС! }лтс2 У АТСJ _ а) О) }мсз !/з ' Рис. 2.9 . Деление пуч1(ов линий мер к трем различным АТС (1, 2, 3). Эти нагрузки, равные У1, У2, у3 (при отсутствии потерь У1+У2+Уз= У), обслуживаются соответ­ ственно v1, v2, v3 соединительными линиями. В этом случае мы го­ ворим, что исходящая нагрузка данной ступени искания (нагрузка от N источников) обслу~швается тремя пучками исходящих ли­ ний. Если по какой-либо причине (например, вследствие малой ем­ кости контактного поля коммутационных , приборов, образующих 73
ступень искания) входы ступени искания разделены на две груп• пы, на прим. ер по N /2 источников в каждой группе, и нагруз1ш в каждом направлении будут обслуживаться двумя обос обленными и взаимно не связанными пучками линий v'1 и v"1, v'2 и v"2, v'з и v"з, то мы говорим, что каждая из нагрузок У1, У2, Уз обс;1у}1шва• ется двумя пучками линий (рис. 2.96). Как будет показано в даль­ нейшем, при тех же поступающих на направления 1, 2, 3 нагруз­ ках и том же качестве обслуживания будут иметь место соотно• шения: v;+v';> v1; v;+v;>v2; i•;+v;>v3• Следовательно, средняя нагрузка, обслуживаемая каждой линией, во втором случае будет меньшей. Величину Эрл, представляющ ую собой отношение нагрузки у, обслуженной пучком линий, к их чис­ лу v при заданном качестве обслуживания 11 = y/v, (2. 7) называют средней пропусклой способностью линий или средни,и, использованием. Очевидно, чем выше среднее использование ли­ ний, тем большую нагрузку может пропустить тот же пучок линий при том же качестве обслуживания или же заданную нагрузку можно обслужить меньшим пучком линий. Естественно, что поч­ ти всегда среднее использование линий стремятся повысить. На городс1шх телефонных сетях при использовании на АТС декадно­ шагового оборудования считают удовлетворительным, если пучки линий, образующих соединительные тракты, имеют среднее ис­ пользование ли ний, равное 0,6-0,65 Эрл. Пример. Пусть N = 100 и удельная нагрузка, создаваемая каждым источ• ником нагрузки, у = 0 ,24 Эрл. Общая нагрузка, поступающая на входы ступени искания, Y = Ny= 100-0 ,24 =24 Эрл. Предположим, что на этой ступени искания нагрузка распредеJJяется поровну по трем направлениям - к АTCl, 2 и 3. За• давшись пот ерям и р=О,005 . и зная коммутационные возможности ступени ис• I(ания, мы, поJJьзуясь одни,м из прост ейших методов расчета, найдем, что д,1я обслуживания нагрузки, поступающей на каждое направление Ун=24: 3=8 Эрл, потребуется иметь V1= 16 линий . Среднее использование линий в каждом из пучков составит '1'] 1 =8/16=0,5 Эрл. Если же источиики нагрузки м ы раздеJJим на две группы по N=50, r<аж­ дая из I<оторых будет обсJJуживаться отдельными группами I<оммутационнык приборов, то нагрузI<а Ун=8 Эрл теперь будет передаваться двумя пучками линий (см. рис. 2.96). На каждый из этих пучков поступит нагрузка, равная 4 Эрл, для обслуживания которой с тем же качеством потребуется 10 линий, т. е. всего по направлению к каждой АТС _ необходимо будет иметь t12= = 10 •2= 20 .~иний. Среднее использование линий составит в этом случае Ч: = - =4/10=0 ,4 Эрл. Таким образом, одна и та же нагрузка 8 Эрл с· одинаковым качеством будет обслуживаться в первом случае 16 линиями, во втором - 20 линиямrt. Если бы мы разделили источники нагрузки на четыре отдельные группы, то в каждом пучке потребовалось бы по семь линий (а всего 7·4 =28 линий) и и~ сред.нее использование уменьшилось бы до 'У]з=О,286 Эрл. Мы видим, что при одном и том же качестве обслужива ния средняя пропускная способность линий зависит от величины наг­ рузки, поступающей на пучок линий, и, следовательно, от числа линий в пучке . Чем выше нагрузка, обслуживаемая одним пучко~1 74
линий, и, следовательно, чем большее qисло линий должно быть 11 этом пучке, тем более высокое среднее использование линий мож~ но получить, сохраняя при этом одно н то же качество oбCJlY◄ живания. Цифры, характеризующие среднюю пропускную способность линиц,. приведенные в этом примере, справедливы при условии, :что каждый из источников нагрузки в своей группе (назовем ее нагрузочной группой) может быть подключен к любой из линиir обслуживающего пучка. Это значит, что каждая линия такого пуч• ка доступна для всех источников нагрузки своей нагрузочно~ группы. Такой пучок линий называют полнодоступным (ПД) п уч:­ ком линий. Отказы в устан овлении со единений в ПД . пучке воз­ никают только тогда, когда все v линий этого пучка заняты. Чтобы пучок обслуживающих линий был полнодоступным, не ­ обходимо, rпобы каждый источник нагрузки, т. . е. каждый вход ступени искания, заканчивался коммутационным прибором, напри­ мер искателем, число выходов которого в требуемом направлени.и Jемкость контактного поля) было бы равным или большим числа линий в пучке. Если каждый вход заканчивается декадно-ш аго ­ вым искателе м , число выходов которого (контактов) в каждой декаде D= 10, то пучок линий будет полнодоступным только прi1 v~IO. Число Jiиний D, доступных каждому отдельному входу ст упени искания из общего числа v линий, обслуживающих данное нап­ равление, называют доступностью пучка линий. В тех случаях, когда v>D, появляется необходимость деления входов ступени искания (источников нагрузки) на большее или меньшее число нагрузочных групп, каждая из которых могла бы обслуживаться D линиями нз общего числа линий v, требующихся в данном на­ правлении. Минимальное число нагрузочных групп, очевидно, рав ­ но g=v/D. Например, если D= 10 и v=20, минима льное число нагрузочных групп будет равно дв ум, и мы получим два отдель ­ ных полнодоступных пучка по 10 линий в J{аждом. При потеря х. р=О,005 каждый из таких отдельных пучков пропустит (как это мы увидим в дальнейшем) нагрузк у почти 4 Эрл и среднее ис­ пользование линий составит 'YJ =yfv=4/l0=0,4 Эрл, а всего V= =20 линий смогут обслужить Y='l'JV=0,4•20=8 Эрл. На рис. 2.10а показана схема включения пучка из v=.20 линий в выходы двух нагрузочных групп при D---:-10 . .Если мы разделим источник,и нагрузки на большее ч,исло на• грузочных _групп, то можно будет увеличить среднее использова­ ние линий, а значит, и нагруЗI{У, обслуживаемую пучком из v= =20 линий с помощью неполнодоступного (НПД) включения этих линий. На рис. 2.106 показана схема такого включен ия для случая, когда D= 10, v=20 и g=4. Все N источников нагрузки разделены на g=4 одинаковые нагрузочные группы по N/4 источ­ ников, каждая из которых создает в треqуемом направлении оди­ наковую нагрузку. Каждый источник нагрузки l\110:жет подключать- 75
lfПД JJ=!O а) IIПД Il=IO ' tf) --~ 1 d'' л а"2 ш ,/.J 1Л <(/р 1 1 1 1 1 1 1 XflIIVtв tg XIX. ✓ :ХХ а1'20 пд d) Рис. 2. 1О. Различные способы включения пучка линий и=20 ся к любой из 10 линий, о бслуживающих ту нагрузочную группу, в состав которой он входит. Мы видим, что некоторые из и=20 линий обслуживают только одну нагрузочную группу (например, линии 1, 2, ... , 7, 8), другие - две группы (линии 9, 10, ... , 15, 16), а линии 17, 18, 19 и 20 обслуж-ивают в.се четыре нагрузочные группы . Выходы нагрузочных групп занимаются всегда в одной и той •же последовательности - I, II, III, ..., IX, Х, причем выходы с большим номером зани,маются только тогда, когда среди линий, подключенных 1< предыдущим выходам, нет ни одной свободной. (Такой способ занятия выходов характеризует так называемое упорядочен.н.ое искан.ие.) Поэтому совершенно очевидно, что наг­ рузка, обслуживаемая отдельными выходами по мере увеличения номера выхода, уменьшается. Отсюда можно сделать вывод, что если к первым двум-трем выходам (шагам искан-ия) в каждой на­ грузочной группе подключены отдельные линии обслуживающего пучка, то на последующих шагах искания целесообразно объеди­ нять нагрузки, поступающие от нескольких нагрузочных групп, вплоть до объединения на последних шагах искания всех наrру• зочных групп. Приведенная на рис. 2.106 схема НПД включения V=20 линий в выходы g=4 нагрузочных групп с доступностью D= 10 позволяет обслужить с теми же потерями р=О,005 нагруз­ ку, равную 9,9 Эрл. Среднее использование линий повыси тся до Т)=у/v=9,9/20=0,495 Эрл. 76
Укажем здесь, что если использовать в этом случае искатели с D=20 выходами и, следовательно, было бы возможно включить пучок из v=20 линий полнодоступно (рис. 2.lОв), то при тех же потерях такой пучок пропустил бы нагрузку, равную 11 Эрл, и среднее использование линий увеличилось бы до 0,55 Эрл. На рис. 2.1 О нагрузочные группы показаны дужками со стрелками с указанием номера группы (1, 2, 3, 4), выходы, доступные каждой нагрузочной группе (шаги искания), показаны кружками на нап­ равлении каждой стрелки (I, II, ... , IX, Х). Линии пучка, принима- • ющего нагрузку, v=20 показаны пронумерованными стрелками .(1, 2, ... , 19, 20) от соответствующих выходов. Схему, подобную приведенной на рис. 2.106, называют схемой прялtаго ступе нчатого включения неполнодоступного пучка линий. Теперь мы можем сформулировать некоторые определения. 1. Полнодоступным (ПД) пучком линий, предназначенным для обслуживания нагрузки, поступающей по некоторому направле­ нию, называют пучок, каждая линия которого доступна любому источнику нагрузки. 2. Нагрузочной группой называют совокупность источников. нагрузка которых в данном направлении обслуживается одними и теми же линиями, число которых равно доступности. 3. Доступность D - число лин ий обслуживающего пучка, к ко­ торым может подключаться любой из источников нагрузки, вхо­ дящих в состав одной нагрузочной группы . Для систем с элеI{Т­ ромеханическими и скателя ми D - это число контактов (шагов искания), через которые может уст анавливаться соединение в од- ном направлении . .. 4. Неполнодоступный (НПД) пучок линий,- это пучок линий, в котором каждому из источников нагрузки, обслуживаемых этим пучком, доступна только некоторая часть линий пучка. Их число равно доступности. 5. Прямое ступенчатое включение линий - это включение ли­ ний в НПД пуч1<е, при котором число нагрузочных г9упп, обслу­ живаемых одной линией пучка, ступенчато возрастает с увеличе­ нием номера выхода (шага искания) нагрузочной группы. Такое включение НПД пучков применяют при использовании упорядо" ченного способа нскания выходов . 2.10. ВЛИЯНИЕ ДОСТУПНОСТИ НА ПРОПУСКНУЮ СПОСОБНОСТЬ ПУЧКОВ ЛИНИЙ Из предыдущего следует, что оп<азы в установлении соедине­ ний при полнодоступном включении линий могут наступать толч• ко при занятости всех V линий обслуживающего пучка. При Ht· полнодоступном включении отказы возникают и в случае, если з~­ няты все D линий, доступных той из нагрузочных групп, в кото­ рой появил,ся вызов. Это значит, что в данный мо,мент могут иметься сJЗободные линии в требуемом направлении, но дос­ ту,пные ист,очникам друг.их нагрузоч,ных ' групп. Есл,и бы ,в не- 77
полноп.осту_пном пучке, появилась возможность выбора среди ббm,• шего числа линий, т . е. увеличилась доступность, то очевидно, что чпсло отказов уменьшилось бы и пропускная способность тех же v линий при том же качестве обслуживания увеличилась. Знач и т, один пучок линий при заданном качестве обслужива• ния может пропустить тем большую нагрузку, чем большее зна ч е­ нне и ы еет доступность. Максимальная величина пропускаемой н а • гр уз~<и может иметь место при D= V (или при D> V), т. е. когда пучок обслуживающих линий стал полнодоступным. Методы рас­ чета пропускной способности полнодоступных и неполнодоступных II у ч1<ов линий излагаются подробно в курсе «Теория телетрафика». Здесь же мы приведем для илтострации сказанного кривые, ха• рактеризующие зависимость среднего использования линий непол• • недоступных и полнодоступных пучков /lрл ll р=О,005 U,8 V VV /./ ~Vv --- V J,V f' 0,7 0,б / ./--- ~V Р,5 / ,,,. -- - 1 J_ J 4 от числа линий в пучке и от величины доступности (рис. 2.11) при ПОСТОЯН• нам качестве обслуживания р = 0,005. Анализируя эти зависимостi-1, мы, пре• жде всего, видим, что с увеличением числа линий в обслуж ивающих пучках при одном и том же качестве обслу• живания средняя величина использо• вания линий уве.1rичивается . Это зна· чит что если по какому-либо направ• лению необходимо передать некото• рую нагрузку У, то это выгоднее осу• и,1; ществить о дним пучком линий, че.м то 2о JO 40 50 08 78 90 98 788 двумя или тремя пучками линий. Кри. 1 V Р11с . 2.11 . Гр афик и зависимости с редн е го использовани я линий от ч11сла лннни в п уч1<е : 1- D-V; 2-D-30; З-D=20; 4- D-10 вые рис. 2.11, однако, убеждают нас в том, что при числе линий в пучке, при• блнжающемся к V = I 00 и более, при• рост среднего использования линий за~ медляется и укрупнение пучков лин,ий сверх V = 100 не дает значительного экономического эффекта. Кр-и­ ва я 1 характеризует зависимость среднего использования линий для полнодоступного пучка, кривые 2-4 - для неполнодоступных пучiщв с досту пностями соответствен но D = 30, 20 и I О. Переход от доступности 1О к доступностям 20 и 30 дает суще­ ственное повышение коэффицие-нта использован·ия . Например, для ч·и<:ла линий V = 50 мы получаем: 'Y]D=10 =O,518; 'l']D=20=O,656; 'llD=зo=O,696; 'У]пд=О,72. Естественно, что при V ~30 кривая 2 совпадает с кривой 1, пос­ кольку при V~D пучок становится полнодоступным. То же мож• но сказать о кривой 3 и кривой 4 при значениях V~2O и V~IO. Как мы видим, особенно заметно возрастает среднее использова­ ние _(а следовательно, уменьшается и число линий для обслужи­ вания передаваемой нагрузки) при переходе от D= 10 к D=20. Этим объясняетс я тот факт, что коммутационные приборы неко- 78
!fорых электромеханических систем АТС обеспечивают доступ• ность D=20. Такую же доступность имеют искатели машинной системы. Только в одной из ранее применявшихся систем АТС ( «Ро- 1 ари») использовались искатели с еще более высокой доступностью D=ЗО. Анали зируя кривые, приведенные на рис . 2.11, мы можем сде­ лать следующие выводы. Если все или большинство пучков линий, образующих соединительные телефонные тракты в автоматических коммlтаuио1-шых системах, будут достаточно крупными (порядка i,. = 100) и полнодоступными, то среднее использование линий этих пучков при приемлемых нормах качества обслужива ния (р= .=0,005) может достигать ч =0,8, а в некоторых случаях (при по­ вышенных потерях) и большего значения. В то же время, если коммутационная система позволяет обра• зовать пучки линий с доступностью D= 10 и будет спрое1пирова­ на таким образом, что число линий в пучках будет невеJ1ико (на· пример, 25-30 линий), то мы получим среднее использование ли­ ний на уровне 11=0,5. Следовательно, один и то1 же объем обо­ рудования при ПД пучках и V= 100 может обслужить нагрузку, примерно в 1,5 раза большую, нежели при НПД лучках с D=.10 и V=25-30 . 2.11 . ЧИСЛО ОБСЛУЖИВАЮЩИХ УСТРОЙСТВ Как установлено ране~, число обслуживающих устройств (ис- 1<ателей, приборов, линий) в автоматических телефонных станци­ ях зависит от интенсивности поступающей на эти устройства наг­ рузки; желаемого качества обслуживания (нормы потерь); спосо­ бов подключения пучков линий, групп приборов, обслуживающих устройств к выходам ступеней ис!{ания (ПД и НПД В!{Лючения). Для общего представления о численных соотношениях между ука• sанными параметрами на рис. 2.12 .. V ;IИО/IN~ПД 1/ /У, л /, / )()(!1/ р (J,005 / '/ '/р (J,01 /J~~ '11, ~ IPJ. V ;,'fj' 17 /; у 7020JO405flGO708090Jpn приведены графики зависимости числа обслуживающих устройств (линий) от 100 поступающей нагрузки для НПД вклю­ чения с доступностями D = 10 и D = 90 = 20 иПДвкJ1ючения D=V, при по• 80 терях р = 0,005 и р = 0,01. Данные 10 этих графиков рассчитаны для уело- 00 вий включения пучков линий в небло- 59 кирующие ступени искания (однозвен- lfo ные), Эти ступени обеспечивают сохра• JD нение полнодоступности пучка и неиз• 20 менность фиксированных доступностей 10 D =:= 10, D = 20 при НПД включении независимо от того, сколько соедине­ ний и по каким направлениям в дин• ный момент времени установлено на этой ступени искания, Рис. 2.12 . Графики зависимости qнсла линий 01' nостуоающеii нагрузки 19
Как мы видим, чем выше доступность и чем выше допустимые потери, тем меньшее число линий требуется для обслуживания одной и той же нагрузки. Эффективность перехода на более высо• кую доступность, например с D= 10 на D=20, увеличивается с увеличением поступающей нагрузки. Почти линейная зависимость числа линий от нагрузок позволяет аппроксимировать эти зависи• мости простыми ураnнениями вида V=aY+~. (2.8) Так,.11.ляD= 10ир=0,005 V = l,7Y+3,Зj (2.9) дляD=20 ир=0,005 V= l,3У+5,6; (2.10) для D=V и р=О,005 V =l , 14Y+7,0. (2.11) При расчетах по этим фGрмулам число линий округляется до боль• шего целого значения. Следует иметь в виду, что ф-лы (2 .9) и (2.10) и соответствующие им графики рис. 2.12 могут быть отне ­ сены только к таким схемам НПД включения, которые удовлетво• ряют условию gD ,у= - :;;,. 2. (2. 12) V Величину у, характеризующую соотношение между числом выхо­ дов ступени искания в данном направлении и числом обслужива• ющих его линий, называют кроссировоч,ным отношением (коэффи• циентом уплотнения). При значениях у<2 среднее использование JIИний уменьшается и при gD= V пучок линий распадается на g отдельных ПД пучков по D линий в ка·ждом, как это мы видим на при мер е рис. 2 . 9а, и использование линий становится таким же, как в ПД пучк•е из D линий. Верхаее з,начение для коэффициен­ та у не рекомендуется иметь более 4-6 во избежание усложне• н:ия реализации схе.мы НПД включения. ГЛАВА 3 ПОСТРОЕНИЕ l{OMMYTАЦИОННЫХ СИСТЕМ 3.1 . СПОСОБЫ ПОСТРОЕНИЯ СТУПЕНЕЙ ИСКАНИЯ Основными видами оборудования, определяющими структуру ком­ мутационного узла, являются коммутационная система КС и уст­ ройство управления У.У. Рациональное построение КС и У.У поз­ воляет при ми1-iимальных затратах оборудования обеспечить тре• буемое качество обслуживания вызовов. Способ построения /(С узла в значительной степени влияет на структуру У.У, которые , в свою очередь, могут оказать воздействие на выбор оптимаJ1ьного варианта построения !(С! _ 80
Коммутаuионные системы, ис пользуемые в узлах связи, разли­ чаются емкостью, которая определяется числом входящих N и ис­ ходящих М каналов (1:1ли линии), способом разделения каналов, типом коммутационных приборов, используемых для ком:v~утациа, режимом исr<ания, структурой построения (числом ступеней и звеньев коммутации), пропускной способностью и потерями сооб­ щений. Коммутационные системы могут строиться с исполь зовани­ ем как одного признака разделения каналов, например простран­ ственного, так и одновременно нескольких признаков, в частно ст и, rгех, которые применяются для уплотнения линий. Наибольшее распространение получили КС с пространств ен­ ным разделением каналов, которые используются в автоматичес­ ких телефон1ных станциях для местной междугородн ой связи, в станциях абонентского телеграфа и т. д. В настоящее время ве­ дутся работы по созданию КС с использованием пространст венно­ временного и пространственно-частотного способов разделения ка­ налов. Коммутационная система узла строится обычно из отдельных частей. На рис. 3.1 показана КС, состоящая из трех частей: а, Ь, с, осуществляющая соединение любого из N входов с любым из вы­ ходов через внутристанционные линии V1, V2. В первой части КС (а) осуществляется переход от большого числа входов (например, N v, Vz а !J Рис. 3.1. Коммутационная система узласIJязи N k }т ( Рис. 3.2 . Ступень искания абонентских линий) N с малым средним использованием линий к меньшему числу внутристанционных линий V1 с более ВЫСО!(ИМ использованием, поскольку они являются линиями коллективного пользования для всех N входов (линий) и предоставляются пос­ ледним по мере необходимости в установлении соединения. В по­ следуюшей част и /(С (Ь) внутристанционные линии V, коммути­ руются с V2, и в последней части КС (с) осуществляется переход от V2 линий к требуемому числу выходов М. Соотношение между числом линий следующее, N>V1; Vl~V21V2<М. Отдельные части КС одновременно с коммутацией линии могут осуществлять еще и дополнительные функции, например, часть КС ( а) выполняет функцию сжатия, а часть (с) -функцию рас­ ширения . Часть _(Ь )_ в некоторых случаях также может выполнять 81
функции сжатия или расширения в завис,имости от расчетного чи<:• ла линий V1 и V2. Следует- отметить, что в зависимости QT назначения коммута• ~тонного узла коммутационная схема может строиться без сжатия и расширения, только со сжатием или только с расширением. При• чи ной разделения КС на отдельные части может быть не только различие выполняемых коммутационных функций, но и способов установления соединения. В том случае, если в каждой из приве• денных на рис. 3.1 частей КС соединение устанавливается незави­ симо от наличия соединительных путей к требуемому выходу в последующих частях КС, то указанные части представляют собой ступени искания. Ступени ,искания, в свою очередь, состоят из со­ единенных между собой однотипных коммутационных блоков. Под ком1v~утационным бл оком понимают совокупность коммутаци~ онных п риборов, имеющих все или часть общих выходов. Соответ­ ствующим объединением входов или выходов коммутационных t1риборов мож но полу ч ить коммутационные блоки для построения i;C или ее отдель н ых ча стей. На рис. 3.2 показана схема ступени искания, состоящая из k I<0:ммутационн ы х блоков. Для уяснения принципа построения КС узлов из отдельных частей и коммутационных блоков рассмотрим с11особы их построения посредством различных коммутационных приборов. Коммутаrшонные приборы различаются между собой структурными параметрами, к которым относятся: 1<оличество вхо­ дов, выходов, доступность входов по отношению к выходам, про• водность. В соответствии со структурными параметрами используемые в нс1стоящее время в технике автоматической коммутации коммута­ ционные приборы можно разделить на четыре типа (рис. 3.3). 1. Коммутационные приборы, имеющие один коммутируемый вход и од.ин выход (рис. 3.За) . Условимся обозначать кош1<: е-ство /'\Ходов и вL1ходов коммутационного прибора в круглых скобках, где первая цифра означает число входов, а вторая - число выхо• дав, следовательно, коммутационный прибор первого типа обозна­ чается как (lXI). К входу н выходу прибора подключаются ком­ мутируемые линии. Такой прибор имеет два состояния, в одном из которых соединения между входом и выходом нет, а в друг ом они соединены между собой. Переход прибора из одного состоя­ ~;ня в другое осуществляется под воздействием сигнала, поступа­ ющего на управляющий вход R из устройств управления. К этому типу ком мутационных приборов относятся реле (электромагнит­ ные, герконовые и др.), а также транзисторы , тиратроны и др. На рис. 3.36, в показано соответственно координатное и символи­ ческое J{зображения прибора типа ( 1Х 1). 2. Коммутационные приборы типа (1 Xm), имеющие один вход и т выходов (рис. 3.Зг, д, е). В таком приборе можно получить соединение входа с любым из т выходов, при этом одноврем енн о может быть установлено только одно соединение. К этому типу rюммутационных приборов относятся шагоnые искатели (I_uИ-11, 82•
ШИ-J?J, декадно-шаговые искатели · (дШИ-100), машинные иска­ тели и др. 3. Коммутационные приборы типа (nXnm), имеющие п входов и пт выходов (рис. 3.ЗJ/С, s, и), где каждому входу доступны толь ­ ко т определенных выходов. Такой прибор представляет соб.ой конструктивное объединение п устройств с одним входом и m выходами, т. е. п (1 Xm). Одновременно в та­ ком приборе может быть л­ ;r· 1 установл~но п соединен11й. ,!=l К этим приборам относятся 1 т многократные координатные соединители (МКС разных е)R r--Г' и) f2т тН-t- rJ) f1 о-о (txt} D) ., f2tn ~00О (f,m } f/} тел и. 12п•••,zт тип ов) и кодовые соеди·ни-00 1 т/т 4. Коммутационные при- Rt 11п !г' i~ !2т1 ,о-- 000 ( ) по.. /, g. gr боры типа IZхт 'имею- •.. тт (птт} щие п входов и т выходов I ж) ,; з) u/ (рис. 3 . Зк, л, м), в которых , 2n f2пf?'" единение любо го из п вхо- п 1n 2 0-0-0-00 о может быть установлено со- 1у1 §=' · дов с любым из т выходов, "' f,cкmJ причем одновременно может х)R л) м) быть установлено п соеди ­ нений, если п~т, или т, если n>m. К этому типу приборов относятся геркона­ вые и электронные соедини­ тели. В коммутационном Рис. 3.3 . Типы коммутационных приборов и их усл о вные изображения: а), б), в) прибор типа (1 Х 1); г), д), е) прибор типа (1 Xm); ж), з), и) прибор 1·и­ па (nXnm); к), л), л~) прибор типа (n X m) приборе соединение входа с выходом осуществляется через комлtу­ таtfионный эле,иент, который може т быть выполнен в виде метал­ лического контакта (напри ме р, контакта реле, контакт а между щеткой и ламелью искателя) или в виде электронной схемы , обес­ печивающей замкнутое или разомкнутое состояние цепи, которая через нее проходит . На рис. 3.Зл показан релейный контакт, по­ средством которого вход п соединяется с выходом 2. В некоторых случаях для обозначения коммутационного элемента в месте пере­ сечения входа с - выходом ставят звездочку, как это показано на .ри,с. 3.Зл. Условно это место назы вают точкой коммутации. Если в точке коммутаци,и у,ста ,навливается не од-ин коммутац-и­ онный элемент, а коммутационная группа из несколышх комму­ ,. ационных элементов, переключаемых одновременно при установ­ J1ении соединения между входом и выходом, то проводность ком­ мутационного прибора определяется числом коммутационных эле­ ментов в коммутационной группе. Следовательно, проводность ли­ ний, подключаемых к входам и выходам коммутационных прибо­ ров, не должна превышать проводности прибора. 83
При образовании iоммутационных блоков посредством комму" тационных приборов входы и выходы могут меняться местами. Так, в коммутационный прибор типа (IXm) можно включить т входов и один выход. В этом случае обозначать прибор на схе­ м ах следует как (mXl) . Аналогичным образом можно обозначить прибор типа (nXm) как прибор типа (mXn) и т. п. 3.2 . СПОСОБЫ ПОСТРОЕНИЯ КОММУТАЦИОННЫХ БЛОКОВ Объединяя определенным образом коммутационные приборы, можно получить коммутационные блоки КБ, обладающие теми или иными структурными параметрами. От структурных парамет­ ров и их соотношения зависят пропускаемая нагрузка блока и по­ тери сообщения, которые могут иметь место при установлении сое­ динения через данный блок . При построении коммутационных блоков с требуемыми струк­ турными параметрами из отдельных коммутационных приборов могут выполняться следующие операЦ'ии: объединение входов, объедИ'нен-ие выходо,в, последовательное соединение коммутаци• онных приборов, т. е. выход одного коммутационного прибора со­ единяется с входом другого . :Коммутационные блоки могут быть построены с использованием одновременно нескольких операций. Иногда требуемые коммутационные блоки получают, выполняя эти операции с входами и выходами одного коммутационного при­ бора , например М:К С. Рассмотрим подробнее образование блоков . В коммутацион­ ном блоке включение выходов по отношению к входам может быть полнодоступным или неполнодоступным . П олнодоступным включением называется такое , при котором любой вход блока можно соединить с любым свободным выходом. Если вход можно соединить только с определенной частью выхо­ дов блока, то такое включени е называется неполнодоступньи,t. Чи­ сло выходов бло1<а, с которыми вход блока может получить соеди ­ нение, называется доступностью D. Объединен и е вход о в . :Коммутационные блоки (и их ус­ ловные изображения), полученные путем объединения (запаралле ­ ливания) входов коммутационных приборов разных типов, показа­ ны на рис. 3.4. При объединении входов двух приборов типа (1 Х Х 1) (рис . 3.4а, 6, в) получаем коммутационный блок типа [ 1Х2], в котором входу будут доступны уже два выхода D = 2. Парамет­ ры коммутационного блока условно будем обозначать в квадрат­ ных скобках, где первая цифра означает число входов, а вторая - число выходов. Объединяя входы у соответствующего количества коммутационных приборов данного типа можем получить комму­ тационный блок с требуемым числом выходов . При объединении входов двух коммутационных приборов ти­ па ( 1Xm) получим коммутационный блок типа [ 1X2m] (рис. 3.4г, д, е), в котором вход имеет доступ к 2m выходам (D = = 2m). При объединении входов двух приборов типа (nXnm) по- 84
ручаем коммут~ционный блок типа [nX2nm] (рис. 3.4ж, з, и), в fотором каждыи вход имеет доступ к опр·еделенным 2m выходам. ~налоrвчн.о объединяя одноименные входы у двух коммутацион- _JC}-1 -1га-2 а) а) oJ fЕrn \-с:=: о) _jо- о ~о [1, г] , 1 2 т ооо 12т ооо [t, 2m] С) fт/т fтfт fт11Т1 1&Ььff6-Ьб81 2~0006 -000 п оооО-ооо [пхгт tt] u) 3) ~(,,т) f /1. к) f2т ооо f2т 00О [пх2m] м) Рис, 3.4. Коммутационные бло1<и, полуqенные путем объединения входов, и их условные обознаqения: а), б). в) блок [1 Х2]; г), д), е) блок [! X2m]; ж), з), и) блок [nX2nm] ; к). л), м) блок [nX2m] ных приборов типа (nXm), получаем коммутационный блок типа [ nX2m] (рис. 3.4к, л, м), в котором каждый вход имеет доступ к 2m выходам (D=2m). При изображении коммутационных блоков управляющего входа R обычно не показыв ают, если это не нужно при описании действия схемы. Анализируя структуру коммутационных блоков, полученных путем объединения входов коммутационных приборов, можно еде• лать вывод, что объединение входов приводит к увеличению до• ступности D входов по отношению к выходам. Следовательно, для построения коммутационного бJJока .требуе1у1ой доступности с ис- 85
поJJьзованием коммутационных приборов, обладающих меньшей' доступностью, необходимо производить объединение входов у со­ ответствующего количества коммутационных приборов. Однако увеJJичение доступности D путем объединения входов требует уве-· мrчения объема оборудования, т. е. увеличения числа коммутаци-· онных приборов. • . Об 1, един е н и е выход о в. На рис. 3.5 показано объед·ине" ние (запараллеливание) выходов у нескольких коммутационных~ приборов._ Объединяя выходы в группе из k коммутационных при-: {fx f) ~а) г) 1тIт 1!! 2 !/( 6!:, g 2 0-0-000 tz 00-000 [ kn xnm] 11.) d:fddЬk: -J+-+-+-н-- 11) о! и) 12k 0-0-0 - о [k•1] •d) J2k.f2т ◊0-0- оо о [knn.J с) fгflT1 1 f,. Э) 'т {,,т) f f п. К) ГТпl гт--F1 1 2 т LO:...O:J tO:_O:J о о о f /(. [fmx т] м) Рис. 3.5 . Коммутационные блоки, nолуqенные путем объединения выходов, и их условные изображ ения: а), б), в) блок [kX 1]; г), д). е) блок [kXm]; ж), э), и) блок [knXnm]; к), л), At) блок [knXm] • боров , получаем коммутационный блок, в котором входы всех ком-: мутацишщ,ь1х приборов имеют доступ к одной и той же группе вы­ ходов. При этом максимальное число одновременных соединений в таком блоке определяется _числом выходов, если число входов 86
больше числа выходов, или числом входов, если последних меньше ч ; 1сла выходов. Из k приборов (lXl) получаем коммутационный блок [kXl] (рис. 3.5а, 6, в); из k приборов типа (lXm) - блок [kXm] (рис. 3.5г, д, е); из k приборов типа (nXnm) - блок [knXnm] (рис. 3.5ж, з, и) и из k приборов типа (nXm) - блок [knXm] (рис. 3.5к, л, ,н). На рис. 3.ба, 6 показаны коммутационные блоки, полученные путем объед инения входов и выходов нескольких коммутацион­ ных приборов. Такое объединение может быть вызвано необходи•• мастью повышения надежности коммутационных блоков за счет Рис. 3.6. Коммутаuион­ ные блоки с объединен­ ными входами и выхо• • дами: а) блок [lXm]; б) бло!{ [nXm] /fхт/ aJ т /пх т} о/ параллельного соединения входа с выходом через разные ком­ мутационные приборы. Если первый коммутационный прибор на рис. 3.6а неисправен, то со единени е может быть осуществлено че­ рез второй прибор. Причем в зависимости от способа обеспечения надежности могут одновременно работать оба прибора либо толь­ ко один, при этом второй только в то м случае, если первый ока ­ жется неисправным. В рассмотренных коммутационных блоках (см. рис. 3.4, 3.5 и 3.6) соединение между входами блоков и выходами осуществля­ Jюсь через одну коммутационную· точку (коммутационный элемент или коммутационную группу), поэтому такие коммут ац ионные блокп называются одн,озвен,н,ыми, так как между входом и выхо­ дом при устан овлен ии соединения имеется одно звено соединения. Последовательн·ое соедине1ние коммутацион­ н ы х пр 1и бор о в. Коммутационные блоки могут быть пос1'роены путем последовательного соединения выходов одних ко,ммутацион­ ных приборов с входами других, как это показано на рис. 3.7 . При последовател ьно м соединен.и-и коммутащ10нных приборов увеличи­ вает-ся доступность входов по отн,оше нию к выходам блока. Так, е-сли пр•и по,строен·ии коммутационного блока осуществля,ется по­ следовател ьное соединение прибо.ров типа (lXm) (рис. 3.7а), то до­ ступноегь увеличивается от т до т 2 . Аналогичное увеличение до­ ступности имеет место при последовательном соединении прибо­ rов типа (nXnm) (рис. 3.76) и приборов типа (nXm) от т до т2 (рис. 3.7 в). В таких блоках вход и выход соединяются через две точки коммутации, между которыми имеется промежуточная ли ­ ния (ПЛ). Совокупность коммутационных приборов, в которых пход соединяется с промежуточной линией, называют звеном А, а 87
8dено д ЗЬвно В д 1 ff А в f т2 [tхтхт2] т' 1 т пт2 [пхтхт2] _ L_ _j а) [п xnrn х nmZ] d). oJ1 Рис. 3.7. Зв е.ньевые коммутаuионные блок.и: а) блок [! XmXm2]; б) блок [nXnmXnm 2]; в) бло1< [nXmXm2] коммутационных приборов, где промежуточная линия соединяется с выходом блока,- звеном В. Т акие блоки получили название двухзвенных блоков (в некоторых литературных источниках их на­ зывают двухкаскадными). Поэтому при указании типа блока его характеризуют тремя параметрами: п - число входов, v - число промежуточных линий и т - число выходов. (В более крупных блоках структурные параметры обозначаются прописными буква­ ми, например, N, V, М.) В соответствии с этим двухзвенный блою рис. 3.7в будет иметь следующие структурные параметры [nXvXI Xm2], где V = m . Ка1< видно из сравнения схем рис. 3.7 и рис. 3.4, они обеспечивают увеличение доступности, но в первом случае это достигается объединением входов, а во втором - последователь­ ным соединением коммутационных приборов. Коммутационные блоки можно строить и на большее число звеньев, соединяя последовательно выходы предыдущего блока с 1;1ходами последующих. В мно гозвенных схе мах иногда звенья обо­ значают не заглавными буквами А, В, С, ... , а арабскими 1, 2, 3, ... ... или римскими цифрами I, II, III, ... Из отдельных коммутацион­ ных блоков можн о строить более сложные коммутационные блоки требуемой стр уктуры для построения коммутационной системы узлов или отдельных ее частей, например ступеней искания. Прос­ тейшим коммутационным блоком является коммутатор, представ­ ляющий собой однозвенный, полнодоступный коммутационный блок типа [nXm]. Посредством коммутаторов строят более круп­ ные к,оммутац•ион.ные блоки с заданными структур•ными парам~т­ рами. Коммутатор может быть построен посредством коммутацион­ ных приборов разных типов путем объединения входов и выходов, как это показано на рис. 3.8 . Для построения коммутатора на п входов и т выходов посредством коммутационных приборов тип а ( l Х l) потребуется пт приборов. Для образования п входов у каждой группы из т приборов объединены входы для получ.ения 88
т выходов от каждой группы. Одноименные выходы всех групп объединяются для получения т общих выходов из блока рис. З.8а . Для получения коммутатора посредством приборов типа (lXm) nотребуется п приборов, у которых следует объединить одноимен- 1 т. [п хт] { т п Рис. 3.8 . С хемы коммутаторов: [пх т] oJ J.....п_L 1 nL.J-,;:, (nxm) z). а) на приборах типа (IXI); б) на приборах типа (1 Xm); в) на приборах тип а (nXnm)_; г) на прибо­ рах типа (пхт)_ ные выходы на рис. 3.86 . Коммутатор на приборах тиnа (nXnm} получается путем объединения одноименных выходов. Следова­ тельно, коммутатор может быть выполнен на одном приборе (рис. 3.8в). Коммутационный прибор типа (nXm) no своей струк­ туре является одновременно коммутатором (рис. 3,8гl_. • 3.3 . СИСТЕМА УСЛОВНЫХ КООРДИНАТ Для образования соединительного тракта между передатчиком и приемником информации необходимо обеспечить вы бор соеди ­ нительного пути между в ходом и выходом коммутационной систе­ мы (КС) каждого коммутационного узла и включить коммутаци­ онные элементы, участвующие в образовании этого пути. Выбор одного из возможных соединительных путей и включение комму­ тационных элементоо в соотве'f\ствующих точках ]{Оммутац·ии про­ изв{)дятся одним или не-с1юльюи-м·и управляющими устройствами УУ коммутационного узла. В процессе установления соединения УУ узла должно произво­ дить выбор тех или иных объектов КС, участвующих в образова­ нии соединительного пути. Под объектом КС принято понимать входы, выходы и промежуточные линии _(FIЛ) между звеньями. 89
Для характеристики отдельных· объе1пов КС следует ввести нек:о• торую систему признаков, позволяющую различать объекть1 меж• ду собой. В коммутационной системе с пространственным разделе• нием каналов каждый объект может характеризоваться простран• (."I'В·енным пр:изiНаком, т. е. местоположе,ние,м объекта в КС. Каж• дый тип объектов в КС обозначим прописной буквой. Например, входы КС обозначим Х, промежуточные линии - У, выходы -Z (рис. З.9а) и т. д. В ком мутаторе каждый вход и каждый выход могут характе­ ризоваться числами, представляюшими собой порядковые номера 90 Jdeнo А B'Xotlм Х finд 1 . i kд----­ mд /1) а) Xri Рис. 3.9. Двухзвеккый коммутаuиоккый блок: а) структурная схема; 6) , в) , г) граф-схемы соответственно для свободного, rрупповоrо и линейного режимов искания
входов и выходов. Точка коммутации в коммутаторе, с помощью коммутационного элемента которой заданный вход соединяется с требуемым выходом, задается номерами входа и выхода. Назовем отдельные числа, характер.изующие объекты [(С, ус­ ловными координатами или просто координатами. Входам комму­ татора присвоим координату i. Эта координата имеет стоJiько зна­ чений, сколько входов имеет коммутатор (i= 1, 2, ... , п). Так, коор­ дината i со значением 1 характеризует первый вход коммутатора , а координата со значением п характ€ризует п-й вход. Выходам коммутатора присвоим координату j, которая может принимать значения (1, 2, ... , т) в соответствии с номерами выходов. Точка коммутации в коммутаторе характеризуется координа­ тами i и j. Координаты i и j называются кодом точки коммутации в коммутаторе и предста,вляют собо й ее адрес, т. е. местоположе­ ние в коммутаторе. Код должен содержать то количество координат, которое не­ обходимо для однозначного определения объекта в блоке r,1ли КС, поэтому коды объектов должны отл ичаться друг от друга, по 1<райвей мере, значением одной из координат. В коммутационном блоке, приведенном на рис. 3.9а, все входы N и выходы М включены в разные коммутаторы, поэтому каждый из них будет характеризоваться не одной, а двумя коордпнатама: номером коммутатора и номером объекта (входа) в нем. Соеди­ нительный путь между входом и вы ходом состоит из одной ПЛ между звеньями А и В и двух точ е1< коммутации, одна из которых находится на звене А, а другая - на звене В. На звене А образо­ вано kA коммутаторов, имеющих ПА входов и тА выходов каждый. Чтобы однозначно опред€лить точку коммутации на звене А, не­ обходимо иметь . информацию о номере коммутатора этого звена и: номерах входа и выхода коммутатора. Для характеристи1ш номе­ ра коммутатора звена А вводится координата r, имеющая kA зна­ чений . Указанные три координаты (r, i, j) однозначно определяют местоположение любой точки коммутации звена А. Звено В образуют kв коммутаторов, имеющих nв входов и тн выходов каждый. Минимальное количество координат, необходи­ мых для характеристики любой точки коммутации звена В, так­ :;ке равно трем. К этим координатам относятся: координата j, ха­ рактеризующая номер коммутатора звена В, координата r, опре­ деляющая номер входа (так как nв=kA), и координата у, харак­ теризующая номер выхода коммутатора звена В. Из рис . 3.9а видно, что • ча-сть координат характеризует одно- 13ременно объекты нескольких типов. Так, каждое значение коор­ динаты r определяет номер коммутатора звена А и одновременно номер входа коммутатора звена В, а координата j определяет од­ новременно номер выхода звена А и номер коммутатора звена В. Следовательно, некоторые координаты могут характеризовать '!очки коммутации, ·находящиеся в различных коммутаторах дан­ ного звена. коммутации (координата r), и точки . коммутации Т, находящиеся в различных звеньях (координаты r и il~ Поэтому 91
соединительный путь между входом и выходом данной КС может, быт ь представлен в виде набора четырех координат. i, j, r и 'У, по­ скольку координаты r и j являются общими для определения то-.. чек коммутации звеньев А и В. Выбор соединительного пути между входом Xri и выходом Zj 1 зависит от режима искания. Различают режимы свободного, группового и линейного иска-: 1шя, при которых вход блока соединяется соответственно с любым свободным выходом, с любым свободным выходом в одной . из групп (на правлений} , на которые разделены выходы, с одним оп..: ределенным выходом. В режиме свободного искания соедине,н,ие на звене А може'D, быть устано1вле.но через любую из тА . точек коммутацищ Т1 (X,-i, У,-1), Т2 (Xri, Yr2), ... , ТтА (Xri, У,-тА). На звене В соединеrnие может проходить через любую из тАтв точек. Однако выбор со­ ответствующей точки коммутации звена А ограничивает число то-: чек коммутации, которые могут быть использованы для установ­ ления с-оед•инен,ия на звене В, как это ви,щно из граф-схем рис. 3.96. Совокупность всех возможных соедин ительн ых путей для уста..: но вления соединения между входами и выходами в режиме сво• бодного искания представляется набором точек коммутации звень..: ев А и В, через которые проходят эти соединительные пути: гдеi=1,2, ..., пА; Г=1,2, ..., kA;j=l,2, ..., тА;v=1,2, ..., тв. Присваивая входам Х соответствующие координаты r и i, по• лучим значения координат точек коммутации звеньев А и В, через которые можно установить соединение для данного входа. Если координаты r и i входа Х фиксированы (т. е. уже определены), то число возможных точек коммутации звена А равно числу значе­ ний координаты j, т. е. равно тА . Если на звене А точка коммута­ ции определена, то число возможных точек коммутации на звене В определяется пр11 условии, что _координаты r и j фиксированы. При этом число возможных точек коммутации на звене В будет зависеть от числа значений координаты 'V, т. е. равно тв. В режиме группового искания определение входа звена В фик­ сируется значением координаты 'У, соответствующей номеру на­ правления Н v, в котором устанавливается соединение . Следова­ теJiьно, если п ри свободном искании для соединения можно было использовать любой выход звена В, т. е. координата 'У могла при• нима1ъ все возможные значения, то при группово м искании ко­ личество доступных выходов ограничено, поскольку значение ко• ординаты- 'У фиксировано (рис. 3.9в). Совокупность возможных соединительных путей, позволяющих установить соединение вхо• да X,·i, с выходом в требуемом направлении Н1 при условии, что 92
q= 1 (где q ееть _ч-иело выходов каждого коммутатора звена В в заданном направлении), записывается следующим образом: i=mA C(Xol• z,v) = V Т4(Х,,,, Yr1>T1:1(Yr1, z;,.,)· (3.f) i=l Таким образом, для соединения входа Хт1 с выходом в тре­ буемом направлении необходимо выбирать точки коммутации звеr1 а А и В среди тА точек. Если в направлении отводится нес­ колько выходов каждо го коммутатора звена В (т. е. q+ 1), ro для определения точки коммутации звена В требуется введение еще одной координаты и, которая характеризует номер выхода каждого коммутатора звена В в требуемом направленищ тв (У,1, zj'Yu), где v= 1, 2, .. ., l; и= 1, 2, ..., q. В режиме линейного искания сое­ динение между входом X,.i и выходом Zi'V можно установить толь­ ко через одну точку коммутации на звене А и одну :rочку комму­ тации на звене В: (3.2) Следова тельно, имеется только один соединительный путь (рис. 3.9г). Если промежуточная линия с координатой j будет занята, то соединени е не будет установлено и произойдет потеря сообщения, поэтому для работы в режим-е л-инейного и-ск-а.ния ис-пользуются блоки, число звеньев которых, как правило, больше двух. Система условных координат позволяет • однозначно опреде­ лить все объекты коммутационной системы или отдельных блоков при установлении соединений. Число типов координат определя­ ется чиелом структурных параметров КС, а число значений коор­ динат каждого типа - числом значений соответствующего струк­ турного параметра. Определение объектов коммутационной си­ стемы посредством условных координат позволяет однозначно оп­ ределить объект в ком мутационной системе и вводить информа­ цию об адресе объекта в упра вляющее устройство или в . эле~{~ тронную управляющую машину. 3.4 . ЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА КОММУТАЦИОННЫХ СИСТЕМ Структура коммутационной систе мы при заданных способе разделения каналов и типе коммутационного прибора характери­ зуется числом входящих N и исходящих М линий (каналов), ко­ личеством ступеней искания, режимом искания в каждой ступе­ ни, способом искания промежуточных линий между отдельными ступенями искания и звеньями коммутации. Под ступеныо иска• ния будем понимать часть коммутационной системы, для всей со­ во1{упности входов которой имеется доступ к одним и тем же на- 93
правлениям, объед иняющим выходы. Приqем соединение через ступень искания может быть установлено вне зависимости от то• го, имеются ли на последующих ступенях искания возможности для устано влен ия соединения. Ступень искания может быть одно• эвенной или содержать несколько звеньев коммутации. В первом случае соединение между входом и выходом ступени осуществля• ется только через одну точку коммутации, во втором случае - через нескоilыю точек коммутации. По спо собу включения выходов коммутацион.ные системы мо• гут быть полнодоступными, неполнодоступн.ыми и полнодоступны­ ми с блокировками. Выбор того или иного типа КС с точки эре• ния доступности производится при расчете схемы группообразо• вания. В коммутационных узлах (станци ях)' связи различают нес• колы,о разновидностей ступеней искания: ступени предваритель• наго, группового , линейного и смешивающего искания. В соответ• ствии с этим коммутационные системы этих ступеней мо.гут рабо• тать н режиме свободного, группового и линейного искания (рис. 3.!Оа) l3 режиме свободного - искания входящему каналу, по ко• N кс R !/пра/Jллющце - aJ 2 м н Рнс. 3.10. Коммутаuнонная система узла: q, 1/z q. t '!11 а) общий вид; б) коммутационный мноrоuолюсник ff~м 1/Ntl q ;w 1м R ff} торому поступил вызов, предоставляется любой свободный канал из числа ему доступных, при этом число направлений исходящих ка налов Н = 1, а доступность D=M. В таком режиме работают ступени предварительного, регистрового и смешивающего _искания. В режиме группового искания входящему каналу для установ• ления соединения предоставлs~ется свободный исходящий канал в определенном направлении, следовательно, 1<Н<М, а D>l. В режиме линейного искания входящему каналу предоставля• ется определенный исходящий канал, следовательно, Н=М, а D = 1. В некоторых системах существуют комбинированные сту• пени ,искания. Например, в координатных АТС ступень абонентско• го искания (АИ) объединяет ступень предварительного и линей• 94
ного искания. Однако в такой комбинированной ступени искания одновременно може т устанавливаться только одно соединен ·ие, поэтому для данного соединения выполняется реж·им либо сво­ бодного, либо линейного искания. В зависимости от назначения того или иного узла связи КС узл а или ее_ отдельные ступени должны реализовать тот или иной вид искания выходов, которыми могут быть абqнентсrше, проме­ жуточные линии или исходящие каналы (линии). Рассмотрим логическую структуру коммутационных систем с целью анализа процессов, происходящих в них при установлении соединений между входящими и исходящими линиями. При рас ­ ·смотрении общих вопросов построения КС входящие и исходящие линии (каналы) будем называть соответственно входами и выхо­ дами систем . Ком мутационные системы описываются двумя основными ха~ рактеристиками: структурой S и алгоритмом фушщионирова­ ния az. Под структурой будем пон имать способ построения КС при заданной емкости и требуемом качестве обслуживания . Ем- 1<ость характеризует количество входов N и выходов М, качество обслуживания соединений определяется потерпми сообщения р. Под алгоритмом функционирования (Л, понимается порядоr, уста­ но вления соединения через данную КС. При nроектировапии К'С требуется разработать такую структуру S и алгоритм az, которые при минимальных расходах на оборуд ование /(С обесnе,Jивали бы удовл етворение заданной нормы потерь сообщения р, т. е. тре­ буемое качество обслуживания вызовов . На выбор оптимальной структуры КС оказывает существен­ ное влияние алгоритм обслуживания соединений, I<оторый реали­ зуется управляющими устройствами. Совместное рассмотрение структуры S и алгоритма (Л, представля ет известные трудности, поэтому часто их рассматриваю т отдельно, находя для l(аждоrо из них оптимальный вариант построения, а затем прои звод ится совместное рассмотрение оптимальных вариантов с целью полу­ чения оптимального построения всего узла в целом. Коммутационные системы · узла связи можно рассматрr1вать как многополюсник, имеющий Q (q 1, q2, q3, •.. ) коммутируемых по­ люс_оn, служащих для ввода и вывода информации, и R управля­ ющих полюсов, посредством которых производится управление установлением соединения (рис. 3.106). В большинстве практи­ ческих случаев в КС можно среди коммутируемых полюсов q вы­ делить входные qN и выходные qм полюса. Это позволяет рас­ сматривать КС как ориентировочный (N, М)-nолюсник. Входы и выходы КС в общем случае могут быть разделены в простран­ стве, во времени, по частоте или по каким-либо другим прнзна­ кам . Среди различных признаков, характеризующих входы или выходы системы, пространственный признак пвляется обязатель­ ным. В общем случае КС должна иметь некоторое количество соединительных путей, посредством которых производится соеди­ нение между входом · и выходом системы. 95
Управление КС при установлении соединения сводится к вы~ бору соотве-гствующего соединитель,ноrо пути между входом и выходом системы среди некоторой совокупности путей. Воздей­ ствие на /(С про изводится через управляющие полюса R из схемы управляющего устройства УУ. Сигналы сообщения, поступающие на коммутируемые входы N и проходящие по соединительным путям на коммутируемые выходы М, на КС непосредственно воз­ действия не оказывают. Следовательно, состояние КС изменяет• ся только под действием сигналов, поступающих на управляющие входы R из УУ. Таким образом, коммутационные системы, ис" пользуемые в технике связи, можно рассматривать как устрой­ ства дискре тного действия, которые в требу"емые моменты време• ни образуют соединительные пути между входами и выходами системы. Функционирование дискретной систе мы может быть описано посредством характеристик воздействия между объектами (полrо­ сами) этой сист емы. Каждая характеристика, в свою очередь, может быть выражена с помощью дискретных функций от k ар• гументов. Если дискретная · система представляет собой многопо• люсник Q (q 1, q2, q3, ... ) , то каждой паре полюсов поставлены в соответствие одна или две характеристики воздействия между ни­ ми: воздействие полюса i на полюс j и полюса j на полюс i. При рассмотрении Q-полюсников, предназначе нных для пере• дачи воздействия между некоторым числом объектов (Q), есте­ :~твенно выделить схемы, предназначенные для передачи сообще­ пий между однородными объектами, Такие схемы соответствуют физическим схем ам, используемым в различных областях и , в частности, в технике связи (телефонии, телеграфии, п ередаче дан­ ных и др.). Причем эти схемы могут описывать ка1< логическую сущность отдельных устройств (приборов, блоков), так и слож­ нейших систем в целом, например телефонные станции или сети городов ПJIИ страны. Выде .ление класса коммутационных схем из дискретных Q - по­ люсников проведем посредством ограничений , накладываемых на Q-полюсники. Из всей совокупности дискретных Q-полюсников будем рассматривать схемы, предназначенные для коммутации каналов, по которым передается информация, содержащаяся в эJ1е1,тrн1ческих сигналах. Характеристику воздействия полюса qi на полюс qj в КС можно описать булевой фующией и рассматри­ nать как проводи мость соединительного пути между этими полю­ сами G(qi, qj)- В используемых для передачи информации КС коммутируемые полюса разделены на две группы: входы системы Х1, . .., xf, ..., XN и выходы W1 , ..., wj, ..., Wм (рис. 3.106). Фующиа воздействия между входом Xi и выходом W.i равна еди­ нице, ес,тrи между входом и выходом установлено соединение G(X1, Wj) = 1, (3.3) и равна нуто, ecJm соединение между ними не установлено: (3.4) 96
В бо ,1ьшинсrве практичбских случаев КС, используемые на узлах связ и , обладают свойствами один.арности, что означает возмож­ ность только попарных соединений и запрещение соединений вхо­ да одновременно с несколькими выходами. (Иногда вместо тер­ мина «одинарные» системы IIспользуют термин «ординарные», что означает обычные, наиболее часто используемые системы . ) Усло­ вие одинарности может быть записано в виде бул е вой функции возд е i'iствия входа Х, одновременно на несколько выходов Wj, Wн., W1: О[Xi, (\f\, Wk, W1)1 = О(Xi, Wj)Х Х G(Xi , Wн.)G(Xi, H1 z>+G(Xi, \Vj)G(Xi, W,,)X Х G(Xi. lf1) + G (Xi, Wi) G(Xi, \Vk) G(Xi, W1). При 11спользован1111 узлов связи, через которые передается инфор­ мацин различно го рода, может встретиться необходимость в от­ дельных случаях передавать одну и ту же информацию одновре­ менно в несколько адресов, например, при различного рода цир­ кулярных передачах, при организации гр упповых совещаний . Условие одновременных воздействий одного входа на несколь­ ко выходов может быть записано . в виде равенства единице про­ изведений проводнмостей между требуемыми объектами: О(Х;, Wj)G(Xt, iv1_> G(Х1, W1) = l. (3.6) Та1<Им образом, в отдельных КС условия одинарности могут не выполняться для некоторой части входов и выходов. Кроме того, могут быть /(С, где для одних и тех же входов в одних слу­ чаях условие од1Iнарности соблюдается, а в других - не соблю­ дается. Это означает, что в зависимости от требуемого соедине­ ния такому входу [!риnисывается разная категория обслужива­ ни я и в одних случаях устанавливаются только поп арные соед· r1- нения , а в других - одновреме.нные соединения с несколышми вы ходами. Части КС, используемые на различных ступенях искания узла свя зи, как прави ло, являются ориентированнылш, т . е. такими, в которы х передача воздействия при установлении соединения осу­ ществляется от входа к выходу. Заметим, что в не1<оторых КС в зави симости от вида и направления устанавливаемого соедине­ ния входы мож!Iо рассматривать так же, как выходы. Например, в координатных системах АТС абонентские и промежуточные ли­ нии между звеньями А и В в блоке абонентского искания АИ при исходящей связи рассматриваются ка~< входы коммутационного блока, а при входящей связи - как его выходы. В ориентированных КС отсутствуют непосредственные воздей­ ствия между входами, а также между вы х одами. Эго у словие на­ зывается разделею-юстью. При этом G(Xt, Хн.) =0 ;} (3.7) G(Wj, Wi) = О. 4 Зак, 311 97
3.5 . ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ КОММУТАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ Коммутационные системы станций или узлов строятся из ком­ мутационных блоков той или иной структуры, Простейшим ком• мутационным блоком, используемым для коммутации электриче­ ских цепей, является ком )иутатор. Коммутаторы могут быть пост• роены посредством различных коммут а ционных приборов , причем в некоторых случаях для их построения требуется несколько ком• мутационных приборов, а иногда на одном коммутационном при• боре может быть построено несколько коммутаторов. На рис. 3.11 показан принцип построения коммутатора на п входов и т выходов на электромагнитном или герконовом реле (а), на искателе ШИ-11 (б), на искателе ДШИ-100 (в), на МКС т п f2 10 (11 б) 0Рпт tRпm 2J 1!1 (l, п гJ Рис. 3.J !. Схемы коммутаторов : а) на реле; б) на вращательных искателях; в) на искателях ДШИ-100; г) на МКС, д) на транзист орах (г) и на электронных приборах (д). Из схемы видно, что для по• строения коммутатора на реле требуется nXm реле, на искате• лях ШИ-11 и ДШИ-100 - п искателей, а на одном МКС типа 20Х 10 можно построить два коммутатора на n= 10 входов и: m = 10 выходов каждый либо пять коммутаторов с n=4 и m= 10, k _либо с другим значением п при условии, что~ ni=20, где k- i=I число коммутаторов. Структура коммутаторов, изображенных на рис. 3.11, може'D быть описана матрицей непосредственных . проводимостей между 98
входами и выходами (рис. 3.12а), иногда называемой структур­ ной Аtатрицей, так как она отражает структуру коммутатора, т. е. все возможные пути между входами и выходами. Число строк и столбцов матрицы равно соответ,ственно ч-и,слу входоs п и выходов ~У1 Уг... У· ... У,,., . J ~У1 У2 Уа Х1 611 G12 ... G1j ... Gtm Х1С11G12- Xz Gг, G22 ... llzj ... Gzm XzGг1G22- :: . : . . . . . . XJ fl31 6з2 - xi Git Giz ... Gij ... Gim Хч--(}',J . . . : Х5- - 053 хп 0пt Gnz ... б.пj ... 6nm Xg- - G53 а) Р -Iс . 3.12. Матрицы непосредственных nроводимостей: а) nолнодостуnная; б) неnолнодоступная y'f Y.r У5 - G15 GIБ - G25 а26 - fJ35 G35 Gч-ч- [ll/5 Glf6 {1,flf fl,15 G"g Gбl/ GбJ G55 т ко:v~мутатора. Каждое вхождение матрицы представляет собой булеву функцию проводимости между отдельными входом и выхо ◄ ДОМ G (Xi, Yj): G(X1, Y1)G(X1, У2). • ,G(X1 , У1)., -G( Х1,Ум) · 11S1i=G(X2 , Y1 )G(X2 , У2) •• - G(X2 , У1) • • ·G(Х2,Ум) Состояние ком мутатора в дискретные моменты ' времени t1, t2 может быть описано матрицей проводимостей, если в последней функции проводимости G(q;, qj) заменить на их значен·ия (О или 1) в соответствующие моменты времени t1, t2. В коммутационных системах (или блоках) могут использо­ nаться неполнодоступные однозвенные коммутацищшые блоки. В неполнодоступных однозвенных коммутационных блоках любой nход имеет доступ пе ко всем выходам. Это условие для взаимно недоступных входов и выходов записывается в виде равенства ну­ лю булевой функции проводимости) (3.9) если входу Xi недоступен выход Ут, В матрице непосредственных провод имостей для взаимно не­ доступных входов и выходов делается прочерк или записывает­ сн О. Это означает, что при любом состоянии коммутатора прово- 99
; димость между ними -всегда равна нулю. На рис. 3.126 при11едеI-1а матрица проводимости для неполнодоступного коммутационного блока на n=б входов и m = б выходов при доступност,и каждого входа, равной D=4. Коммутационные устройства узла связи в большинстве прак• тических случаев представляют собой совокупность коммутаuи• оннных блоков отдельных ступеней искания, имеющихся на дан• ном узле. Каждая ступень искания, в свою очередь, может со­ стоять из нескольких звеньев коммумации. Коммутационная СИ• стема ступени искания так же представляет устройств о дискрет­ ного действия, работа которого может быть описана посредством булевых функций воздействия между входами и выходами дан• ной ступени. Обозначим проводимость соединительного пути меж• ду входом и выходом соответствующих ступеней искания (рис. 3.13) через G(Xi, Yj), G(Y5, Z1), ..., G(L1u Wp). Если ступень ис• ;( Ступень 1 ЦСtШНllЯ 1 у Р11с. 3.13. Многоступенная коммутаuионная система кания имеет несколько звеньев коммутации, то проводимость между входом и выходом ступени зависит от проволимостей меж­ ду входом и выходом звеньев коммутации, входящих в данную ступень искания: G(Xi, Yj)=G(Xt, Yk)G(Vh, Yj), (3.10) Проводимость соединител.ьного пути между входом Xi и выходом Wp коммутаuионной системы узла, изображенной на рис. 3 13 , оп­ ределяется проводимостью соединительных путей, проходнщих че• рез соответств у ющие ступени искания: G(Xi, \J.7p)=G(X1, Yj)G(Yi, 2 1). , - G(L1i, Wp). (3.li) Для образования соединительного пути между входящим и исходящим каналами (линиями) узла необходимо, чтобы прово­ димость каждой . ступени искания, через которую проходит соеди• нительный путь, принимала значение 1. Между входящим и исходящим каналами узла при многозвен• ном построении КС существует некоторая совокупность соеди• нительных путей, по каждому из которых может быть устано в• лен о соединение. Эта совокупность описывается набором булевыХ! функций воздействия между входящим каналом узла и исходя• щим. Для соедине ния этих каналов достаточно, чтобы одна из этих функuий принимала значение 1. Таким образом, функция, описывающая проводимость между входом Х 1 и выходом Wp, nrедставляет собой дизъюнкцию от проводимосте? отдельныХ! 10()
соеди11ительных путей, по которым может быть установлено соС'­ дt111ен11е. Например, для системы рис. 3.13 G(Xi, W0 ) = [G(X1, Y1)G (У1, 21) •.. G(L1, Wμ)J + +[G(X1, Yj)G(Yj, Z v) , • -G(L,., Wμ)] +[G(X1, Ym)X ХG(Ут, 21) • • -G(LФ, \Vp)]. (3.12) Для изменения проводимости между коммутируемыми входом и выходом КС узла необходимо управляющее воздействие на эле­ менты, посредством которых обеспечивается открытое (проводя­ щее) или закрытое {непроводящее) состояние соединительно го пути, проходящего через данный узел. Это воздействие прои зво ­ дится из управляющего устройства, которое предварительно вы­ бирает точки коммутации по соответствующим координатам и определяет возможность их использования для соединения, затем выдает управляющ!!е сигналы для их пер еключения. 3.6 . ОДНОЗВЕННЫЕ СТУПЕНИ ИСКАНИЯ Ступень линейного искания Рассмотрим назначение ступеней искания, их функции на при­ мере АТС, построенной на декадно-шаrовых искателях. Посред­ ством декадно -шаrовоrо искателя ДШИ-100 можно построить АТС на 100 номеров. Структурная схема такой АТС показана на рис. 3.14. Согласно этой схеме каждая абонентская линия на АТС имеет 1111днвидуальный искатель на 100 линий. Абонентская ли­ ю,я подключается 1< щеткам своего искателя и, кроме того, заво­ дится на соответствующие контакты всех 100 искател ей, установ­ ленных на АТС, т. е . все одноименные ламели в одноименных де­ кадах запараллеливаются и подключаются к соответствующей абонентской линии. Абонентский компле1<т АК служит для прие­ ма сигнала вызова от абонентского аппарата, а управляющее устройство УУ - для управления работой искателя во время ус­ тановления соединения, последу1_ощего разъединения и возвраще­ ния щето[{ искателя в исходное состояние. Для установления соедине1:1ия абонент должен набрать 110- средствоr..1 номеронабирателя теJ1ефонного аппарата двузначный номер вызываемого абонента (00-99). Импульсы, возникающие при наборе первого знака, воспринимаются подъемным электромаг­ нитом искателя, поднима ющим щетки искателя на требуемую де­ каду, ·а импульсы набо ра второго знака номера воспринимаются электромагнитом вращения, поворачивающим щетки искателя до ламели , в которую включена линия вызываемого абонента. Та­ ким образом, оба дRижения щето1, искателя - подъемн ое и вра­ щательное - осуществляются под управлением номер онаб ирате­ ля телефонного аппарата абонента. Такое движение щеток иска­ теля называется вынуждею-1ыАt щзижением, а процесс искания линии, при котоμом щетки совершают вынужденное движение, 101
называют вьищжденным исканием. Следовательно, на АТС, схе­ ма которой изображена на рис. 3.,14а, искатель отыскивает тре­ буемую абонентскую линию в процессе вынужденного искания. Искатель, в контактное . поле которого включаются абонентские линии, называется линейным искателе .м (ЛИ), а совокупность всех линейных. искателей на АТС - ступенью лин,ейного искания. _Ступень ЛИ j НJб789 j АК--о-')=:/0" • • • а) • • • ф • • • • Рис. 3.14 . Функцион альная схема АТС на 100 но• меров с одной стуnенью нс1<ания : а) развернутая; б) уnрощенная На рис . 3. 146 показано упрощенное изображение струк туры АТС, на основании которого можно судить о способе включения абонентских линий в приборы АТС . При установлении соединения через ступень ЛИ между ее входом (линией вызывающего абонента) и ее выходом (линией вызываемого абонента) имеется одна точка коммутации (одна точка соединения), потому такие ступени искания называются однозвеннылш. При такой структурной схеме максимальное коли• чество абонентских линий, включаемых в АТС, определяется ем• ~<остью контактного поля искателя. Ступень предварительного искания Построение . АТС, при _котором для кюi<дой абонентской линии устанавливается искатель большой емr<ости, является неэконо­ мичным, поскольку требуется большое количество дорогих иска• 102
телей. Так, для АТС (рис. 3.14а ) их потребуется 100 шт., при это м каждый из них будет иметь весьма малый коэффициент ис­ пользования. Казалось бы, что при наличии на АТС 100 искате­ лей можно установить 100 соединений. Между тем наибольшее число теоретически возможных одновременных разговоров иеж• ду 100 абонентами может быть только 50. Однако и такое количе• ство разговоров не имеет места. Наблюдениями у~тановлено, что в зависимости от количества вызовов от абонентов и продолжи• тельности разговоров может потребоваться одновременных соедя• нений порядка 10--15% от общего числа абонентов АТС. Поэто­ му для обслуживания 100 абонентов достаточно иметь 10-15 100-линейных ис1{ателей. При этом необходим о предусмотреть та­ кой порядок, чтобы любой из искателей, если он свободен, моr быть предоставлен во временное пользование любому абоненту, производящему вызов. Следовательно, необходимо сделать этя искатели приборами коллеrпивного пользования. Для этого сле­ дует иметь дополнительно искатели, которые бы обеспечивали подключение м1ний вызывающего абонента к свободному в дart• ный момен т ЛИ. В качестве дополнительных искатеJiей можно ис­ пользовать искатели, аналогичные тем, которые применяются в каче~тве ЛИ. Та кие искатели получили название искателей вы­ зова (ИВ). Ис1{атель вызова п линейный ис1{атель образуют шну• ровую пару ИВ-ЛИ, подобно шнуровой паре ручного коммута• тора. Количеспю таких пар составляет 10-15% от емкости АТС. Схема АТС, построенная посредством V шнуровых пар ИВ-ЛИ, представлена на рис. 3.15. АбонентсI<ая линия многократно вклю• ч ается в поле всех ИВ и ЛИ . Функции ИВ и ЛИ при установленни сосд1111с1шя ра зJJ11ч ны . Процесс ус т ановления соединения протекае-r сле_дующим образом. При снятии абонентом ми1<ротелефонной AKff Ступень ИВ а98 • • • J21 Ст!Jnень ЛИ fZJ89U • • • • • Рис. 3.15. Фун1<циональная схема АТС на 100 номеров со ступе• нями ИВ и ЛИ: а) развернутая; б) упрощенная 103
трубки вызов воспр.ин и мает,ся •в абонент,ском комплекте АК Из АК линия вызывающего абонента отмечается соответствующим потен­ циалом в поле всех И В, и одновременно выдается сигнал в пусковое устройство ПУ. Последнее приводит в действие с,вободный ИВ, отыскивающий в своем п-оле линию вызывающего абонента, 1~ кото­ рой через ИВ подключается ЛИ. Из управляющего устройства УУ абонент получает сигнал « Ответ станuии», уведомляющий абонента о том, что приборы АТС готовы к приему информации о номере вы­ зываемого аоонента . Далее процесс установления соединения про­ исходит, как в АТС, схема которой изображена на рис. 3.14. Под­ ключение ИВ к линии вызывающе го абонента происходит до на• бора номера, поэтому И В совершает свободное движение, т. е. не управляемое непосредстве: i,НО абонентом. Процесс отыскания юiнии при этом называется свободным исканиелt. Пос1<0льку сво­ бодное искание осуществляется до набора номера, то его назы­ вают предварительным исканием или предысканием. В данном случае применено так называемое обратное предыскание, по­ скольку процесс протекает в обратном направлении от свободно• ro ЛИ к вызывающему абоненту. Совокупность приборов . осу• ществляющих предварительное искани ·е, называется ступенью предварительного искания . На рис. 3.156 показано упрошенное изображение функциональной схемы АТС Наряду с обратным предысканием используется таюке пря .мое предыскание, протекающее от линии вызывающего абонента к ЛИ. В этом случае за каждой абоr1ентс1<ой линией закрепляется индивидуальный недорогой шаговый искатель малой емкости (на 10-15 л1нш й ) , называемый предварительным искателем (ПИ) или просто предыска.телелt, в контактное поле которого включа­ ются ВЫХОДЫ К ЛИ. Схема АТС на 100 номеров с прямым nредыс1<анием показа• на на рис. 3.1 ба. В качестве ПИ использован искатель типа ШИ-11, а в качестве ЛИ - ис1<атель типа ДШИ-100. Проuесс ус• тановления соединения протекает следующим образом . При вы• зове абонентом АТС приходит в движение ПИ, отыскивающий в своем поле выход к свободному в данный момент ЛИ. Из управ­ ляющего устройства ЛИ абонент получает сигнал «Ответ стан• ции» и приступает к набору номера вызываемого абонента. Да• лее соединение проте1,ает, как и в предыдущих случаях. Рассмотренные функциональные схемы АТС без ступени пре­ дыскания, со ступенью обратного nредыскания и со ступенью прямого nредыскания позволяют строить АТС, номерная емкость которых не превышает емкости контактного поля ЛИ. Преимущество той или иной схемы АТС может быть определе• но на основе сравнения их экон омических и эксплуатационно• технических nо1<азателей . Экономичность различных схем опреде• ляется себестоимостью их эксплуатации и размером капитальных вложений на оборудование . Сравним рассмотренные выше схемы по величине каnитало• вложений на АТС емкостью 100 номеров. 104
пи ли(25 5 • • •ш ТА JJ s ,50 • 10 2 ,7 too • 1 о) ю• е1п~ )oJ л;,μ Рис. 3. 16. Функциональная схема АТС на 100 номеров со сту­ nе111Jм 11 П/1 и Л/1: а) ра зве рнутая; б) упрощенная Построим графические зависимости стоимости оборудования Q от величины удельной телефонной нагрузки у, создаваемой в ЧНН одной абонентской линией Q = f(y). : С целью упрощения расчетов будем учитывать толыю стои• мость искателей. Для схемы рис. 3.14 количество требующихся ЛИ не зависит от нагрузки у, а равно общему числу абонентов АТС, т. е. Vли = 100. Следовательно, стоимость оборудования при стоимости ЛИ, равной Сли, составит Q 1= Vли Сли. Для схемы рис. 3.15 число ЛИ зависит от нагрузки у, и по · мере ее возрастания количество ЛИ будет увеличиваться. Коли~ чество ли определяется по формуле • Vли=аУ+13=аNу+~' где У - общая величина нагрузки от 100 абонентов; у- удель" ная нагрузка в ЧНН на одну абонентскую линию в эрлангах; N--. число абонентов АТС. 1 Коэффициенты а и j3 зав·исят от принятой нормы потерь р и до• ступности искателя D . Общая стоимость оборудования Q2= 1= VивСив + VлиСли =2VлиСли=2(аNу+МСли, где Vив-количе• ство ИВ, а Сив =Сли- стоимость ИВ. 1(}5
Для схемы рис. 3.16 стоимость оборудования Qз= Vпи Спи+ +VлиСли=NСпи..+(аNу+~)Сли, где Vпи и Спи - соответст­ rзенно количество и стоимость ПИ. В соответствии с полученны­ ми выражениями стоимости оборудования различных схем АТС построены графики зависимости Q=f(y) (рис. 3.17). Из графиков видно, что при малых значениях у дельной нагрузки (до у=уа) выгодно пр им енять АТС с обратным предысканием, при значе­ ниях Уа<У<Ув - вариант с прямым предысканием и только при удельной нагрузке у>ь в - вариант без ступени предыскан и я. Одна ко большие удельные нагрузки, •при которых выгоден ва­ риант без ступени предыскания, имеют место только на линиях таксофонов, .соединительных линиях от УТС, от подстанций и т. д. Следует от м етить, что опущенные при расчете факторы (стои­ мость. ре л е, стативов, кабелей и пр . ) могут в некоторой степени изменить конкретные результаты М, руб расчетов, однако характер 1<ривых рис. 3. 17 останется неизменным. Эконо м ичность схемы АТС зависит 01i---------:-r-c;,.f "--- --- еще от целого ряда других фаI<То- ли ров, влияющих на величину . себе· стоимости эксплуатации. Рассмот-. рим некоторые из них, а именно раз­ \\lер амортизационных отчислений н 1 расходов на текущий и средний ре- Уа. Л У5 Ш '1,Jрл мо1п, которые зависят от интенсив- Рис. 3 . 17. Сравнение способов по- ностн работы и сро1<а службы ИСI<а• строення АТС на 100 номеров телеГ!. В этом смысле лучшей будет схема рис. 3.14, затем рис. 3.16 и потом рис . 3.15. Расход электроэнергии для приведения в движение нскателей будет наибольшим в АТС рис. 3.15 и наименьшим в АТС рис . 3.14. При оценке способов предыскания в отношении их экс• плуатационных свойств следует учитывать время ожидания ответа станцни как одно из качественных показателей работы АТС. Это время будет нанбольшим при обратном предыскании и наименьшим без предысl{ания. Однако при прямом предыскании с использовани­ ем д е сятилинейных ПИ время ожидания ответа станции мало и составляет 0,I----0,2 с, так что оно абонентом практически не заме­ чается. Следовательно, в этом отношении прямое предысr<ание дает достаточно хорошие качественные поr<азатели. Ступен ь группового искания В пр е дыдущем разде11е были рассмотрены функциональные схе­ мы АТС , в которых в качестве основного коммутационного прибо­ р а и с пользуется столин.ейный искатель. В силу этого максималь­ ная е мкость АТС составляла 100 номеров. Для получения АТС 9олы11ей е 1чкости можно идти по пути увеличения емкости контакт" нога поля искателей, применяемых на ступени Л Н. Однако подоб­ ный метод увеличения емкости АТС имеет ограниченные возмож" 106
ности, так ка1< емкость r<онта1<т11ого поля существующих искателей не превышает 500 линий. Дальнейшее увеличение емкости контакт­ ного поля искателя вызывает у сложнение его конструl{ции, а следо­ вателыю, и увеличение его стоимости. Кроме того, увеличение ем­ кости АТС за счет увеличения емкости искателя вообще не яв­ ляетсн ращшальным решенr1см вопроса, посколы<у современные телефонные сети имеют в ряде случаев емкости, превышающие сот­ ни тысяч и мr1лл11онов ном е ров. Неограниченное расш11рение емко­ сти телефонных сетей стало возможным с . введением принципа группового ис1ш1шя, сущность которого заключаетсп в следующем . На АТС, емкость которой превышает емкость контактного поля искателей, т. е. N>т, где N - емкость АТС, а т - емкость кон­ та1пного поля ИСl{ателя, все абонентские линии разбиваются на группы по т линий в каждой. Длп выбора группы, в которой на­ ходится нужная линия, устанавлив аются специальные приборы, на­ зываемые групповыми искателш,tu. Рассмотрим принцип группооб р азования на примере АТС ем• костью N = 1000 номеров (рнс. 3.18а) с применением на ступени Ступень ПН 1 t---" -"-1 " -_ -_- __ _j [fOO х 1{!j Ао. flll . Cm!Jne1tь ГН Ступень ЛН вза г-- I ZJ-8301 1{ 1 .-+t-н-tt-t-t;--t---r... 1 [100 х 100] а; 1 1 t.1_ ______ _J [!Ох 100] г-- - ,.-----т--, J_o__ ___ _ 4=r_!п/}5}---')~ dJ Р11с. 3.18. Фу111щпональная схема АТС на 1000 номеров: а) развернутая; б) упрощенная ЛИ ДШИ-100 и ШИ-11 на ступени ПИ. В такой АТС 100 абонент• с.ких линий разб.иваются на к, групп по m= 100 абонентских линий, к= N/m= 1000/100= 10. На каждую группу из 100 абонентских ли­ ний устанавливают требуемое количество ЛИ. Число ЛИ зависит от нагрузки, потерь и доступности и определяется расчетом. Пусть Vли =f(Y, р, D)=I0. Следовательно, rra ступени ЛИ получаем де• сять групп, -I<юкдая из которых состоит из десяти Л 11, в контактное 10-7
поле которых многокр •атно включено 100 абонентских линий. Для выбо ра требуемой группы на АТС устанавливаются групповые ис­ кате ли ГИ, в качестве которых используются ДШИ-100. Нумера­ ция линий на такой АТС трехзначная. Первая цифра требуется дли выб ора r-руппы (в данном случае сотенной), в которой находится лин ия вызываемого абонента, а последние две цифры - для выбо­ ра требуемой линии в выбранной сотенной группе. Соединение устанавливается следующим образом. При вызове абонентом стан­ ции приходят в движение щетки ПИ, принадлежащего вызываю­ щей линии, и отыскивается с·вободный групповой искатель ГИ, от­ куда абоненту посылается сигнал «Ответ станции». Абонент наби­ рает цифру сотен, при этом Г И совершает вынужденное движение, под нима я щетки на соответствующую _ набираемой цифре декаду. Пос ле этого щетки ГИ совершают вращательное движение в пре­ дела х выбранной декады, отыскивая выход к свободному ЛИ. Од­ нои менные контакты одноименных декад всех Г И соединены меж­ ду собой многократно. Таким образом, от каждой декады Г И об­ раз уется 10 выходов к ЛИ, обслуживающих 100 абонентских линий соответствующей сотни. Отыскание свободного выхода к ЛИ осу­ ществ ляе тся в межсерийном интервале времени между окончанием первой серии и поступлением второй. Далее абонент набирает ц11ф­ ры десятков и единиц, посылая две серии импульсов, которые вос­ принимаются соответственно подъемным и вращающим электро­ магнитами ЛИ. Щетки ЛИ устанавливаются на ламели ЛИ, в ко­ торые включена линия вызываемого абонента. После проверки ли• ни й па занятость осуществляется посылка вызова в линию вызы• ваемого абонента, и после ответа абонента устанавливается разго­ ворный тракт. Групповой искате ль Г И совершает вынужденное дв11- жение при выборе направления и свободное искание свободного выхода в выбраном направлении. Анализируя функциональную схему АТС емкостью N = 1ООО но­ меров . \1ожно видеть, что АТС соJJ,ержит три ступени искания: ПИ, Г И, JI 11, каждая из которых построена из коммутационных блоков различной структуры и емкости с использованием коммутацион• ных пр ибо ров типа (lXl0) и (lXl00). Ст упень ПИ построена и1 10 блоков [l00X 10], образованных путем объединения выходов коммутационных приборов типа (lXl0). Ступень ГИ построена Нп коммутационных приборах типа (1 Х 100) и лредстав.~яет собой коммутационный блок [l00X 100]. Поле ступени ГИ разделено на 10 направлений с доступностью в каждом D= 10. Ступень ЛИ вы­ полнена на коммутационных приборах типа (1 Х 100) посредством десяти I(оммутационных блоков [I0X 100]. Все ступени искания од­ нозвенные. Упрощенное изображение АТС на 1ООО номеров приве­ дено на рис. 3.186. Для дальнейшего увеличения емкости АТС следует ввести вто­ рую ступень группового искания. Предельная емкость АТС при этом мож ет быть- 1О ООО номеров. Нумерация абонентских линий должна быть четырехзначной (0000-9999). Первая цифра до.rтжна поступать на !ГИ для отыскания нужной тысячной группы, вто• 108
ряя - на !IГН для отыс1<ания сотенной группы в этой тысяче, и последние две цифры поступают на ЛИ для отысl{ания линии ВЫ• зываемого абонента в данной сотенной г руп пе. Функции !ГИ а !IГИ по отысl{анию линий полностью совпадают. В обоих прибо~ рах подъемные движения вынужденные, а вращательные движе­ ния свободные. Дальнейшее увеличение емкости АТС достигаетоl аналогичным образо м - введением III , IV и т. д. ступеней группо­ вого искания и добавлением соответствующих цифр в абонентсl:(iиt номер. При этом каждая ступень ГИ увелич,ивает емкость АТС t 10 раз, если ис пол ьзуется ДШИ-100. ТаК'им образом, конечная ем­ ко~ть с тремя ступенями искания равна 100 ООО номе.ров, с четыр•" мя - 1ОООООО номеров и т. д. Общая емкость телеф онн ой сети определяется следующим с<>ОУ­ ношением: Neern = Н1Н2 ' ' ,Н;п, где Н1, Н2 , ••• , Н8 - число направлений, образованных соответе?­ венно на первой, второй и т. д. ступенях ГИ; т - число выходов одного коммута ционного блока на ступени ЛИ (АИ). Для АТедШ m=100, а число направлений на ступени ГИ n превышает десяти . На городских телефонных сетях единицей J.10- . мерной емкости А те принято считать емкость 10 ООО номеров. llо­ этому, если емкость телефонн ой сети превышает 10 ООО номеров, то сеть строят районированно, т. е. имеют не одну А те, а несколько. АТСДШ f ТА АЛ ПИ IГИ1zS О ) 11\ш+++--, лио21лги. (( С/7 АТСДШ 5 О t JГИ L...-сл.......--~ .f--Жtttttii{'{ ТА L....---л~wj Рис. 3.19. Струт<тура сети с двумя АТСДШ На рис. 3.19 показана структура сети с двумя АТС декадно-шаrо­ вой системы с тремя ступенями группового искания. П редельнаs емкость се:ги при наличии 10 АТС состави:r 100 ООО номеров, нуме• 1~
рацш1 пятизначная (00~00 -99999). Станции между собой связаны соедuнuтельн.ымu лuниялщ (СЛ). одностороннего действия по спо­ собу «каждая с каждой». Коммутационные системы на различных коммутационных j приборах - Коммутационные системы узлов с однозвенными ступенями ис• кания могут быть построены не только на шаговых и декадно-ш а ­ rовых искателях, но и на коммутационных приборах других типов . На рис. 3.20 приведена КС узла, построенная на машинных иска• ив rи ли I 1 f..! _flf/1_ _ _ ./ г [Vz х ,ШI] Р11с. 3.20 . Функциона ,1ьная сх е ма АТС на прнборах ти- • па (1Х500): а) развернутая; б) упрощенная тел ях , представляющих собой прибор типа (1 Х500). Изображен• н а я АТС так же, как АТС рис . 3.18, имеет одну ступень группово• го искания, но коммутационные блоки, из которых строятся сту• п ен и искания и сами ступени, будут иметь другие структурные па• ра ,,1 етры, поскольку коммутационный прибор имеет большую ем• кость контактного поля. В схеме рис. 3.20 кспользуется обратное пр едыскание, поэ тому абонентские линии подключаются в пол е ко м мутационных приборов многократно на ступенях ИВ и ЛИ. На 110
ступени ИВ используются 25 коммутационных блоков типа [500Х V1]. На ступени ГИ каждый выход из ступени ИВ заканчивается на входе коммутац11онного прибора. В машинных искателях поле раз­ бито на 25 групп (рам) по 20 линий в каждой раме. Чтобы любой ГИ мог выбрать любую пятисотенную группу, контактное поле всех ГИ запараллеливается (соеди_няются одноименные выходы в одноименных рамах) и образуются 25 направлений. От каждого направления Г И можно получить 20 выходов, если запараллелива­ ются одноименные контакты в соответствующей раме, т. е. обра­ зуют полнодоступный пучо1{ выходов. Количество ЛИ, которое дол­ жно обслуживать пятисотенную абонентскую группу, определяется расчетом Vли =f(Y, р, Dги) и может оказаться б6льшиы 20. В та­ ком случае образуется неполнодоступный пучок из V2 выходов со­ ответствующего направления Г И 1{ ступени ЛИ. СледоватеJ1ьно, ступе,нь ГИ образована из 25 коммутационных блоков типа [v' 1 Х V2J и имеет 25 V1 входов и 25 V2 выходов. Доступность в каждом нап­ равлении ступени ГИ D=20. Ступень ЛИ образована из 25 коммутационных (5локов [V2X500] путем объединения выходов у V2 приборов. Таким обра­ зом, используя коммутационные приборы типа (1 Х 500), получаем /(С станции, которая отличается от /(С рис. 3.18 емкостью rюмму­ тационных блоков на различных ступенях искания и параметрами самих блоков. Максимальная емкость станции при одной ступени группового искания, построенной н а коммутационных приборах ти­ па (1Х500), составит N= H m =25,500 = 12500 номеров, т. е. в 12,5 раз больше, чем в станции, и меющей схему рис. 3.18 . Введя еще одну ступень искания, можн о увеличить емкость в 25 раз. Заметим, что в связи с неде r{ а дным построением · конта1iп10го поля искателя и необходимостью машинного привода для приве­ дения щеток искателя в движение, непосредственного управления искателями со стороны абонента н е производится. Для этой цели используется специальный приб ор , называемый регистром, кото­ рый( принимает от вызывающего а бонента адресную информацию о номере вызываемой абонентской линии, запо:"-,111нает ее и затем посредством управляющих устройств соответствующей ступени ис­ кания управляет работой искателя для установления соединения. Искатели на ступени И В совершают свободное искание, на ступе• ни ГИ вращательное движение - вынужденное, а радиальное­ свободное. На ступени ЛИ оба движения вынужденные. На рис. 3.206 представлена упрощенная структурная схема АТС, построен• ная на машинных искателях. Коммутационные системы узлов могут быть также построены с помощью коммутационных приборов типа (1 Х 1), например посред­ ством· реле или электронного прибора. Функциональная схема КС станции (на пр·иборах типа (1 Х 1) емкостью на 1000 но:v1еров с од­ ной ступенью ГИ представлена на рис. 3.21 . На ступени ПИ обра­ зовано 10 коммутационных блоков [l00X V1] путем объединения входов коммутационных приборов типа (1 Х 1) и. последующего 111
объединения выходов . Для построения такого блока потребуется J00V1 реле, или электронных приборов, например т,ранзисторов. На б:.rупени Г И образовано 10 коммутационных блоков типа [V1 Х l0V2], 1,:}ьrходы всех 10 коммутационных блоков типа [V1 Х l0V2] обра• зуют многокра тное поле, разделенное на 10 направ лений по V2 пи rи ли 1⁄2 ~ f f [fOOxV1] [V1х IOViJ [Vgx 100) 10 V1 Vi ~ fO fO 10 [t00 х Vz] [111~х10Vz] 111 [Vi х fOO] Рнс . 3.21 . Функциональная схема АТС на приб орах типа (IXI) ~ыхода в каждом направлении . Следовательно , ступени Г И име­ ют 10V1 входо•в и 10V2 выходов. Ступень ЛИ образована из 10 кою1 утационных блоков типа [V2X 100]. 3.7 . МНОГО3ВЕННЫЕ СТУПЕНИ ИСКАНИЯ Структура многозвенньJх ступеней искания и их коммутационные параметры Из анализа структур коммутационных систем (станций, при• веденных на рис. 3.18 - 3 .20) можно сделать вывод о том, чть чем меньше доступность коммутационного пр ибор а (D = m), тем боль­ шее число приборов потребуется для построения коммутационно• го блока, имеющего большую доступность. Например, для полу• 112 1 [100 х 100] а) 100 г---, 1 1 г,...:..1-++____1 1 101 f{] 11D gf lt'f~___ _J що г1--, 1001 1 1 J.---1-----' L-~- _J oJ [Joox100] Ри с . 3.22. Схемы коммутационных 6J1оков [I00X 100]: а) на реле; б) на МКС
qения коммутационного блока на 100 входов, в котором каждо :v1у входу будет доступно 100 выходов (D=IO0), с помощью прибора типа (IXI), имеющего доступность D = l, потребуется 10000 та­ ких приборов (реле, транзисторов и т. д.) рис. 3.22а. Чтобы полу­ чить такой же блок посредством МКС, имеющего 10 вертикалей по 10 выходов в каждом, потребуется 1000 МКС, у каждого из которых объединены все входы, а затем объединены одноимен­ ные вь1ходы одноименных вертикалей у всех МКС рис. 3.226; на искателях ДШИ-100 для построения такого блока потребуется .100 приборов. Однако на этих же приборах блок, имеющий 100 входов и 100 выходов, ~южно построить более экономично, если использовать еще и операцию последовательного соедине­ ния коммутационных приборов и коммутационных блоков. Такой блок , построенный на приборах типа ( 1Х 1), показан на рис. 3.23 , А в А 1 1 1 10 (fxta) 91 1аа 10(] [10 х 100] а) Рис . 3.23. Схемы двухзвенных блоков [I00X!0 X I00]: а) на реле; 6) на искателях '!'ИПа (!X l 0) в f 10 б) а на МКС- на рис. 3.236. В этих блоках при установлении сое­ динеfi!:!..я между входом и выходом коммутация осуществля·ется в двух местах. Сначала вход посредство м коммутационного при­ бора, установленного на звене А, соединяется с промежуто<tпой лин,ией, идущей к звену В, затем ПЛ, являющаяся одновременно входом звена В, соединяется с выходом через коммутационный прибор, установленный на звене В. Изменение структуры блока привело к появлению нового параметра, поэтому такие блоки ха­ рактеризуются тремя параметрами: количеством входов N, про­ межуточных линий V и выходов М и обозначаются [NX VXMj ИЛ11 [N, V, М]. Для построения таких двухзвенных блоков потребуется значи­ тельно меньше коммутационных приборов. Так, для построения коммутационного блока, изображенного на рис. 3.23а, потребует­ ся 1000 реле на звене А и 100 реле на звене В, т. е. всего 1100 ре­ ле вместо 10 ООО в однозвенном блоке (см. рис. 3 . 22а). Для пост­ роения блока в соответствии с рис. 3.236 потребуется 10 МКС на 113
з вене А и 10 МКС на звене В, т. е. всего 20 МКС в:-v1есго 100, I<аI< э то требуется в однозвенном блоl{е (см. рис. 3.226). Таким обра­ зом, применение двухзвенных блоков вместо однозвенных дает су щественное уменьшение количества коммутационных приборов для их построения, а следовательно, снижение стоимости блоков и общих капитальных затрат на построение коммутационного уз­ л а. Однако и зменение структуры блока с одновр ем енным ИЗ Niе не­ н и ем объема оборудования на их построение пр и вело к измене• нию возможностей установления соединений между входа м и и выходами блока. В однозвенных · блоках любому входу доступен любой выхо д , если он в данный момент свободен, т. е . эти б л оки я вляются полнодоступными, в нашем случае D= 100. В таки х бло­ ках отказ в соединении может наступить, если входов бо ,1ьше, чем выходов , т. е. при соотношении N>M, и все выходы в да н ный м омент заняты. В двухзвенных блоках доступность входов по от­ н ошению к выходам не остается постоянной, а изменяется по ме• ре увеличения числа установленных в данном блоке соединений. Если в блоках рис. З.23а и 6 в данный момент нет соединений, то для любого входа, на который пос тупило требование, доступен Jiюбой из 100 выходов через J11обую из десяти промежуточных ли­ ний между звеньями А и В, т. е. D= 100. Однако ecJIИ одно сое• динение у°же установлено, на пример вход 1 через звено А, ПЛI, з вено В соединен с выходом 1, то для требования, пост у пившего на вход 100, выходы 2"-10 будут недоступны, поскольку ПЛ 1 уже занята . Такое состояние выходов 2-10 называется внутрен.ней бло­ кировк.ой. Следовательно, для входа 100 доступными будут толь• 1ю 90 выходов (с 11-го по 100-й). В том cJiyчae, если абоненту ну• жен вполне определе нный, напр11мер, выход 2, то он получит ОТ• каз в соединении. Если для соединения можно испоJiьзовать лю­ бой свободный в ыход, то отказа не произойдет и соединение будет устано,вле.но, например, через ПЛ2 с выходом 11. При установлен­ ных двух соединениях в блоке доступность для входа, по которо­ му поступило новое требование, будет еще меньше и равно 80, потому что две ПЛ уже к этому времени 0I<азались заняты, вследствие чего 18 свободных выходов оказались заблокирован­ ными. Если в таком блоке установлено 10 соединений и поступило новое требование, то оно не будет обслужено, поскольку нет сво­ бодных ПЛ, хотя в блоке остались свободными еще 90 выходов, тогда как в блоках рис. 3.22 может быть установлено одновре• мен но 100 соединений . Следовательно, доступность в двухзвен­ ном ком.мутационном блоке меняется от Dманс до D,пra- В блоке рис. 3.23 Dманс=IОО, а Dмш1 =0. Такое положение вызывает уве­ личение отказов в установлении соединений, а следоват е льно, по• терь сообщений, т. е. ухудшается качество обслуживания соеди• нений. Особенно это сказывается, если коммутационны й блок ра­ ботает на ступени линейного искания, где требуется установление соединения к вполне опредеJiенной линии, а она в этот мо м ент может быть заблокирована вследствие занятости промеж у точной линии. Двухзвенные коммутационные блоки по сравнению с одно- 114
зnе1111ыми обдадают меньшей пропуск ной способно стью, т. е. пр н од111 1 аковых потерях р пропускают rviеньшую нагруз ку У. Рассмотрим более подробно структуру двухзве нноrо блока, имеющего N входов, V промежуточных линий и М выходов (см. рис. З.9а). На звене А образовано kл коммутаторов , имеющих пА входов и mл выходов. К выходам коммутаторов звена А подклю­ чены про межуточные линии (ПЛ) для связи со входами ко мм у• таторов звена В. На звене В образовано kв коммутаторов, име ю• щих nв входов и тв выходов. Число про межу точны х линий, свя• зывающих каждый коммутатор звен а А с кажды м коммутатором зв ена В, называется связностью блока f лв. Следов ательно, струк" турными пара~етрами блока являются: пл, kл, mл , kв, nв, тв И /АВ· Между эти ми параметрами существуют следующ ие соотноше• нин: ч11сло входов блока N=kлnл; число выходов блока М =kвтв; число промежуточных линий V = m л kл = kлkвf; число коммутато­ ров на звене А: kл =N/пл; число коммутаторов на звене В: kп = = Vlfkл. При связности f = 1 kв=mл, а nв=kл. Пропускная способность блока, т: е. допустимая нагрузка У при заданны х пот ер ях р, в значительной степени определяется соот­ ношением между числом промежуточных линий и входов б.101<а или между числом выходов коммутатора звена А и числом его входов: а=V(N = mA/nA. Если а> 1, то имеет место расширение на зnене А , т. е. п ере ­ ход от мень шего числа линий I< больш ему. Если а< 1, то имеет место сжатие - переход от боль шего числа линий 1< меньшему. Выбор коэффи циента а определяется назначением ступени ис1<а­ ния, D которо11 работает коммутационный блок. Как уж е было показ ано, особенностью звеньевых блоков яв• ляет ся переменн ая доступность. При этом число вы ходов блока , доступных входу, по которому поступил вызов, зависит от состоя­ ния того ком~u,татора звена А, в который включен данный вход. Так, если соединение входа блока с выходом осуществляется п режиме свободного искания, то для первого вызова (при fлв= 1), поступившего на вход коммутатора звена А, все выходы М зве­ на В будут дос тупны D1 = mлmв=kвтв~М. при f= 1 mл =kв. Для второго вызова, поступившего на тот же коммутатор звена А, до­ ступность уме ньшится и будет равна D2=mв(kв-l), поскольку одна про межу точная линия из данного коммутатора звена А уже занята. Для третьего вызова D 3 =mв(kв-2) и т. д. Для послед­ него вызов а доступность будет минимальной и равной D~ша= =m в[kв-(nл -1)] . В схемах со сжатием при mл <пл Dм==О. Тако е состояние воз никает в том случае, если в коммутаторе звена А число заня­ тых входов равно количеству имеющихся выходов mл . Тогда для других входов нет доступа к комм ут аторам звена В , поскольку все ПЛ из · коммутатора зnена . А уже заняты. Следовательно, по- 115
лори сообщения в звеньевых схемах могут возникать не только при занятости всех выходов, как в однозвенных схемах, но и коr• да заняты все промежуточные линии, доступные данному входу, или свободны промежуточные линии лишь к тем коммутаторам звена В, где заняты все выходы. Вследствие наличия внутренних блокировок звеньевые блоки при заданных потерях сообщения обладают меньшей пропускной способностью, чем однозвенные полнодоступные блоки с тем же числом входов N и выходов М. Для уменьшения внутренних бло• Iшровок в к9ммутационных блоках используются различные cno• собы в зависимости от того, на какой ступени искания эти блоки установлены: увел.ичивают число ПЛ между звеньями (увеличи• вают коэффициент расширения cr), производят рациональное включение выходов в направлениях, увеличивают число звеньев соединения, осуществляют обусловленное искание выходов и про• межуточных линий, используют транспонирование (перемещен• ное) включений абонентских линий, перестроение ранее установ• ленных соединений с целью освобождения соединительных путей для нового соединения. Увел и ч е ни е числ а ПЛ между звеньями А и В уменьшае11 внутренние блок11ровки. На рис. 3.24 представлены коммутацион• ные блоки [100Х20Х 100], в которых коэффициенты о увеличены в 2 раза по сравне.нию со схемами рис. 3.23. Для образован,ия таIюго блока все входы разбиваются на две группы, каждая из которых обслуживается коммутационным блоком [50Х 10]. Следа• вательно, число промежуточных линий будет 20. Эти линии явля• ются входами блоков звена В. Но для их включения необходимо на звене В добавить еще один ~<оммутационный блок [!О Х 100], Выходы блоков звена В объединяются для подключения 100 об• щих выходов со звена В . При этом внутренние блокировки буду'D уменьшаться. Так, · при отсутствии соединения в блоке доступ• ность каждого входа по отношению к выходу будет равна 100. Если первый вход звена А соединен с первым выходом звена В через ПЛ 1, то при поступлении требования, например, с входа 50 доступность станет равной 90, одна[{О, если требование поступи­ ло на входы 51-100, доступность выходов останется равной 100. Следовательно, в таком блоке, хотя и будут внутренние блоки• ровки, однако они будут меньше, чем в блоках рис. 3.23 . Умень• шение внутренних б.!!окировок достигается за счет изменения структурных параметров блока и увеличения числа коммутацион• ных приборов (объединенных в блоки) на звене В. Величина ко• эффициента cr определяется при. расчете коммутационного блока. Рациональное включение выходов в направле• ни я х должно осуществляться на ступенях группового искания. В двухзвенных блоках режим искания влияет на величину внут• ренних блокировок . При работе блока рис. 3.246 в режиме сво-. бодного искания блокировки выходов приведут к отказу в соеди• нениях только в том случае, если в блоке [50Х 10] звена А ужа 116
установлены 10 соединений. При этом входы; включенные во вто­ рой блок звена А, могут получать соединения к заблокирован­ ным для первого блока · выходам, если в этом блоке число уже установленных сое,ц~нений не превышает 10. Таким образом. • / А .------.., I 11 1 1 10I _____ .J [/ Х/0] 5fJ J"f f 1а fOO 1 . :50 51 f :ша [Jo х 10] в 1 , :}' а) 1 ((," ta) ta ff 20 [20 XfDD] tJJ 10 :81 10 10/) ·1 10 1 10а- Рис. 3.24. Схемы коммутационных блоков [100Х20Х XIOO]: а) на реле; 6) на искателях (1 Х 10) расс;матриваемом блоке одновременно может быть установлено 20 соединений. Если данный блок установлен на ступени ГИ, где выходы раз­ биты на группы, образующие направления, то способ объединения выходов по направлениям оказывает влияние на величину внут­ ренних блокировок. Рассмотрим это на примере рис. 3.246. В дан­ ном коммутационном блоке образуется 10 направлений по 10 вы­ ходов в каждом направлении, поэтому объединять выходы в нап - 117
равления можно двумя способами: а) первому направленню пре­ доставлять выходы звена В с 1-го по 10-й, второму - с 11- го по 20-й и последнему- с 91-го по 100-й; 6) первому направлен ню предостав лять выходы: 1, 11, 21, 31, ..., 91, второму : 2, 12, 23, 33, ..., 93 и десятому: 10, 20, 30 , ..., 90, 100. Следовательно, ма I<· симальная доступность в каждом направлении для обоих случаев объединения равна десяти (Dманс= 10). При объединении по первому способу (а) для первого вызо­ ва, поступившего с входа первого блока звена А (пусть этим вхо­ дом будет вход 1), требуется установить соединение со с.вобод­ ным выходом в направлении. Для этой цели на звене А долж­ но быть установлено соединение с ПЛ 1 и далее на звене В с выходом 1 в первом направлении. Если из того же блока звена А поступают новые требования для установления соединения с вы­ ходом в первом направлении, то это требование не будет удов ­ летворено, хотя в этом направлении имеется девять свободных выходов, но они заблокированы, так как занята ПЛ 1, через ко­ торую можно было бы с ними соединяться . Если требование пос• тупает , например, с входа 51 второго блока звен_а А . для соеди­ нения с выходом в первом направлении, то это требование будет удовлетворено и соединение будет установлено через ПЛ! 1, напри• мер с выходом 2. Однако если теперь поступит требование с вхо­ да 100 в том же направлении, то соединение установлено не бу­ дет, поскольку оставшиеся восемь выходов будут заблокированы. Следовательно, в каждом направлении одновременно могут быть установлены только два соединения, что приводит к большим внутренним блокировкам. Рассмотрим второй способ (6) включения выходов в напрqв­ лениях. Если для входа 1 звена А установлено соединение с вы­ ходом 1 в первом направлении звена В через ПЛ!, то для дру­ гого входа, например · 50, этого же блока звена А может быть установлено соединение !{ девяти линиям ( 11-91) через ПЛ2- ПЛ 10. Следовательно, второй способ включения входов в направ­ лениях дает существенное уменьшение внутренних блокиропок и не требует добавления коммутационного оборудования. Увел и ч е ни е числ а звеньев является одним из спосо• бов уменьшения внутренних блокировок. Если 6JIOI<, изображен­ ный на рис. 3.246, установлен на ступени ЛИ, то при поступле­ нии вызова на вход звена А его требуется соединить с одним вполне определенным выходом на звене В, например вход 1 зве­ на А может быть соединен с выходом 10 звена В толы<0 через ПЛ 1. Если после установления данного соединения поступит тре­ бование с входа 50 на установление соединения с выходом 2, то оно не может быть установлено, так как занята ПЛl и остальные .девять выходов будут заблокированы. Следовательно, в режиме линейного искания двухзвенный коммутационный блок буде11 иметь очень большие внутренние блокировки, поэ-тому на ступе­ нях линейного искания, как правило, их не применяют. Блокиров• ки можно уменьшить добавлением еще одного звена соединения. 118
П1)оиллrострируем это на примере блока 20Х20Х40Х 100, имею­ щего 20 входов, 20 ПЛвс, 40 ПЛлв и 100 выходов (рис. 3.25а). Рассмотрим сна чала два звена этого блока -А и В. Если входы блока включить на звене В, то при уста-новлении соединения, на­ пример от входа 1 к выходу 11, будет заниматься ПЛl (рис. 3.256). При этом вход 2 не может быть соединен ни с одним из выходов, находящемся в том же десятке, поскольку соединение можно получить только через ПЛl, а она уже занята. Такая же ситуация будет сохраняться и для входов 3, 4, 5, А В С А ' I2JtrA=4 -et -Olf-OZt-OJf f -OZ -OIZ-0 -О 2 -010-020-0J{l-Oftfl kA= 10 mд=10 . тв= !О /., Об0ft016 с J. 6 12J flc= ({! • 2vz 7orz011 -е-о-о...-о r 8 J 6з 6oi6t°i6rв ~ _g _g ... !g kc=Z 4 [y;;5j Of'f Ot9 mc=IO n8=s6,5 610 OtJ 020 12Jkв=4 о) Рис. 3.25. Схемы коммутационног о блока ступен.и Alf: а) структурная; б) rруппообразования Если еще добавить звено С и входы блока включить не на звено В, а на звено С, то вход 1 (уже на звене С) будет соеди­ нен с выходом 11 звена А через ПЛ 1 между звеньями С и В и ПЛl между звеньями В и А. Благодаря этому вход 2 может по­ лучить соединение с любым выходом в этом же десятке через свободные и доступные проысжуточные линии между звеньями С иВ(6,7,8,11,12,17)имеждузвеньямиВиА(11,21,31). Каждому входу звена С доступны 10 ПЛсв и 4 ПЛвл. Следова­ тельно, добавление еще одного звена приводит к уменьшению внутренних блокировок, однако требует увеличения коммутацион­ ного оборудования. Если данный 1<0ммутационный блок выпол­ няется на МКС, то введение звена С требует добавления двух МКС. Аналогичным образом можно строить четырех-, пяти­ и г. д . звенные схемы. Jj!)
Обусловленно ,е и _скание - это проце сс отыскания сво• . бодного выхода и одновременно свободных и доступных ПЛ меж• ду звеньями, через которые может быть установлено соединение входа с выходом. Процесс соединения предусматривает два этапа искания: свободной и доступной ПЛ и свободного (или требуе• мого в режиме линейного искания) выхода. Эти этапы выполня­ ются последовательно или одновременно . При последовательном осуществлении этих этапов может быть такая ситуация , когда при наличии свободных выходов может быть получен отказ в установлении соединения. Подтвердим это примером . Предполо• жим, что в коммутационном блоке (см. рис. 3.256), работающем в режиме группового искания, входу 50 требуется установить сое­ динение со свободным выходом в первом направлении (выходы /, 11, 21, ..., 91). При осуществлении первого этапа занимается ПЛ 1, однако при выполнении второго этапа оказалось, что ли• ния 1 занята, следовательно, соединение не сможет быть установ• лен о , хотя в первом направлении все остальные линии (11, ... , 9 JJ могу т быть свободными. П оэтому при установлении соединения в звеньевых коммутационных блоках осуществляется обусловлен • ное искание, с у щность которого заключается в том, что занимает­ ся только та ПЛ, которая в данный момент может быть соеди­ нена со св о бодны м выходом. Если выход занят, то данная ПЛ не занимается и отыскивается такая , которая может быть соедине­ на со свободным выходом. Так и м образом, обусловленное иска­ ние уменьшает количество отказов в соединении, а следователь­ но, повышает качество обслуживания. Комм утационная система с многозвенными ступенями искания Многозвен н ые блоки для построения коммутационных систем узлов связи нашли широкое применение в координатных, квази­ электрон н ы х и электронных системах АТС . Рассмотрим построе• ние ко мму тационной системы координатной АТС, использующей три .типа ступеней искания: абонентского, группового и регистро• вого (рис. 3.2 6). Ступень абонентского искания АИ при исходя• щей свя з и работает в режиме свободного искания, а при входя• щей - в режиме линейного искания. На ступени группового иска• ния ГИ осуществляется режим группового искания, и на ступени N Р11с. 3. 26. Фу шщи ональная схема координат,ных АТС 120
регистрового искания РИ - режим свободного искания . В соот­ ветствии с режимами искания выбираются коммутационные бло­ l<И для соответствующих ступеней, а в соответствии с емкостью АТС и поступающей на грузкой определяются количество комму• тационных блоков и их структурные параметры. Ступен ь АИ при исходящей связи устанавливает соединение абонентской линии со свобод1ным выходом к ступени ГИ через два звена А и В. При входящей связи осуществляется соединение входа с требуемой абонентской линией через три (или четыре) звена С, В, А. Коммутационный блок ступени АИ представлен на μис. 3.2 7. На звене А посредством вертикалей емкостью на 20 вы• 91 х fOOIfD ~-----' [!Ох б] пл в Рис. 3.27. Структурн;; схема блока АИ Выха!Jы к ступени. rи Bx.ul•t от fll !О ходов строятся коммутационные блоки звена А на 1О входов и 6 выходов [lОХб] путем объединения выходов. Во входы верти• ~<алей включаются ПЛ к звену В, а в выходы - абонентсю1е ли• нии. Таких блоков устанавливают 10. На звене В образованы коммутационные блоки типа [10Х7] и часть блоков [10Хб], во вхо• ды которых включаются ПЛ от звена А, в одну часть выходов­ исходящие линии к блоку ГИ, а в другую- ПЛ к звену С. Блоки звена В образуются путем объединения выходов у се• ми или шести вертикалей. Блоки звена С типа [1 ОХ 10] получены путем объединения выходов 10 вертикалей. Во входы блоко• включаются внутристанционные линии от блока ГИ, а в :выхо• ды - ПЛ к блоку звена В. Все коммутаuионные блоки звенье• А, В, С полнодоступные. Более подробно схемы группообразова• uия блоков координатных АТС изучаются в ГJI. 6 и 7 учебника. 121
3.8: НЕБЛОКИРУЮЩИЕ КОММУТ АЦИОННЬШ БЛОКИ В ранее рассмотренных многозвенных !(Оммутационных блоках имели место внутренние блокировки. В некоторых случаях тре­ буется построить коммутационные блоки (а иногда и коммута­ ционны е системы), в которых не должно быть внутренних блоки• ровок. Такие коммутационные блоки могут быть как однозвенны• ми, так и мноrоз.венными. В полнодоступных однозвенных комму• тационных блоках внутренние блокировки отсутствуют. Одна~ю строить однозвенные блоки с использованием коммутационных приборов, обладающих малой доступностью входов по отношен ию к выходам, неэкономично, так как требуется большое количество коммутационных приборов для их построения. Поэтому приме• няют ыногозвенные блоки с такой структурой, которая полностью устраняет внутренние 6ло1шровки и требует меньшего объема 1<0:мм ута uионного оборудования , чем однозвенРая схема с таким же количеством входов и выходов. Объем оборудования коммута­ ционных блоков или систем обычно определяют по суммарному числу точек коммутации, посредством которых можно сравнивать между собой коммутационные схемы, предназначенные для ре­ шения одинаковы~ коммутационных задач. В работах Клоза [22] показано, что симметричная, трехзвен­ ная, одно связная схема будет пот-1одоступной неблокирующей при условии m1? (2п 1 -1) (р•ис . 3.28). ~ З!Jено t Рис . 3.28. Тр ехзвенная полподостуilная схема В симметричной схеме N=k1n1= М =k3m3, при этом k3 = = k1, а mз=ni, k2=m1, n2=k1, m2=k1. В такой схеме незааиснмо от того, скоJiько соединений уже установлено, всегда найдется свободный соединительный путь между вх одом, no которому поступило требование на соединение, и выходом. Следовательно , такая схема не имеет внутренних бло­ кирово1<. Число точек коммутации. определяется из следующего выра­ жения.: Т= k1n.1m1 +k2n2m2 + kзnam3= k1n1 (2п1- I) +(2п1- 1)k1k1+ +k1 (2n1 - 1) n1. Опредеш!'м число точек коммутации для схемы, имеющей N = НЮ. Структурньiе параметры сх емы будут: для первого зве4 122
ш1k1=10, n1=10,т1=19,длявторогозвенаk2=19, n2=10, m2= =-=10, для третьего звена kэ=10, nз=19, m 3 =10. Подставляя зна­ чения структурных параметров в выражение для определения об­ щего числа точек коммутации, получям Т= 5700. . Число точе1{ коммутации для однозвенной полнодоступной схемы при N=l00 будет равно T=NM=No=lO000. Как видно из п'jн1 мера, трехзвенная схема будет ю~еть меньшее число точек коммутации, чем однозвенная, и, следовательно, потребуется меньшее числ_о коммутационных приборов для ее построения. Число точек коммутации в симметрично~~ трехзвенной полно­ доступной (неблокирующей) схеме можно определить по фор­ муле т = 6N312 - ЗN. Количество точек коммутации для однозвенной и трехзвенной схем при разном значении числа входов N приведено в табл. 3.1. Та блиц а 3.1 КОЛИЧЕСТВО ТОЧЕК КОММУТАЦИИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЧИСЛА ВХОДОВ N Количество точ.еи l{ОМмутации Ко.личество т0чеи 1(оммутац~•• Количество 1 Колнчестео 1 входов N=M Однозве~шс~я Тре хзвенная входов N=Л1 Однозвенная Т рсхзвенная схема схема схема схема 4 16 36 64 4096 2880 9 81 135 81 6561 4131 16 256 336 102 104 5700 25 625 675 103 l06 186 737 36 1296 1188 \04 108 5 970 ООО При большом числе входов и вы ходов тр ехзвенн ые неблоки ­ рую щие с хем ы им е ют меньшее число точек коммутации, чем одно­ звенные. Из табл. 3.1 видно, что уже при N =36 трехзвенные схе­ мы становятся эконо м ичнее. Неблокирую щие полн одоступны е схемы могут быть построе ны носредством различных коммутацио1шых приборов п утем опера­ ции объединения входов и вь1ходо в и последовательн ого соедине­ ния. Схемы такого рода применяются в коммутационных систе­ мах, где необходимо получить полнодоступные ступени искания и в том случае, если ис п ользование этих схем окажется эконома­ чески целесообразным. 3.9 . ПОНЯТИЕ О ПЕРЕСТРОЕНИЯХ В КОММУТАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ В многозвенных коммутационных системах внутренние блоки­ ровки можно уменьшить или полностью устранить путем пере­ строенип ранее установленных соединений с целыо освобождения нромежуто,шых линий для установления ноnого соединения. Если 123
в момент поступления требования на установление соединения оно не может быть 6существJ,1ено из - за отсутствия свободных и доступных r1ромежуточных линий, то при отсутствии перестроений будет иметь место потеря сообщения. Сказанное иллюстрируется схемой рис. 3.29. В данной трех• звенпой коммутационной системе, построенной на коммутаторах на два входа и два выхода, уже установлены два соединения : 1) вход ~ 1Xz Р и с. 3 .29. П ерестра11ва е мая коммутационная с1-1стема: а) з а бло 1<иро[!анное состояние; б) flepвoe flерестроение; в) второе п е р е строение; г) !(С без перерыва связ.и Х 1 соединен с выходом 24 через второй коммутатор звена В (ПЛ2 между звеньями А и В в ПЛ4 между звеньями В и С) и 2) вход Х3 соединен с выходом Z2 через первый коммутатор звена В (ПЛЗ между звеньями А и В и ПЛ I между звеньями В и С). При по,ступлении требования на соединен-не входа Х2 с выходом Z1 бу• дет получен отказ в соединении, так как в данном состоянии КС нет с-вободных промежуточных линий, через которые можно было бы установить требуемое соединени е , хотя выход Z 1 свободе,н, т . е. имеет место явление внутренней блокировки. На рис. 3.29 сплош• нымн линия ми показаны занятые, а пунктиром - свободные про• межуто ч ные линии. Однако, если в данной КС произвести перестроение ранее ус• танов ле нных соедин е ний сначала для входа Х 1 и выхода l4, как это п ок азано на рис. 3.296, а затем и для соединения входа Хз с выходом 22 , как это показано на рис. 3.29в, то становится воз• можным устранить внутренние блокировки и соединить вход Х2 с выходом 2 1 через первый коммутатор звена В (ПЛ2 между 124
зГJеньями А и В и ПЛЗ между звеньями В и С). Для устранения в11утренней блокировки потребовалось переустановление двух сое­ д11нений. Из анализа схем рис. 3.29 видно, что переход КС из со­ стояния, изображенного на рис. 3.29а, в состояние, изображенное на рис. 3.29в , может быть осуществлен путем перестроения толь- 1ю одного соединения входа Х3 с выходом Z2 . Перестроение в КС ос уще ствляется управляющим устро йст вом, поэтому время его занятия будет тем меньше, чем меньше пере­ строений осуществляется для устранения внутренних блокировок. Поэтому алгоритм перестроения должен быть таким, чтобы число перестроений для устранения блокировок было бы минимальным. Следовательно, перестроения способствуют уменьшению потерь в коммутационной системе и увеличивают ее пропускную способ­ ность без увеличения объема коммутационного оборудования. Однако при этом усложняются управляющее устройство и алго­ ритм его работы при установлении соединений. Перестроение р·анее установленных соединений должно осуще­ ств .пяться без перерывов связи или в такие короткие перерывы, что­ бы абонент их не заметил. Если через КС осуществляется комму­ тация каналов для передачи телефонных переговоров, то при по­ строении 1{.С на электронных приборах абоненты эти перерывы не ощущают. Если же коммутируются каналы, по котор ым осущест­ вляется передача данных, то даже крат1<овреыенные пер ерывы мо­ гут привести к искажению информации. В таrшх случаях 1< ос­ новной КС добавляется вспомогательная КС (рис. 3.29г) , через к оторую устанавливаются соединения, параллельные ранее ус та­ новленным, и только после этого соединения в основной систе ме нарушаются для целей п ерестрое ния . После того как в основной КС будут найдены пути и произведено переустановление ранее установленно го соединения, во вспомогательной КС соединения нарушаются. Это позволяет производить перестроения без пере­ рывов связи в ранее у становленных соединениях. Перестраиваемые ком мутационные системы могу т найти при­ менение в персrте-ктивных квазиэлектронных и эле~пронных ком­ мутационных узлах, имеющих электронные управляющие устр ой­ ства, способные быстро анализировать состояние !<.С в момен т поступления требования на соединение и в случае невозмо жности установления требуемого соединения из-за наличия внутренних бло1шровок в КС производить перестроения по оптимальному ал­ горитму. При этом у правляющее устройство может ограничивать 1< оличество переустанавливаемых соединений для устранения внут­ ренних блокировок в том случае, если на перестроения будет тре­ боваться значительное время · занятия управляющего устройства_ Исследования показывают, что в большинстве случаев число пtрестроений для устранения блокировок не пр евы шает 2-4 . Ко!'­ да требуется большее число перестроений, управляющее устрой­ ство может выдать сигнал отказа в установлении соединений . Для определения технико -экономической целесообразности нс.­ пользования КС с перестроениями следует проанализировать по- 125
казатели объема и стоймости оборудов ания как КС, так и блоков управляющих устройств, обеспечивающих перестроения. Если эти показатели будут лучше, чем в коммутационных системах, обла­ дающ их той же пропускной ◊п·особностью и потерями, но не име­ ющих перестроений, то с ледует строить коммутацион ны е узлы на основе перестраиваемых коммутационных систем. 3.10. МНОГОКОО РДИНАТНЫЕ :КОММУТАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ Спосо бы разделения каналов в коммутационных системах В предыдущих разделах рассматривались номмутац ионны е блоки 11 коммутационные системы с пространственным разделе­ нием каналов, причем каждый канал характеризовался трлько по простр анс твенному признаку, и . его местоположение определ ялось одной или несколькими ксюрдинатами, каждая из которых имела только пространственный признак. Однако в технике электросвя­ зи ши роко используются уплоп-rенные линии связи, в которых I<аждый канал характеризуется не только пространственным, но частотным ffЛИ временньrм признаком . Так, в системах передачи с высок о частотr-rым уплотнением (ВЧ) каждый канал хараюеризу­ ется пространственным признаком (координатой), т. е. принадлеж­ ностью 1{анала той или иной уплотненной .пинин и спектром ча­ стот, отведенным для данного канала в уплотненной линии. В си­ стемах передачи с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ) каждый канал характеризуется пространственным признаком, характери­ зующим уплотненную линию, в которой находится канал, и вре­ менньrм положением канала. Следовательно, в этих системах ка­ налы характеризуются признаками (координатами) двух типов, пространственными и частотными, пространственными и времен­ ньrми . Можно представить системы , в которых разделение каналов осуществляется не по двум, а по трем , четырем и т. д . призна­ кам. Эти же призна~ш р·азделения каналов могут использоваться и при построении коммутационных систем коммутационных узлов и станций, предназначенных для коммутации каналов на время передачи информации. Коммутационные системы, в которых ка• нал хараr{теризуется не одним, а несколькими признаками, полу­ чили название многокоордшшт 1-1,ых. Чаще всего в многокоординат­ ных коммутационных системах для разделения каналов исполь­ зуются те же признаки, что и в системах передачи. В настоящее время находят применен ие системы передачи с пространственно-частотным и пространственно-времеш1ь1м призпа­ l{ами разделения каналов. Рассмотрим принципы построения коммутационных блоков, в которых разд еление каналов осуществляется по двум признакам~ пространственному и временному. На основании этих блоков мож­ но строить ком~1утацио1шые системы с пространственно-времен­ нь,м спо с обом разделения каналов. J26
Принцип построения nространствешю-временн6го коммутационного блока Разделение каналов по времени осуществляется с помощью одного из видов импульсной модуляции, применяемых в те.хнике многоканальных систем связи . При импульсной модуляцин (рис. 3.30) сигнал передается не_ непрерывно, а рядом его дискретных значений (импульсов), по которым на приемном конце сигнал вос­ станавливается . Мгновенное значение передаваемого сигнала можно отображать различными способами: амплитудой ,шпуль­ са - амплитудно-импульсная модуляция (АИМ), длительностью (шириной) импульtа - импульсная модуляция по длительности (ДИМ), положением импульса во времени относительно на~ам­ ной (та1<товой) точки - временная импульсная модуляция (ВИМ} и т. д. При импульсной модуляции частота следования импульсов должна быть достаточно высокой, чтобы обеспечить передачу раз­ говорного спектра без значительных ис!{ажений. Согласно теореме Котельникова сигнал любой формы, являю­ щийся функцией времени с ограниченным спе1пром частот от О до fманс, можно передавать рядом дискретных значений с частотой следования, при'v!ерн о в 2 раза больш ей наивысшей частоты пе­ редаваемого сигнала f., = 2f макс• (3 . l:}} где f манс-:- наивысшая частота п ередаваемого сигнала; fп - ча­ стота повторения им пульсо в. Период повторения импульсо в Ти= 1/fи - Поскольку каждый импульс занимает только часть п ериода повторен ий Ти, имеется возможн ость в промежутках между импульсами, несущими ин­ формацию о передаваемом сигнале, передать информацию о дру◄ гих сигналах, сдвинутых по време ни, что позволяет иметь несколь◄ ко временнь1х каналов (рис. 3.306). Каждому каналу присваивает .. . Рис . 3.30. Приндяп IJMП)'JlЬCHO • времен­ "6го разделения ка- 11алов: а ) импульсная пере­ д ача аналогового сиг- 11зла; 6) образование uрем·еннь1х каналов а)- о) t Р, t Р2t ~t Рп. t ся определенная импульсная последователыюстъ Pi с одной и той же частотqй следования, но сдвинутая по . времени. Так, если сч11◄ 127
тать наивысшей разговорной частотой fманс=3400 Гц, то частоту повторе ния импуJrьсов сJJедует взять не менее fи~2-3400= .=6800 Гц. ПримеNr fи=8 кГц, тогда - пери-од повторения будет равен Tи=l/fи=l/8·10 3 = 125 МКС. ДлитеJJьность импульса ти зависит от числа разговорных ка­ f{алов п и определяет время замыкания контакта разговорного тракта. Обычно длительность импульса принимают равной от 0,5 11;0 10 мкс. Для увели чен ия переходного затухания между импуль­ сами разных серий делают защитные промежутки т3, равные тз=2,5 мкс, то за период повторения Ти= 125 мкс можно получить 10 различных каналов. т" n=---' -' - - 1:" + 'tз (3.14) Если принять частоту следования импульсов fи=8 кГц, длитель­ ность импульса тн= 10 мкс, длительность защи'I'ного промежутка 'tз = 2,5 мкс, то за период повторения Ти = 125 мкс можно получить 10 различных каналов. Прннцип импульсно-временного разделения каналов с моду• ляцией раз гов орных токов по амплитуде показан на рис. 3.31. Из Рнс. 3.31. Пр шщип образования двух каналов для переда• чи сиrна ,1ов рисунка видно, что низкочастотный разговорный сигнал изменяе11 амплитуду несущих импульсов канала пропорционально мгновtн• ным значениям напряжения разговорного тока . Если на приемном 128
конце произ в одится выделение кан а ла с помощью строго синхро­ низированных импульсов, то может быть осуществлена демодуля­ ция, которая восстановит первон а ч альный сигнал по дискретным значениям модулированных импул ьс ов. Точность восстановления будет тем больше, чем выше ч астота следования несущих им- пульсов. • - На рис. 3.32 представлен электронный коммутационный блок на п входов и т выходов. Входами и выходами данного блока яв­ ляются линии с импульсно-временн ь1 м ·уплотнением. Каждая вхо- . дящая линия Х характери• зуется пространственной ко, ординатойi(i=l,2, ..., п), а исходящая У - координа­ тойj(j=l,2, ..., m),каЖ• дый канал р в линии Х или У определяется координатой k(гдеk=l,2, ..., с). Следо• вательно, канал р в уплот­ ненной линии Х определяет• ся координатами i и k(pu,), а в уплотненной линии У - 1<оординатам k и j (P1,j). Для установления соедине­ ния, например, м е жду кан _а­ лом Р1 линии Х1 и каналом р 1 л ннии Ут необходимо по- ВЬ1хоаы У f•••т f п. Pr !J!f Рис . 3.32 . Коммутационный блок с прост ­ ранственно-временнь1м способом разделения _ каналов дать на электронный контакт ЭК1т, соединяющий линию Х1 с лини­ ей Ут, импульсную последовательн ост ь, передаваемую первому ка · налу р1 _ от импуль сного генерато ра Г . Благодаря этому ЭК1т будет замыкаться с периодичность ю р 1 и п ропускать передаваемую ин­ формацию . Подача импульсной последовательности осуществляет­ ся управляющим устройством УУ. Поскольку электронный контакт в разговорном тракте откры­ вается _на очень малые промежу тк и времени, разговорный ток, приходящий на вход, пе редается н а в ыход в виде импульсов. Для обеспечени·я · неискаженной пер еда ч и амплитуда разговорных то­ ков, поступ а ющих на вход Э К, дол жна быть меньше амплитуды импульс ов , открывающих контакт . В электронном контакте про• исходит м одуляция импульсов, и на выход поступает последова­ тельность импульсов, модулированных по амплитуде. Для осуще­ ствления разговора . эту последова тельность нужно демодулиро­ вать, т. е. в ыделить из нее низ1ючастотную составляющую разrо- ' ворных токов, поступающих на вх~д ЭК. Демодуляция осущест: вляется с помощью фильтра нижних частот (ФНЧ), которыи обычно имеет частоту с реза, равную половине частоты повторе• ния импул ьс ов. Рассм отренный коммутационный блок позволяет осуществлять комм утацию только одинаковых временнь1х каналов входящих и 11сходящих линий. Если в требуемой исходящей линии нет свg- 5 Зак. 311 129
бодноrо канала, одинакового с каналом входящей линии, для ко• т_ороrо устанавливается соединение, то будет иметь место потеря сообщения. Поэтому данный коммутационный блок по своим свойствам не будет являться коммутатором из-за внутренних _бло• кировок за счет отсутствия свободных синхронных каналов в тр,е• буемых линиях. Коммутационный блок, изображенный на рис. 3.33, позволяет устранять внутренние блокировки и осуществлять коммутацию не только одинаковых, но и разных временнь1х каналов. Для этой uели из каждой уплотненной линии посредством ЭК подачей вре• меннь1х последовательносrей Р1, Р2, ... , Ре от импульсного гене• у Рис . 3.33. Комм утационный полнодост у пный блок с про• странств е вно-врем еннь1м разделением каналов ратора выделяются соответствующие каналы. Каждый ЭК исхо• дящих и входящих линий характеризуется двумя координатамю nространственнои J или i и временной k; для в х одящих линий - экik, для исходящих - эк jk• Для осуществления коммутации разных временнь1х каналов входящих и исходящих линий устанавливаются •ЗУ на входящ1;1е каналы и пространственный коммутационный блок на пс входов. Если требуется, например, соединить канал р 1 линии Х1 с кана• лом Ре линии Ут, то управляющее устройство переведет в рабо• чее положение ЭКте, благодаря чему информация первого кана• ла линии Х1 , пройдя через ЭК1 1, будет записана в ЗУ, а в мо• мент, когда откроется ЭКте линии Ут, информация из ЗУ буде11 передана в канал Ре линии У~. Таким образом, в данной схеме осуществляется сдвиг информации из временной позиция р 1 в ли- нии Х 1 в позицию Ре линии Ym, Для создани,я полнодоступного _ 130
ко м мутационного · блока с пространственно-временной коммута~ l (Ией потребовалось значительное увелич~ние объема оборудова­ ния . В гл. 10 будут более подробно рассмотрены коммутацион ные бJюю1 и систе м ы с пространствен но- временнь1м разделен и ем ка­ налов. ГЛАВА 4 ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ УПРАВЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ 4.1 . ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ Для управления про цессо м установления соединени й на ко м мута ◄ r(ион ных узлах устана вливаются управляющие устройства (УУ) . Ос11о вными функциями .YJ/ являются: пр ием сиг налов от абонентских аппаратов или других и-сточни- 1юв нагрузки. К этим сигналам относятся с-иrнал вызова абонен­ том _станции, сигналы набора номера (адресная информация) . сигн ал окончания передачи информации (сигнал отбоя); ра спределение принятых сигналов по отдельным функциональ- 11ы м блокам (ФБ) управляющих устройств; о пределение состояния коммута ционных приборов и линий; определение соединительного пути в КС между входом и тре­ буем ым выходом; В(( Лючение коммутационных приборов (коммутационных эле­ ментов), соответствующих выбранному соединительному пути; п осылка абонентам акустических сигналов о состоянии соеди­ I1с1111я на его отдельных этапах ( « Ответ станции», «Занято», « Кон ­ тrюль посылки вызова», « С игн ал посылки вызова»). К роме перечисленных основных операций, управляющие устрой ства в отдельных слу~ях могут выполнять и другие опе­ рации, предусмотренн ые на том или ином коммутационном узле, 11а11рим ер, операции, связанные с приорететным обслуживанием I1с1<оторых групп абонентов, предоставлением дополнительных ви­ Д()В об служивания, учетом количест ва и продолжительности пере­ rоtюро в, операции по учету поступающей нагрузки и потерь сооб~ щ ·111Iя и ряд других, связанных с техническим обслуживанием 1шммутационноrо узла или станции. Последовательность опера◄ щtii, вы полняемых в процессе уста нов ления различных видов со­ ~-;~1111е 11 и я (внутренних , исходящих, входящих и др.), представляет <'< ►uoH алг орит.м или программу работы управляющего устройства . У 11 ра в л яющие устройства могут быть индивиду альными ил и 111iщ11м 11 . В п ер вом случае каждый коммутационны й прибор и м еет 111щ11011ду аль ное управляющее устройство, осуществляющее уп­ I' 111;Iсние эти м прибором в процессе установления соединен ия . l ': 11ше у прав л яющее устройство занимается на вре м я установлен ия [о 'JlНнения •и на время· передачи информации между абонентами. 131
Во .. втором случае управляющее · ·у:стр()йство · обслуживает· группу комму:гаi.щонных приборов (например, коммутационный блок) -. и управляет в• определенной последовательности · работой каждого коммутационного прибора в блоке. Та .кие .У.У занимаю_тся только на время устано-вле-ния соединения. • • Количество коммутационных приборов, которое может обслу­ жить одно .У.У, зависит от времени работы .У.У по установлению со­ единения и времени работы коммутационных приборов. В коммутационных узлах и станциях могут использоваться разные способы управления, отличающиеся друг от друга в ос• новном способом передачи сигналов управления от абонентского аппарата к коммутационным приборам для установления соеди­ нений. Различают непосредственное и косвенное (регистровое}~ управление приборами коммутационной системы узла . 4.2. НЕПОСРЕДСТВЕННОЕ УПРАВЛЕНИЕ Непосредственное управление применяется только на АТС (или других коммутационных узлах) с индивидуальными управляю­ щими устройствами для каждого коммутационного при.бора. В таких системах абонент посредством набора номера на номерона­ бирателе телефонного аппарата . посылает импульсы в управляю­ щее у строй ст.во соответствующего · коммутационно'го прибора. По­ следний тра1:1слирует этJ1 импульсы в приемное устройств о комму­ тационного прибора, благодаря чему · процесс коммутации осу• ществляется . одновременно с набором номера. Принцип неrюсредственного управления иллюстрируется рис. 4.la для АТСДШ с одной ступенью группового искания. Каждый линейный ис1<атель (ЛИ) имеет индивидуальное управляющее устр'ойство УУ; содержащее некоторое кол,ичество реле; На рис. 4.la показаны только те реле У.У, которые непосредственно уча• ст:вуют в упрщ1лении искателем. Процесс установления соединени·я осуществляется следующим образом. При вызове абонентом стан­ ции в .У.У срабатывает реле И и переключает свои контакты и·1 и и2. Контактом ul замыкается цепь срабатывания реле О, которое являет,ся замедленным на отпускание. Реле О контактом о под• гота вливает цепь электромагнита ЭМ ЛИ. Во время набора но­ мера в соответствии с набираемой цифрой периодически отпус• кает реле И и своим контактом и2 замыкает цепь электромагнита эм; · Пос:ледний, принимая соответствующее количество импуль­ сов; будет перемещать щетки искателя по ламелям контактного поля ЛИ до тех пор, пока щетки ЛИ не встанут на ламель, номер которой соответствует набранной цифре. Управляющее устройст• во ·производит пробу этой линии, и, если она свободна, пробное реле П (которое на р.ис. 4.la не пока.за,но) замыкает к,онтакты nl ,и п2 благодаря чему устана,вливается соединение между телефон­ ными аппаратами вызывающего и вызываемого абонентов и из УУ посылаются вызывной сигнал в · аппарат вызываемого абонен• та и сигнал контроля лось)лки вызова в аппарат вызывающего 132
аб о нента. После ответа вызываемого абонента посылка сигналов пр е кр ащае'Fся и устанавливается разговорный тракт между або­ нен тск им и аппарата м и . После окончания разговора отбой во-спри­ нимае тся в .УУ и создаются условия для во звращения щеток иска­ теля в исходное состояние. пи rи ли уу }---9J~ л.л.п, _______ _./ ____ ~ oJ Рис. 4. 1. Схема с непосредственным управл е нием коммутационными прR• борами: а) АТС на 10 номеров; б) АТС на 1000 номеров Если на АТС имеется несколько ступеней искания, как это по­ каза но на рис. 4.16, то управление коммутационными приборами на с о ответствующих ступенях производится последовательно по мер е набора номера в соответств1:1и с набираемыми цифрами. В АТ С с непосредственным управлением УУ сравнительно просты и требу ют для своего построения в 'з-ависимости от того, на какой ступе ни и_скания прибор установлен, от трех до десяти реле. 4.3. КОСВЕННОЕ УПРАВЛЕНИЕ При косве н ном управлении информация о номере вызываемого обоне нта воспринимается не управляющим устройством, а пос_ту­ н ает в специальный прибор, называемый регистром, в котором фн1Сс ируется абонентский номер. Такие системы получили название с11стем с косвенным или регистровым управлением. Реги стровое управление может использоваться как в системах с 11 11ди13ид уальными, так и общими управляющими устройст,вами . 1I u р н с . 4.2а представлена структурная схема АТС, имеющая 111щ r1 е 1щуальные УУ, а на рис. 4.26 - АТС с общ и ми управ11яю­ щ11м 11 у стройства м и. Процесс установления соединения в таких си­ , 1 · L•мах про т екает следующим образом. Абонентс к ая линия через , 1 · у11 ' 1 1ь . uредв а рнтельного и регистрового . искания подключается 133
J{ свободному р~гистру, откуда абонент получает сигнал «Отве11 станции». Абонент посредством набора номера передает адрес­ ную информацию в регистр, где она фиксируется. Далее часть зтой информации, необходимая для выбора направления на сту• п ен и Г И, передается быстродействующим способом в УУ первой ступени. Последнее, пр,иняв информацию, устанавливает соедине­ ние входа ступени искания с выходом в соответствии с принятой информацией. ив ~11у ~-- Регистр )()()()()( о} Рмс. 4.2 . Схема АТС с косвенным регистровыУ1 управленнем: а) для АТС с индивидуальными УУ; б) для АТС с общими УУ Далее регистр посылает таким же образом необходимую ад­ ресную информац·ию в УУ следующей ступени искания (I/ГИ), где она используется для установления соединения, например к ступе.ни ЛИ (АИ). Далее регистр посылает адресную информа­ цию в УУ ступени ЛИ (или АИ), которое по принятой информа~ ци-и обеспечивает установление соединения с вызываемой абонент­ ской линией. Регистр выдает в УУ каждой ступен,и искания число знаков, необходимое для установления соединения на соответст­ вующей ступени искания. После установления соединения с ли­ нией вызываемого абонента регистр освобождается и может об­ служивать новые соединения. Число регистров рассчитывается в соответствии с нагрузкой, поступающей на них, и принятой нор­ мой потерь сообщения. Следовательно, при регi-rстровом управле­ нии процесс приема информации о номере вызываемого абонента н процесс установления соединений на ступенях искания разделе­ ны во времени. Благодаря этому время занятия приборов (кроме ступени / Г И) не зависит от времени набора номера вызывающим абонентом, как это имеет место при непосреt!ственном управле­ нии. 134
Регистровое управлени е по сравнению с непосредственным уп ,­ равле нием обеспеч,ивает более широкие возможности при построе - 1I ии сетей связи; позволяет устанавливать соединения между або• 11ентс кими .11иниями сети через различное число ступеней искания при сохранении единой нумерации для абонентских линий. Так, п11ут ристанционные соединения могут устанавливаться через одн о ч исл о ступеней искания, соединения между абонентскими линюI ­ ми, включенны м и в разные станции одного и того же узлового райо н а , - через другое, а соединения между абонентскими ли­ ниям и, включенными в станции разных узловых районов, - через тре ть е число ступеней искания. При этом число цифр в абонент­ ском номере остается постоянным. Следовательно, пр-и регистро- • 1JOM управлении нет жесткой связи между значностью нумерации абоне нтских линий и числом ступеней искания, как это имеет ме­ сто в АТС с непосредственным управлением. Эти возможно~rи , зало женные в регистровых системах, позволяют более экономично ст~юить телефонные сети при сохранении требуемых показатепей каче ства обслуживания соединений. 4.4 . СПОСОБЫ УСТАНОВЛЕНИ Я СОЕДИНЕНИЙ В автоматических системах коммутации используются два спо­ соба установления соединений - прямой и обходный. Прям ой с 11 о с об характеризуется тем, чт о установление . соединения через комму тационную ступень про.исходит одновременно с выбором со­ сд11н и тельного пути, так как коммутационный прибор на ступен11 ис к а ния, обеспечивающий соединение входа с требуемым выходом, од н ов ременно в1.,шолняет и функции выбора этого выхода. Та1ш й спос об установления соединения используется в большинстве си­ стем АТС с электромеханиче-скими искателями, где применяются I 111д н в Iщуальные УУ. Недостатком прямого способа установлен и ,1 1:осд 1111ений является непроизводительное занятие приборов в слу­ чае н е возможности установления соеg,.инения из-за занятости вы­ :1ыuаем ой абонентской линии на ступени ЛИ или отсутствия сво­ юд~ Iы х линий в направлении на ст упени ГИ. Это приводит к до• 1 юJ1 1111 тел ьному износу приборов, увеличению дл.ительности заня­ ·1· ш1 11ри б оров и увелиqению расхода электроэнергии. Об ходный способ характеризуется тем, что установление соед нн е ния через коммутационную с.истему (или ступень) 0тде­ J1t•I10 по времени от процесса выбора соединительного пути. Ком­ мута ционный прибор, участвующий в образовании этого пути, вы- 1юл11яе т лишь функции установления соед,инения между входом и 11I,1ходом ступен и искания, а соединительный путь на ступени ис­ l<u111I н оыбир а ет управляющее устройство без участия коммута­ щ1O 11I1ы х прибор о в . Такой способ управлен и я исключает непроизво­ J\1\1ТСJ1ьн о е зан ятие коммутационных приборов, если на данной сту­ ш 1111 искания не т возможности установления соед ин ения из-за за­ II11 rост и лини и вызьiваемого абонента (на ступен и ЛИ) или за н я­ •1 щ·тв всех л ин ий в направлении (на . ступ.ени Г И). Обходный спо- 135
соб установления соещинений широко используется в к_оординат• ных, квазиэлектронных и .электронных . системах АТС, где приме-: няются общие .У.У. . 4.5. СТРУКТУРА УПРАВЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ Структура управляющих устройств зависит от структуры ком• мутационной .оистемы КС, которой управляет .У.У, от · алгоритма управления, от быстродействия приборов, на которых построены как У.У, так и КС, а также от требований, предъявляемых к каче-. ству обслуживания соединений. Как уже было сказано ранее, У.У могут быть индивидуальными для каждого коммутационного прибора или общими на группу приборов. Общие У.У могут иметь разную степень централизации и обслужюзать коммутационный блок, коммутационную ступень или всю коммутационную систему узла. индивид у аль н ы е У.У применяются в А те с прямым СПО• собом установления соединений. Сложность индивидуального .У.У определяется назначением ступени искания, а следовательно, и функциями, выполняемыми коммутационными приборами в про• Ц€ссе установления соединений. Так, в А ТСДШ имеется несколь• ко разновидностей ступеней искания, на каждой из которых уста• навливаются соответствующие типы индивидуальных .УУ . НаибО• · лее простым является У.У для коммутационных приборов, установ• ленных на ступени предварительного искания, более сложными - для ступеней группового и линейного искания . Достаточно сказать, что в управляющем устройстве ПИ имеется два реле, IГИ - 9 ре­ ле, а в ЛИ - 11 реле. Все эти устройства сравнительно прост'ы и предназначены для приема и передачи адресной информации, управления искателями в процессе установления сое.п.инения и возвращения их в исходное состояние, посылки акустическ~х и вызывных сигналов (где это необходимо) . . Общ и е УУ яа ступенях искания применяются в системах с обходным принципом установления соединения и косвенным (ре• гистровым) управлением и предназначены для обслуживания группы коммутац,ионных приборов. Общие УУ предназначены для приема · из регистра и запоминания части адресной информации, обработки этой информации, поиска свободного соедин.ительн.ого пути в требуемом направлении, обеспечения управления комму­ тационным прибором в процессе установления соединения между входом и выходом ступени. В координатных АТС общие У.У на ступенях искания получили название маркеров. 4.6. РЕГИСТРЫ В зависимости от он-стемы АТС реги-стры могут ·использоваться для приема всего номера вызываемого абонента либо только его части. В последнем случае регистры у,станавливаются на каждой стулвни искания и принимают число цифр абонен-~;-ского номера, 136
]JОСТаТОЧНОе ДЛЯ установления соединения на .данной •ступени ИС• кания. В этом случае установлени·е соединения через ступень ис• кания должно осуществляться в межсерийное время, поскольку следующи е цифры абонентского номера должны поступать в ре­ гистр следующей ступени искания. В этих системах регистры при­ нимают адресную информацию и передают ее в УУ. Управляющее устройство на основании полученной информации осуществляет поиск соединительного пути между входом ступени искания и вы­ ходом и управляет процессом установления соединени я через коммутационные приборы данной ступени ,искания. В системах с общими регистрами (рис. 4.3) адресная инфор­ мация принимается и фиксируется полностью и затем по мере установления соединения выдается в УУ на соответствующие сту:- пк АИ к мтс А В с РИ Qu х ххххх Рис. 4.3. Схема вилючения регистров пени искания. После выд~чи последних цифр номера в УУ ступе- 1111 абоненТ<:ко го искания. регистр оtвобождается. Основные функции, 13ыполняемые регистрами, заключа ются в приеме и запоминании. аμ.ресной информации, а также передаче се в процессе установления соединения в \УУ различных ступеней ис1<ания в объеме, необходимом для выбора требуемого направле• 11ия на ступенях ГИ и линии вызываемого абонента на ступени абонентского искания . Одновременно регистры обеспечивают ко­ дирование информации, что позволяет использовать способ пере• дачи, удобный для взаимодействия с УУ ступеней искания. Одним 11 3 требований к способу передачи информации между регистра• м11 и УУ является быстродействие, поскольку оно может сокра• ·1· 11ть время занятия как са мо го регистра, та1< и УУ на ступенях lt C l{aHИЯ. В зависимости от назначения сетей связи и особенностей их . 11 ост роения (нерайонированные, районированные, с узлами и без уэJJ ов) в процессе межстанционных соединений могут участвовать . два и более регистра, которые несколько различаются по своим ф у нкциям, а следовательно, и по структу ре. • На телефонных се• 1111.х. применяются абожiнтские, исходящие; входящ11е, промежуточ• 137
ные и кодовые реГ~истры. Включение различных типов регистров представлено на рис. 4.3 . А боне н тс кие регистры АР устанавливаются на исхо• дящем коммутационном узле (станции) и предназначены для приема информации о номере вызываемого абонента, передавае• мом вызывающим абонентом путем набора номера на номерона• бирателе своего телефонного алпарата. Информация передается пм:иульсами в соответствии с десятичной системой счисления, при­ яя·юй для нумера ци я абонентских линий. Абонентские регистры взаимодействуют с управляющими устройствами ступеней иска- 1-rия в процессе: установления соединений. Рассмотрим порядок ус:та,новлеIЧия внутристанционного соединения на АТС, структур­ ная схема которой представлена на pr,1c. 4 .3 . При вызове абонен­ том станции УУ ступени АИ под1{лючает линию вызывающего абонента к свободному исходящему шнуровому компле1пу И ШК. 1юторый имеет доступ к свободному регистру. Далее УУ ступен и РИ подключает свободный абонентский регистр к И ШК и тем са• мым к линии вызывающего абонента. Из абонентского регистра посылается сигнал «Ответ станц ии», после чего абонент присту• пает к набору номера, который полностью фиксируется в АР. Крестиками на схеме обозначено число цифр номера, прини мае• мых р,егистро!'II. В ра-ссматрив-аемой схеме направление на ступени /ГИ опре­ деляется по первым двум знакам абонентского номера, поэтому регистр после прие ма всех знаков номера выдает последователь но информа цию о первых двух зна~<ах номера в УУ того блока сту• пени / Г И, ко входу которого подключена через ИШК линия· вы­ зывающего абонента. Управляющее устройство IГИ по этой ин­ фо рмации определяет направление и свободную линию в этом на­ правлении к следующей ступени . искания и осуществляет вкшоче­ ние коммутационных приборов, че-рез кот орые устанавливается 1· ребуемое соединение. Далее регистр выдает следующий знак но• мера в УУ блока сту11еыи IJГИ. Напра?ление на ступени IIГИ оп­ ределяется по одной. цифре. Управляю щее устройство ступен~ llГ11 в соответствии с принятой информацией определя.ет направ·­ ление 1< сотенrюму блоку абонентского искания и в этом наирав­ лении свободную линию, после чего выдает сигналы на включе­ ние коммутацион ных приборов , ко'Горые устанавливают требуе~ мые соединен ия. Последние две цифры номера выдаются регист­ ром в УУ блока АИ, которое по этой информации. выбир- ает ли­ нию вызываемого абонента . Управляющее устрой.ств о ступени АИ производит про бу линии на занятость и, если она свободна, осу• ществляет подключение этой линии через коммутационные прибо• ры бло-ка АИ, после ч.его регистр и УУ освобождаются. . Посылка вызывного сигнала в линию вызываемого абонента и сигнала контроля посылки вызова вызывающему абоненту произ• водится из входящего шнурового комплекта ВШК. После ответа . вызываемого абонента посылка сигналов прекращается и устанав­ ливается 1:азговорный тракт между абонентскими аппаратами. 138
Пита11ие микрофонов телефонных аппаратов абонентов, удержание соединения, прием сигнала отбоя от абонентов после окончания разговора и разъединение ранее установленного соед.инения осу• ществл яются комплектами ИШ К и ВШ К. Если линия вызываемо­ го абонента включена в другую Ате координатной системы, то абонентский регистр выдает информацию в УУ стушеней искания этой станции и на последней аналогично описанному процессу устанавливается требуемое соединение. Абонентские регистры в слуqае необходимости могут передавать информацию в исходящие и входящие регистры других станций. Исход я щи е ре r ист р ы ИР .включаются на выхода х исхо­ дящей станции или транзитного узла и предназначены для приема информации из абонентского регистра и взаимодействия по меж­ станцио·нным соединительным линиям с УУ ступеней искания не­ однотипных коммутационных стан ций или узлов. Исходящие ре­ гистры используются, например, для организации связи от коорди­ натных А те к А те декадно-шагов о й системьt (см. рис. 4.3). Ис• ходящие регистры под~лючают,ся к соединительным линиям через подключающие комплекты П!(. По сле того как JIY ступени !ГН nыберет направление к А ТСДШ и найдет свободную соединитель­ ную линию и связанный с ней с в ободный ИР, информация об остаJ1ьных цифрах номера из АР передается в исходящнй регистр. Вход я щи е ре r ист р ы ВР используются прн . организации вх одящей связи от станций и узло в других систем, например при связи от А тедШ к А те координатной системы, как это показа­ но на рис . 4.3 . Входнщие регистры мо,rут передавать инфор\1ацию та кже в исходящие регистры при транзитной связи. - Входящие ре гистры устананливаются на подстанциях для организации вхо­ дящей связи от Ате неоднотипной системы, например на коорд.и- 11атной подстанции, включенной в А тедш. \ Промежуточные регистрыПРиспользуютсяприуста­ новле нии соединений от АТС к междугородной станции. К од о вые регистры КР могут устанавливаться на тран­ знтн ых коммутационных узлах и предназначены для приема от ЛР, ВР или ИР части номерной информации (кода коммутацион­ ного узла), достаточной для выбора требуемого направления, а также для взаимодействия с УУ только того транзитного узла, на 1<отор ом эти регистры установлены. Среднее время занятия регистров в несколько раз меньше вре­ мс 11и занятия коммутационных приборов соединительного тракта (разг оворного тракта), так как регистры занимаются только на нремя приема и запоминания адресной информации и на вре.мя установле ния соед.инения. Приборы соединительного тракта, кро­ ме то го, заняты во время посылки вызова в аппарат .вы.зываемого абонен та, если его линия свободна, разговора между абонентами 11 разъединения установленного соединения. Поэт,ому регистров ' J 'J) бует ся меньше, чем соединительных трактов. Реги стры подключаются к с.оединительным линиям следующи­ м 11 спос обами: с помощью ст.упеяи регистрового искания РИ .139 .
·(·рис. 4. _ 3); посредством жесткого закрепления регистров за соеди• нительными линиями, например в АТСК за 8-12 -линиями . за• крепляются два реr~и-стра (рис. 4.3); с помощью ос,аовной комму• тационной оистемы (р.ис. 4.4). Если подкшрчение регистра осуществляется в межсерийное время, то величина последнего накладывает ограничение на вре• мя подключения регистра. Каждый регистр независимо от типа содержит следующие ОС• новные блоки (рис. 4.5)2 ус'Гlройсmо приема информации УП И, счетное устройство СУ, запоминающие устройства ЗУ, число которых опреде• ляется числом знаков принимаемого номера, подключающее устройство П, кс устройство выдачи информации УВИ. Информация, поступающая от або• щ~нтов или из других регистров в виде последовательности импульсов, вос- Ц!JУ принимается УП И и передается в СУ. В зависимости от принятой цифры счетное устройство устанавливается в Рис. 4.4. Схема подключения . регистров чер·ез кс соответствующее состояние и через подключающее устройство П передает информацию о принятой цифре в ЗУ1. После приема первой цифры СУ. возвращается в исходное состояние, а подключающее устрой• ство П подключит ЗУ2. Рис. 4.5 . Функциональная схема регис tра Вторая серия импульсов через УПИ поступает в СУ, которое принимает эту информацию и через П передает ее в З У2. Сле­ дующая серия импульсов поступает в ЗУЗ и т. д. Запоминающ ие ,устройства связаны с устройством выдачи информации УВИ. По• следнее, получая команды запроса из УУ, последовательно вы• дает информацию в УУ о требуемых цифрах абонентского номера, В процессе установления соединений регистры и УУ . обмени­ ваются управляющей информацией, необходимой для их взаимс• действия и установления соединений на соответствующих стуriе­ нях искания. Регистр выдает в УУ адресную информацию, причем эта информация может выдаваться полнос.тьiо или по частям па 14Q
с-и.rналам ~апроса из _ УУ. УУ, в свою очередь, посылает. в _ реrист, ~-правляющие сигналы запроса о передаче следующей цифры, . • -tювторении предыдущей цифры, об изменении способа nepe.nau информации, о необходимости повторения всей переданной инфор­ мацни и т. п. Информация между регистром и JIJI может передаваться раs­ ными способами~ по проводам соединительного тракта ( по разго­ ворным проводам) (рис. 4.ба)., многопроводным способом, при ко-. А IГН Алrнв РИ Р.ис. 4.6 . Способы передачи ииформаuии из регистра в УУ: а) по проводам разговорного тракта;- 6) миогопроводным способом т9р'ом между регистром и УУ существуют непосредственные связи (рис. 4.66). Последний способ м ожет быть использован . только при внутристанционных связях между регистром и УУ. С целью уменьшения времени занятия регистра и УУ инфор. мация между регистром и УУ перед.ается в кодированном · виде. При этом могут использо•ваться коды, отличающиеся м ежду со­ бой как различными признаками сигналов, на оснЬве I<оторых по• стр оены кодь1, так и быстродействием . •• 4.7. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СХЕМЫ УПРАВЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ · ••• В коммутационных узлах с общими управляющими устройства• ми, как правило, этап приема адресной информации отделен от этап а установления соединения через всю коммутационную си­ стему узла или ее отдельную часть - ступень искания. Как уже ,у'ка·зы валось ранее, эти два этапа выполняются ' разными прибора­ ми - регистрами и управляющими устройствами. Управляющее устрой ство предназначено для управления уста­ новлением соединения на отдельной с_тупени искания, в отдельном J{оммутационном блоке этой ступени или во всей коммутациоцной сист еме узла, если последняя не имеет деления на ступени и ска­ ния . Длительность процесса установления соединения значительно меньш е общей длительности занятия приборов соединительного · тракт а. Так, для электромеханических АТС это время составляет от 0,1 до :1;0 с, тогда как приборы разговорного тракта могут за- 141
' mrматъся несколько минут и балее-. В системах, испольэующю1 э;r~ектранные управляющие устройства-, время их занятия ещ~ меньше. Благодаря этому УУ могут обслуживать значительное­ количество ко·ммутационных прибо-ров, устанавленных в ко,мму• тационных блоках ступеней. искания, подключаясь к ним тольк(} на время установления соединения. Основными функциями- УУ я1з-лЯ'ются: rrри-ем из регистра адрес• ной информации-, необходи-мой для установления соединения ка; данной ступени искания; поиск соединительного пути между вхо­ дом ступени и выходом в требуемом направлении и управление процессом образования этоr·о, пути через коммутационные приборы стуI1ени искания. Состав функционалы-rых блоrюв УУ оиределяется его функция• ма, которые завипп О'1' режи ма искания свободноrо соединитель• ноrо п ути. Для уяснения основных функций УУ рассм отрим сту­ пень группового, f!скания (рис. 4.7), которая имеет N входов и ЛJ rr. P ftc. 4 .7. Фующиоаальная схема У.У стуоеш1 ГИ выходов, поделенны х на Н направлени й. Управлшрще-е устройство содержит следующие основные- бло·ки: определит ель входов 0В, определитель направлений ОН, определитель промежуточных ли• ний и выходов ОПЛ (иногда его называют пробным устройством'), кодовый приемопередатчик КП П . На ступени группового исканкя при двухзвенном постр ·оени-и коммутационной ступени поиск свобощюrо соединительного пyrff заключается в обусловленном искании свободной промежуточной линии, доступной входу, для которого устанавливается соедине-ние, и свободной ли:нии в требуемом 1rаправлен.ии. При поступлении сигнала занятия из регистра в УУ определитель входов ОВ опре­ деляет вход, по которому поступил вызов, и подключает к нему код.о вый приемопередатчи-к !(ПП, откуда посылается в регистр сиг,нал запроса о выдаче требуемой цифры номера. Если направ­ ление н.а ступени Г И определяется по двум или трем цlfфрам або~ нентскоrо номера, то УУ после приема первой цифры будет запра- • шивать информацию о второй, а затем о третьей цифре номера. • Информация о цифрах номера поступает . из регистра в кодпрQ• 142
ванном виде и принимается в КЛ П. Последвий передает эту ин• формацию в определитель направлений ОН, который выбир ает требуемое направление. Далее определитель ОПЛ выбирает сво­ бодную промежуточную лmп1ю, доступную входу, по которому поступил вызо1Э, и свободному выходу в требуем-ом направлении. Затем УУ выдает сигналы на включение коммутационных прибо­ ров, через которые устанавливается соединение. Одновременно УУ может устанавливать только одно соединение. • По способу связи между функциональными блоками ФБ управ­ ляющие устройства могут быть с жесткими функциональными свя­ зями между блоками, определяющими алгоритм (порядок) работы блоков в процессе установления соединения (рис. 4.8а), и про- Ри,с. 4.8 . Способы свя зи между ФБ управляющих устроliств: а) с жесткими функциональ­ выми связями; б) связи через ПУ oJ ( rраммными, в 1юrорых очередность работы 'функциональных бло• ков задается специальным программным устройством ПУ (рис. 4.86). Для изменения алгоритма работы управляющего ус тройст~ ва следует в первом случае пр-оизвести изменение связей между блоками путем перемонтажа, во втором случае необходимо изме­ нить только порядок выдачи команд из программ ного устройст-ва. Изменение порядка выдачи команд осуществляется путем измене­ ния программы в ПУ. Это позволяет более гибко строить управ­ ляю щее устройство и при необходимости изменять алгоритм ра­ боты. Кроме того, путем добавления фуыкциональных блоков 11 соответствующих команд можно обеспечить выполнение дополни­ тельных функций без перемонтажа в УУ. Благодаря высокому быстродействию и малому времени у ста• но вления соединений УУ могут устанавливаться на каждый J<OM· мутационный блок (КБ) ступени искания (рис. 4.9а), на коммут~­ ционную ступень или несколько блоков этой ступени (рис. 4.96). В последнем случае для подключения J/Y к соответствующему бло ку требуется подключающее устройство П. Поскольку одновре• менно УУ может устанавливать только одно соединение, то прц исп ользовании УУ, общего для нескольких коммутационных бло« ков, его быстродействие должно быть выше, чем у У.У, обслужи­ ваю щего только один блок. Если одно . УУ обслуживает несколькq кзмм утационных блоков (рис. 4.9в), то число подключающих .устр ойств. в этом случае равно k Xn, где k - q,исло коммутацион­ ных блоков, а n - число управляющих устр,ойс1'в. 143
Ступень ис1<анш1 ,--------, N[ aJ г- ----- -- ЦенmрfJлuзи - fllHH08 !I!/ г) Рис . 4.9. Способьr подключения J/JI к коммутацитшым •_ бло• кам: а) JIY на каждmй блок; 6) одно J/JI на k · блоков; в) n-JIJI на k блоков; г) централизованное J/JI В некоторых системах УУ подразделяются на г~эуппы в зави• симости от выполняе-мых ими функций при установлении ~азлич•· • ных видов соединений. Такие УУ получили название функ-цuQн·t1:ль~ ных УУ (или функциональных маркеров). • • В ' АТС, где коммутационная система не разделена - на • - ступ~ни искания , УУ устанавливает соединение в пределах всей -к:<Эммута• циQнной системы станции и носит название централазова+июга УУ (рис. 4.9г). Такие УУ выполняются на электронных приборах, обладающих высо,ким быстродействием. В с.истемах с программным управлением - различают управляю• щие устройств_а с замонтированн.ой и записанной программами . В управляющих устройствах с замонтированной программой (рис. 4. lOa) последовательность работы функциональных блоков определяется схемной (замонтированной) логикой в программном устройстве. Изменение последовательности работы , функциональ­ ных бло1юв обеспечивается путем перекроссировок (перемонтажа): внутри программного устройства. Управляющими устройствами с запи санной програм,иой (рис. 4.106) называют такие, в которых последовательность работы функциональных блоков определяется алгоритмом (программой), записанной в программном устройстве. Изменение алгоритма осу• ществляется путем перезаписи программы в про•граммном устрой• _ стве. !44
Программные управляющие устройства · состоят из центрально­ го управляющего устройства ЦУУ и периферийных управляющих ,устройств ПУУ (рис. 4.10). Периферийные управляющие устрой­ ства работают под управлением ЦУУ, в некоторых случаях ч~сть своих функций они могут выполнять самостоятельно. Выдача \ ин- АК 1 1 1 Ц!f!/ j l_____шJ fl.) АК ' 3 1 1 _____. 1 L ____.::..., dJ ил вл Рис. 4.10. Функциональная схема АТС с программным управле• нием: а) с зам онтированной программой; б) с за[!исанной [!рограммой формации в ЦУУ о результатах работы того или иного П ПУ оеу­ ществляется по команде из ЦУУ. Периферийные управляющие устройства предназначены для определен ия состояния линии вы-- . зывающих абонентов, исходящих. входящих и промежуточных ли-_ ний, передачи сигналов управления. Периферийные управляющие устройства передают в ЦУУ всю необходимую информацию для установления соединения, на осно-вании - которой ЦУУ ,выби.рает соеди нительный путь и выдает команды в -П У У для -включения комм утационных приборов, образующих - соединительны й . путь между. входом и ВЫХОДОМ кс. В АТС, имеющих УУ с записанной программой, роль - ЦУУ ,-П-ы~ полн яют электронные управляющие машины ЭУМ, использующие элеме нтную базу и принципы построения ЭВМ. Электронная уп­ равляю щая машина выполняет программы установления различ­ ных видов сое динения и в соответствии с Н!tМИ взаимодействует с · ПУУ, а последние - с коммутационной системой и линейными и стан ционными комплектами. Использо.вание ЭУМ в качестве ЦУУ позволяет отражать с-остояние коммутационной системы {входов. ·11 вых одов, промежуточных линий или точек коммутации)_ в опер.а, тивном запоминающем устройстве ОЗУ и осуществлять поиск со­ едини тельного пути между входом и выходом КС методами ма­ шинной - реализации по информации, хранящейся в ОЗУ. Это со­ кращае т объем оборудования коммутационной системы за счет умень шения проводности КС, в - .которой остаются только провода разгов орного тракта. 145
Программный способ построения управляющих устройств , осо• бе.нно при и-спользо,ваюш ЭУМ, обладает большой г.ибкостью при эксплуатации и расширени.и АТС, так как позволяет быстро изме• нять программы; добавлять команды или их исключать~ вводить программы контроля за прохождением соединений, .а та1rже иметь диагностические программы, позволяющие быстро выявлять места повреждений; переключать на резервные блоки в случае выхода из строя основных блоков; .прерывать процесс установления со• единения для осуществления более важных операций, например устранять повреждения путем переключения неисправного блока на резервный, и ряд других преимуществ, которые будут более подробно изложены в последующих главах учебника. 4.8. СИГНАЛЫ УПРАВЛЕНИЯ: И ЛИНЕЙНЫЕ СИГНАЛЫ В процессе установления и разъединения соединения происхо• дит обмен информацией между отдельными устройствами, посред_­ ством которых устава-вливается соединительный тракт между ап• паратами вызывающего и вьrзываемого абонентов. Обмен инфор• мацией осуществляется электрическими сигналами, которые при• нято разделять на сигналы управления и линейные сигналы. Для уяснения назначения отдельных видов сигналов рассмот­ рим алгоритм установления соединения между абонентскими ап­ паратами телефонной сети. На местных (городских и сельских). телефонных сетях принят единый алгоритм обслуживания посту­ пающего потока вызовов, т. е . одинаковый порядо1< установления и· ' разъединения соединений между аппаратами вызывающего и вы­ зываемого абонентов. При вызове абонентом станции сигнал вызова на станцию по­ дается замыкание.м шлейфа або.нентской линии по-средством коН• тактов рычажного переключателя РП телефонного аппарата после снятия абонентом микротелефонной трубки (рис. 4.1 la). Готов­ ность станции к приему адресной информации сигнализируется акустическим сигналом «Ответ стаю.1:ии», который посылается з телефонный аппарат вызываемого абонента (рис. 4.116). После получения этого с.игнала абонент приступает к набору номера ·с; дискового или кнопочного номеронабирателя телефонного аппа• рата. При наборе номера импульсный контакт ИК номеронабира• теля периодически размыкает шлейф абонентской линии, благо• даря чему на АТС периодически размыкается цепь импульсного реле И. Последнее посредством своего юонтакта и передает инфор­ мацию в пр.иборы Ате (·р'Ис. 4.1 lв) . В соответствии с адресной ИН• формацией на АТС уста-навливаются требуемые соединения, в ре• зультате которых образуется соединитель.вый тракт между аппа. ратами вызывающего и вызываемого абонентов. Процесс _установ• ления соединения, как было ранее рассмотрено, может о.существ~ ляться по мере приема адре.сной информации или он может на~ чаться толыю после приема всей информации. Это зависит от ти• пов Ате, приме.няемых •на телефонных сетях. 146
После усrановления соединения с ли-нией вызываемого абонен - lI'а происходит проверка ее состояния, поскольку эта линия можеr быть свободна или занята другим соединеюrем . Если линия · вы­ зывае мого абанента занята, то в ТА вызывающего абонента из приб оров АТС посылается акустический сигнал «Занято», получив / ТА1 АЛ IАТС а) dJ АЛ -1 дтс TAf1АЛ IАЛ Тдl 1 1 ., 1 - 1 1 1 1 1 1 d} Р 11е. 4.11. Схема обм ена сигналами между ТА и АТС: а) посылка вызова на АТС; б) посыл1<а сигнала «Ответ станции:.; в) прием ин формации о иоме-ре вызываемого абонента; г) разговорное состояние ,! ко торый вызывающий абонент кладет ми.кротелефон на рычаг ап• п арата, что является сигналом отбоя для АТС. Если линия сво• бодна, то устанавливается соединительный тракт между телефон• ны ми аппарата ми вызывающего и в ызыва е мого _ абонентов, посл!' чего в линии абонентов посылаются акустические сигналы: в ап• па рат вызываемого абонента сигнал «Посылка вызова», а в аппа• par вызывающ~го абонента с-иrнал «Контроль посылки вызова». Так ое состояние соединительного тракта называется предответ• ным состоянием. Сигналом ответа абонента является замыкание шлейфа або-­ нен тской линии при снятии абонентом микротелефонной трубки с ры qажного переключателя . После оrг-вета абонент а прекращаются сигн алы «Посылка вызова» и «Контроль посылки вызова» и со­ един ительный тракт переходит в разговор н ое сосrояние (рис. 4.1 lг). После окончания разговора абоненты кладут микротелефо-н- 1rые трубки на рычажные переключатели сво и х аппаратов, обес­ печи вая размыка ние шлей.фа абонентских линий . Это служит сиг­ налом отбоя для приборов АТС . Сигналы отбо я могут поступать неодноврем~нно от вызывающего и выз~ваемого абонентов. При 147
•этом ' в ТА того абоне-нта, от коrорого •не поступил отбойный сиr• нал, со стороны А те посылается сигнал «Занято» до тех пор, по:- ка абонент не даст отбой. • . . Процесс разъединения установленного соединения и вЬзвраще• ния коммутационных приборов в исходное состояние зависит 01' системы отбоя, принятой на телефонной сети. При этом следуе'D. различать систему отбоя для абонентских линий и систему отбоя для коммутационных приборов. Система отбоя для абонентских линий в зависимости от системы АТС может быть односторонней и двусторонней . При одно ст о р он нем отбое абонентская ли• ния . освобождается после того, ка к один из абонентов положи11 микротелефонную трубку на рычажный переключатель ТА. При д в у ст о р он нем отбое абонентские линии освобождаютс.я только после того, как оба абонента положат микротелефонные трубки на рычажные переключатели своих ТА. Система отбоя для коммутационных приборов, участвующих в образовании соединительного тракта, зависит от системы А те я может быть как односторонней, так и двусторонней, т. е. приборы могут освобождаться после одностороннего или двустороннего ОТ• боя со стороны абонентов. На телефонных сетях применяются следующие системы отбоя. ]. Двусторонний отбой. при котором освобождение приборов соединительного тракта осуществляется только после поступлени~ на Ате сигнала отбоя со стороны обоих абонентдв. Освобожде• ние каждой абоненте. кой линии п'ри этом зави с ит от типа А те и может осуществляться или после отбоя со стороны :этой линии, ,. или · одновременно с освобождением •• коммутационных приборов соединительного тракта. Так, в АТС-54 линия вызываемого або.• н~нта освобождается·· после отбоя со стороны этого абонента, а линия вызыва1ощеrо а .бонента освобождается одновременно с ос• вобождением приборов соединительноr,о тракта и возвращением их в исходное состояние . . 2. Односторонний отбой, при котором осуществляются разъеди~ нение соединительного тракта и возвращение коммутационны~ приборов в · исходное состояние после поступления на АТС сиг­ на .ла отбоя со стороны любого из абонентов, участвующего в со• единении. Абоненту, не . пославшему сигнал отбоя, посылается сигнал «Занято» из его абонентского комплекта . 3. Односторонний отбой со стороны вызывающего абонента, при кQтором освобождение приборов соединительного тракта осу• ществляется по сигналу . отбоя только со стороны вызывающего а•бонента. При отбое со стороны только вызываемого абонента система отбоя для коммутационных приборов является односто• ронней. • 4. Односторонний отбой со стороны вызываемого або}iента осу• ществляется аналогично предыдущему случаю с той лишь разнн• цей, что освобождение коммутационных приборов осуществляется после отбоя ~ стороны вызываемого абонента. 148
Проi.J.е~с - установления соединения между абонентами телефон­ ной сети сопровождается передачей различных сигналов в соответ­ ствии с этапами этого . процесса. • В •процессе установления и разъединения соединения между абонентскими аппаратами абоненты посылают на АТС управляю­ щую информацию различного назначения в в иде сигналов вызо- 1 ва станции, набора номера вызываемого абонента , ответ а вызывае- · моrо абонента, отбоя вызывающего и вызывае м ого абон ентов . В свою очередь, со стороны АТС в аппараты абонентов поступает информ а ция об отдельных этапах установ л ения соедине ни я и о ре ­ зультатах выполнения этих этапов. Вся эта информац и я посту­ пает в виде электрических сигналов, обладающ и х те ми или ины­ ми электрическими характеристиками. Из сказанного следует, что процессы установления и разъеди­ нения соединений протекают под воздейств и ем ряда электриче­ ских сигналов, которые принято н_ азывать акустич ~ск и м и сигнала­ ми, сигналам·и управления и линейными сигналами. Акустически­ ми сигн.алалщ являются сигналы, посылаемые из приборов АТС в аппарат · абонента для информации его об этапах установлен.ин соединения. Такими сигналами являются: «Ответ станции», «По­ сылка вызова», «Контроль посылки вызова» и «Занято». Для посылки вызова используется переменный ток частотой 25±5 Гц, который воздействует на звонок телефонного аппарата, извещая вызываемого абонента о поступившем вызове. Первая посылка этого сигнала имеет продолжительность 0,3 с и посыла­ ется сразу после образования соединительного тракта. После пер- - вой посылки вызова следуют периодические посылки, имеющие продолжительность 1 с с ,интервалами 4 с. Первая посылка вы­ зывного сигнала предусматривается для возможного уменьшения промежутка времени между моментами окончания установления соединения и ответом вызываемого абонента_ Для образования остальных акустических сигналов использу­ ется переменнь1й ток тональной частоты 425±25 Гц. Сигналы о·т­ личаются между собой длительностью посьiлок и интервалов меж­ ду ними. В качес-nве сигнала «Ответ станции» используется не­ прерывная . посылка. Сигнал «Контроль посылки вызова» имеет длительности посылок и интервалов такие же, как и для вызыв­ н ого сигнала: 1 с - посылка и 4 с - интервал. Сигнал «Занято» имеет продолжительность посылок и интервалов 1/3 с. Акустиче­ ские сиги.алы на АТС вырабатываются сигнально-вызывным устройством СВ,У, которое состоит из генератора вызывного (на­ пряжение 100± 10 В) и тонального токов и устройства выдержки в ремени для образования соответствующих посылок и интервалов м ежду ними. Сигналами управления называют электрические сигналы, под в оздействием которых устанавливается соединительный тракт меж­ ду линиями вызывающего и вызываемого абонентов. Сигналами управления являются сиrн~лы набора номера вы­ з ываемого абонента ( а·дресная информация) • и сиr,налы, обеспечи- 149
вающне обмен инфор,мацией между управляющими устройствами при установлении соединительного тракта, а та~<же между управ­ ляющими устройствами и регистрами или ко_мплектами. Линейными сигналаJш принято считать электрические сигна• лы, характеризующие состояние соединительного трак'f:а и ,его от• дельных элементов в процессе установления и разъещшения ео• единения. К линейным сигналам относятся: сигнал контроля ис• ходного состояния и исправности соединительной линии или входа коммутационной системы; сигнал вызова абонентом станции; сиг­ нал занятия входа коммутационной системы; сигнал ответа выэы• ваемоrо абонента; сигналы отбоя со стороны вызываемого и вы• эывающеrо абонентов; сигнал разъединения, обеспечивающий ос• вобождение устройств соединительного тракта. На районированных телефонных сетях при вызове абонента другой АТС предусматриваются сигналы занятости вызываемой ~бонентской линии и отдельных участков соединительного тракта, передаваемые на АТС, в которую включена линия вызывающего абонента. На рис. 4.12 показан состав сигналов управления , .пере• даваемых на сетях, оборудованных АТСДШ. Afft 1 Вщо6 ~mdHЦUIJ, з ffalfop Noмeprt АТС 7 УiJержиние г------, 9 Omooii Мf IIГН ЛН ~-----➔---А-Л---~ _/ 2 Omffem стинциа S!(онтроль пос. Оызо(}:t 1 12 Omdoii. Atf 2 l_ ____ _j 73 Зdнлтость Ао2 а) Jd Ни6о номе а gr1, Отtfой. Atf f сп --- оа OmUemM2 ч 061308 .М2 ro OmooiJ. Mt 6 ото;/;i Ad2 в Yilepжdнuc 11 Omoou М2 АТС2 сштит, 4, 10 Sr1 iонтро.льО61зоОа !!а Отооц А 2 ЙJгlfUЛЬ/ о; 11, ,// 1Jt1 .idнлтостьМ2 Рис. 4.12 . Сигналы городской АТСДШ: а) сеть нерайонированная; б) сеть районированная Для передачи сигналов управления и линейных сигнал,ов на телефонных сетях используется несколько способов: батарейный, часrотный, индуктивный и ряд других. Прием и передача линей" 150
пых сигналов обеспечиваются шнуровыми комплекта ми и комплек­ тами соедтппельных линий. Шнуровые колтлекты ШК предназначены для осуществления лнтания микроф онов аппаратов вызывающего и вызываемого або­ нентов, приема и передачи линейных сигналов, передачи акустиче• с1шх сигналов в аппараты вызывающего и вызываемого абонен­ .тов, сигнализации при длительном непроизводительном занятии ) абонентских и соединительных линий. В зависимости от системы АТС ШК ВЬШОЛЮIЮТ все перечисленные функции ИЛИ ЭТИ функцин поделены между двумя шнуро-выми комплектами - исходящим: ИШК и входящим ВШК. Исходящий шн уров ой комплект через .коммутационны е приборы подключается к линии вызывающего абонента, а входящий - к линии вызываемого абонента. Более подробно функции, выполняемые шйуровыми комплекта­ ми, изучаются в разделах соответствующих систем АТС. Ко.мплект соедин,ительных линий КСЛ • представляет собой про­ межуточное согласующее устройство между соединительной ли­ нией и входом или выходом коммутационной системы или ее от­ дельной частью н предназначен для передачи по соединительным линиям линейных сигналов и сигналов управле-ния. Та1ше ко~ш­ ле1(ты устанавливаются на исходящих и входящих концах соедини­ тельных линий, связывающих между собой различные станции (на городских телефонных сетях такими станциями . являются районные АТС, узлы исходящего и входящего сообщений, под­ станции, учрежденческие станции). Тип J(СЛ зависит от типа ли­ ний и станций, на которых они устана&ливаются. Комплекты со­ единительных линий электромеханических АТС, построенные ;: помо щью реле, называют реле соединительных линий (РСЛ). Соединительные линии могут быть одностороннего, двусторон­ него и уюrверсального действия. Соединительные линии одностороннего действия обслуживают потоки вызо·вов одного направления (от одной станции к дру­ гой). Такие линии между станциями используются в том случае, если емкость пучков этих линий позволяет обеспечить высокое ик использовани е или когда протяженность их невелика. На город­ скпх телефонных сетях, как правило, используются соединитеш,­ ные линии одностороннего действия. Соединительные линии двустороннего действия обслуживают потоки вызовов, поступающих в обоих направлениях (от одной станции к другой и обратно). Соединительные линии универсального действия обслуживают мест ные вызовы (внутри города или сельского района), а также потоки междугор одных ВЫЗОВОВ , ИСХОДЯЩИХ от абонентов и ВХО· дя:щих и: абонентам местных сетей. Соединительные линии двустороннего и универсального дейст­ вия используются в том случае, если линии имеют значительную про тяженность, а пучки - малую емко<:ть. В качестве соединительных линий на телефонных сетях исполь­ зуются физические двух-, трех- и четырехпроводные линии, а так- 151
же · каналь1 уплотнения. Выбор типа соеди;ниrельных линий оnреде• ляется на этапе проектирования отдельных участков телефонной tети и за.висит от их протяженности, ем.ко,сти пучков, а rакж~ от требования по обеспечению норм затухания разговорного тракта. 4 .9. СПОСОБЫ ОБРАЗОВАНИЯ И ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ УПРАВЛЕНИЯ И ЛИНЕЙНЫХ СИГНАЛОВ В процессе установления и разъединения соединительного трак• та между телефонными аппаратами вызывающего и вызываемого абонентов передача сигналов управления и линейных сигналов осуществляеl'Ся в зависимости от вида соединения на разных уча• стках соединительного тракта: ТА вызывающего абонента - ATG. внутри АТС! , между· ATCl и АТС2, внутри АТС2, АТС2-ТА вы• зываемоrо абонента. Сигнальi на отдельных участках соединительного тракта отли• чаются между собой как способом передачи, так и способом ко• дирования. Сигналы м9гут передаваться импульсами постоянного тока (батарейный способ), индуктивным способом или перемен­ ным током тональной частоты (частотный способ). Передача сигналов импульсами постоянного тока может осу• ществляться по проводам а и Ь соединительного тракта; по искус• ственной линии, включаемой в средние точки линейных трансфор• матор6в; по специальным провод·а·м мно,гопроводным способом между регистром и .У.У. На ' рис. 4.13 по .казаны основнь,е схемы, используемые для об• ра з ования, передачи и приема сигналов импульсами постоянного тока. Схема рис. 4. !За пре11.ставляет собой двухпроводную шлейф• ную схему и применяется в основном при передаче сигналов по абонентским линиям, где адресная информация передается разры• вом шл' ейфа в импульсном контакте (ИК) номеронабирателя. Схема передачи не требует наличия батареи и заземления в пункте образования сигналов, имеет симметричное построение, обеспечивающее необходимое снижение помех на соседние цепи, и облада ,ет удовлетворительной дальностью действия. Схема образования и передачи сигналов между приборами от• дельных ступеней искания одной или двух АТС представлена на рис. 4.136. Сигналы передаются при размыкании и замыкании кон• тактов а, и а2 реле А по двум однопроводным ц епям в обмотк.и приемного (импульсного) реле И, получающего питание от стан­ ционных батарей двух АТС. Данная схема передачи имеет nовы• . шенную дальность действия по сравнению со схемой рис. 4. IЗа, так как в ней каждая обмотка реле И получает питание от отдель• ных батарей. Магнитные потоки на линии взаимно компенсируют• ся что уменьшает помехи. В обмотках реле И эти потоки склады• ва~тся . Такая схема используется при передаче адресной инфор­ мации. На р.ис , 4.IЗв прив€<д€на схема, ж:пользуемая для пере.дачи ПО• лярных сигналов. Она создает сигналы постоянного тока одного 152
11апра~ления при срабатывании реле А и ~игналы другого напра в­ л~ия при одновременном срабатывании реле А и реле В. Прием• ное реле П (поляризованного типа) или электронное приемное устройство в зависимости от направления тока замыкает свои ков• такты 1-2 · или 1-3. r2 ТА АТС1 а, а Лuнил а) а /lинин oJ АТС IA а с 1 1 АТС2 1 'и1 1 Рис . 4.J3. Схем а образования, передачи и приема с,иrналов постоянного тОJ<а На рис. 4.13г представлена схема, позволяющая передавать сигналы постоянного тока no двуnроводным линиям, оборудовав• ным трансформаторами. Сигналы передаются реле А, а принв• маются реле И. Реле И, сработав от токов, поступающих по про• водам а и Ь, замыкает через дроссель Др вторичную цель. Эта схема предназначена для передачи цифровой информации по ли• ниям средней дальности действия. Однако эта схема обладает не• достатками. Она оказывает значительное индуктивное воздействие на соседние цепи, поскольку сигналы в обоих проводах линии про• ходят в одном направлении. Кроме того, в ней станционные при• боры (реле) подключаются к линейным обмоткам трансформато• ра, что нарушает одно из положений техники безопасности, запре• щающей иметь непосредственные (гальванические). связи прибо• 153
ров станции с провод'ами линий большой протяженности (для из• бежания случайных поражений персонала станции электрическим током высокого напряжения). В рассмотренных схемах дальн_ость действия при передаче сиг• палов постоянным током зависит от напряжения батареи, чувстви­ тельности приемных реле, параметров линии. На рис. 4.14а представлена схема образования, передачи и приема сигналов индуктивным способом. Процесс передачи сиг­ налов осуществляется следующим образом. Перед началом пере• С АТС! A/t'l .M-3"/I', !Jr,1 а) I 2t Jt t Рис . 4.14. Схема переда'lи и приема сигналов индуктивным способом: а) схема п ередачи и пр иема ; б) временная диаграмма; 1 - импульсы, создаваемые 1<011тактом реле И; 2 - импульсы nосто­ яш 1 оrо TOl{a в обмотке 1ИТр; 3 - инду1<т11вные импульсы в лннни; 4 - импульсы, создаваемые конта1пом 1-3 реле П дачи в схеме срабатывает реле С (на схеме показаны только его контакты cl и с2), подключая к ли-ней.ному трансформатору ЛТрl: импул ьсный трансформатор ИТр. Во время передачи работае11 реле И, получая соответствующее число импульсов, и своим кон• тактом и создает цепь прохождения постоянного тока в первич• ной обмотке ИТр. При нарастании тока во вторичной обмотке ИТр индуцируется импульс тока положительного · направления, а при убывании - отрицательного (рис. 4.146). Таким образом, один импульс постоянного тока создает два индуктивных импульса разных направлений. Индуктивные импуль• сы поступают в линию и на приемнqм конце воздей{:твуют на приемное реле П. Это реле имеет нейтральную регулировку: при отсутствии тока якорь реле остается у того контакта, к которому: ЦSJ
он был переброшен последним импульсом. В исходном состоянии реле П контакт 1-2 замкнут. В это положение якорь возвращае т­ ся после окончания каждой передачи специальным импульсом. При поступлении положительного индуктивного импульса якорь реле П перебрасывается в положение, при 1ютором замыкается 1юнт акт 1-3. Отрицательный индуктивный импульс возвращает якорь реле в исходное положение. Переключая контакты 1-2 и 1-3, реле П передает сигналы управления в приборы АТС2 им• пульсами постоянного тока. Длительность импульса tи зависит от вреrу~ени нахождения ;;; притянутом состоянии якоря реле П (контакты 1-3 замкнуты) 11 определяется интервалом времени между амплитудами импуль ­ сов положительного и отрицательн о го направлений. Отрезок вре­ мени между индуктивными импульсами образует паузу tп между им пульсами постоянного тока (контакты 1-3 разомкнуты). Важ­ нейшими параметрами индуктивных импульсов, кроме длительно­ сти tи и tп, являются амплитуда импульса А, период следования Т и импульсный коэффициент 1( = tи/fп . Эти параметры, в свою оче­ редь, влияют на параметры импульсов постоянного тока, образо­ ванных контактами реле П. Из индук~:ивных импульсов можно образовывать индуктивные сигналы с теми или иными парамет­ рами. Если индуктивный сигнал образуется только одним первич­ ным импульсом постоянного тока ( контакты реле И), то индук­ тивный положительный импульс отображает начало сигнала, а отрицательный - его конец и, следовательно, промежуток времени между этими импульсами определяет длительность управляющего сигнала tи. Если индуктивные сигналы образуются серией первичных им ­ пул ьсов постоянного тока, то он будет состоять из нескольких пар положительных и отрицательных индуктивных импульсов и пау з между ними. Дальность передачи индуктивных сигналов за­ вис ит от напряжения станционной батареи, электрических пара­ метров цепи, •по которой ведется передача сигналов, и чувстви­ тельности приемного реле. Недостатками индуктивного способа передачи являются: необ­ ход имость применения обходных ,устройств при наличии на линиях усил ителей ТОНаЛЬНОЙ ЧаСТОТЫ, а также СЛОЖНОСТЬ передачи ИН· дук тцвных сигналов по каналам высокочастотного уплотнения. У казанные недостатки ограничивают даль.ность передачи индук­ т-ив ных сигналов и исключают применение этого способа переда­ чи на уплотненных лиииях. Индуктивный способ передачи находит наи более широкое применение на сельских телефонных сетях. На рис. 4.15а представ лена схема образования, передачи и при ема 1ональных сигналов. Для _образования тональности сиг- 1,ал ов синусоидальной формы служит электронный генератор Г. То нальные сигналы (имп ульсы) выдаются в линию с помощью J{ОНт актов импульсного реле И через линейный т рансформатор ЛТрl. Импульсное реле работает от у правляющих импульсов по• стоя нного то1{а, причем режим работы имriуль'сного реле, опреде- 155
ляемый его временнь1ми параметрами lcp и lотп, зависит от требуе• мых временньrх параметров тональных сигналов. На приемном конце линии тональные сигналы через линейный трансформатор , ЛТр2 поступают на вход приемника тональных сигналов ПТС (обычно называемого приемником тонального набора ПТН), кото• рый преобразует эти сигналы в сигналы постоянного тока, воздей• • ATCf ATCl с . 1h щ лТрf и~;~r 1 ....-+----t--,iлиния\ - /ё..,цz 1 а) I t I t I t б} t Рис. 4.15. Схема передачи и приема тональных ситна• лов: а) схема передаt.tи и при ема; б) времооная диаграмма~ 1 - импульсы в обмотке реле И; 2 - тональные импульсы в ли• нии; 3 - импульсы в обмотке реле П; 4 - имnульсы. создавае­ мые контактом реле П ствующие на приемное реле П. П оследнее выдает сигналы посто• янноrо тока в исполнительные цепи. Тональные сигналы характеризуются параметрами: частотой тока, - образующего импульс, и уровнем мощно<;ти; паузами между ними; колич еств ом импульсов в сиг нале. Форма тока должна быть строго синусоидальной, исключаю• щей . возможность образования гармоник, оказывающих мешаю. щее влияние на соседние цепи. Тональные сигналы можно передавать по телефонныt14 разго­ ворным каналам, так как разговорные токи и токи тональных сиг• налов имеют уровни мощи.остей и частоты, находящиеся в ощ1~х пределах. Тональные сигналы нашли широкое применен14е на меж• дугородных сетях и начали широко использоваться на гтс и с;тс в связи с внедрением координатных АТС. - 156
4.10, -R()ДИРОВАНИЕ сиmллов • Для передачи ·сигнала и - правильного его распознавания в приемном устройстве он должен содержать определенные отличи­ тельные признак·и. Такими признаками могут быть: уровень (амп~ JJИтуда) сигнала; чи-сло посылок; длительность посылок; поляр• ность; частота; сдв1-1г посылок по времени; фаза сигнала; последо­ вательность передачи сигнала, т. е. придание соответствующеrQ значения сигналу в зависимости от этапа соединения, на котором этот сигнал передается. Из этого большого числа пр ·изнаков наи­ большее распространение получили: число посылок, их длитель­ ность, полярность, частота, последовательность передачи сигналов, сдвиг посылок во времени. Сигналы могут передаваться в некодированном и кодирован­ ном виде. Система сигналов называется некодированной, если каждому сигналу соответствует определенное значение только од- 1-юго признака, по которому ведется распознавание сигналов. При передаче сигналов цифровой информации о номере вызываемого абонента каждый сигнал отличается только числом посылок (им­ пульсов), т. е . при наборе цифры 1 передается одна посылка, при наборе цифры 2 -' - две посылки и т. д. до десяти посылок. При большом числе различных сигналов некодированнь1е системы пе­ редачи сигналов неэкономичны, поскольку требуют большого числа значений признака, равного числу передаваемых сигналов. При этом вр;емя передачи сигналов также ·возрастает. · Кодирова'ние сигналов применяется с целью уменьшения вре­ мени передачи, повышения надежности и . д9стоверности их . рас­ познавания при приеме. Система сигналов называется кодированной, если каждому сигналу соотiзетствует сочетание (комбинация) различных призна­ ков или нескольких значений одного используемого признака. Со­ вокупность кодовых комбинаций, каждая из которых несет стро­ го регламентированную информацию , образует : сигнальный код. Сигнальные ·коды различаются: видами токов (постоянный, пе­ ременный), образующих элементарные сигналы; параметрами эле­ ментарных сигiiалов (для сигналов переменного тока этими пара­ метрами являются: частота, длительность, уровень мощности, вре­ мя распознавания); количеством элементарных сигналов в 1{одо­ nь1х комбинациях; общим количеством кодовых комбинаций и на­ значением каждой из них; областью применения. Элементарные сигналы кодов должны обладать чеп{о выражен- 11ыми и устойчивыми параметрами, позволяющими легко разли­ чать их на приеме. Количество элементарных сигналов в кодовых комбинациях может быть различным. При одинаковом количестве э лементарных сигналов в кодовых комбинациях код называется равномерным, при неодинаковом --,- - неравномерным. В применяемых кодах для передачи сигналов управления и линейных сигналов предусматрива~тся столько сигналов_, сколь- ко требует та или иная система АТС. • ,
Сиrнальные коды оценивают ·следующими показателямю воз-­ можным количеством кодовых комбин~ций; временем передач11 кодовой комбинации; возможностями передачи сигналов по ли• ниям связи различного типа (физическим и уплотненным систе• мами ВЧ и'ли ИКМ); сложностью передающих и приемных~ устройств; дальностью передачи; помехоустойчивостью; падеж• ностыо и способностью к обнаружению и исправлению ошибок в передачах. Коды , образованные на основе элементарных сигналов постоян• ноrо тока, могут быть: полярно-числовые, у которых элементарные сигналы различа­ ются- направлением (полярностью) тока при сохранении постоян• ных значений амплитуды и временнь1х параметров; амплитудно-полярные, у которых элементарные сигналы раз• личаются амплитудой и направлением при постоянстве нх вре• меsнь1х параметров; импульсно-временнь1е, у которых варьируются временные па­ раметры элементарных сигналов при сохранении неизменными их направления и амплитуды. Пол·ярно-числовой код, используемый в АТС К-100/2000, при• веден в табл. 4.1 . Код имеет 10 кодовых комбинаций с числом элементарных сигналов в кодовой комбинации от одного до пяти. Код является неравномерным, так как длительность передачи ко• довой комбинации изменяется в зависимости от числа элементар­ ных сигналов от 60 до_ 300 мс. Код используется для передrчи . Таблиц а 4.1 ПОЛЯРНО -ЧИСЛОВО Й !(ОД АТС I<-100i2000 Номера Элементарные сигналы Номера Элементарные снrыалы l{OДOBtMX 1 1 1 1 кодовых 1 1 11 комбина- 2 з 4 5 комбина- 1 2 ,\ 4 5 ций 1. цк!\ 1 а - +-+ - 6 а +-+ - + ь +-+ - + ь-+ - +- 2 а - +-+ 1а+ - +- ь +-+ - ь-+ - + 3 а - +- в а +-+ в +-+ ь-+ - 4 а - + 9 а +- ь +- ь-+ 5 а - 10 а + ь + ь- цифровой информации из регистра в маркер и в обрат ном направ­ лении из маркера в регистр. tJедостатком данного кода являются ero неравномерность и невозможность использования на уплотненных линиях, а также ли•· 158
пнях, оборудованных усилителями, фильтрами и трансформато• рами. Коды с сигналами постоянного тока не могут иметь высо кого быстродей ствия, так как их п еред ача и прием осуществляются в основном элект ромеханическими передатчиками и приемниками релейного типа. Кроме того, многоэлементны е сигналы выдаются посл едовательно , что увели чивает время передачи. Находят широкое применение коды с элементарными сигна ла ­ ми переменного тока тональной частоты. Каждая комбинация мно гоч астотн ого кода состоит из двух и б олее эле мен тарны х сиг­ нало в, имеющих различные частоты. В АТСК применяются много­ частотные коды «2 из 5» и «2 из 6», в которых для образован ия элем ентарных сигналов используются соответственно пять или шест ь различных частот, а для образования кодовой комбинации и спол ьзуют две частоты, что повышает помехоустойч и вость кода. Возм ожное количество кодовых комбинаций в многочастотных кодах определяется количеством сочетаний сп- m! т - п! (т-п)/ ' где т - общее число элеме нтарных сигна л ов (пять или шесть в р ассматриваемых кодах); п - число элементарных сигнало в в к ажд о й кодовой комбинации (два в рассматриваемом случае) . Для•кода «2 из 5» с~ = 51 =1о.-·Для кода «2 из 6:& • • 2!(5-2)! - с2= 61 = 15. 6 21 (6- 2)1 Д ля ускорения передачи частоты, соответствующие каждой 1<0-- до вой комбинации многочастотного кода, посылаются одновре мен­ но , т . е. применяется параллельный способ передачи частот в ли нию. Длитель но сть с игнало в в данном коде составляет в сред­ нем 40 -50 мс. Двухчастотн ы й код «2 из 6» приведен в табл. 4.2 . Кодо вые ком бинации кода «2 из 5» помещены в двойной рамке этой таб­ лицы. ,;~ Сигнальные частоты : fo=700, f1=900, f2 = 1100, f4= 1300, f1= =1500, f 11 =1700 Гц. Индексы частот выбраны таким образом, что их сумма дает цифру номера, соответствующую кодо вой ком ­ би нации (за исключением цифры О). Многочастотные коды «2 из 6» и «2 из 5» относятся I< самопро­ веря ющимся кодам, поскольк у они позволяют пут ем введения на прие мном конце несложной релейной схемы выявить ошибки при пер едаче (например, отсутств и е одной из частот). При необходи ­ мост и можно запросить повторить передачу еще раз . . Это позво­ ляет повысить достоверность передачи. В многочастотном коде и спользуются частоты разговорного спек тра, поэтому этот код мо ж но использовать для передачи сиг- 11ало в по уплотненным линиям. Частоты вырабатываются элек- 159
Таблиц а 4.2 МНОГОЧАСТОТНЫЙ КОД •2 ИЗ 6» Элементарные аиFналы Номера кодовой 1 1 1 1 комбинации fо f' f. f. f' 1 ++ 2 + + 3 ++ 4 + + 5 + + 6 ++ 7 + + 8 + + 9 + + 10 ++ 11 + 12 ·+ 13 + 14 + 15 + 11 f11 . - + + + + + Пр им е q а и.и е. Знак с + » ознаqает наличие соответст• вующе1~t qастоты в сигнале. тронным генератором. Сигналы кодируются релейнь1ми или элек4 тронными схемами регистров и маркеров (УУ). Четырехэлементный двухчастотный код для передачи _ цифровой информации представлен в табл. 4.3 . Длительность · п·ереда·чи всех цифр одинакова, так как . для передачи каждого сигнала nереда 4 ются четыре частоты. предусмотренные кодовой комбинацией~ Таблиц а 4.3 ЧЕТЫРЕХЭЛЕМЕНТНЫЙ ДВУХЧАСТОТНЫй КОД Элементарные сигналы Элементарньlе сиииалы Нqм~р 1 1 1 Номер 1 1 1•4 кодовой кодовой . комбина!.lИИ 1 2 3 4 комбинации 1 2 3 1 f2 f2 f2 f1 6 f2 f1 ft t. 2 f2 f2 fi f2 7 f2 f1 t1 f1 з f2f2f1 f1 8 ft f2 •f1 f2 4 f2 fi !2 f2 9 f1 f2 f2 f1. 5 f1 f2 f2 fi 10 f1f2f1f2 Кодовые комбинации сигналов тональной частоты принимают, декодируют и переводят в сигналы постоянного тока кодовые приемники, принцип действия которых изучается в гл. 6. Для передачи кодированных сигналов используются следующие способы: «импульсный челнок», «импульсный пакет», «безынтер• 16Q
вальный импульсный паке1·». Передача сигналов способом «им­ п ульсн ый челнок» напоминает прямые й обратные движения ткац­ кого челнока и производится следующим образом. Вызывающее устройство (например, регистр) подключается к вызываемому устройству (напри мер, маркеру) и посылает сигнал о готовности к выдаче информации . Маркер посылает сигнал запроса информа­ ции, по которому регистр ее выдает. Далее из маркера вновь по­ ступает сигнал запроса (или подтверждение о приеме информа­ ции) и регистр выдает следующую порцию информации и т. д. После выдачи всей информации рег истр освобождается . При та­ ком способе повышается достоверность передачи, но одновр еменно возра стает время передачи. Передача способо м «импульсный чел­ ною> применяется на сетях сложной структуры. Этот способ позво• ляет многообразно использовать накопленную в регистре цифро• nую информацию. В зависимости· от вида команды (сигнала за­ проса) регистр может выдавать одну или несколько цифр номера, номер полностью, повторять передачу цифр , а также осуществлять выда чу сигналов требуемым кодом . При необходимости передавать накопленную информацию а повыше нной скоростью применяют пакетные способы . При переда• tie способа «импульсный пакет» накопленные кодовые комбинации следуют одна за другой по одной команде с соблюдением интер­ оалов между кодовыми комбинациями. За время интервала [Jрием- 11ое устр ойство перестраивается на пр. нем очередного сигнала (ко­ довой комбинации). Способ «безынтервальный импульсный пакет» предусмат ривает передачу всех сигналов (кодовых комбинаций) без интервалов между ними, что значительно уменьшает время передачи информации. Распознавание кодовых комбинаций на при·емном конце основано на их смене. Если в передаваемой информации рядом сто ящие кодовые ком- 611нации одинаковы, что затрудняет их распознавание, то все чет- 11L,1е одинаковые комбинации заменяются сигналом «Повторение». ll а пример, если требуется передать номер 55433336, то при коди­ р о вании вместо вторых, четвертых повторяющихся цифр будет 11 е редаваться сигнал «Повторение», обозначенный, например х. То гда передавать кодированным способом будут следующие сиr- 11 ,1лы: 5х43х3х6. В регистровых системах передача управляющей информации 11з регистра в УУ (маркеры) может осуществляться несколькими спо собами: многопроводным способом; по проводам а и Ь соедини­ т1:ль ного тракта; по выделенному индивидуальному или группово­ м у каналу. При многопроводном способе информация передается 11 ::1 регистра по нескольким проводам одновременно. Число прово­ дов, связывающих регистр и приемную часть УУ на соответствую­ Щt>Й ступени искания, определяется способом записи адресной ин­ ф ор мации в регистре (кодировании или некодировании) и количе­ п1ю м цифр , которые требуются передавать в УУ. Если фиксирую­ щ11е устройства, запоминающие информацию о цифре абонентско- 10 номера, построены по десятиt111ой сист~ме, ro между каждым 11 Зак. 31! lбl
фию.:атором регистра; и УУ имеется 10 проводов. После поступле­ ния ко.манды на выдачу информации рабочий сигнал подается по одному проводу, номер коlfор0го будет соответствовать заф1тсиро­ ванной цифре. Если информап:яя о цифре номера в фиксаторе записана в ко­ дированном виде, то число проводов, соединяющих фиксатор ре­ гистра с У.У, будет зависеть от принятой системы кодирования. Например, если приня.т код <(2 из 5», то число проводов от каж­ дого фиксатора уменьшится до 5, а рабо,~ие сигналы после фик­ сации номера будут появляться на д:в-ух проводах в соответстви и с кодовой комбинацией, сопоставленной зафиксированной ц ифре . МногQпроводная систr;:ма, переда_чи сигналов упр авления имеет высокое быстродейств·ие. Одна ко этот способ 11еэ-кономичен в си­ лу большого числа п·ро·в•одr0в·, rro которым пер-едается И1iформация, и применяется только пр-и- пере·да"!е информ ацr1и внутри станции. Передача информации по проводам- соединительного тракта не требует дополнительных: пrоводов, поэтому может пр1-rменятьсн каJ{ при внутристанционных, так и межстанцио1rньrх соединениях. Время передачи информацю1 6'удет несколько больше, че\1· прн многопроводном способе·, поскольку ю1формация передаете,! пос­ л-едовательно. В квазиэлектронных АТС наметилась тенденция использования отдельных (сигнальных) канало'В' для передачи сигналов управ­ л-ения-. Причем сигналъный канал может быть индивидуальным или групповым . Индивидуалы-rый канал для передачи сигналов управлени-я и линейных сигналов выделя-ется для каждо г о теле­ фонного канала вне полосы частот последнего. Основным достоин­ ством 1rндивидуального канала является упрощекие . прием ных устройств за счет устранения влияния разговорных частот. Гр у п­ повой канал для передачи сигналов явлнется общим~ для одного или нескольких пучков каналов. Он rтредставляет собой пшовоi'г телефонный канал, оборудованный аппаратурой передачи дан ных, посредством ~оторой и передаются сигналы управления и линей• ные сигналы. Такой канал получил название общего канала сиг­ нализации (ОКС) или общего к.ана~а управления (ОКУ) . Эты способ передачи сигналов применяется в новых квазиэлектронных системах АТС, а также на интегральных сетях связи. ГЛАВА 5 СИСТЕМЫ АТС С НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ (ДЕRАДНО-ШАГОВЫЕ) 5.1 . RРАТRИЙ ОБЗОР РАЗВИТИЯ ДЕRАДНО-ШАГОВЫХ A'l'C Декадно-шаговые системы АТС (А ТСДШ) относят к «первому по~ калению» автоматических систем телефонной 1<оммулщии. Первые АТС этой системы появились еще в прошл ом столетии. 162
Автоматические те л еф онные ста нции в Советском Союзе на­ trалп производить в 19 27 г. на заводе «Кра сная Заря » в Ленин­ граде. Это были ста нции так называемой «машинной» с истемы, которую также относ1п к АТС первого по1юления. После окончания Великой Отечественной войны восстановить произв одство АТС ма шин ной системы не удалось и было принято р е шени е - орга низовать н·а заводе «Красная Заря» производство автом атических теле фонн ых станций декадно-шаговой системы Разработк а этой систе rv1ы бь;ла закончена в 1947 r. Система полу ­ чила название АТС-47. В 1954 г. была закончена разработка АТС усовер ш ен ствованной декадно-шаrовой системы, получившей на­ звание АТС-54. Параллельно на заводе ВЭФ в Риге была раз­ рабо тана и начата прои зводством декадно-шаrовая АТС т ипа УА ТС-49, пред назначенная для автоматизации внутренней теле­ фонн ой связи предп риятий и учреждений. В настоящее врем я (1978) гор одские теле фонные с ети Со вет­ ско го Союза обс луживаю тся в основном декадно-шаrовыми АТС типа А ТС - 47, АТС-54 и А ТС-54А. Их общая емкость превышает 11 ООО ООО номеров . На чина я с \ 970 r. производство А ТСДШ со­ кращае тся, поскольку с 1·968 r . началосъ внедрение автоматиче­ С!(ИХ телефонных станций второго поколения - коорд инатных. Наряду с А ТСДШ, предн-азначенными для -автоматизаци и го­ родских телефонных сетей, были разработаны ·и выпусr<ал ись АТСД Ш небольш их емкостей дл я сельских телефонных с етей . Наибольше е ра,спространение получили два типа станций: АТС 50/100 и АТС 500 . Производство этих станц ий прекращено в сер е­ ди не шестидесятых годов, ·и в настоящее время все развитие сель­ ских телефонных сете~ производится исключительно на о снов е координ атных систем . 5. 2 . .КОММУТАЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ Коммутационные прыбОJ)Ы А ТСДШ п одробно изучались в курс~ «Ос новы дискретной автоматики». Здесь мы напомн11м некоторые осно вные характеристики приборов , используемых в декадно-ша ­ говых АТС: Шаговые ис1<атели типа ШИ используются в АТСДШ на ступени предварительного искания: ШИ-11 в системе АТС-47 н ШИ-17 в системе АТС-54 и АТС -5 4А. Конта-ктное поле ШИ-ll 11меет 10 трехпроводных выходов, а искателя ШИ-17 - 15 четы­ рехпро водных выходов . Мощность электромагнита в ·об оих типах искателей 60 Вт , скорость движения 25-40 шагов в секунду (ш/с). Сопр_о тивление контакта щеТ!(а -ламель - не более 5 О м. Срок службы (число рабоч их ц ик.1ов без под реrуJJировки и ремонта) 1,5• JQ5-JQ6. Декадно -ш аговые искатели типа ДШИ и ДШИМ пспользуннся на сту п енях г руппового 'И л ин ей ного искания. [(он­ тактное п ол е имеет 10 декад по 10 т рех прово дных вых одов 13 каж­ дой декаде. Модерннзнрова.нные ДШИ (ДШ11 М) , используем1,)е в (i• ]63
системе А ТС-54 на ст.упени Г И, имеют по 11 выходов в декаде, Мощность элеК'громаг'нитов в обоих типах искателей 60 Вт. Сопро• тивление контакта щетка-ламель - не более 2 Ом.· Скорость движения при свободном вращательном движении ДЩИ 32 - 38 ш/с, ДШИМ 30 - 32 ш/с. Срок службы 106 рабочих циклов. Реле РПН (реле плоское нормальное) может иметь не более трех контактных групп, число контактных пружин в группе обыч• но бывает не более пяти. Число обмоток реле - не более трех, число выводов обмоток - пять. Ход я1юря реле 1,1-1,5 мм, мак­ симально допустимая мощность рассеяния 5 Вт. Срок служnы ]() 7 срабатываний при активной нагрузке контактов током не более 0,2 А. 5.3. ФУНRЦИОНАЛЬНЫЕ СХЕМЫ, ГРУППООБРА30ВАНИЕ, НУМЕРАЦИЯ Ступени искания А ТСДШ образуются из трех видов ступеней исканию ступени предварительного искания ПИ, группового искания Г И и линейно­ го искания Л/1 . Ступень ПИ осуществляет свободное искание по схеме ВП­ вход-поле и предназначается для подключения линий вызываю­ щих абонентов r< входам первой ступени ГИ. Каждая абонентская линия заканчивается на АТС абонентс1<им комплектом А!(, состо~­ щим из двух реле и предыскателя типа ШИ . Сто комплектов А К монтируются на одном стативе (статив ПИ), и, таким образо"1, число стативов ПИ, устанавливаемых на АТС, равно числу сотен• ных абонентских групп. Ступени rрупповоrо искания осуществляют группо• вое искание также по схеме ВП. Их назначение - подключать вход ступени Г И к одной из свободных линий в направлении, 011- ределяемом поступающим на этот вход числом импульсов. Иска­ ние направления является вынужденным, искание линии в напр а в• лении - свободны~. В зависимости от емкости телефонной сети Таблиц а 5. 1 ЧИСЛО СТУПЕНЕЙ ГИ, ЕМКОСТЬ СЕТИ Предельная емкость Чио,~о ступене,1 ll И Число ЭНЭl<ОВ Нумерация абонен<rа• с ети. номеров в абонента1<ом номере ких линий 1000 1 3 000-999 •10 ООО 2 4 0000-9999 100 ООО 3 5 00000-99999 1ООО ООО 4 6 000000-999999 10 ООО ООО 5 7 0000000-9999999 164
и н у м ерации абонен1'ских линий соедини тельный тракт имеет не­ ско лько последовательно включаемых ступеней Г И. Число ступе­ ней ГИ в АТСДШ, предельная (теоретич ес кая) емкость тел ефон­ ной сети, число знаков в абонентской нумерации и нумерация , со­ ответствующая предельной емкости, указаны в табл. 5.1 . Индексация ступеней группового искания всегда идет от сту• пени ПИ-/ГИ, 1/ГИ и т. д. Ступени групповых искателей комплектуются из стативов, на каждом может быть установлено до 20 групповых искателей. Ступень линейного искания осуществляет линейное (индивидуальное) искание по схеме ВП и предназначается для подключения входа ступени ЛИ к вызываемой абонентской линии из группы в 100 линий. Для каждой сотни абонентов устанавлива­ ется один статив ЛИ, на котором для о бслуживания вызовов, по­ ступающих в данную сотенную группу, может быть установлено максимально 20 ЛИ. Все контак1'ные поля ЛИ одного статива за­ параллеливаются и подключаются к абонентским комплектам ста­ ,тива ПИ, обслуживающего ту же сотенную группу. При установлении соединения в ЛИ передаются две последние цифры номера вызываемого абонента . Подъемное движение Л Н (номер декады) определяется цифрой десятков, вращательное движение - цифрой единиц, т. е. оба движения ЛИ вынужден­ ные. Автоматическая телефонная станция с одной ступенью Г И Если в соединительном тракте имеется одна ступень группо­ вого искания, то максимальная емкость телефонной станции со­ с т авит 1000 номеров. На такой станци-и достаточно иметь трех • зн а чн у ю нумерацию от ООО до 999. Первая цифра номера об озна­ чает но м ер сотенной группы. Нумерация абонен тов в предел ах иаждо й сотни дs уз начная 00-99. Н а АТСДШ емкостью l ООО номеров должно быть устано вле но 10 стативов ПИ и 10 стативов ЛИ. Что касается числа статнвов ГИ (и числа самих fГИ), то оно должно быть определено в зав11- симост и от нагру з ки , со зда ваемой абон е нтами станци и. Для повышения среднего использования /ГИ и уменьшения их чнсла выходы стативов ПИ объединяют, образуя общий неполно­ доступный п учок линий к ! Г И , обслуживаю щ ий г руппу в 100 0 або­ нентских линий. Образование общеrо пучка линий, п ринимающего нагрузку от 1ООО або­ н~нтов, производится на п роi"ежуточном щите П Щ . Такие щиты п рименяют почти во всех случ аях, когда требуется соедин ит ь Ul>IXoды предыду щей сту п ени искания с входами п оследую щей ступени искания. Промежуточн ый щит - это несJ1ожная ко11с тр укц ия ?.З п олосовой стали, 11а ~шторой уста н авливаются р амк,и (rребенки) из изоJ1и р ую щеrо материала с не­ rюд1Зижно закреплен н ыми мет ал л·ическими ш11ифта м и . Рамк и, устана вливае!j! ы е с одной стороны промщi1та, предназначены для включения выходов предыду• ш~й ступени искания, с другой стороны ПЩ устанавливаютс11 рамки для вклю­ ЧL·11ия входов поСJ1едующей ступени искания Зап:,раллел ивание flЫХОдов и сое­ д11нение с В1(одами про из в одя.тс я с помо щью гибки х Iр ехпроводных шн уров. 165
Если, напр1в-1ер, расчетои установлено, что для обслуж и в ан11; 1 нагрузки, создаваемой группой 1ООО абонентов, требуется 80 / Г11, то , очевидно, необходимо установить на ста н ции Ч€тыре ст а т и ва !Г/1. Двадцать !Г/1, у станавлив а емых на каждом стативе, м о г у т подкл юч,иться через D= 10 выходов к Л 11 каждой из сот е нных групп, и, таким образом, от четырех стативов !Г/1 (g=4) и м еет• ся gD=40 выходов в направлении к ЛИ к а ж дой сотенной гр у п :• пы . Чис л о ЛИ, обслуживающих каждую сотенную гр у ппу при обычно встречающихся величинах нагрузки , бывает в пределах v = 12+ 15. Таким образом, gD выходов предыдущей ступени ис• кания к каждой сотенной группе нужно запараллелить таким образом, чтобы получить к следующей ступени искания и входов. (Необходимые для подключения выходов ступени ГИ к входам ЛИ несложные соединения можно проводить и без ПЩ . ) де11оdы 1----10 f0x4 Рис . 5. 1 . Фунl{ц11ональная схема А ТСДШ с одной стул е н~,ю Г11 На рис. 5.1 приведена развернутая функциональная схема А ТСДШ на 1000 номеров с указанием нум~рации абонентских ли­ ний, нумерации стативов, числа выходов и входов ступеней и с ка• ния . Пример ступенчатого включения неполнодоступных лучков рассматривался ранее в гл. 2 (см . рис. 2.10). Автоматическая телефонная станция с двумя ступенями Г И В предыдущей схеме из 10 групп Л11 емкостью 100 линий каж• дая была образована с помощью одной ступени ГИ одна гр у ппа в · 1000 линий. Таким же образом , добавляя в соединитель н ый тракт еще одну ступень ГИ, можно получить 10 групп по 1000 ли• ний и образовать одну группу в 10 ООО линий . На этой АТС сту• пень !ГИ предназначена для выбора определенной тысячной rруп• пы. Вызовы, поступающие r< тысячной группе абонентов, обслу• живаются своим пучком JIГИ, число которых опр .еделяется на• грузкой, поступающей к этой тысячной r.:р у ппе абонентов. Ступень ll Г 11 выбирает определенную сотенную группу в пределах своей 166
тысяqной группы, и ступень ЛИ отыскивает в своем контактном поле линию вызываемого абонента. В соответствии с этим нумерация абонентских линий qетыре х ­ знаqная в пределах 0000-9999. Здесь, однако, следует сказать, что в каqестве первой цифры абонентских номеров не могут быть использованы цифра О и цифра 8. Общегосударственная система нумерации абонентов телефон • ных сетей СССР предусм аrриваеr использование цифры О как пер• вой ц ифр ы сокращенных двух- и трехзначных номеров, служащих длj! полуqения соединения с так называемыми «спецслужбами». К их qислу относятся службы срочного вызова, справочные и службы сервиса. Выходы десятой декады !Г И включены в узел специальных служб УСС. Цифра 8 предусматривается в качестве индекса выхода на междугородную телефонную сеть (МТС} . Следовательно, в АТС с двумя ступенями ГИ не могут быть абонентские линии с н уме ­ рацией 0000-0999 и 8000 - 8999 и емкость АТС при четырехзнач­ ной нумерации не может быть более 8000 номеров. Развернутая (т. е. более п одробная) функциональная схе~а декадно - шаговой АТ С емкостью 6000 номеров приведена на рнс. 5.2. На этой с-хеме показано несколько г рупп приборов в каж ,1ой 1000-/099 o-- ll00-1199 1 1 1 1900-fg(Jg 2000-2099 1 1 1 /JJ00-599!! пи Ст f-50 пщпи 80xf } Cmi-14 лгн /!И . ~ 10009/0!J!l » l!JOO~ШJ!f Ст. 1-1, ), 1" О 1~~ 20007109§ tt---v~ mi-ш!l r,..-=-7J- ) о 1~~ fl(J(J? fiO!l!J ~ ) b'!JOO~ fl!Ш .. fJ Ст. !·5!J "-------КМТО "------Н !/СС Рис . 5.2 . Функ ц иональная схема АТСДШ емкостью 6000 ном еро в с двумs~ сту­ пенями ГИ ст у пени искания. Так, на ступени ПИ показаны сотни О, 1 и 9 пер­ вой тысячи, сотня О второй тыся 11и и сотня 9 шестой тысячи. На ступени l Г И указана отдельно группа Г И, обслуживающая пер• вую тысячу абонентов. Подобные группы !Г И имеются для обслу­ живання в горой, третьей, четвертой, пятой и шестой тысяqны t lbl
групп. На ступени IIГ,И показаны группы, обслуживающие нагруз­ ки, поступающие к абонентам первой, второй и шестой тысячных групп, а на ступени ЛИ - нулевая и девятая столинейные гру11- пы в каждой из этих трех тысячных групп. Нагрузка от тысячной группы обслужи,вается отдельнымм неполнодоступным,и пучками лин·ий, включаемых во входы ступени / Г И. Их число определяется расчетом, например на на­ шей схеме принято по 80 !ГИ на каждую тысячу. Всего потребу­ ется 80Х6=480 !ГИ и для их установки 480,20=24 статива. Соединение входов ступени 1/ГИ и линий к МТС и УСС с выхода­ ми соответствующих декад ступени /Г И осуществляется через П Щ !ГИ. Предположим, что для обслуживания нагрузки, посту• пающей в каждую тысячную группу, потребуется 75 1/ГИ. Запа­ раллеливая на ПЩ по некоторой определенной схеме выходы 011 первой декады всех стативов /ГИ (всего имеется 10Х24=240 вы­ ходов), о-бразуют неполнод оступный пучок из 75 линий, включае­ мых во входы первой группы 1/ГИ . Эта группа, очевидно, должна иметь 75: 20=4 стати в а //Г И. В контактное поле этих четырt· .'< стативов включены неполнодоступно 10 пучков линий к линеii­ ным искателям соответствующих сотенных групп. На рис. 5.2 п ,1- казано, что нагрузка, поступающая на каждую сотню , обслужи­ вается двенадцатью линейными искателями. Аналогичным образом образуются НПД пучки линий от 2, 3, 4,5и6декад!ГИк2,3,4,5и6групп,1мступени//ГИ. Общее число стативов на всех ступенях искания уl<азано на схеме. Автоматические телефонны е станции с тремя _ступенями Г И Введение еще одной ступени Г И позволяет увеличить ем кость до 80 ООО номеров с учетом запрета на первые цифры абонентских номеров (О и 8). Здесь речь идет не о емкости одной телефонноi% станции, а о емкости телефонной сети, имея в виду, что телефон­ ная связь в городе при такой емкости обслуживается несколью1- ми телефонным11 станциями, расположенными в различных рай о ­ нах города. Емкость отдельных телефонных станций, вообще го­ воря, может быть различной, однако чаще всего строят АТС е~1- костью 10 ООО номеров. В здании одной телефонной станuии мо­ жет быть в некоторых случаях сосредоточено оборудование и двух, и трех, полных или неполных, десятитысячных групп. Единиu е й емкости АТС декадно-шаговой системы принято считать одну де• сятитысячную группу. И когда говорят «станция емкостью 20 ООО номеров», то имеют в виду, что на этой станции имеется две груп­ пы по 10 ООО номеров. Сети, обслуживаемые станциями с тремя ступенями ГИ, долж• ны иметь 5-значную нумерацию. Последние четыре цифры або­ нентского номера определяют абонентскую линию в десятитысяч­ ной группе. Первая цифра 5-значного номера определяет собой номер (код) десятитысячной группы на данной тел~фонной сети. 168
Ступень !ГИ теперь должна выбирать направление к десятитыс11ч ­ ной группе своей или другой станции, IIГИ будет выбирать нп­ правление к требуемой тысячной группе этой станции, JJJГ И -- направление к требуемой сотенной группе этой тысячи. Общий вид 5-значного абонентского номера может быть представлен в видеа-ХХХХ,гдеX=l,2,3,4,5,6,7,8,9,Оиа=!,2,3,4, 5, 6, 7, 9. Максимальное _число станций, которое можно иметь на сети при пятизнач,н,с>й ,нумерап:ии, ра,вно 8. Для примера рассмотрим сеть общей емкостью 35 ООО номеров, . име, ющей четыре телефонных станции разной емкости. Данные o!D этой сети сведены в табл. 5.2. Таблиц а 5.2 РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕКАД ТГИ lalA ТЕЛЕФОНJ-Ю й СЕТИ ЕМКОСТЬЮ 35 ООО НОМЕРОВ Номер дек.ады 1 I ГИ всех станuвй 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 !(од станции а Резерв 2 3 .4 5 Резерв « 8 Резерв\ о Емкооть АТС, номеров 8000 10 ООО 10000 7000 1 Нумерация або- 1 В выходы декал нентских линий / Г И включены 20000-27999 //ГИ АТе2 30000-39999 f!ГИ АТеЗ 40000-499!:19 f!ГИ АТе4 50000-56999 f/ГИ АТС5 елкмтс елкуее Очевидно, от каждой из АТС отходят три пучка соединитеJ1ь-; ных линий к другим АТС, на каждой АТС имеется четыре группы JJ ГИ: одна гру ппа обслуживает вызовы, поступающие от своей АТС, три другие группы обслуживают вызовы, поступающие от других АТС. Так как емкость А ТС2-8000 номеров, то, очевидно, в контакт~ ном поле ее стативов JJ ГИ будут использованы только восемь де• пи пи 2~ 27ggg ATCZ Рис. 5.3. Функциональная схема связи двух АТСДШ на райониро­ ванной ГТС при 5-значной нумерации 169
кад, а именно i, 2, 3, :4, 5, 6, 7 и 1О-я (нулевая). В ступени II ГИ АТС5 использов.а.:1r1ы !., 2, 3, 4, 5, 6 и 10-я (нулевая) декады. Упрощен.н.ая .функы:ионал-ьн·ая схема двух АТС рассмотренной сети- - АТС2 .и Атез - шжаз&ня на рис. -5.3. Автоматические телефонные станции с четырьмя ступенями Г И Е сли на телефонной с-ети :с :гремя ступенями Г И -п отребует• ся иметь ,более _восьми АГС, ·то 1необ:ходим о переход ить на схему с ч:етырьмя ,ст-уп,е.н.ями грулповото :ис·I<,а1п1·я. Тогда предельная .ем• кость т елефо нной сети увеличится в 10 раз и составит 800 ООО но• меров. По-прежнему цифры О и 8 не могут быть использованы в качестве первой циф_ры абонентских номеров . Абоненты всех те• .1ефонных станци'й 'В этом случае будут иметь б -значную нумера • цию, кото_рая может быть представлена в виде аЬ - .Х Х Х Х, где Ь .и Х - любые· ц,ифры н а- любая цифра, ~<роме О и R. Коды ст а нций теп-ерь будут двузнач·ными - аЬ. Первая цифра ко• да а определяет номер 100 000-й группы, втор.ая цифра кода Ь оп­ ределяеJ номе,р 100.Q О-й групш;1 {станции) в этой 100000 - й группе. Пе рвый rрупп о:в т"! -искатеv~ь п@ цифре а выбирает направление к группе ·станuий {узл.ово·му рай·ону), затем llГИ по щ1фре Ь выбн• рает одну из станций, которая находится в этом узловом районе . Автоматические телефон1ные станции с пятью ступенями Г Н Предельн·ая ем1<0сть те.1ефонной сети с пятью ступенями ГИ и 7-значной нумер·ацие·й составляет 8-106 номеров . Телефонньiе станци.и (десяг:ит.ь1сячJ1ъ1е г.руппы) имеют трехз-начные коды. Об· щий в,ид абонент,скогФ ном;ер1а .и.Ь:с ·- Х Х Х Х . Как и pa1Iee, а М(:)• же;r ,быть р.аВtН101., 2, 3., ·4, .5, '6, 7, -9. На ·таки-х •С€ТЯХ сrупень Г И , еле• ду ющая з.а ст,уленью / ГИ, п.олуч,ае;r индекс ДГ И, следующие -сту• пени имеют порядко.вую нус\1ерацию /I, llf, !VГИ. 11 ;J " 1 1 1 пипи1 1 дrи 1 1 пrи 1 1 шги Jiги ли o-/)-/)\No---~lllнН----YJllжt---~>-JHr 12 ... ul 1 ·12 ... 01 u...o 1 1 ATC/gg 1 {}/1 1ел1 • ел АТС 243 1 1 1 11 JJ1rc . 5 .4 . Схема соединителы1ого тракта между районными А ТСДШ на ГТС с п ять ю стуr1е1J~Ми ГИ и 7-значн ой н умер.аци ей На рнс. 5.4 п,р.иведеюа в наJ1более пр остот изображении функ• ц иональная ,с·хем ,а связ11 на .ссе:ги ·с ?--знач.ной вумераuией и пятью ступеня м и ТИ и пока заюэ ; образование соединительного тракта ме• жду абон е нтами двух станuий сети: абонент АТС199 вызывает абонент.а АТС.243" П у нктирные .свя.зя между .ступенями искания указ ывшо т на участки соедннит-ельыых линий. Ступени искания по
ДГИ и 1/ГИ, по существу, не являются оборудованием А Т С, а представляют собой проме .жуточ.ные (транзитные) сооружения, так называемые узловые станции. Узловая станция, на которой установлена ступень ДГИ, объединяет исходящую нагрузку нс, скольких соседких. АТС, узловая станция, на которой установлена ступень II Г И, объединяет на.грузку, входящую на несколько АТС, обслуживающих один узловой район телефонной сети. Если в поле IГИ будут использованы все восемь направлений, а в поле ДГИ и 1/ Г И все десять направлений, то при ем к.ости АТС, равной 10 ООО номеров, мы получим предельную емI,ость сети Nмакс = НrгиНдrи Нrrrи •10 O(iJO = 8.]06. 5.4. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ ЭЛЕRТРИЧЕСRИЕ СХЕМЫ (ПИ, !ГИ, ЛИ) Общие сведения Из.учение основных. элементов,· ко·ммут а'uионных и управляю­ щих устрокств, а также, С'Пособов п ос~:р оения из· этих устройстн автоматических телефонных стан·ций и п р о цесса у ста·нов·лен-ия сое­ динений недостаточно для поним :ан ия дей с тви я авт о матической коммутационной сисrемы в целом . В з аи.м ос вязь всех элементов системы может быть п01+ята тольк о п утем изучения. п ринципиаль ­ ной схемы АТС. Прин.ципиалы-юй' называ·ют таку ю с хему, с п о м о щью которой можно проследить все электрические uе п и, образую щиес я при ус­ тановлении соединительного тр,аIпа, . введен.и.и_ р. азговора и разъ­ единении после окончания разговора. На одном чертеже п_оI{а­ зать принципиальные схемы всег о соединительно г о тракта за­ труднительно, поэтому обычно на O1:дел.ьных. ч.е.ртежах изображii• ют схемы отдельных ступеней искания. В э.том учебнике приведе­ ны три основные принципиальн.ые схемы~ ПИ, fГИ ,. ЛИ. На чер­ тежах принято считать, что линия вызыв.ающе.го аб.онента нахо­ дится слева, вызываемого - справа. На схемах □ O1шзыв2ют у.:­ тройства, относящиеся к од.ному соединител.ь.н.ому тра.пу. При и з у­ чении схем с.ледует С1омнить, что на станции- имеется, большое число та1шх же совершенн.о одинаковых ус.1:рой.ств и что вследст. вие запараллеливания выходов ступеней искаш1я могут в некото­ рые моменты создаваться uепи, параллельные рассматриваемым. Все элементы, входящие в состав того или. иного у,стро11ства, показываются_ на прющипиалышх схемах усл.овными обозначения.• ми по ГОСТ 2.721-68 . Главнейшие из них приведены на рис" 5.5 . На схемах указывают обычно главный · параме.тр. изображаем .ог о элемента - сопротивление, емкос.ть, а . также и.ндексы, упрощаю­ щие чтение схемы. Индексы реле обозначаются Сlролис.ными бук­ вами (в большинстве случаев отражающими фун1щии реле), коа• такты, приводимые в действие этим реле, обознача,ются теми. же буквами - с_трочными. Контактные пружинl?J нумеруются двузн.ач, 171
ными числами, по которым можно судить о местоположении дан• ной пружины на корпусе реле, что облегчает оiыскание повреж• дений. При вычерчивании принципиальных схем стремятся к тому, чтобы схема имела бы как можно меньше линий и пересеченr-rй. Поэтому обмотки реле и его контакты располагаются на чертеже д 1,of,_1 " -c:::J- 200 7 12 ,)п 11 3./·.;_ • •• ,га fJa13 Рис. 5 5. Ос,Новные условные обозна ­ чения в принципиальных сх емах АTCi ffВ 1~/ f~O12 1 - однообмоточное реле сопротивлением fl fl 11 1000 Ом; 2 - двухобмоточное реле, З - J /2 J11J резистор, 5 - конденсатор ; 6 - дроссель ➔ реле с конструктивным замедлителем; 4 - )- а•• сопротивлением постоянному току 30 Ом: а 7 - контакт на замыкан11е реле Л; В - 8 1\ОНТаКТ на nереl\.ЛЮЧение реле А; 9 - KOflw • •• такт на размьшание реле Д; 10 - контакт ~'fAC на двойное замыкание реле ВА; 11 - щ ет­ ка и конта1<тное поле искателя ; 12 - щет• ка D и поле ряда d; 13 - з~параллелива• н ие выходов контактного поля; 14 - кноп• 1(3 с контаI<ТОМ на раЗМЫl{ЗННе; 15 - об· щая точка; lб - сигнальная лампа або• ~ICIIТCKOl"O с11г11ала в тех местах, где это по звол ит уменьшить длину линн1\ изобра• жающих соединение между различными элементами схемы, 11 чис• ло их пересечений. Несколько указаний по изучению принципиальных схем. 1. Принципиальные схемы изображаются в исходном состоя• нии, т. е. когда ни в одной из электрических цепей нет тока. Кон• такты всех реле показываются в исходном положении, и, следо• вательно, все контакты «,на замыкание» показаны разомкнутыми, а все контакты «на размыкание» - замкнутыми. 2. По мере того ка~< рассматривается действие схемы, некото• рые реле срабатывают и переключают свои I<онтактные группы, потом снова могу:г отпускать и при изучении схемы необходимо запоминать состояние отдельных реле и их контактных групп. 3. Для лучшего понимания последовательности действия от• дельных элементов схемы рекомендуется строить временньrе диа• граммы отдельных цепей, на которых отмечают моменты включе• ння и выключения этих цепей. Пример такой временной диаграм• мы приведен на ри-с. 5.7. На этой схеме на горизонтальных осях указаны последовательные моменты времени , в которые изменя• ется состояние схемы, т. е. моменты переключения контактных групп реле. Несовпадения моментов поступл ения управляющнх сигналов (показаны стрелкой) и изменения состояния контактных 172
групп реле отражают время срабатывания или отпускания реле. Масштаб на оси времени обычно не отражает реального времени. 4. При изучении схем следует отчетливо представлять себе по­ следовательность действия коммутационных приборов и цепей и стараться понять, для чего включается та или иная цепь , зачем в этой цепи имеется тот или другой схемный элемент. При этом нужно иметь в виду, что при разработке принципиальных схем учитывают и возможности неправильного действия абонентов н возможности различных ненормальных действий устройств стан­ ции. Питание аппаратуры АТСДШ осуществляетс я от источника · по­ стоянного тока напряжением 60 В с допустимыми колебаниями в пределах 58 - 64 В. В качестве такого источника обычно исполь­ зуют выпрямительное устройство, на выходе которо г о параллель­ но подключается аккумуляторная батарея, сглаживающая пуль ­ сации выпрямленного напряжения и принимающая ri"a себя пита ­ ние аппаратуры в моменты прекращения подачи переменного тока от питающей энергосистемы. Положительный полюс источюша тока заземляется. Благодаря этому не[{оторые си г налы могут пе­ редаваться между станциями по одному проводу соединительной линии (замьшаясь через заземления). На принципиальных схемах подключение к минусу и плюсу источника постоянного тока пока­ зывается значками «-» и « +». Для передачи абонентам АТС акустнчесI{ИХ информационных сигналов используется источник переменного то1,а частотой 450 Гц. Один полюс его заземляется. Непрерывная посылr,а этого сигнала в лннию вызывающего абонента является сигналом «От ­ вет станции». Этот сигнал преr<ращается одновременн о с набо­ ром первой цифры. Прерывистый сигнал с длительностью О,Зс и паузой О,Зс явля­ ется сигналом занятости вызываемого абонента, а также сигналом невозможн ости установления соединения из-за занятости 13сех до­ ступных путей на · каком -либо из участков соединительного трак­ та. Этот же сигнал передается одному из абонентов после окон­ чания разговора, когда второй абонент дал отбой, т. е. положил микротелефонную трубку. Получение абонентом сигнала «Занято» по любой из причин указывает на необходимость дать отбой. Прерывистый тональный сигнал, состоящий из посылки дли­ тельностью !с и паузы 4с, передаваемый вызывающему абоненту синхронно с посылкой вызывного сигнала вызываемому абоненту, у"азывает, что соединение установлено. Для посылки вызывного сигнала в сторону вызываемого або, нента применяется источник переменного тока частотой 25 Гu, напряжением 40 В, которое повышается трансформатором до 80 В. Один из зажимов выходной обмотки этого трансформатора под◄ ключен к минусовому полюсу источника постоянного тока. Принuипиальная схема, которая рассматривается в этом учеб­ нике, соответствует функциональной схеме рис, 5.1 и представляет 173
собой упрощенную схему АТСДШ типа АТС-47. Реальные схемы АТС этого типа намного сложнее. Еще более сложны схемы си­ стемы А ТС-54 . Однако все основные цепи, обеспечивающие уста• новление соединительного тракта и прохождение разговора между двумя абонентами, в приведенных схемах по1<азаны. Cxel\'la предыскателя (рис. 5.6) , Линия каждого абонента за ,канчивается на АТС индивидуаль• ным абонентским комплектом А!(, состоящим из двух реле: ли• нейного Л и пробно-разделительного Р - и предыскателя ПИ, в качестве которого в ,системе А ТС-47 используется шаговый иска• ~ В контантное поле -~ ли. 1т Op!JtllM пи ,. --- J---, ~ __а----+-+-с__ ---------=a:., 1/°oo---~ -1--- <::i ~ (: ~Ь52 ~ ~ °о о о '-1 ~<::, "< <>с:, о---~-+-~ <: Рнс . 5.6 . Принципиальная схема ПИ А ТСДШ у,ель ШИ-11, а в -си.стеме АТС-54-ШИ-17. К абонентским ком• плектам подключаются также провода, соединяющие соответст• вующие ламели а., Ь и с контактного поля линейных искателей, которые обслуживают вызовы, поступающие к данной сотенной группе абонентов. На каждые 50 абонентских комплектоg имеют• с я два р елей ных и.мпульсннка (пульс-пары), из которых один - резервный. 174
Рассмотрим действие схемы ПИ. Назначение и функции реле абонентского комплекта следующие: Л - линейное реле, срабаты­ вает при вызове станции абонентом, пускает в движение П 11, под­ готавливает, uепи пробы и отключается после срабатывания проб­ но-разделительного реле . Имеет одну обмотку сопротивлением 500 Ом. Р - пробно-раздел ительн ое реле, срабатывает при пробе свободного !ГН, обеспечивая прекращение движения ПИ, блоки ­ ровку занятого выхода, проключение абонентской линии . После двустороннего отбоя отпускает, создавая цепи для во зврата ПИ в исходное положение. Прн входящем сообщении срабатывает в пробной uепи ЛИ . Имеет три. обмотки: 800 , 10 и 200 Ом. Когда вызывающий абонент снимает микротел ефон, то рычаж- вым переклю11ателем телефонного нпnарата замыкается uепь: минус, обм.отка / / / общ1=стативного трансформатора, резистор 800 Ом, контакт 11-12 реле Р, провод а линии абонента, кон­ такт рычажного п ереключателя и схема телефонного аппар11- та, провод Ь, 1,01-пакт 52-51 реле Р, обмотк· а реле Л-500, об ­ мотка / общеста тивного трансформатора, плюс. В этоr1 цепи реле Л срабатывает и замыкает контактом 32-38 цепь элеюромагнита Э М: минус, шетка пре дыскателя d, ла:11ель начального положения ПИ в ряду d, контакт 33-32 реле Л, контакт 32-31 реле Р, обмотка электромагнита ПИ-ЭМ, обмопа реле ПРJ- 1500 нмпульсника (пульс-пары), обслу живающег о данную группу ПИ, плюс. В этой цепи работает реле ПРJ, элеюро магнит получает недо ­ статочный то1< и не м ожет притянуть свой я1<орь. Реле ПР 1 в1,лю ­ чает своим контактом цепь реле ПР2. Реле ПР2 срабатывает н нонтаюами 31-32-33 (контакт на двоr"шое за мыr<ание) подает на обмот1<у ЭМ «чистый» плюс (в первый момент времени через резистор 50 Ом) . Обмот!{а ПР 1 замьшается накоротк о (оба конш:1 обмотки подключены теперь к плюсу) и замедленно отпус1,ает яr,орь. Электромагнит ЭМ, получив полный ток ( ~ 1 А), притянет я1шрь и щетки его перейдут из начального положения на первы11 выход, т. е. П11 сделает первый шаг. Вследствие размыкания контакта реле ПР1 обрывается uепь реле П Р2, которое отпустит. Пульс-пара придет в исходное со­ стояние, ЭМ также отпустит якорь. При втором uикле работы им­ пульсника щетки ПИ переходят на второ~"1 выход. На рис. 5.7 приведена временная диаграмма действия «четы­ рехтактной» пульс-пары. Импульсы тока в электромагните · П!! создаются за четыре такта действия схемы: 1 - срабатывание реле ПРJ; 2- срабатывание реле ПР2; 3 - отпус-1,ание реле ПР/ и 4 - отпускание реле ПР2. Длительность имиульсов, получаемых ЭМ, определяется временем срабатываю1я и отпускания реле ПР! и ПР2, в основFiом длительностью тре1ьего таrпа - време­ нем отrrус~<апия реле ПР 1. Достаточная длrrтельность импульса обеспечивается тем , что реле ПР 1 отпускает замедленно , пос1шль­ ку ток в реле вы1<лю•1ается не обрывом аепи, а шун гнрование:м 175
обмотки. Включенный .' параллельно обмотке реле ПР 1 конт ур RC предназначен для гашения дуги (искрогашение), образующейся в 1<0нтактной группе 31-32 -33 при отпускании ПР2. Нормальной скоростью передвижения щеток ПИ считается 30 -35 . шагов (контактов) в секунду. л t Уr:лионые оtiизна'lснцл Пflf t C]tcp ПР2 t [ПDtomn - Рслс/JМ/ ytlcpжitdaвm JM t fшаг 2щаг Рис. 5.7 . ·временная диаграмма действия q етырехтэктноrо группового импульсника Основная · функция предыскателя - отыскание свободного вы• хода к / ГИ и подключение к нему линии вызывающего абонента . Выходы, которые в данный момент заняты другими соединениями, отмечаю тся наличием на соответствующих ламелях ряда с отри• цательной полярности (порядка -50 В). Ламели ряда с, к кого• рым подключены свободные выходы, имеют потенuиал, равный нулю. Когда щетки ПИ установятся на ламели, !{ которой подключен свободный выход, реле Р, подключенное к щетке с, сработает по цепи: минус, щетка d, сегмент 1-10 ряда d, контакт 32-33 реле Л, обмотки реле Р-800 и Р-10, щетка с, ламель ряда с, вход / Г И (см. рис. 5.9), контакт кнопки «блокировки» БК (она служит для того, чтобы можно было выключить неисправный прибор 1Г И), резистор 200 Ом, контакты 31-32 реле М и параллель• • но резистор 700 Ом, плюс и контакты 31-32 реле А, 31-32 реле Д, 1-2 контактной группы к (эта группа приводится в действие при первом шаге подъема ДШИ), обмотка pe.'le А-110, плюс. Реле Р рассчитано на надежное срабатывание в этой цепи. В результате срабатывания реле Р его контактом 32-31 обрывается цепь ЭМ и движение ПИ прекращается. Контактами 12, 13 и 52, 53 реле Р подключает линию абонента к щеткам а и Ь предыска• тел я (и, следовательно, к пр·о:водам а и Ь IГ И), одновременно от• ключает от нее реле Л и резистор сопротвилением 800 Ом. Реле Л лишится тока и отпустит. Одновременно своим контактом 32-33 реле Р подключает 1{ щетке с минус через обмотку Р-10. Тем са• мым данный выход к ступени !ГИ отмечается занятым в контакт• 176
ном по.тrе всех ПИ, выходы rсоторых включены параллельно выхо­ дам рассматриваемого ПИ. После срабатывания реле Р в схеме занятого / Г И сработает реле А, вследствие чего к проводу с со стороны / ГИ будет под­ ключен плюс через резистор с сопротивлением 200 Ом, обмотку реле 0-300 и резистор сопротивлением 200 Ом (рис, 5.8). Если rи rн -'\ ~- - +t-++t ур н+---L_---1--.--1 ПИ, заняоший dы~о.!._ , ~~-- - i (1ft, npOO!JIOЩUU занптыи ОЬ!ХОО ("' f,бмА Рис. 5.8 . Пробная цепь в схеме ПИ д о + + теперь какой-либо другой ПИ будет пробовать уже занятую ли­ нию, то образуется uепь: минус, щетка d другого ПИ, ряд d, контакт 32-33 реле Л, обмотки Р-800, Р-10, щетка с, ламель ряда с и параллельно этой же точке подключена uепь, образованная в схеме ПИ, ко­ торый ранее занял данный выход: минус, щетка и ряд d, кон­ такт 32-33 реле Р, обмотка Р-10, щетка с, ламель ряда с. Далее общая uепь в схеме / ГИ, резистор 200 Ом и парал­ лельно: резистор 700 Ом, плюс; обмотка реле 0-300, резистор 200 Ом, плюс . В этой uепи чере з реле Р в ПИ, пробующе м занятый выход, протекает небольшой ток, недо статочный для его срабатывания .' В этом случае говорят, что занятый вы ход «заблоrшрован» от под­ ключения другого ПИ. Цепи, подобные рассмотренным, носят на­ звание пробных uепей, они имеются во всех ступен я х искания, когда требуется опр еделить свободность выходов, включенных в данную ступень искания. Если все доступные ПИ 10 выходов оr<ажутся занятыми, то П!f перейдет в положен ие 11, цепь ЭМ оборв,ется в ряду d (щ етка d 177
сойдет с сегм ента 1-10) и ПИ остановится . Образуется цепь для срабатывания реле ЗР, общего для 50 а0он_ен'!'ских комплек­ тов. Своим контактом реле ЗР подключит цень тонального сиг11а• ла «Занято» к обмотке // общестативного трансфор·матора. Пере­ менный ток 450 Гц наводится в обмотках h и lll и замыкаетсн через линию, аппарат вызывающего абояента п станшюнную ба­ тарею. Вызывающий абонент слышит сигнал «Занято» и кладет микротелефонную трубку. Вследствие этого реле Л отпускает, н • образуется цепь для ЭМ. Щетки ЛИ приходят в начальное поло­ жение. При входящем сообщении линия абонента занимается со сто­ роны линейного искателя, в контактное поле которого по дключе­ ны провода а, Ь, с каждого або.нентск;ого комплекта. В этом слу­ чае на провод с из ЛИ под ается положитель ная полярность. Есл11 вызываемый абонент свободен, то образуется цепь для срабаты­ вания реле Р, каторое отключит от линии вызываемого абонента линейное реле и резистор 800· Ом . Если вызываемый абонент за­ нят исходящим вызq>в·ом, то цепь пробы и работы реле Р не может образоваться, поскольку ПИ такого абоне.нта не находится в ис­ ходном положении. Схема первого группового J{скателн {рис. 5.9} Функции IГИ. Первые групповые ис1<атели предназначают• ся для установления соединения между входом ступени / ГИ, к которому подключилась линия вызывающего абонента, и свобод­ ным выходом в направлении, определяемом первой цифрой номе• ра вызываемого абонента . П ервый Г И (1 Г И) состоит из декадно­ шагового искателя ДШИ и релейного комплекта, имеющего. 8 реле. В ход е установления соединения схемой l Г И выполняются следующие основные операц1п1: при занятии комплкета 1ГИ одним из предыскателей к лини1I вызывающеr9 абонента подключается импульсное реле, через об­ мотки 1ютороrо в линию передается тональный сигнал «Отве г станции»; при поступлении первой серии импульсов щетки ДШИ ·поднн-· маются на уровень требуемой декады в соответствии с числом полученных импульсов; за промежуток в·р-емени между окончанием первой серии им• пульсов и началом второй сери И' импульсов ( «межсерийное» вре• мя) осуществJI1яются свободное исr<ание выхода и проключенне соединительного тракта к при-бору следующей ступени искании. Занятый выход при этом блокирует ся от подключения к нему других /ГИ; в случае отсутствия свободного выхода в требуемом направле« нии осуществляется посылка вызывающему абоненту сигнала «Занято»; 178
- . . ; < D а о с Б К - , - - - - - - 1 4 м [ Щ ) м ~ J 2 * + д o , ' _ t 5 \ 1 ч + . f f п 5 2 с
принимаются и транслируются вторая и последующие серии импульсов в приборы следующих ступеней искания; осуществляется питание микрофона телефонного аппарата вы­ зывающего абонента постоянным током; производится обмен линейными сигналами (сигналы ответа вызываемого абонента, отбоя, разъединения) с релейным упра в ­ ляющим комплектом ЛИ, освобождение ПИ вызывающего або• нента после получения сигналов отбоя от обоих абонентов. Кроме этих главных функций, !ГИ выполняет ряд других, свя-• занных с установлением междугородного соединения, с обеспече• нием действия различных видов сигнализации, учетом телефон• ной нагрузки и т. п. В рассматриваемой нами упрощенной схеме многие из дополнительных функций исключены. Назначение реле. Реле управляющего релейного · комплек• та !ГИ выполняют следующие функции. Реле А (абонентское) - питающее и импульсное реле, вклю• ченное в шлейф абонентской линии вызывающего абонента. Дли­ тельное отпускание этого реле является сигналом отбоя этого абонента. Реле А имеет три обмотки сопротивлен·ием· 2Х500 и 110 Ом. Реле О (отбойное) - срабатывает при занятии !ГИ и удер­ живает до отбоя со стороны вызывающего абонента. Реле О - замедленное на отпускание, имеет одну обмотку 300 Ом. Реле С (серийное) - срабатывает при первом импульсе, полу• чаемом реле А при наборе первой цифры (т. е. при первом отпус­ кании реле А), и удерживает свой якорь в течение всей серии им­ пульсов, отпуская после ее окончания с замедлением, равным 90- 120 мс. Реле С имеет две обмотки: 60 и 900 Ом. Реле Д (движущее) - работает в пульс-паре с электромагни­ том вращения ЭМВ, создавая импульсы для вращательного дв11• жения ДШИ. Реле Д имеет две обмотки по 1000 Ом. Реле П (пробное) - срабатывает на свободном выходе к еле• дующей ступени искания, останавливает вращательное движение ДШИ,. блокирует выход от занятия его другими ДШИ, которые устанавливают соединение по тому же направлению. Реле П име• ет две обмотки: 60 и 1000 Ом. Реле УР, СБ - предназначены для передачи и приема сиrна• лов отбоя между !ГИ и ЛИ. Реле УР имеет одну обмотку 600 Ом, реле СБ - две обмотки по 1ООО Ом. Реле М в данной учебной схеме предназначено лишь для о с4 вобождения ПИ абонента А при разъединении. Реле М имеет об• мотку 380 Ом. В реальных схемах реле УР, СБ, М нес у т и другие функuии, которые мы зд е сь не рассматриваем. . 3 ан яти е / ГИ. При действии ПИ пробно-разделительное ре4 ле Р подключает абонентскую линию через щетки а и Ь и контакт~ ное поле ПИ к обмоткам реле А. Реле А срабатывает. Контак ·r 31-32 реле А разом1шется и реле 0-300 теперь окажется вклю• ч е нным в цепь провода с, вследствие чего реле О сработает. Од• 180
новр еме нно с этим замкнется контакт 32-33 реле А, который за • ш у нтирует обмотку серийного реле С-60. Реле О образует цепь для срабатывания реле Д:- минус, первая обмотка Д-1000, контакт 1-2 гр у ппы мв и в1<люченный параллельно ему контакт 53-54 реле Д, кон­ такт 4-3 группы подъема ,~, вторая обмотка Д-1000, контакт 15-14 реле О, плюс. Реле Д своим контактом 33-32 замыкает цепь обмотки А-110 для · посылки сигнала «Ответ станции». Стрелочка, направленная вверх, показывает, что к источнику сигнала «Ответ станции» под• ключены провода от всех /ГИ. Благодаря тому что две другие обмотки реле А включены в линию вызывающего абонента, последний слышит ТОН<!}Iьный сиг­ нал «Ответ станции» и может приступить к набору номера. К это­ м у моменту в схеме /ГИ находятся в работе реле О, А, Д. Обмот­ ка реле С-60 замкнута накоротко контактом 32-33 реле А. Набор первой цифры, подъемное движение Д Ш И. Абонент начинает набор номера. При возвращении номе­ ронабирателя в исходное положение после набора первой цифры вызываемого номера размыкается и снова замыкается цепь реле А . Число размыканий этой цепи и, следовательно, число отпус1<а­ ний реле А соответствуют набранной абонентом цифре. При первом отпускании реле А его контактная группа 31-32-33 приходит в исходное положение, при этом контактом 32 - 31 обмотка реле О замыкается накоротко, а благодаря раз- · мыканию контакта 32-33 обмотка С-60 оказывается включенной в цепь провода с и серийное реле срабатывает. При последуiощих срабатываниях и отпусканиях реле А оказываются включенными то реле О, то реле С. Однако эти реле не реагируют на кратковре­ менные отпускания и срабатывания реле А в ходе передач и се­ рии импульсов . Реле О имеет 1<онструктивный замедлитель, и, кром е того, время отп у скания этого реле увеличивается благода­ ря тому, что обмотка его замыкается на1<0ротко при отпускании _ реле А контактом 31-32 . Реле С не успевает отпус кать при пере­ даче серии импульсов по той же причине - обмотка реле С зам ы­ кается накоротко пр и срабатьшании р еле А контактом 32-33 . После того как серия импульсов закончится и реле А срабатыва ­ ет на время набора второй цифры, реле С отпустит с замедлением порядка 100 мс. То же будет повторяться при поступлен ии вто­ рой и остальных серий импульсов. Таким образом, реле С сраба­ тывает при поступлении первого импульса серии (первого отпус­ кания реле А) и отпускает овой якорь через ~ 100 мс после окон ­ чания последнего импульса серии. Поэтому реле С получило на­ звание серийного реле - это реле при наборе номера срабатывает столько раз, сколько цифр абонент набирает. При каждом отпускании импульсного реле А образуется цепь для электромагнита подъема ЭМП и щетки ДШИ установя тся на уровень дек ады , соотв ет ст в ую щей ч ислу импульсов в первой серии. 181
Параллельно пулЬ<::'1рующ ему контакту 52- 51 реле А подклю­ чен искрогасительный конт ур RC. При первом ш;з.ге подъема ро­ тор ДШИ переключает контактнуи;> группу к ( «головной кон­ такт»). Контактом 2-1 гр у,ппы к обры.вает-ся цепь сигнала «От­ вет <;танции» через- обмотку А-110. На рис. 5.10 изображен график действия импульсного контак­ та номеронабирателя, реле А и С и подъемного эле!{Тромагнита РелсА Репсе эмп 11111iop пepdoiJ: ! н серин 11млульсоd-ц11rрр112 Мсжссрш]нос !Jpeмq - ц11tрр6! tp t~- ~ t ! 111111 "" .~ t t,11J!J,,. -◄ tc4- -- 1. 1. 1111111111 t l! 111 1 t 1-и шаг 2-ii шаг Рис. 5.10 диаграмма импульсов /ГИ Времелна11 приема в схеме ДШИ. На этом графике показана последовательность. действия этих реле при. наборе цифры 2; tp и t3 - врем.я размыкания и за• мыкания импульсно го контакта номеронабир:пеля . В р а щ ат ель но е движение. После окончания рии импульсов реле С с замед л ением отпускает и 33-34 создается цепь для. работы элеюромаrнита эмв1• первой се• контактом вращения Последний срабатывает, и · щетки ДШИ устанавливаются на перв ую ламель (линию) выбранной декады. На якоре электро• магнита ЭМВ установлена контакт ная груп па мв, имеющая четыре пружины и образующая контакт на размыкание 1-2 и контакт на замыкание 3-4 . Поскольку контакт 1- 2 при •срабатывании ЭМВ раз.мыкается, цепь реле Д обрывается и оно отпускает. • Вследствие этого контактом 55-54 реле Д обрывается цепь ЭМВ, который также отпустит свой я1<орь. Одновременно с этим реле Д . контактом 54-53 зам1<нет цепь своей обмотки, но прежде чем оно с,нова сработае т (и, следова• тельно, разом1<нет контакт 54-53), ЭМВ отпустит и ч.еrез контакт 1-2 группы мв реле Д будет получать ток до тех пор , пока вто• рично не сработает ЭМВ. Таким образом, образуется пульс -пара, состоящая из реле Д и электромагнита вращения ЭМВ . В рассмотренной схеме импульсы для вращательного движе• ния ДШИ создаются за три такта действия схемы, которая по• · 1 Эта цель, J{ак и некоторые другие, указываемые при далыrейшем описа.• нии действия схемы, дол.жна быть прослежена самостояrеJJьно, руководствуясь общими ·рекоме ндаци ями, приведенными на с, 172-173, 182
этому называется трехтактной схемой. Эта схема обеспечивае1' ско рость вращения ДШИ приблизительно 34-35 шагов ~ се­ кун д у, и минимальное время, потребное на прохождение всей де• к а ды, составит примерно 300 мс. Необ х одимость такой высо1<ой скорости вращательного движе­ ния ДШИ обусловлена величиной , «ме:ж·серийного » интервала, т . е. про м ежуп{а времени между окончанием предыдущей серии и на­ чалом последующей серии импульсов. Это в-ремя определяется с учетом того, что абонент набирает подряд единицы и, следова• тельно, время между двумя сериями будет минимальным. Оно принимается равным 600 мс. Цеп и пр об ы. Искание свободного выхода в требуемом на­ правлении - одна из важнейших и наиболее сложных ф у нкций ступеней группового искания. Пробные реле, осуществляющие эту функцию, работ·ают в сложных токовых и вр~меннь1х режимах. Так, в ре:жf'!Ме срабатывания реле должно надежно срабатывать при р.азличных сопротивлениях провода с. При разработке систе~ мы А ТСДШ было предусмотрено, что сопротивление провода с в завнсимости от направления, по которому устанавливается сое• динение, может быть в пределах 0-700 Ом. Разница между тока­ ми срабатыван-ия и несрабатывания получается весьма незначи­ тельной и приходится снижать коэффициенты надежности сраба­ тывания и несрабатывания . К тому же режим срабатывания пробного реле утяжеляется из - за ограничения времени пробы. При вращательном движении пробное реле П по очереди под­ ключается к линия:vr требуемого направления. Когда щетки ус­ тановятся на лам-ель, к которой · п од1<лючена свободная линия к ЛИ, образуется цепь для срабатывани я реле П: плюс, контакты 14- 15 реле О, 51- 52 реле С, 14- 13 реле Д, обмотка П - 1000 , обмотка П - 60, щетка с, ламель свободного выхода в требуемой декаде и далее в схему следующей сту­ пени искания, где через реле и резисторы к этой цепи под­ ключен минус. В этой цепи реле П в !ГИ сработает и контактом 32- 31 ра­ зам кнет цепь электромагнита ЭМВ, и вращательное движенне прекратится. При первом вращательном шаге ротор ДШИ привел в дейст­ вие «контактную группу вр,ащения» в, в результате чего замкнул­ ся ее К'ОНгакт 5-б . После срабатывания реле П плюс подается на обмотку П-'60 через !<онтакты 5-6 группы в и 51-52 реле П и обмотка П-J.000 оказывается зашунтированной. Тем самым линия, на которой остановился ! Г И, отмечается занятой. Другое пробное реле, которое подкJiючится при движении своего ДШИ через об­ мотки П-1000 и П-60 к занятой линии, получит недоста точный тоr< и поэтому не сработает. Контактами 11-12 и 13-1.4 пробное ре­ ле подключает провоnа а и Ь к щеткам /ГИ, и , с л едовательно, разговорные провода проключаются к следующей ступени искания. ]83
Если в данной декаде все выходы окажутся занятыми , то при поступлении 11-го импульса щетки !ГИ выйдут за пределы кон ­ тактного поля. При эт9м ротор воздействует на контактную груп­ пу В 11 . Вследствие замыкания контакта 1-2 этой группы обра­ зуется цепь для срабатывания реле П, в результате чего щеткп 1Г И останавливг_ются за пределами канта ктного поля в положе­ нии 11 ротора ДШИ. На обмотку А-110 через контакт 4-3 груп, пы в 11 подается сигнал «Занято». Одновременно в цепь срабаты­ вания ·реле П включается общее для данного стати в а Г И peJ1e УЛ, которое замыкает цепь электромагн·итного счетчика учета по­ терь. Этот счетчик отсчитывает суммарное число случаев неуста• новления соединений всеми искателями, установленными на дан• ном стативе, вследствие отсутствия свободных линий во всех за• действованных на.пра ,влен,иях. . Вызывающий абонент, услышав сигнал «Занят о» , кладет мик• ротелефонную трубку, вследствие этого отпускает реле А. Кон• тактом 31-32 реле А зашунтирует обмотку реле О и снимет шунт с реле С. Реле О замедленно отпускает свой якорь, а реле С ера• батывает. Когда реле О отпустит, его контактом 14-15 обрыва• ется цепь реле П и затем образуется цепь для срабатывания р е • ле М. Последнее своим контактом 31-32 обрывает цепь провода с, вследствие чего реле Р в ПИ отпускает свой якорь и ПИ воз­ вращается в исходное положение . Одновременно с образованием цепи реле М восстанавливаются цепи срабатывания реле Д и ЭМВ. Реле Д срабатывает, и вслед за ним - электромагнит ЭМВ. Щетки !ГИ переходят в 12-е положение, в котором направляющая гребенка, укрепленная на роторе ДШИ, окажется против выреза в направляющем сегменте, вследствие чего ротор упадет вниз и затем под действием спиральной пружины вернется в исходное положение. При переходе в 12-е положение контактные группы в и в 11 придут в начальное положение, а после возврата ротора переключится и контактная группа к. Отключатся цепи реле Д и ЭМВ, и !ГИ будет готов I{ новому занятию. Набор последующих серий импульсов. Враща• тельное движение / ГИ, как указывалось ранее, происходит за межсерийное время . К моменту поступления от номеронабирате• ля второй серии импульсов к выходу / Г И подключен вход следую• щей ступени искания (в нашей учебной схеме - это ЛИ), в кото• рой к проводам а и Ь подключено двухобмоточное импульсное реле И. При поступлении второй серии импульсов реле А и С в с хем е !ГИ работают так же, как и при наборе первой цифры. В сторону ЛИ передаются · по проводу а плюсовые, а по проводу Ь . минусовые импульсы. Таким же образом будут передаваться им• п ул ьсы и последу ющих еерий. Схема линейного искателя (рис. 5 .11) Функuии ЛИ,.назначение реле. Линейные иска'!'ели предназначены для установления соединения на последнем участ11 184
б а п a > ; , - - - - - - - - - - - - - - - , - - . ' J · · - - - - - = . i , . . . J ~ ~ ' 1 - - - - - - - - - - - - - - : . : . 1 1 . , , , ' - " " " r г _ _ _ _ _ а . . . . , / 0 ~ - - - ' - ' 1 4 _ _ , - у - - - i ~ 4 ~ , _ _ _ . r s 7 { ! а 1 2 < : : : : , Q I I ~ А С ° " А С 2 0 0 0 е д ! I J J l t " ' " J , 5 - : , - - - - - - J . " " " 2 , . , , _ _ _ + и ~ о s , г п б т е + З g м . к п в 1 3 1 1 J у м . , , , , J а н . f l , ° I J л в ' Л р е р ы 8 1 1 . ­ т е л ь i z б а 1 1 о о о о 0 - - э ­ о , , Р и с . 5 . 1 1 . П р и н ц и п и а л ь н а я с х е м а Л J 1 f f i , _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ J
ке соедннительноrо тракта, т. е. между входами JI 11, обслужнва• ющих выбранную сотенн ую группу, и линией вызываемого або­ нента. Линейный искатель состоит из де1<адно-шагового искателя ДШИ и релейного комплекта, состоящего из 10 реле. В ходе ус• тановления соединения ЛИ выполняет следующие основные функ, ции: при занятии входа ЛИ одним из искателей последней ступени группового искания подготавливает цепи прие ма импульсов и подъемного движения ДШИ; осуществляет подъе мное движение ротора ЛИ при получении предпоследней серии импульсов и затем вращательное движение при получении последней серии импульсов; опробует линию вызываемого абонента и в случае ее занято­ сти посыJ1нет снгнал «Занято» вызывающему абоненту; если линия свободна, ЛИ блокирует ее от занятия другими ЛИ и затем п осылает в линию вызываемого абоне,нта перв ую (1(ратковременную) посылку вызывного сигнала, а в линию вы • зывающего абонента - сигнал «Контроль посылки вызова» (КПВ); посылает периодичес1шй вызывной сигнал (с периодичностью - сигнал 1 с, пауза 4 с) и сигнал КПВ; при ответе вызываемого абонента прекращает посылку вызова и КПВ, устанавливает разговорное соединение и 011.новременно передает в сторону !Г И сигнал «Ответ абонента»; осуществляет пμием сигнала отбоя со стороны !ГИ, передает сигнал отбоя 1:Jызынаемого абонента в сторону !Г И и освобож да• ет его линию. Последовательность этих си гнало в зависит от того, кто из разговаривающих первым даст отбой; возвращается в исходное положение после отбоя со стороны обоих абонентов. • Кроме ука за нных главнейших функций, ЛИ выполняет ряд фун кций, связанных с сигнализацией, учетом нагрузки и т. п. Рассмо :гр11м назначение реле в схеме ЛИ. Реле А (абонентское) - питает миI<рофон вызываемого абонен• та, является ответным реле, т. е. срабатывает при снятии микро• телефона, не срабатывая при прохождении через его обмотку пе• ременного вызывного тока. Реле А имеет две обмотки по 500_ Ом. Реле ВА (вспомогательное абонентское) - срабатывает и от• пусI<ает с замедлением вслед за реле А, име_ет две обмотки : 65 и 1100 Ом. Реле Д (движущее) работает в пульс-паре с электромагнитом вращения при возвращении ЛИ в исходное положение, оrраничи• вает время пробы линии вызываемого абонента. Имеет две обмот• ки: 1100 и 100 Ом. Реле 11 (импульсное) - транслирует импульсы, получаемые из / Г И, в подъемный, а затем во вращающий электромагниты . Слу• жит для п ередачи сигналов «Занято» и сигнала КПВ вызывающе• му абоненту. Имеет три обмотки: 2Х 1000 и 450 Ом, 186
Реле О (отбойное) - работает при занятии ЛИ и удерживает свой якорь в течение всего времени, пока длится установл енное соединени е. Отпус1<ает при отбое, создавая цепи возвращения ЛИ в исходное положение. Имеет две обмоnш: 350 и 200 Ом. Обмотка 200 Ом на учебной схеме не указана. Реле П (пробное) ~ производит пробу линии вызываемого або­ нента, срабатывая при ее свободности, и блокирует эту линию от подключения других ЛИ. Имеет две обмотки: 1000 и 60 Ом. Реле П В (посылки вызова) - обеспечивает посылку первого кратковременного вызывного сигнала и последующих периодиче• ских сигналов, имеет одну обмотку 500 Ом. Реле С (серийное) - выполняет обычные функции при получе• нии лвух последних серий импульсов, имеет три обмот1ш: 2,5, 400 и 120 Ом. Реле СД - образует uепи при возвращении ЛИ в исходное по­ ложение. Реле У (удерживающее) - срабатывает . при ответе вызывае• мого абонента и удерживает до отбоя. 3анятие ЛИ, подъемное и вращательное дви­ ж е · н и я. При за.ня11ии ЛИ одним из искателей ступени !ГН обра­ зуется uепь: ПJIюс, обмотки пробного реле П-1000 и П-60, щетка и ламель в ряду с, ДШИ в схеме JГ/1, провод с входа ЛИ, контакты бло1шровочной кнопки БК, 3-4 группы к, обмотка 0-350, резистор сопротивлением 200 Ом, минус. В этой uепи реле О с рабатывает. Первая и вторая обмотки peJie И под кл ючены к проводам а ц Ь через контакты 14-13 и 54 -53 реле У. При поступлении пл ю • совых импульсов по проводу а и минусовых по проводу Ь реле 11 начинает пульсировать и элеIпромагнит подъема получает им­ пульсы тока через обмотку С-2,5 и I<0нтакт 32-31 реле И. Ротор ЛИ поднимается на уровень требуемой декады. При первом подъе м ном шаге переключается группа к и последователь­ но с обмоткой 0-350 включается резистор сопротивлением 600 Ом. При первом же импульсе срабатывает серийне>е реле, которое в паузах между импуJJьсами не успеет отпустить, поскольку его вторая обмотка С-120 замкнется накоротко своим контактом 32-33. После окончания предпоследней серии импульсов реле С отпускает, вследствие чего срабатывает реле Д и контактом 34-33 отключит от импульсной uепи электромагнит подъема ЭМП, под­ ключая к этой цепи контактом 34-35 эле1{тр омагнит вращения ЭМВ. При поступлении последней серии импульсов реле И сно ва пульсирует, электро м агнит вращения ЭМВ, получая импульсы тока через контаlп 31-32 ре;1е И, передвигает щетки до вызыва­ емой линии. Серийное реле С снова срабатывает при первом им. пульсе. При пер,вом шаге вращения ротор ДШИ привел в действ11е контактную гру ппу вращения в. Реле Д продолжает оставаться под током и после вторичнио срабатьшання реле С, поскольку 11$7
теперь для его удерж;;~ния образуется цепь через контакты 34-33 реле У, 53-52 реле С, 11-12 реле Д, 34-33 реле О . Проба линии вызывае.мого абонента. Послеокон­ чания по-след,ней сер,ии импульсов р еле С отпускает, вследствие че­ го замедленно о-гпустит и реле Д . Время отпускания реле Д (оно име-ет кон-структивный замедлитель) пр.иблизительно равно 60 мс . · В инт~рвале времен,и, когда реле С уже отпустило, а реле Д еще удержи.вает, образуется цепь для работы пробного реле П: плюс, контакты 33- 34 реле О, 12- 11 реле Д, 52-51 реле С, обмотка П- 1000, обмотка П- 60, щетка с, ламель вызываемого абонента в ряду с контактного поля ЛИ, далее в схеме або• •нентского комплекта (см. рис . 5.6) _провод с, обмотка Р-200, нулевое положение ряда с ПИ, щетка с, обмотка Р-10, об мот• ка Р- 800, нулевое положение ряда d, щетка d, минус. Если линия вызываемого абонента занята исходящим соедине• нием, то указанная цепь оборвана в нулевом положении ряда о ПИ и реле П в ЛИ не сработает. Если линия абонента занята другим линейным искателем, то к проводу с подключено реле П другого ЛИ, 1000-омная обмотка которого замкнута накоротко. Реле П пробующего ЛИ будет · за• ш у нтировано обмоткой 60 Ом другого реле П и, естественно, не сработает. В обоих случаях занятости вызываемой линии вызывающему абоненту посылается сигнал «Занято» путем подключения к треть• ей обмотке реле И.450 тонального сигнала «Занято» через кон• такты б_:,5, группы в, 12-11 реле ПВ, 14-13 реле Д, 31-32 реле П, 51 - 52 реле СД. Поскольку две другие обмотки реле И вклю• чены в провода разговорного тракта, абонент слышит сигнал «З анято » . Если линия вызываемого абонента свободна, реле П срабатывает и своим контактом 53-54 подключает через контакт 34 -33 реле О к п л юсу обмотку П-60, блокируя тем самым линию этого абонента от подкл ю чения другого ЛИ. Контактами 11-12 и 13-14 реле П р азговор ны й тракт проключа ется через щ етки а и Ь ЛИ 1< линии вызываемого абонента. В абонентском комплекте вызываемого абонента сраба'tывает пробно-разделительное реле Р, отключая п ри этом обмотку линей• нога реле и резистор с сопротивлением 800 Ом от линии абонента. Посылка вызова и установление разrоворнО• r о с о единения. , ПосJ 1 е срабатывания реле П его контактом 34 - 35 через контакты 54-53 реле Д образуется цепь тока для р еле ПВ , кота.рое замыкает цвпь посылки вызы.вного с-игнала: источник переменного тока (25 Гц), контакты 53-52 реле П В, 11-12 реле С, обмотка А-500, контакт 11-12 реле П, щет• ка и ламель а ЛИ, провод а, аппарат абонента (цепь про• ходит через контаю рычажного переключателя, 1<онден с атор и звонок), провод Ь, лам.ель и щетка Ь ЛИ, контакты 14-13 реле П, 53- 54 реле ВА, плюс. Второй полюс источника п еременного тока соединен с минусом станционной батареи , н, таким обра зом, цепь переменного тока, 188
приводящего в действие звоно1, в телефонном аппарате вызывае• мого абонента, замыкается через станционную батарею. Ответное реле А от переменного тока частотой 25 Гц не срабатывает, по­ скольку вторая обмотка этого реле А-500 замкнута накоротко кон­ тактом 53-54 реле ВА. Реле Л В своим контактом 32-31 замыкает накоротко обмотку Д-100, которое отпускает с замедлением порядка 130 мс. Посколь­ ку при этом реле Д контактом 54-53 обрывает цепь реле ПВ, последнее отпускает с замедлением порядка 200 мс. Следователь­ но, реле ПВ будет удерживать свой якорь в течение 130+200= =330 мс - та1{ова длительность первого короткого вызывного сигнала, посылаемого в линию вызываемого абонента. После то ­ го как реле Д отпустит, реле П В через контакт 51-52 реле Д и резистор 2000 Ом подключится к механическому прерывателю, который посылает плюсовые импульсы длительностью 1 с, паузой 4 с. Соответственно этому будет работать и реле П В, подключая с указанной периодичностью цепь посылки вызова. Одновременно с посылкой вызывного сигнала вызывающему абоненту посылает ­ ся сиf\нал КПВ. Для этого к обмотке реле И-450 через замкнутый контакт 6-5 группы вращения в и контакт 12-13 реле ПВ под­ ключается тональный сигнал. Когда вызываемый абонент снимет мш<ротелефонную трубку, рычажный переключатель телефонного аппарата переключится и тем самым будет создана цепь постоянного тока для срабатыва­ ния реле А. В результате срабатывания реле А его контактом 51-52 будет включена цепь реле ВА, а контактом 31-32 будет образована цепь для последовательно включенных обмоток реле У и С. Все эти реле ВА, У, С сработают. Вследствие этого контактом 53 - 54 реле ВА снимается шунт со второй обмотки А-500 (с плю ­ сом), первая же обмотка А-500 через контакт 12-13 реле С под ­ ключается к резистору сопротивлением 40 Ом (с минусом), поми­ мо контакта 52-51 реле П В. Реле А, до сих пор выполнявшее функции ответного реле, теперь начнет выполнять функции пита­ ющего реле вызываемого абонента. Реле ВА и ,У обеспечат передачу в сторону lГ И сигнала от­ вета вызванного абонента, подготовят реле И к выполнению им новой функции - передачи и приема сигналов отбоя - и проклю­ чат разговорный тракт через схему ЛИ. Контакт 13-14 реле У отключит от провода а обмотку И-1000 с минусом, а контакт 53-54 этого же реле отключит от провода Ь обмотку И-1000 с плюсом. Теперь эта обмотка через контакты 54-55 реле У и 33-32 -31 реле ВА (контакт на «двойное замыкание») окажется подключенной на провод а. Для сохранения симметрии разговор­ ного тракта к проводу Ь ч_ерез контакт 14-15 реле У подr{лючает­ ся обмотка И-1000 с минусом через конденсатор 1 мкФ и парад ­ лельно включенный резистор сопротивлением 200 кОм. Отключение от провода а минуса через И-1000 и включение плюса через · И-1000 могут быть воспринят,ы в схеме !ГИ как сиг• 189
нал ответа вызываемого · абонента. Такой сигнал необходим, на­ пример, в том случае, ,если вызов на / ГИ поступает от таксофона. Этот сигнал используется для кассирования монеты. Очевидно, !ГИ, обслуживающие таксофоны, должны иметь дополнительное реле с м-инусом, подключенное к проводу а. Замыканием контакт• ной группы .JJ-32-33 реле ВА прокшочает провод а, 1<онтак• том 14-15- провод Ь, и теперь весь разговорный тракт включен, а·боненты могут начинать разговор. После установления разговорного тракта в ЛИ находятся в работе реле О, А, ВА, П, У, С. Напомним, что в IГИ работают реле А, О, П, в абонентс1шх комплектах разговаривающих або• нентов - реле Р. 5.5 . РА3ГОВОРНЫЙ ТРАКТ, ОТБОЙ, РА3ЪЕДИНЕНИЕ После установления соединения между вызывающим и вызы • ва,емым абонентами схема разговорного тракта должна обеспе• чить выполнение следующих основных функций : питание мик.рофонов вызывавшего и вызванного абонентов по• СТОЯННЫМ ТО!КОМ; передачу с заданным качеством разговорных токов; передачу и пр-ием линейных сигналов между релейными комп• плект-ами 1ГИ ·и ЛИ. Схема р,азговорного трапа приведена на JHfC. 5.28.. В@просы., св:яза-нные -.с питанием микрофонов и переда• чей разговорных токов, рассматриваются в последующих разде• л-а.х этоf1 главы. Здесь мы р.ассмотрим процессы отбоя, предшест• вуrощие разъедын-ению абонентов. В декадно-шатовых АТС предусмогре1-1а ·следующая система р,а3\ъединени ,я р,азгов:арива-ющих абонентов ( «система отбоя»). Для всех к0ммут2.щ10нных .приборов, из которых был образован сое-динителы-1ый тра1п, предусмотрен двус1'оронний отбой. Это зна• чмт, что коммутационны.е пр-иборы освобождаются и возвращают• ся в исх·одное положение -nосле того, как оба абонента положат сво:и микротелефо,нные трубки, «дадут отбой». Для линий вызван• ноrо абонента - отбой одностороню1й. Это значит, что абонент• ский компи1ект ·освобождается и, следовательно, абонент может ,вызвать и бiыть вызванным сразу после того, как· он дал отбой. Для л:инии вь1зывавшеrо а-боне1Нта -- от-боf1 двусторонний. Это зна­ чит, что аб<шентск!ИЙ ком1Плект ·освобождается и, сл,едо-вательно, .або11ент может снов·а вызывать и быть вызванным после тоrо, ка1{ о@а абонент:а положат ювФи микротелефонные трубки. Та-кая с-и:ст-€:ма отбiоя дает возможность, задерживая все прибо• ры соедин:ительно тракта (в том числе и ЛИ) до отбоя вызван• н,0го а~онеюга, выяснить, если это потребуется, номер вызывавше• ro аб0неН1r.а. П осле устан ов деыия разговорн·о го соединения к проводу а в схеме ЛИ ПФдключена .обмотка реле И-1000 с плюсом источника пост0янн0го -тот<а, а .Е< ,проводу Ь в схеме !ГИ - обмотка реле СБ-1000 также с п,n,юс0м. Таким образом, для обмена сигналами • 1.90
отб оя ( э ти сигналы, как и ранее рассмотренный сигнал «Ответ аб о нента» , называют линейными сиmа-лами) могут бытъ исполь­ зованы разговорные провода путем подключения- к ним в 1Г11 илII в ЛИ минусовой· полярности. Рассмотрим действие схемы, если первым после окончания раз- • говора дает отбой вызванный абонент . В схеме ЛИ (см. рис. 5.11) прежде всего лишается тока и от­ п у скает реле А и вслед за ним, с некоторым замедлением, отпус­ кает реле ВА. Реле У, через контакты которого 13-14 -15 и 53-54'-55 подключаются к разговорным проводам обмотю1 реле 11, продолжает удержи.вать свой якорь, поскольку параллельно нонтакту 31 -32 реле А, через который реле У сработало, имеется нонтакт 11-12 реле У, т. е. реле У «забло1шровалось» с.воим соб ­ ственны~1 контактом. Вследствие отпускания реле ВА обмотка П -60 оказывается замкнутой накоротко uепоч.кой, проходящей через контаюы 11-12 реле ВА и 52- 51 реле У'. Реле П отпускает, и благодаря размыканию своего контакта 53 - 54 плюс отключается от щепш с . В абонентс·ко·м комплекте вызываемого абонента отпускает реле Р и- JFffi!.ИЯ: э'Гого, абонента освобождае тся. . Однако щетки ЛИ остаются- на ламелях линии абонента до двухсrороннего отбоя.. В сторону 1Г И подается с1-:r­ нал отбоя по цепи:· минус, обмотка И-1000, 1<о нта1пы 14 - 15 реле У, 13-14 реле ВА, провод Ь и далее в схеме 1ГИ щетка Ь 1Г Н, контакты 14--13 реле П, 54-55 реле О, 14- !3'- реле С, обмотка реле СБ-1000, плюс. В схеме ЛИ сработает реле И, а в схеме !ГИ - реле СБ . Кро­ ме того, вследствие отпус:каниЯi ВА с провода а сним.ается ранее под1<люченный пт~с через вторую обмотку И:-1000 . В, результате этого в схеме ЛfJI образуется u.епь. для ыодкm0чения к обм0тке И-450 сигнала «Занято»•. Поскольку две друп!'е обмо.-ки реле И п одк л ючены к проводам а и Ь, вызываю щи й абонент·r ко~:орый еще н е д ал отбоя, слышит сигнал «Занято)) , обозначающий окончание разговора. В с хеме / ГИ после срабатывания реЛ'е СБ его кон­ та ктом 11-12 замкнется. цель лампы абонентской, сигнализащtи АС. Если отбой с-о стороны вызывавшего ·абон.ента будет задер­ ж ан более чем на 1-2 мин, то, сработают реле абон-ен.тской сиг­ нализации, вследствие чего з·а·rор,~тсн лампа АС данн0rо /ГИ, и к роме т.ого, загорится- лампа статива, на катар. ом находится этот JГИ, и лампа статввноrо• ряда . / Представим· теперь, что вызъшающИ:й абонент первым даст 01' - б ой" В этом случае в / ГИ осrпускает Яiюрь реле А, вследствш~ • Iего его конта,~тами 31-32-33· сн,им.ается, шунт с обм:оп<и С-60 н шунтируется обмот1<а 0-300. Рел€- О отп:ус1<а-ет свай я:корь, а реле С срабатывает обмоткой С-60- и будет удерживать, после отпуска­ ния реле О своей второй обмоткой С-900, ко1юра-я получит та~< по цепи: 19.J
минус, элеюромаг.нит нодъема ЭМЛ, 1<онтакт 34-33 реле О, обмотк1J С-900, контакты 55-54 реле С, 11-12 реле П, щет­ к2. а, провод а ,; схему ЛИ, провод а , контаюы 31-32-33 реле ВА, 55-54 реле У, обмотка Н-1000, плюс. До отпускания реле С /ГИ и ПИ вызывавшего абонента оста• нутся в прежнем положении до получения отбоя со стороны вы• званного абонента. В ЛИ сработает реле И, вследствие чего че• рез обмотку Н-450 будет проходить тональный сигнал «Занято», и так как обмотки реле И подключены к разговорным проводам, то вызванный абонент, не давший еще отбоя, услышит сигнал «Занято». Одновременно с этим в схеме ЛИ будет включена цепь абонентского сигнала. Когда вызванный абонент даст отбой, тогда, как было указа• но ранее, в схеме ЛИ отпустят реле А и ВА, а в схеме / Г И отпус• тит реле С. Вследствие отпускания реле ВА образуется uепь: минус в схеме ЛИ, обмотка Н - 1000, контакты 14 - 15 реле .У, 13 - 14 реле ВА, провод Ь, щетка Ь, контакты 14-13 реле П, 54 - 53 реле О, обмотка реле УР-600, плюс. Реле У Р в схеме / Г И срабатывает и удерживает через свой кон• такт. Реле С в / Г И отпускает и шунтирует обмотку реле П-60. Реле П отпускает и отключает провода а и Ь. Вслед за этим реле У Р отпускает, после чего образуется ранее рf!ссмотренная цепь срабатывания реле М, которое обрывает цепь работы реле Р в комплекте АК и освобождает тем самым линию . вызывавшего або• нента. Возврат !Г И в исходное положение происходит так, как это было описано ранее. Нам остается рассмотреть, каким образом возвращаются в исходное положение ЛИ. Освобождение коммутационных пр ибо• ров происходит последовательно, начиная с /ГИ. Как следует из предыдущего описания, поступление сигналов отбоя от обоих або• нентов отмечается в JГИ срабатыванием реле УР. Своим контак• то м 51-52 реле У Р замыкает накоротко обмотку П-60, которое от~ п у скает и снимает положительную полярность со щетки с и, следовательно, с провода с входа ЛИ. Это приводит к обрыву u е пи отбойного реле О в · схеме ЛИ. Вследствие размыкания контакта 53-52 реле О в схеме ЛИ реле У и С отпускают и соз• даются цепи для вращательного движения ДШИ в схеме ЛИ. После отпускания реле О срабатывает реле СД через контакты 51-52 реле О и 2-1 группы к. Своим контактом 31-32 реле СД подключает обмотку электромагнита вращения ЭМВ, который ера • б а тывает, передвигает ротор ДШИ на один шаг и контактом 1-2 гр у ппы мв включает реле Д. Это реле, сработав, обрывает в кон• тактах 32-31 реле Д цепь ЭМВ. Цикл совместной работы ЭМВ 11 Д повторяется - они работают в четырехтактной пульс-паре, и ро• тор ДШИ передвигается по контактному полю. Скорость вращения ротора при возвращении в исходное поло• жение зависит в основном от времени отпускания реле Д и состав11 JJяет 15-20 шаrов в секунду, 192
После выхода ще ток за пределы контактного поля ротор па. \Цает вниз и затем возвращается в началы-юе положение, где пе­ !'еключается группа к, после чего линейный искатель готов к но• вому занятию. 5.6 . МЕЖСТАНЦИОННЫЕ СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ЛИНИИ На районированных телефонных сетях связь между абонента• ми, включенными в различные районные телефонные станции, осу• ществляется через межстанционные соединительные линии одно• стороннего действия (СЛ). Так, в схеме, приведенной на рис. 5.3. СЛ включаются между выходами ступени IГИ АТС2 и в ходами ступени /IГИ АТСЗ и между выходами /ГИ АТСЗ и входами 1/ГИ АТС2. Для внутристанционных соединений между ступенями ИС• юшия в А тедш используются трехпр о в одные линии. По проводам а и Ь передаются сигналы управления, линейные и акустические сигналы, разговорные токи. Провод с и спользуется для отыскания и занятия свободных линий в требуемых направлениях при уста­ новлении соединительного тракта, а такж е для передачи сигналов разъединения между соседними ступенями искания. И поэтому, когда /ГИ и /IГИ находятся на различных районных станциях, проще всего связывать выход /ГИ с в ходом /IГИ трехпроводной ел. Таким образом, реле П в схеме /ГИ и реле О в схеме /IГИ, реле И ступеней ГИ и ЛИ в схем ах передачи сигналов управле­ ния, а также реле С, СБ, УР в схемах /ГИ и опять-таки реле И 13 схеме ЛИ, участвующие в передаче линейных сигналов, должны работать либо по цепям, в состав которых входят межстанцион• ные соединительные линии, либо по внутристанционным линиям, сопротивление которых весьма мало ( п рактически его можно при­ нять равным нулю). Наиболее сложный режим при работе через СЛ имеет пробное реле в схеме / Г И. Кроме изменения сопротивления провода с 01 нуля до нескольких сот ом, приходится учитывать то обстоятель • ство, что потенциалы заземлений на различных районах АТС могут существенно отличаться . Причина этого - наличие токов 13 з~мле, вызываемых, главным образом, трамвайными линиями и и линиями электрифицированных железных дорог. Разность по• тенциалов заземлений, которую следует учитывать при расчетах. пр1-шята равной ±6 В. Поэтому если сопротивление провода с трехпроводной соединительной линии на каком-либо направле• нии ~удет превышать 700 Ом (что соответствует расстоянию при• мерно 7 км при использовании для ел кабеля с жилами диамет• ром 0,5 мм), то рассчитать пробное реле, хотя бы с минимальными запасами по токовым режимам, не представляется возможным. В этом случае на исходящем конце таких ел устанавливают ком­ плекты реле соединительных линий РСЛ-3/3 (это обозначает РСЛ с трехпроводным входом и трехпроводным выходом) . При этом максимально допустимое сопротивлени~ провода с может быть увеличено до 1500 Ом. 7 Зак. 311 193
Межстанuионная связь может быть осуществлена и по двухпро• водным соединительным линиям. Для этого устанавливают как на исходящем, так и на входящем конце соединительных линий [{Омплекты реле двухпроводных соединительных линий для пере• хода с трехпроводной схемы выхода ступени / Г И на двухпровод• ную СЛ (исходящий РСЛ-3/2) и комплекты для перехода с двух• проводной СЛ на трехпроводный вход ступени !IГИ (входящий РСЛ-2/3). Теперь !}О разговорным проводам, в дополнение к сиг• налам управле ния и взаимодействия, необходимо передать сигнал занятия линии и сигнал разъединения, по которым реле О во IIГИ должно в первом случае сработать, а во втором - отпустить. Пе• редача первого из этих сигналов решается сравнительно просто, поскольку занятие входа 1<0 //Г И осуществJ1яется за межсерийное время, когда по проводам а и Ь соединительной линии сигналы управления не передаются. Труднее решить задачу передачи сиг. нала разъединения. Использовать для этого какие -либо полярно­ сти, подключаемые I< прово дам а или Ь, невозможно, по с кольку эти провода применяю тс я для передачи линейных сигналов. В применяемь1х на ГТС комплектах двухпроводных РСЛ для _ передачи сигнала разъединения используется переменный ток ча~ тогой 25 Гц и напряжением 80 В. Исходящий l{Омплект РСЛ реал•изован на трех реле PnH, вхо­ дящий комплеrп имеет два реле, дроссель и два конденсатора. Введение этих сложных релейных комплектов в соединительные тракты, естественно, уменьшает надежность действия АТС, осо­ бенно из-за случаев непрохождения сигнала разъединениs:~ ( «без. отбойность»), однако экономия одного провода на I<аждую соеди• нительную линию считается достаточным основанием для широко• го применения двухпроводных ел. 5.7. КОНСТРУКТИВНОЕ ОФОРМЛЕНИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЕКАДНО -ШАГОВЫХ Ате Краткие сведения о конструкции оборудования Оборудование А ТСДШ размещается на стативах - металличе• ских конструкциях высотой 2400 мм. Стативы устанавливаются на каркасах из угловой стали, образуя ряды ст~тивов. Длина таl{ИХ рядов зависит от конфигурации помещения (автозала), предназ, наченноrо для коммутационного оборудован ия. • Большинств о приборов устанавливается на съемных платах. Исключение составляют стативы ПИ, на которых жестко за мон­ тированы платы с реле абонентских комплектов и платы с пре­ дыскателями. Соединение съемных плат со стативным монтажом осуществляется с помощью врубных разъемов : на стативах уста­ навливается 20 - или 30-гнездовая колодка, а на съемных пла, тах - соответ~твующие им ножевые колодки. Колод1<и соединяют, ся автоматически при установке съемного прибора на его рабочее место на стативе. ]94
Платы, на !<оторых устанавливаются реле, делаются разных размеров. Большое число схемных элементов (конденсаторы, дроссели), которые невозможно разместить на релейной плате, выносится на монтажную сторону стативов. Релейные платы а некоторых приборах объедпняются конструктивно с движущим механизмом ДШИ . • Помимо основных коммутационных приборов, на стативах у,:, ­ тановлены рамки с индивидуальными предохранителя ми , · испыта­ тельными гнездами, блокпровочными кнопками, а также общеста­ тивное оборудование - плата с сигнальными реле, кронштейн с сигнальными лампами, стативный предохранитель. На стативах А ТС-54 установлены также проверочно-под!<лючающие искатели, е помощью которых приборы могут подключаться 1, автоматическоп проверочной аппаратуре (АПА). Ширина стативов различна в зависимости от ра3меров уста­ навливаемых на ни ,х приборов - от 300 до 580 в А ТС-47 и 01' 335 до 660 в А ТС-54. Каркасы стативных рядов устанавливаются на тумбах высотой 200 мм, и, та!<им образом, общая высота ряда стативов составляет 2600 мм. Над рядами стативов устанавлива­ ется металлическая конструкция (рядовые желобы), на которую укладываются соединительные станционные кабели. Отдельные ряды стативов связываются друг с другом «магистральными » же­ лобами. С лицевой стороны платы реле защищаются от механических повреждений и от запылення съемными чехлами. Контактное по­ ле искателей и сами искатели защищены легкими поворотным1t щитками. С монтажной стороны стативы защищаются от механи• ческих повреждений легкими навесными щитками. Технические хара~tтеристики АТСДШ При расчете токовых и временнь1х режимов работы реле за­ даются некоторыми предельными значениями электрических пара­ метров абонентских и соединительных межстанционных линий. Эго делают для того, чтобы можно было на большинстве городских телефонных сетей включать подавляющее большинство абонент• ских и соединительных линий без каких - либо дополнительных ус­ тройств, сохраняя при этом необходимые коэффициенты надежiю­ сти действия. Если на какой-либо сети часть абонентских или соединитель­ ных ли.н-ий не будет укладываться в предельные параметры, до­ пустимые данной системой, то для таких случаев должны приме• няться специальные у<::тройства, позволяющие обеспеч,ить удо.влет­ ворительн-ое действие АТС при более тяжелых условиях . Для АТС-47, А ТС-54 и АТС-54А установлены следующие предельные параметры. Для абонентских линий Максимальное сопротивление шлейфа абоне _нтс1<ой лини-и (без те• лефанного _аппарата), · Ом: 7* 195
., АТС-47 и АТС-54А 1000 АТС-54 1500 Макс1:1мальная емкость линии, мкФ 0,5 Минимальное сопротивление изоляции, кОм: АТС-4 7 и АТС-54 20 АТС-54А 80 Для соединительных линий Максимальное сопротивлен;ие шлейфа (от !ГИ до Л'!J)_ , Ом: АТС-47 и АТС-54А 3000 АТС-54 . • . . . . . . . 4000 Максимально допустима.я емкость, мкФ: АТС-47... 1,3 АТС-54 и АТС-54А 1,6 Минимальное с-опротивление изоляции, кОм: АТС-47 и А ТС-54 100 АТС-54А 150 Для разговорного тракта Эффективно пропускаемая полоса частот, Гц 300-340() Рабочее затухание станционного оборудова~rия на частоте 800 Гц, дБ, не более 1,3 Переходное затухание на частоте 800 Гц, дБ, не менее 70 Устройства электроп ,нтания Номинальное напряжение источн·ика постоянного тока, В . 60 Допустимые колебания напряжения в эксплуатационных условиях, В ' 58-64 Допустимая разность поте.нциалов зазе~ления, В ±6 То же, при наличии комплектов РСЛ, В ±8 Климатические условия Температ ура в эксплуатационных помещениях, 0С Относительная влажность, % . 25±10 45-75 5.8. НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМ АТС-54 И A'l'C-54A Укажем некоторые наиболее существенные особенности и пре• имущества АТСДШ типа 54 и 54А по сравнению с АТС-47. Такое сравнение в известной степени может выявить направление тех• нического прогресса в системах автоматической коммутации. 1. Применение на ступени предварительного ие,ка,ния искате­ ля ШИ-17 вместо ШИ-11 позволило увеличить доступность пучков линий, связывающих выходы ступени ПИ с входами ступени /ГИ, с D = 10 до D = 15. Это приводит к существенному повыше­ нию использования пр·иб.оров !ГИ и, сле.до.вательно, к уменьше­ в-ию -их чи-сла. 2. Использование в ступени ПИ искателя ШИ-17 позволило, кроме того, решить весьма важную и сложную задачу автомати• ческого опредеJ1ения номера вызывающего абонента (АОН). Вы• яснение номера вызывающего абонента с последующей фиксаци­ ей этого номера необходимо для начисления стоимости и предъяв• ления счета абоненту за междугородные разговоры ·при автомати ~ 196
зации междугородной телефонной связи (АМТС). Такое опреде• ление должно производиться по запросу, который поступает со стороны устройств АМТС в аппаратуру АОН, и, естественно, сиr• нал такого запроса должен проходить через / Г И , ПИ и схему абонентского комплекта АК вызывающего абонента . Наиболее просто задача может быть решена, если между !Г И и абонентским комплектом можно будет иметь, кроме провода а Ь и с, еще один провод. Искатель Ш И-17 имеет четырехпроводную коммутацию. По четвертому пр оводу d, кроме сигнала запросн (он передается на частоте 500 Гu), аппаратура АОН передает ин фор • мацию о 1-юмере абоне-нта че,рез схему !ГН в сторону АМТС. Для передачи этой информации используется быстродействующий мно, гочастотный код. Для воз мо ж ности перед ачи сигналов за проса и . информации АОН схема ПИ и схема !ГИ были существенно изменены. Так , в системе АТС-54А (буква «А»в индексе системы означает, что с и­ стема приспособлена к требованиям АМТС) в приборы !ГИ были введены дополнитеJ1ьно реле СА -и ВСА, и сама схема в uелом значительно усложнилась. Схемы АТС-54 не были преднн з начены для работы с аппара­ турой АОН. Однако благодаря тому, что в А ТС-54 применен ис­ катель ШИ-17 пу те м замены приборов !ГИ и некото рых незначи­ тельных изменений в схемах стативов ПИ, 13озможно А ТС-54 при­ способить для работы совместно с автоматич ес кими междугород­ ными станциями. БoJJee детально действие аппаратуры АОН 11 оборудования , устанавливаемого на городски х АТС дл я свя зи с АМТС, изучается в курсе АМТС. 3. Некоторы е схемные изменения, введенные в систему АТС-54, делают ее надежнее системы АТС-47. О с обенно эт о от носит ся к схеме передачи сигналов управления. В А ТС-54 пр инят ы также некот ор ые реш е ния , уменьшающие искажения импуль сов набора, пер еднвае мых по соединительным линиям. С этой целью в схеме JГ И вв еде но предварительное подмагничивание обмот ки реле А, благодаря чему уме ньша етс я время срнбатывания рел е А. В схе­ ме IIГ И введена рнзмагничивающая обм отка реле 11, 6J1агодаrн1 чему уменьшается время отпускания реле И. 4. Увел ичение дальности дей ствия системы А ТС-54 - сопротив­ ления абонентского шлейфа до 1500 Ом (против 1000 Ом в АТС - 47} и шJJейф а соединительной линии ( от !ГИ до ЛИ} до 4000 Ом вместо 3000 Ом в А ТС-47 - имело известное значение для сетей, автоматизация которых велась на базе А ТС-54 . Е сли же на тел ефонной сети имелись уже АТС-47, то, очевидно, соеди­ нительные линии . меж станционной связи должны рассчитываться по наихудшей, с точ ки зрения дальности действия, станции. Поэто­ му в системе А ТС-54А, а также в координатной системе А ТСК со­ противление шле йфа СЛ и шлейфа абонентской линии установ­ лено таким же, как в АТ С-47: абонентской лини.и~ 1000 Ом и соединител ьной линии - 3000 Ом. 197
5. Одним из важнейших требований, которым должны удов• летворять коммутационные системы, явJ1яется максимально воз• можное снижение ::~атрат труда на обслуживание оборудования. Одной из наибоJ1ее трудое rv~:'к их раб01 явля f'тся проверка оборудоJ вания и выявление не 1с11равностей и гювреждений. Автоматизация провероt< оборудования по: воляет :у ществе11но снизить эксплуата• ционные расходы. На АТ( -54 (А ТС-54А) применяется автомати-­ ческая проверочная аппаратура (АПА), позволяющая осуществить проверку основного коммутационного оборудования (за иск.111оче• нием абонентских компJiектов). Число стативов, которое может быть про.верено с помощ ь ю аппаратуры АПА, - 300, ·по вполне достаточ.но для АТС емкостью I О ООО номеров. Проверкой охва­ тываются наиболее важные схемные узлы приборов. Повреждения и неисправности, выявленные АПА, фиксир у ются на цифропеча• тающем устройстве, где, кроме номера статива и прибора, печа• тается также двузначный код повреждения или неисправности. Введение АПА по зволило уменьшить обслуживающий персонал АТС-54 по сравнению с количеством его на А ТС-47. 5.9. ОБЩИЕ СООБРАЖЕНИЯ О РАСЧЕТ АХ ОСНОВНЫХ ЦЕПЕЙ АТС Uепи АТС можно разделить на две категории: 1) основные цепи, ·выполняющие главные функции и работаю• щие через абонентские и соединительные линии: цепь вызова або­ нентом станции, цепи питания микр·офонов телефонных а11паратов, цепи приема и передачи импульсов набора номера, пробные цепи, цепь посылки вызова абоненту, разговорная цепь; 2) вспомогательные цепи - местные, работающие при постоян• ных условиях. Расчет параметров основных цепей представляет известные трудности, так как эти цепи, как правило, работают в сложном электрическом режиме: меняются параметры линий-, ограничива­ ется время действИ-я отд ельн ых устройств и т. д. Методы расчета параметров простых элеирическнх цепей в контактно-релейных схемах, r< которым относятся и вспомога тель ­ ные цепи АТС, рассмотрены в [ 1, 44]. Здесь будут изложены пр ин• ципы электрического расчета основных цепей АТС. Разработка схем автоматических телефонных станций осущест. вляется на основе технического задания, в котором излагаются все техн ические и эксплуатационные требования, предъявляемые к отдельным приборам и устройствам АТС. Из значительного числа требований к коммутационным уст• ройствам, в которых используются различные электромагнитные. механизмы, непосредственное отношение r< расчету элементов схем имеют следующие требования: все эле-ктромагнитные механизмы должны ра0отать в реж11- мах, обеспечивающих обоснованные коэффициенты надежности действия по току и времени в эксплуатационных усл.овия.х; 198
схем а должна устойчиво действовать при из.менении в доп у• стимых пределах параметров абонентских и соединительн ы х ли• ний, параметров импульсов номеронабирателя, напряжения ис• точника питания, сопротивлений реле и. резисторов, разностей ПО• тенциалов заземлителей АТС; станционный четырехполюс ни1< должен вносить минимальное затухание для разговорных токов и обеспечивать нормальный ток питания микрофонов абонентских аппаратов; мощность, рассеиваемая электромаrнитными механизмами, должна быть в пределах нормы ; в схеме должны предусматриваться меры по устранению ис• кро, и дугообразования в контактах. При проектировании схем АТС типы коммутационных пр ибо, ров обычно задаются. Однако реле имеют ряд переменных пара, метров, подлежащих расчету. В каждом конкретном случае в за• висимости от условий работы реле в схеме может потребоваться определ~ние: механической нагруз1ш на якорь реле в зависимо сти от числа и типа контактных групп; маrнитодвижущих сил МДС срабатывания, несрабатывания, удержания, отпу с кания; вр емени срабатывания fcp; времени отпускания fотп; числа витков об;\,IОТКИ w, сопротивления обмотки R; диаметра провода об мотки d. П ри расчете параметров основных цепей необходимо учитывать прои з• водственные допуски на сопротивления обмоток реле и рези сто ­ ров. Чтобы обеспечить работу рассчитываемого реле в наибо ;1ее тяжелых условиях, следует принимать допуски на величины сопро• тивлений элементов цепей со знаком плюс при расчете надежно сти срабатывания и удержания реле и со знаком минус при расчете надежности несрабатывания и отпускания реле. Кроме того, может потребоваться расчет ис1<роrасительных контуров, дополнительных сопротивлений, замедлителей и других элементов схем. 5.10. ЦЕПЬ ЛИНЕЙНОГО РЕЛЕ Кажд ая абонентская линия заканчивается на АТС своим ин, ди.видуальным абонентск им комплектом, в состав которого входнт линейное реле, подключенное .к проводам абонент ской линии, к.:ш это показа но на рис. 5.12. Линейное реле Л предназначено для г1риема сигнала вы зо ва от або­ нента и должно сра бот ать, когда послед ний снимает микротелефон­ ную трубку с ТА при вызове АТС. Если по каким-либо причинам або­ нент не с м ожет подключиться к станц1-юнным устройствам и поло­ жи т м1шротел~фонвую труб1<у, то АК линейное реле• должно .отпустить. Рис. 5 12. Цепь вызова абонентом ()чевидно, _[3 первом с л у,1ае J1нне1"11-111е ста11, 1!r1!1 J99
реле должно срабатывiать через JIинию с максимальным сопротив~ лением Rл, а во втором случае оно должно отпускать при наличии в его обмотке тока, определяемого величиной сопротивления изо­ ляции (утечки) абонентской линии Rут- Параметры линии Rл и Rут задаются техническими требованиями на АТС. Расчет линейного реле производится с учетом коэфф ициентов надежности Кер и отпускания Котп, а именно, lw I Fотп 1 Кер= -- > .И Котп= --> , FGP fy"w где Fcp и Fотп ~ паспортные МДС срабатывания и отпускания реле; / - минимальный ток, получаемый линейным реле при вы­ зове абонентом АТС; / ут - максимальный ток, получаемый линей• ным реле через Rут линии после отбоя абонента. При вызове абонентом АТС линейное реле Л должно надежно срабатывать, получая минимальный ток питания и развивая МДС; cw 2 +R,, +RтА+г ' (5.1) где И~шв - минимальное напряжение источника питан ия АТС; Rp=cw2 - сопротивление линейного реле. Коэффициент с опреде• ляется в [ 1]; Rл - максимальное сопротивление абонентс1<0й ли­ нии для данной системы АТС; Rтл - максимальное сопротивление ТА; принимаемое 300 Ом; r - сопротивле ние резистора в u.епи ли­ нейного реле; w - число витков реле Л. Сопротивление утечки не учитывается, так как Rут;:рRл, Из ф-лы (5 . 1) получаем (5.2) Линейное реле должно отпустить при обрыве его цепи контактам;,~ разделительного реле Р, когда абонентская линия под1<лючаетсfI к !ГИ или к ЛИ (АТСДШ) . В этом случае 1= 0. Если же вызы­ вающая абонентская линия не подключилась к / ГИ и абонент дает отбой после получения сигнала «Занято», то линейное рел~ должно отпустить, получая небольшой ток / ут; что в исправно ;·i линии надежно обеспечивается. В этом случае /=lут и реле Jl будет развивать МДС: (5.3) где Иманс ~ максимальное напряжение источника питания АТС; w'- витки реле, необходимые для его отпускания при мини­ мальном сопротивлении утечки линии и заданном Котп, Из ф•лы (5.3) получим 200
w" = UмаксКотп + V( 2FoтnC (5.4) Так как w должны равняться w', то находят такое число витков, которое удовлетворяло бы ур-ниям (5.3) и (5.4). Расчет витков обмотки реле производится методом последова• тельного приближения с подбором коэффициента с для различно• го заполнения обмоточного пространства и последующей провер• ки соответствующих коэффиuиентов запаса. После этого определяют диаметр проволоки и сопротивлен и е реле, а затем проверяют его на наrрЕ}В [ 1]. 5.11 . ЦЕПЬ ПИТАЮЩЕГО РЕЛЕ Микрофон абонентского аппарата получает ток питания через две обмотки питающего реле, входящего в состав шнуровых ком­ плектов АТС. Это реле может подключаться к абонентским лини­ ям различной протяженности . При сопротивлении линии Rл=О через микрофон проходит максимальный ток, а при Rл=R макс тоr< мо жет оказаться недостаточным для возбуждения необходимой ЭДС микрофона. Поэтому для обеспечения нормального режима работы микрофона необходимо, чтобы величина тока питания микрофона при самой короткой и самой длинной линиях находи ­ лась в пределах установленной нормы. а ь АЛ В системах А ТСДШ питаю- Рис. 5. 13. Схема В!(лючения питаю- щее реле выполняет также роль шего ре.ле импульсного или ответного реле. Со вмещение этих функций накладьшает дополнительные требова­ ния на режим работы питающего реле. Рассмотрим метод расчета питающего реле в системах А ТСК, н 1<оторых на питающее реле никаких дополнитель н ых функций не воз лагается . Цепь питающего реле представлена на рис. 5.13. При подклю­ чени и его к абонентской линии оно должно надежно срабатывать св оими обеими обм-отками при максимальном сопротивлен .ии ли­ нии, обеспечивая нормальный ток питания микрофона:, и отпу с- 1<ать после размыкания цепи контактом рычажного переключателя ТА при наличии в цепи питающего реле тока утечки. Для надежного срабатывания питающее реле должно развv.­ uать магнитодвижущую . силу, равную (5 .5) 201
где lотш - ток, проходящий через обмотки реле и равный току п ит ания микрофона при максимальном сопротивлении линии; и1 - число витков обеих обмоток реле, необходимых для срабаты­ вания реле при максимальном сопротивлении линии и заданном коэффициенте запаса Кер . Число вип<ов реле, определенное из ур-ния (5.5), обеспечит срабатывани е реле на линии с максимальным сопротивлением, однако общее сопротивление цепи питания может отказаться на• столько большим, что не будет соблюдено допустимое уменьше• нtte тока питания микрофона. Потери дальности передачи речи за счет снижения тока пита• ния микрофона выражаются затуханием и могут быть определены по формуле а= ln 1 -...макс: f-мнн 1 т' 1 омакс l /о макс = п ,, = n--к, fu минт foмин (5.6) где l oмa1rc, / ~маис и т' соответственно ток питания , амплитуда переменной составляющей тока и коэффициент модуляции ми.r,ро• фона при Rл=О; fомин, l ~мив И т" ~ то же, при Rл=Rл.манс- Коэффициент к, представляет собой отношение коэффициентов модуляции и зависит от механических, акустических и электри• ческих свойств микрофона. Для современных микрофонов он при• мерно ранен 0,45. Из ур-ния (5.6) [ _ lo макс({ омин- еа (5.7) Подставив / омив из ур-ния (5 .7) в ур-ние (5 .5), получим i:-- /0 Им·"кс кw /' к, = ~кw= --, ----;=""="--, -- ер ер еа (Rр+Rтд)еа • (5.8 При этом Rл=О, а Rут бесконечно велико. После подстановки Rp=cw2 в ур -ние (5.8) и решения квадратного уравнения получим (5.9) Значения затухания а с учетом допустимых пределов измене­ ния тока питания микрофона ( 12,5-60 мА) может быть принято равным 2,6 дБ. С учетом необходимости размещения дополнитель­ ной обмотки для передачи тональных сигналов коэффициент сле­ дует определять по [ 1] np-10-3 , с= lh'кэ (Do+h), где h'= (0,I0+0,15)h, а h- высота намотки для заданного типа реле при 100%-ном заполнении обмоточного пространства катуш­ ки. Коэффициент заполнения Кэ выбирается в пределах 0,501- 0,578. 202•.
После проведенного выше расчета необходимо проверить, удов­ лет воряет ли полученное число витков надежному отпусканию ре­ ле при разомкнутой цепи и наличии тока утечки линии. ДJ1я этоrо необходимо, чтобы F ! И максW •ото >- утWF<ото - ----~-"---- (Rp+ ~ +Rут)Котn (5. Ю) Полное сопротивление питающего реле = VR~+(1)2L~=V o2w4 +к2ffi2шt =w~Vв~+к2ffi2' (5.Щ где w =2лf. Коэффициенты с и к определяются по кривым для f= 1000 Гц при МДС, измеr-шющейся от О до 300 А (1]. Для обеспечения норм затухания станционного четырехпоJiюс­ ника должны соблюдаться условия, при которых Z~ 10 ООО Ом. Если полученное значение витков уд овлетворяет всем . перечис­ ленным выше усJювиям, то да:лее определяются сопротив лени е обмотки Rp, диаметр провода d, высота намотки h' и допустимая мощность рассеяния. 5.12. ИМПУЛЬСНЫЕ ЦЕПИ Условия работы импульсных цепей Импульсные цепи предназначены для приема импульсов набо­ ра номера и передачи информации о номере в соответствующие 1юммутащюнные приборы или устройства, коммутирующие раз­ говорный тракт. В зависимости от способа управления коммутационными при ­ борами системы АТС делятся на системы с не посредственн ым (де­ кадно-шаговые ) и косвенным (регистровые) управлением. В де­ кадно-шаг овых с.истемах упра.вление установлением соединения происходит в проце~се набора номера. В данн ом случае импульс­ ная цепь должна обеспечивать передачу импульсов набора номе­ ра непосредственно в ЭМ искателя (рис. 5.14),. ИКн ,,От&ет станции" Рис . 5.14 . Импульсная цепь 203
В регистровых систе м ах (координатные АТС) процессы прие­ ма импульсов на б ора · номера и у правления прибора ми, коммути­ рующими разговорный тракт, разделены во времени. При этом и м пульсная цепь должна обеспечивать передач у импульсов набо­ ра номера в счетно-фиксирующее устройство регистра, который за­ тем выдает си гн алы в маркеры для управления коммутацJонны• ми п риборами. Подключение счетно-фиксирующего устройства к им п ульсной uепи показано на рис. 5.14 пункт и ром . • Основным элементом импульсной цепи является импульсное реле И, которое включается в абонентскую линию и обеспечивает 1i р ием и дальнейшую передачу импульсов набора номера. От ка­ ч е ства работы реле И зависит правильное установление требуе­ мых соединений. Поэтому изучение импульсных цепей , а также умени е рассчитывать отдельные ее элементы имеют существенное зна чение для повышения качества работы АТС. Сложность расче­ т а реле И состоит в том, что к этому реле предъявляются жест• 1ш е требования в отношении времени его действия . Вре м еннь1е па ­ р аметры этого реле ограничены по величине, а так как реле И ра ­ ботает на линиях различной протяженности с меняющимися элек- 1 рич ескими параметрами, то выполнение этих требований затруд• нено. Расс мо трим работу импульсной цепи АТС декадно-шаговой си­ с-1 емы. Реле Иl, принимая импульсы набора номера, передает пер ­ в у ю серию в электромагнит ! Г И (на схеме · не показан), а после­ д у ющие серии импульсов И 1 транслирует в приборы очередны х: с1 у пеней искания (1/ГИ, 11/ГИ , .. ., ЛИ). Схема трансJJяции им­ п ульсо в в ЭМ 1/ГИ показан а на рис. 5.15. Р ис . 5.15. С хема тран-сля ции и мпульсов Для правильной работы искателей импульсы набора номера должны поступать в обмотку электромагнита с минимальн ы ми ис­ кажениями. Расс мотри м последовательность работы э лементо в и мпуль сной цепи по диаграм ме, приведенной на рис . 5.16 . На этой диагра мме показаны состояния имп ул ьсных контактов номерона• бирателя И Кн, контактов импульсного реле И и удерживающего реле У, а также характер изменения тока в обмотках реле И и 204
электромагнита искателя и магнитного потока в магнитопроводе реле JI и С (см. рис. 5.16). . При наборе цифры 2 цепь реле И размыкается 2 раза. При этом в обмотку ЭМ искателя поступают два импульса тока и щет­ ки искателя делают два шага. ИКн "/Jm/Jem станции" f-E---'---+-► Harfop ща1<а номера t t t Рис. 5.16 . Д11аrрамма работы импульсной цели ~ Длительность поступающих импульсов тока в соответствии с рис. 5.16 будет равна tэ.ЭМ= tp+t_,р,И- 1отn.И= lp+Л, а длительность интервалов между импульсами тока в обмотке ЭМ ис1<ателя tр.ЭМ=tэ - tср.И+tотп.И=tз - (tср.И- tотп.и) =tэ - Л. Из полученных выражений видно, что tз. эм и tр.эм определя­ ются временнь1ми параметрами И Кн номеронабирателя и зависят от соотношения временнь1х параметров реле И. Временнь1е пара­ метры И Кв номеронабирателя нормируются. Для надежной рабо- 205
ты приборов АТС современные номеронабиратели должны удов• летворять требованиям к= f.,Лз= 1,4+ 1,7; f = 10± 1 • имп/с. Велисшна Л=lср. и-fотп. 1-1 является мерой абсолютного иска• жения длительности им пульсов. Есл· и lcp. и =lотп.и, то искажения отсутствуют и Л=О. Тогда lз.эм =fp; tр.эм =t з и Kr.1 =к. При этом импульсы тока в обмотке ЭМ сдвинуты во времени на вели• ЧИНУ f = lотп. И. lз.ЭМ lp+Л Еслиlcp.и =/=lотпи,:го Ки = -- = --, tр.ЭМ t, -Л Если fср.и>fотп. и, то 13 . эм>lр и lр.ЭМ <tз , абсолютные искаже­ ния Л положительны, интервал времени между импульсами тока в обмотке ЭМ уменьшается. Это может привести к тому, что ЭМ искателя в течение паузы не успевает отпустить якорь, а следова- 1ельно, соединение правильно установлено не будет. В случае, когда fcp. и< tптп. 11, lз . Э,\1 <lp и lр.эм >lз , абсолют­ ные искажения Л отрицательны, длительность импульсов тока в обмотке ЭМ уменьшается . Это может привести 1< тому, что ЭМ ис кателя не у спеет сработать. Завr1симость абсолютных искаже• ний Л от Rл i,1 Rут приведена на рис. 5. 17. , t, мс . JO • 25• tcp.и ,~ и~tотп.и flу,кОм 20 25 JO О 500 1000 IJOO Rл, Ом Рис. 5.17 . Зав11спмость искаже• ний юшульсов реле А от Rл и Ryr В состав и м пульсной цепи входят удерживающее реле У и се­ рийное реле С, которые в процессе трансляции импульсов набора номера в ЭМ искателя работают в неустановившемся режиме. Из схемы на рис. 5.14 и диаграммы на рис. 5.16 видно, что реле У должно надежно удерживать якорь при кратковременном размы­ кании контакта 1-2 реле И (И Кн разом ~шут), поэтому магнит­ ный поток в магнитопроводе этого реле с некоторым запасом дол­ жен оставаться больше потока отпускания. Реле У имеет конст• руктивный замедлитель, премя отпускания его составляет 100- 120 мс. Реле С должно надежно сработать при первом замыкании контакта 2- 3 реле И ( И Кн разомкнут) и надежно удерживать в течение всей серии импульсов . Поэтому магнитный поток в его магнитопровод е в течение времени tз (контакт 2-3 реле И разом­ кнут) с некоторым запасом должен оставаться больше потока от­ пускания. Замедление на отпускание создается второй обмоткqй этого . реле, ;замыкаемой накоротко контактом _1-2 реле С, и рав­ но прщлерн<;>. 100- 120 мс. 206
Импульсы, транслируемые в электромагнит следующеr'i ступе­ ни искания, получают дополнительное искажение , вносимое ·соеди- 11итель·ной линией и импульсным реле И2 на следующей ступени искания (1/ГИ). Диаграмма работы импульсной цепи при транс­ ляции импульсов набора номера в электромагнит !lГ/1 приведена на рис. 5.18. В соответствии с диаграммой длительность импульсов ro1<a в обмотке ЭМ искателя второй ступени искания tз.ЭМ = i ., + fcp.111 + tотп.И2 -- tотп.ИI - iср.И 2 = = tp +(tcp.ИJ- toтnи~)-(tср.И2- tотn.112) = lp+Л1- Л2, а JlJ1ительность интервалов между импульсами тока tр.ЭМ = tз +tотп.ИI +1ор.И2- tap.Иl - tотn.И2 = t, - - ( (р.И! - 1отп.и1) +( tср.И2- tотп.И2) = lэ - 1\ + Л2• О ·1сюда где Л=Л1-Л2 хараrпери, зует искажение, вносим()е в работу электромагнита искателя второй ступени искания. Величина абсолютных искажений Л1 и Л2 опре ­ деляется соответственно па раметрами абонентской JJ соединительной линий. ЕсJ1и характер искаже- 11нй, ВНО·СИ\.!ЫХ абонент ­ ской п соединител ьной ли - 1111ями, различен, т . е . Л1>О и Л2<0 или Л1<О 11 Л2 >0, то общее иска­ жение не равно нулю. Приведенный выше frp.1 Uzt-z iJ/1 .~ fp +л = - --, /3- Л t.. t анал из работы импульс­ ных цепей показывает, что абсолютные искаже­ ния определяютс я вре­ ме ннь1ми параметрами Рис. 5.18. Диаграмма работы импульс:ноi! импульсных реле, l{OTU- uепи при транслнuии импульсов рые, в свою очередь, onpe - . деляются параметрами JJиннй и зависят от типа рел е . Для коррек­ ции абсолютных искажений могут бып, применены ' корректирую­ щие контуры (АТС - 54) и дополнительные обмотки импульсных ре- 207
ле. До-полнительные о'бмотки обеспечивают небольшое предвари• тельное подмагничивание импульсного реле перед срабатыванием или небольшое предварительное размагничивание перед отпуска• _ нием. Вреl\'lеннь,е параметры юнпульсных цепей Импульсные цеп и без ем к о ст и. На время срабатыва• ния и отпус!(ания импульсного реле, работающего через абонент• скую линию, а следовательно, и на и с кажение импульсного коэф­ фициента наибольшее вJiияние оказывает сопротивление линии Rл и сопротивление утечr(и Rут- Поэтому вначале рассмотрим ра­ Gоту импульсного реле с учетом только Rл и Rут (рис. 5. I9), пре•. вебрегая емкостью линии. Rл Rл т т Рис. 5.19. Импульсная цепь без ем• кости Дифференuиальное уравнение импульсной цепи, изображенной на рI 1 с. 5. 19, прп . замыкании импульсного контакта номеронабира•. ·1еля имеет следующий вид: (5.12) R Обознач11м -' - ' = r. Тогда ' 2 И·=(Rp+r)i+ rRyт i+L!!!_ = R'i+L!!!_ r+ RYl' dt о dt' (5.13) где R~ = Rp+r+ rRy, г +Ry, Выполнив преобразования Лапласа над ур-нием (5.13), полу­ ч11м уравнение в операторной форме !::!_ = R~ i (р) +pLi(р)- Li(0), (5.14) р так как интегрированию исходной функции в п ределах от О до t соответствует деление преобразованной функuии на р, а преоб­ разованная функция от производной i(p) = Pi (p) - i{O),, где i (О) - зна ч ение функции i(t) при t - _0, 208
Из рис . 5. 19 видно, что при t=O, т. е. при разомкнутом И Кв, i(O) = и =.!:!_=lут, (5.15) r +RD+Rv, R, • где Ro=r+Rp+Ryт и lут-ток утечки. Подставляя i (О) из ур-ния ,!5 . 15) в ф-лу (5.14), получим и и - +L- i(р)= р , Ru =!!_ Lp+Ro =!!_JJf!l_ , (5. 16) Rg +Lp Ro (Lp + R~)P Ro pF (р) где f(p) =Lp+Ro и F(p) =Lp+R'o- полиномы, причем степень f(p) не выше степени F(p) и F(p) не имеет корня, равного нулю. Определение искомой функции по операционному ур-нию (5.16) можно осуществить, пользуясь теоремой разложения Хевисайда: ~ля рассматриваемого случая; f(p)=R0+Lp; f(0)=R01 F(p)=R~+Lp;F(O)=R~; F'(р) =L. (5. 17) R' о Характеристическое уравнение R'o + Lp=O. Отсюда Р1 = --т· ПодставJ1яя найденные величины в ур-ние (5.17)., nuJiyч.им i(t)=iз = RU \) (5.18) где / -установившееся значение тока в реле И; Тут - ток утечк.и; t=L/R'o - постоянная времени цепи при замкнутом ИКв; L- ин­ дуктивность реле И при отпущенном якоре. Из ур-ния (5.18) видно, что прц l=O iз=lут, а при l=oo iз= =!. i>1равнение (5.18) можно представить в следующем виде~ t t i3 = 1(1 -е-~) + lyтe-t (5.19) 209
Диаграмма токов, построенная по этому уравнению, имеет вид, показанный на рис. 5.20: --- - · - -:;:;·-- --, . _j_ Ie i- t Рис. 5.20. Диа·!'рамма тока в реле И при замыкании и ра з мы1<аню1 ИКп Время срабатывания реле И.Еслитокiзвобмотке реле И достигает тока срабатывания lcp, то t будет соответство­ вать t I 1-fут ер='tn /- fcp Если учесть влияние вихревых представ ить в виде !- fv fcp (1: + 'tn) \n •т ' /- fcp (5.20) токов, то это уравнение можно (5.21) где 'tв - постоянная времени вихревых тоI,ов. Расчеты по ф-ле (5.2 I) показывают, что в режиме И= const fcp находится в пря­ мой зависимости от сопротивления линпи R.ri и сопротивления утечки Rут, При размыкании импульсного I<онтакта И Кв можем написать И=Roi+L1 .!!!:_ , dt где Ro= Rр+r+Rут- Решив это уравненне, получим 1 ip= /ут-(/ут- /)е ,,, (5.22) (5.23) где ,: 1=L1/Ro - постоянная времени цепи при разом1шутом И Кв; L 1- индукти.вность реле И при притянутом якоре. Из ур-ния (5.23) вид,но, что при f=O ip = I, а при f=oo ip= = lут, Врем я отпуск а ни я реле И. Ее.пи спадающий ток ПОСJ!е размыкания контакта достигнет величины, равной току отпуска­ ния (iр = fотп), ТО (5.24) 210
С учетом влияния вихревых токпв 1- ly,1 tmn = ('t'1 + 't'в) \П ------ ''- '-- 101·п - lут Расчеты по ф-ле (5.25) показывают, что время отпу­ скания реле И находится в обратной зависимости от ве­ личины сопротивления ли- И!( нии Rл и величины сопро­ тивления утечки Rrт (см. рис. 5.20). Т/1 i,;;;;; 1 Rл/4 1 11 (5 .25) ИЯр 1, и + и Влияние еыкостей линии и ТА на время " Рис. 5.21. Схема и м пульсн ой цепи с учетом деИСТВИЯ ИМПУJJЬСН0- емкости абонентской линии го рел .е. Рассмотрим в ли- яние емкости линии на время срабатывания импульсного реле (рис. 5.21). В исходном положении перед замыl(анием И /(8 ток в импульсном реле равен току утечкиi и i(O) = fy-, = ----- Rл Rp+2 +Rут При этом емкость линии зарю1<ена до напряжения Ис(О)=И-lут(RР+R; )· (5.26) (5 .27) Так как сопротивление утеЧl(И обычно велико, то ток утечки мал и, пренебрегая им, имеем Ис(О) ~ И. После замыкания И Кв ток в обмотке импуль сного реле нарастает и к концу переходного процесса равен /. Напряжение на емкости линии при этом равно Ис=И-l(RР+~)или И0 <И. (5.28) Сравнивая выражения (5.27) и (5.28), видим, что Ис<Ис( О). Следовательн о, при срабатывании импульсного реле напряжение на емкости линии уменьшается, т. е. емкость линии разряжается. Меньшая часть тока разряда емкости проходит через импульсное реле, а большая часть - через левую половину линии i"p-::?>i'p. В импульсном реле этот ток направлен навстречу основному току и задерживает его нара<'тание. Таким образом, емкость линии увеличивает время сраб атывания импул ьсного реле, но, поскольку через импульсное реле проходит небольшая часть тока разряда емкости линии, увеличение времени срабатывания незначительно. Поэтому влиянием ем1<ости линии (особенно абонентской, где Сл~О,5 мкФ) на вре мя срабатывания импульсного реле можно пренебре•1~. 2-1-1
Остановимся на физическом процессе в импульсной uenи при размыкании ИКн, когда импульсное реле отпускает . В исходном положении перед размыканием И Кн ток в импуль­ сном реле равен установившемуся значению тока i (О) =1. При этом напряжение на ем1<ости тшии Ис(О) = U-1 (RP + Rл/2), т. е. Ис(О) < И. (5.29) После размыкания И l(н ток в импульсном реле убывает от значе­ ния / до значения lут• Напряжение на емкости линии будет равно Ис = U-ly1!(RP + f<;_) или Ис~И. (5.30) Сравнивая значения напряжений на емкости линии перед размы­ канием и после замыкани я И Кн, видим, что Ис > Ис(О). Следова­ тельно, при размыкании импульсного контакта, когда импульсное реле начинает отпускать, напряжени е на емкости линии увеличи­ вается, т. е. емкость линии заряжается. Ток заряда емкости пол­ ностью проходит через обмотку импул ь сного реле и совпадает по направлению с основным убывающим током. Поэтому емкость линии значительно увеличивает время отпускания импульсного ре­ ле и этим влиянием нельзя пренебрегать даже в абонентской ли­ нии. Если исследовать импульсную uenь при наличии емкости, то дл я тока в обмотке реле при размыкании И К можно получить след ующее выражение: e-at . i(t)= i = 1 +(1-1 )-._ SIП ((l)l + б). (5.31) р ут ут S!П(5 Ан ал изируя (5.31), нетрудно сделать вывод , что при убывании т.о­ ка в импульсном реле имеет место периодический затухающий процесс, где (j) - ча с тота колебат е льного процесса; а - коэффи- 212 i,мв JO ~~- ,- 40 \ /л. 1\ 30 \ r, 11· \Ш ...,. 20 1 / ,.., ~1 "" ~ь ,о о,;- f 11" r'\ ~ Jt :,.'r\ - - - _д.!ш 10 20 30 чо,\ \JO/ 50 70- 80 90 t,мrt а-- tomnl 1' fcp2 ~ tomпz r тfтпJ 1 ~L;o- /( Рис. 5.22 . Кривые изменения то1<ов в импульсн о м реле с учетом емкостей линии и телефонного аппарата
циент затухания колебательного процесса, а 8 - начальная фаза этого процесса. Величины ffi, а и б зависят от параметров линии и реле. В схеме телефонного аппарата имеется значитеJ1ьная емкость искрогасительного контура, равная Стл= 1 мкФ. При замыкании И Кв конденсатор ТА шунтируется и на работу импульсного реле не влияет. При размыкании И Кв конденсатор Стл заряжается и ток заряда полностью проходит через обмотки импульсного реле. ;>-'читывая, что C'l'A ~ Сл, ее влияние на увеличение tатп импульсно­ го реле особенно заметно. На рис. 5.22 приведены кривые изменения тока в импульсном реле. Кривая / соответствует цепи без емкости, кривая / / учитыва­ ет влияние только емкости линии, а кривая /// соответствует цепи, где имеется емкость линии Сл и емкость в телефонном аппарате Стл. Принцип расчета импульсного реле Импульсное реле работает в сложном режиме, та~< как оно под­ ключается к линиям различН(•Й протяженности, обладающим раз­ Jiичными электрическими параметрами . В системах АТС с непос­ редственным управлением расчет импульсного реле осложняется тем, _ что оно должно выполнять функции питающего реле. Исход­ ны-ми положениями для расчета импульсного реле являются: допустимая норма абсолютных иска.жений Л = iср - iотп=5+ 710мс; тип реле (конструкция); технические условия на абонентскую (соединительную) линию и параметры искрогасительного . контура в телефонном аппарате; зависимость icp и tатп от электрических параметров импульс­ ной · uепи в импульсном режиме. При расчете импульсного реле: до пускают замену линии с распределенными постоянными эк­ вивалентным четырехполюсником с сосредоточенными параметра­ ми· 'считают процесс нарастания или спадания тока в реле И к мо­ менту замыкания и размыкания Ltепи установившимся; пренебрегают индуктивностью кабельной лини_и, так как она значительно ниже индуктивности реле L"~5,9.10-4Г/км, аLP= 5+15Г1 считают, что индуктивность реле не изменяется при движении якоря и не зависит от изменения МДС в процессе срабатывания и отпускания реле; пренебрегают временем движения якоря при срабатывании и отпускании реле, так как для быстродействующих реле, каким является реле И, они близки друг к другу, поэтому не могут ока­ зать заметного влияния на величину Л; 213
пренебрегают влия1--щем вихревых токов на время трогания tтр, Ввиду большой сло'жности расчета импульсного реле с учетом есех элементов импульсной цепи (емкости линии, емкости искро­ r·асителя ТА, емкости и индуктивности станционного четырехпо­ люсника) параметры реле И (число витков, сопротивление обмот­ ки и т'. д,) рассчитываются об ычно для простейшей схемы (см, рис. 5.19). Для расчета должны быть заданы коэффи ци енты надежности на срабатывание и отпускание. При этом нужно учитывать, что для обеспечения более быстрого отпускания якоря реле пластина (штифт) отлипания выбирается несколько большей величины по сравнению с нормальными реле . Для импульсного реле типа РПН толщина пластины отлипания б = 0,570,7 мм, (lwcx) - МДС, ко• торая создается в обмотке реле при замыкании импульсного кон­ такта номеронабирателя и при наиболее неблагоприятных для срабатывания условиях; ( l w )'сх= ( lw )ут - МДС, которая со·зда• ется в обмотке реле при размыкании И Кн при наиболее неблаго­ приятных для отпускания условиях. Эти МДС определяются в ОС• новном величиной сопротивления утечки Rут. . Зная предельно допустимые сопротивленне линии и сопротив­ ,1е1111е изоляции (утечки) и приняв сопрот1шление реле равным максимальному сопротивлению лннии, можно определить величи­ ну установившегося тока / и тока утечки !ут• Затем, выразив ве­ личину искажений через ·число rнпков Л=f(w), можно определить число витr<ов обмот1<и реле. Найдем эту зависимость. Для этого выразим величины tcp и tотп через w. Имея в виду ур-ння (5.20) и (5.24), можем написать: где L - индуктивность реле при отпущенном якоре; (5.32) (5.33) lw ---\ 1-lут lw-lyт W l y,w toтn = Т1 In -~с.с- = Т1 In ____,с.:...__ = 't1 In -~- - - lотп - fy1 Fотп - lyтW Котп- 1 где L к~w2 't1 =-1 = Ro cw2+r+Rут L1 - индуктивность реле при притянут0м якоре. 214 (5.34) (5.35)
Следовательно, Л=f (w) имеет вид (5.36) Задавая.сь рядом значений коэффициента с, соответствую щих различным заполнениям обмоточного пространства, можно onpe• делить w с последующей проверкой на получение заданных коэф­ фициентов запаса я всех остальных параметров реле . Емкость .ТНJ · нии и искрогасительного контура телефонно,го аппарата, а также емкость станц ионного четырехполюсника снижают абсолютные искажения, и, следователыrо, при работе реле И в реальны х ус­ ловиях абсолютные искажения будут меньше заданного для рас­ чета значения Л. Это значит, что расчет реле И можно вести без учета этих емкостей. 5.13. ПРОБНЫЕ ЦЕПИ Общ и е пол ожени я. В управляющих устройст,вах АТС ве<:ьма важную роль играют пробные цепи, которые пред назначе • ны для пробы: линий (выходов) к последующей ступен и ИС!{ания при свободном ис.кании; абонентских линий на ступен и обратного предыскания; линии вызываемого абонента после выбора этой л ,1- нии на ступенях линейного или абонентского искания. При свободном искании проба линий может осуществляться двумя способами:....... поочередно или одновременно. Поочередная проба осуществляется на ступенях группового искания АТС с электромеханическими искателями путем последовательн ого опро­ бования одним реле группы линий одного направления. Такой же способ пробы используется и на ступенях предыскания в этих си ­ стемах АТС. Для поочередной пробы требуется значительное вре­ мя, но пробное устройство состоит Jiишь из одного реле. Одновре• менная проба группы линий ос ущ ествляется в маркерах коорди· натных АТС с помощью пробного устройства, имеющего число ре­ ле, равное количеству пробуемых линий. Применение одн овремен• ной пробы значительно уменьшает время занятия общих управля­ ющих устройств - маркеров. Условия работы пробных цепей при своб одном искании в А ТСДШ являются сложными, так как проба линий выполняется при высокой скорости движения щеток искателей, и время, пре­ доставляемое для пробы, называется временем пробы (tпр) ·и сос­ тавляет 15-20 мс . За это время ток, как правило, не успевает достигнут ь . установившегося значения. Такой режим ·работы проб- 215
ных uепей называют щшамическим. На ступени ЛИ АТСДШ про-: ба вызыва емо й линии произвощпся после остановки щеток ЛИ и предостав л яется большое время для пробы. Такой режим называ• ют статическим. В координатных системах АТС время пробы ограничивается в маркерах схемными способами, но режим работы пробных ue• пей менее сложный, чем в АТСДШ. При построении пробных uепей придерживаются следующих принuипов. 1. В АТС с электромеханическими искателями при трехпровод• ных ступенях искания пробные цепи осуществляются по проводу, с. Внешняя часть пробной uепи находится в испытуемом приборе (искателе, АК или РСЛ) и состоит из реле и резисторов. Реле во внешней части пробной цепи необходимо для занятия прибора . Индуктивность этого реле увеличивает время срабатывания проб- 110го реле и снижает надежность его срабатывания по · времени. В координатных системах АТС для каждого выхода на ступе• ни искания используется не менее четырех проводов, и занятие прибора к следующей ступени искания осуществляется по отдел ь­ ному проводу. Поэтому во внешней части пробной uепи находится только резистор. 2. Внутренняя часть пробной uепи имеет две обмотки реле (низкоомную и высокоомную) или низкоомную обмотку реле и: высокоомное активное сопротивление (резистор). Такое построе- • ние цепи пробы позволяет обеспечить блокировку занятой линии путем шунтирования пробующего реле малоомной обмоткой ранее сработавшего пробного реле . 3. Для большой надежности несрабатывания пробного реле при пробе занятой или неисправной линии желательно применять блокировку таких линий обрывом пробной цеп и. Для этого во внешней части пробной uепи включают головной контакт верти­ кал и МКС, блокирующую кнопку БК или контакт реле занятия релейного комплекта. 216 п п Рис. 5.23. Проба свободной линии: а) и б) виды п робных цепей; в) кривая нарастания тока в пробном реле t
К пробным uепям в система?{ А те предъявляются следующие основные требова,н-ия: срабатыва.н,ие пробн ого реле при пробе свободной линии·; несрабатывание при пробе з а нятой или неисп ­ равной линии; несрабатывание при паралл ельной пробе двум я искателями или маркерами свободной линии; удержание соедине­ ния при пробе занятой линии другим иска 1елем или маркером. ерабатываниепробноrорелеприпробе свобод­ ной л ин и и. Цепь пробы свободной линии и кривая нарастания тока в пробном реле показаны на рис. 5.23. П р и пробе свободной линии минимальный ток, получаемый пробным реле в конuе вре­ мени пробы, равен / ___И~ми="-- п.с R1 +R, +, где R1+R2 - максимальное сопротивление внутренней части проri­ ной uепи; r - максимальное сопротивление внешней части пробной uепи. Коэффиuиент надежности срабатывания по току Кер= /п.с//ер> 1, (5.37) rле / ер - паспортный ток срабатывания пробного реле. При расче ­ те величины lп.е считаем, что ток за время пробы ус п евает устано­ виться. В системах А тедШ для ступеней сво бодr1оrо искания, где имеет место · динамический режим, величина Кер буде т немного меньше рассчитанной. При ограниченном времени пробы необх оди мо обеспечить на­ дежное срабатывание пробного реле в пр еделах от в еде нно го для пробы времени tпр- Степе н ь выполнения это го требования харак ­ теризуется коэффициентом надежности ср а ба ты в ан и я пр обного реле по времени К1 = fпpftвp > 1. (5.38) Коэффициент надежности Kt можно увеличить п утем уменьшени я времени срабатывания пробного реле, которое без учета влияния вихревых токов и движения якоря равно tр= /,i+l,2+[,ln Кер с R1+R1,+r Кер- 1 где R 1, R2 и L1, L2 - сопротивления и индуктивности обмоток проб­ ного реле; r и L - сопротивление и индуктивность внешней части цепи пробы. Из указанного выражения видно, что для уменьшения i cp нужно снижать индуктивность внешней части uепи и повышать коэффициент надежности срабатывания пробного реле по току Кер­ Индуктивность L можно уменьшить либо включением резистора вместо реле, либо применением во внешнем реле короткозамкну ­ той обмотки. Первый способ применяется в А Те К, где 11спользу­ ются отдельные uепи для пробы и занятия, а второй - в А тедш. На рис. 5.24 показаны пробные uепи, имеющие одинаковые сопро­ тивления постоянному току, но различные .индуктивности. Возни- 2,11
кающая в индуктивности ЭДС преп_ятствует нарастанию тока. По­ ;ному с уменьшением индуктивности ток нарастает быстрее и вре­ ~1я срабатывания пробного реле уменьшается, 1 . Inc~ ~ :od1 Iпс . 1 П6 rL - _ ,8~L2 I 1+ 1 1 3 ~1-1 --+ --+- --t ,т-=- а) Рнс. 5.24. Пробные uепи с разл11чными внешнюш элем ентами ( а) и кμf1вые н арастания тоr,а в пробном реле (б) Несрабатываниепробногореле припробезаня." той JI ин и и. Uепь пробы занятой линии показана на рис. 5.25. Блокировка занятой или неисправной линии может осуществлять­ ся двумя способами: шунтированием пробующего реле малоом­ ной обмоткой пробного реле, ранее занявшего линию (рис. 5.25а), или обрывом· цели пробующего реле нажатием блокирующей кнопки Б/( (рис. 5.256). Обрыв цели пробы занятой линии в Рис . 5.25. Проба за:ня1'ОЙ линии • АТСК осуществляется головным контактом у вертикали МКС или контактом реле в ШК и РСЛ (рис. 5 . 25в). Для несрабатывания реле при пробе занятой линии необходи­ мо, побы максимальный ток, получаемыii пробным реле, lп.з был 218
меньше паспортного тока несраба1ывания реле lв ер- Коэффиuи­ е.нт надежности не-срабатывания пробного реле при_ пробе занятой линии равен K,icp = /.,щ)lп.а> 1, Из рис. 5.25 видно, что f= Имакс, n.з ,+(R1+R2)R1 2R1+R2 (5.39) R, (5.40) С целью увеличения Кв ер необходимо повышать внешнее сопро­ тивление. Чтобы это не привеJIО к уменьшению Кер, внешнее соп­ ротивление увеличивают после занятия линии путем включения добавочной обмотки или резистора.. При осуще ствлении блокиров ­ J{И занятой линии обрывом пробной цепи lп.з=О. в этом случае Кв ер= оо. Если за время пробы ток не успеет установиться, ю действительное значение Кв ер, будет больше рассчитанного. Следо­ вательно, при динамическом режиме улучшаются уеловия несра­ батывани я пробного реле. Несрабатывание пробного реле при нараллель­ н ой п робе с в об одной ли а и и. При действии оборудования АТС возможны редкие случаи, когда д.ва искателя или маркера параллельно пробуют одну и ту же свободную линию . Чтобы из­ бежать двойного соединения, оба пробующих реле не должны сработать (рис. 5.26). Коэффиuиентом надежности несрабатыва- Iнср п t а) о) Рис. 5.26. Параллельная проба своб одной линии: а) пробная цепь; б) кривая нарастания тока в пробно м реле 1111я при параллельной пробе служит отношение паспортного тока несрабаты вания /в ер к максимальному току в цепи пр обно го реле при параллельной пробе 111.п: Квср = lнср// > 1. n.п (5.41) Из рис . 5.26 сл. едует, Ч1'О 1-1 n.n 2 2l-9
При расч ете учитыва16т отрицательные производственные допуски д ля всех с о противлений с цеJ1ью получения наибольшего значения / 11. п • Д,ТJЯ увеличения Кн ер нужно повышать внешнее сопротивле­ ние, но это уменьшает коэффициент надежности срабатывания с ;р обного реле Кер- Следовательно, обеспечить соотношение lп.п< <lн ер в систе м ах А ТСДШ и АТСК трудно. Поэтому для устране­ н и я срабатывания пробных реле в случае параллельной пробы ог­ ра ничивают время пробы tпр, Поскольку при параллельной пробе к аждое реле получает меньший ток, чем при одинарной пробе, ьремя срабатывания реле при параллельной пробе увеличивается . Для того чтобы реле не сработало, tcp должно быть больше вре ­ мени пробы. Таким образом, необходимо обеспечивать tep ,<tпр и Lc 12.>tnp при пробе свободной линии одним peJ1e и двумя при па­ раллельной пробе соответственно. Выполнение указанных требо­ nаний в некоторых случаях не обеспечивается вследствие большо- 1·0 разброса временн.ь1 х параметров. Поэтому в маркерах ступени ГИ системы АТСК несрабатывание пробных реле при параллель­ ной про бе обеспечивается схемными решениями, ограничивающи­ ми время пробы. Удержание сработавшего пробного реле при пробе занятой линиидругим пробным реле. Если за­ нятую линию пробует другой искатель или маркер, то ток в проб­ ном реле, занявшем эту линию, несколько снижается (рис . 5.27)... п RI п .Iyii 1 1 1 ----1 - --- d) Рис. 5.27. Проба ис1<ателем занятой линии: а) пробная цепь; 6) кривая убывания то1<а в пробном реле первого ис1<ателя t Однако пробное реле не должно отпустить. Для этого необходи• мо, чтобы ток, получаемый реле / сх , был больше паспортного тока удержания !уд• Отношение этих токов представляет собою коэффи­ ц~rент надежности удержания при пробе занятой линии другим п р обным реле Kyд=fex/lyд>l. Коэффициент Куд должен быть больше единицы, что обычно нетрудно обеспечить. Одновременная проба осуществляется в пробных устройствах маркеров АТСК, где число реле соответствует количеству одновре­ менно пробуемых линий. При этом могут сработать несколько или 220
даже все пробные реле в зав11 с11мост11 от <"'Остояни я линий. Одн а­ ко обеспечивается цепь удержания лишь щ 1н одного из сраб ота в ~ ших пробных реле. Остальные реле отпускают , 5.14 . РАЗГОВОРНЫЕ ЦЕПИ Общие требования к разговорному тракту В любой системе телефонной связи должна обеспеч и ваться в ы­ сококачественная передача речи в заданном диапазоне ч а стот. Поэтому станционные четырехполюсники, обеспечивающие питан ие м икрофонов телефонных аппаратов, должны быть сим м етричны ми и иметь малое рабочее затухание. Контакты реле и искателей, образующие разговорную цепь, должны иметь низкое сопротив ле­ ние и быть стабильными . В системах АТСДШ (АТС-47, АТС-54) к станционным четыр ех ­ полюсникам предъявляются дополнительные требования. Они дол ­ ж ны обеспечивать устойчивое действие импульсных цепей и на­ дежную передачу по разговорному тракту сигналов управления лин ейных и акустических. Для выполнения указанных выше требований при построении схем станционных четырехполюсников необходимо соблюдать сл е­ ду ющие условия: элементы схемы, включаемые между разговорными проводами, должны иметь большое сопротивление токам разговорных частот, т. е. соответствующие реле должны иметь высокую индуктивнос ть; I{онденсаторы, вт<mочаемые последовательно в разговорные провода для разделения цепей питания микрофонов телефонных а ппаратов, должны быть порядка нескольких микрофарад (2- 4 мт<Ф), что позволяет уменьшить рабочее затухание станционно­ го четырехполюсника; реле и другие элементы схемы, подключаемые к разговорным проводам, не должны нарушать, симметрию разговорного тракта, чт о в противном случае при в одит к снижению переходного зат у ­ ха ния, появлению переходных разго в оров и помех. На рис . 5.28 приведена схема разговорного тракта АТС-47, из ко1 орой видно, что мю<рофон телефонного аппарата вызывающего Рис . 5.28. С хема разговорного тракта А ТС-4 7 221
абонента получает п11тание через симметричные полуобмотки реле А и полуо бм отки peJte М. К проводу Ь в !ГИ подключено сигналь­ ное реле СБ. В провод а для симметрии включена такая же обмот- 1,а этого реле последовательно с конденсатором 1 мкФ. Введение конденсатора указанной емкости не нарушает симметрии, так как ero сопротивление намного меньше полного сопротивления обмот­ ки реле СБ. В линейном искателе между разговорными провода­ ми симметрично включены полуобмотки реле И. Питающие реле А отделены от сигнальных реле и соединительной линии конденса­ торами емкостью 4 мкФ. Таким образом, схема разговорного трак­ та полностью симметрична. На рис. 5.2 9 приведена схема разговорного тракта АТС-54, ко­ торая построена аналогично системе АТС-47. Дроссель корректи- Рис. 5.29. Схема разговорного тракта А ТС -5 4 рующего контура представляет собой две симметрично включен­ ные обмотки с заземление м средней точки. Благодаря заземлению средней точки дросселя сопротивление дросселя оказывается не­ значительным для токов помех, вызванных продольной асим мет­ рией разговорной цепи, так как эти токи создают в нем магнит ­ ные потоки противоположного направления. Поэтому для токов помех индуктивность дросселя практически равна нулю. Такое включение дросселя, называемое принудительным симметрирова­ нием, позволяет в несколько раз снизить величину асимметрии и включить сигнальное реле СБ в разговорный тракт несимметрич­ но. В схеме ЛИ реле СВ включено симметрично. Последовательное включение обмоток реле А и М (см. рис. 5.28) или обмоток реле А и ВА (см. рис. 5.29) не оказывает влия­ ния на рабочее и переходное затухание разговорного тракта, так как обмотки реле М и ВА включены дифференциально. Обтекание контактов разговорного тракта постоянным то.ком Разговорный тракт содержит значительное число контактов реле и контактов «щетка -ламель» искателей, участвующих в сое­ д~нении. Сопротивление контактов реле мало и вполне стабильно. Скользящие контакты искателей «щетка -ламель», в которых при~ 22'2
менены неблагородные металлы (сталь - латунь, бронза-латунь и др.), в процессе эксплуатации изменяют свое сопротивление. Иногда это сопротивление может настолько увеличиться, что при ­ ведет к полному обрыву цепи. Изменение сопротивления скользящих 1{он та~<тов в процессе эксплуатации происходит благодаря загрязнению и окислению контактных поверхностей. Ок и слы создают тонкий, !lJIOXO прово. д ящий слой. Проводимость образующихся на поверхности контак, тов слоев находится в обратной зависимости от вели чины удельно­ г о контактного давления . При малом удельном давлении переход­ н ое сопротивление контакта для разговорных токов нестабил ь но и нзм еняется в широких пределах от всевозможных случайных причин, а также под влияннем сотрясений, вызываемых движени - ем соседних искателей. • Изменяющееся сопротивление контактов в процессе разговора в ызывает шумы и треск. Исследованиями установлено, что прол у­ с 1<ание постоянного тока через контакт ы, включенные в разговор­ ные цепи, снижает и стабилизир у ет переходное сопротивление кон­ та ктов и в з н ачительной степени устра няет возникновение шумов оо время разговора. Благопр иятное действие обтекания контактов 11 ос тоянным током объясняется тем, что прикладываемое к контак­ ту напряжение постоянного тока пробивает плохо проводящи:й сло й окислов и умень шает сопротивление контакта для разговор - 11ых ТОКОВ. Контакты коммутационных приборо в , образующих разговор- 11ый тракт на участках от пит ающих реле до телефонных аппара­ тов, всегда обтекаются током питания ми крофонов, поэто му ника - 1< их дополнительных мер не требуется. Для обтекания постоянным током контактов на остальных у 1 1 а стках разговорного тракта разделительные конденсаторы и 1,0 11денсаторы в цепях сигнальных реле шунтируются высокоом - 11 ым н сопротивлениями (более 50 кОм) . Токи обтекания контактов 0 11ень малы _:_ порядка О, 15-0,25 мА, однако эти токи вполне до ­ r г а точны, чтобы стабилизировать сопротивление конта,пов для ра зговорных токов . В пределах станции напряжение шумов не д ол жно превышать 2 мВ . За тухание станционного четырехполюсника На рис. 5.30 показана схема разговорного тракта координат- 11 о й АТС 100/2000. Для этой системы АТС станционный четырех- 11 ол юсни1< имеет наиболее простую схему , так как никаю1х допол- 11 1 1тельных функций, кроме обеспечения питания микрофонов теле­ фо нных аппаратов и передачи речи, на него не возлагается. Станш~онный четырехполюсник вносит в разговорный тракт :н1тухание Ояя , которое определяется 1<а1< половина натураль ного J1 о rарифма отн о шения моду ля полной мощ·ности в пр иемнике, . при­ ·оединенном н ~:·посредственно к генератору, к модулю полной мощ- 223
ности в том же приемнике, присоединенном к генератору через четырехполюсник: авн=+ln1~~ 1• (5. 42) где Р 1 - полная мощность в приемнике, присоединенном непос~ р едственно к генератору: р1= 1 РZаб2 I I (Zаб1 + Zаб2) 2 Р2 - полная мощность в том же приемнике, присоеп,иненном к г~~ нсратору через четырехполюсник: р2 = f~Zaб2; Zаб1, Zаб2 - входные сопротивления первой и второй абооентскю~ л 1Jний . соответственно, считая от зажимов станционного четырех~ пuлюсника. Станционный 4-по.люснин S!Ox J/01( Р ис. 5.30 Схема разговорного тракта АТС К-100/2000 , Обозначим полное сопротивление полуобмоток реле А и Б че• рез Z1 (см . рис. 5.30), а полное сопротивление двухполюсников между точками аЬ и cd - через Z2. Пользуясь ,......,;1-r~~-r--i..+э1.:.,z формулами преобразования треугольника со· Рис. 5.31. Экв11валент• на я схема для опре• деления аон противлений в трехлучевую эквивалентную звезду, получим схему, изображенную на рис, 5.31, где Za= ZiZ2 . 221+Z2 Zi l5= ---- - 221 + 2Z2 Вносимое затухание .; (5.43) 224
Для определения тока /2 воспользуемся теоремой эквивалентного генератора, согласно которой . rj /2= 00 • Zг- + Zаб:! Из с хем ы на рис. 5.31 видно, что 2ЕZб Uo,=----~ -- Zaб1 +2(Za+Zб) и Следовательно, dатухание, вноси мое станционным четырехполюсником, a0ll= - Iп ------------ • 11 N 1 2 4~ (2Z1. + Z2) 2 (Zаб1 + Zаб2)2 rде (5 .44) А= (2,~1Zаб1 + Z2Z,5 1 +, 2Z 1l 2 + 2Z!)( 2Z1Z.б2 + Z?,Zaб2 + + 2}\Z2) + 2Z!(2Z1Za6J + Z2Zaбl + 2l1Z2). При равен стве входных сопротивлений абонентских линий , под­ ключенных к станционному четырехполюснику, Zaбt = Zаб2 = Zаб, вносимое зат ухание будет равно рабочему зату х анию четыре х по­ люсника, где Zаб - в ходн о е сопротивление абонентской линии : авн = араб = ln ------- . • 1• А1 4Zi (2Zt +Z2) Zаб (5.45) где После подстановки з начения А и ряда преобразований получи\1 а0и - ара6 - ln 1+ - ----------- . (5.46) _ _ 1 4ZyZ2 (Zаб + 21) + (221 + Z2) Z~\!I 1 4Zi Zаб В условиях городско й телефонной сети затухание станuионной части тракта определяется схе мо й и пара ме тра ми элементов пи­ тающ его моста, сопротивлением термических катушек, параметра ­ ми сигнальных реле, емкостью станционного монтажа. Рабочее затухание станционной части тракта на f =800 Гц не должно п ре­ выша ть 1,3 дБ. 8 Зак. 311 225
Асимметрия разговорного травта Одним из важнейших 1'ребований, предъявляемых к разговор­ ным цепям, является отсутствие влияния отдельных цепей друг на друга. С этой целью разговорные провода -свиваются парами как в линейных, так и в станционных кабелях, а также· в станционном монта _же. Другим важным условием является обеста~чение про­ дольной (сопротивление проводов а и Ь) и поперечной (сопротив­ ление проводов по отношению к земле) симметрией. Нарушение симметрии, т. е. асимметрия разговорной цепи, является одной из причин появления помех (шумов и переходных разговоров) в те­ лефонном тракте, а следовательно, одной из причин снижения ка­ чества связи. В телефонном тракте различают линейную Ал и станционную Ас асимметрии . Как правило, линейная часть телефонного тракта симметрична, поэтому остановимся 11.а ра,с-смотрении станционной асимметрии. Станционная асимметрия или асимметрия станцион­ ного четырехполюсника возникает вследствие неравенства элскт- , рических параметра-в приборов , в1<люченных последовате..·тьно и подключенных параллельно в каждый из разговорных проводов. Та1< 1<ак положительный полюс станционной батареи з-аземлен, а сопротивление батареи для токов разговорных частот ничтожно мало, то станционная симметрия рассматривается относительно земли. На рис. 5.32 приведена эк-вивале нтная схема разговорного трак- . та, на которой ПОI<азаны мешающие ЭДС -в разго.воDных цепях, Отанционный. Ч- ПOЛtOCHUI( АЛ Ри,с, 5.32. Эквнвалентнзя схема разговорного тракта при наличии мешающих ЭДС .,· возниI<ающие за счет электромагнитного влияния соседних цепей (Е2 и Е'2, Е4 и Е'4) и переменной разности потенциалов между станционными и линейными заземл,ениями (Е1 и Ез}. Та1, как ли­ нейная цепь симмеrрична, то Е2=Е'2, Е4=Е'4 и пр:0тквополvжны по фазам. Схема измерения станционной асимметрии показ-а.на на рис. 5.ЗЗа, где Zаб - входное сопротивление, измеренное .в сторону .ли- 226
111111 между точ.кой а (или Ь) и землей; Е - генератор, ЭДС кото- 1юrо создает мешающее н.апряжение; Иn- мешающее напряжение на телефоне, создающееся за счет асимметрии станционного четы­ рехполюсника. На рис. 5.336 схема из·м ерения асимметри.и представлен.а в виде моста переwLен.ного тока. Величина станщюнн.ой асимметрии, из- Стонциою1ый 1 ч- ПOЛ.,fТCtliЦ/i {L' (lj Рис. 5.33 . С хема из~1ерения. станu 11онноi1 ас11мметрии с ~1 е ряе-мая н-а f=800 Гц, определяется отношен нем мешающего IIапряжения Ип на зажимах телефон-а с сопротивлением Zт, Вl(ЛЮ­ че11ного со СТО>fЮНЫ протнвоположной линии, к ЭДС Е, создающей эrо напряже-1п1е: А0= Un •100%, (5.47) Е Допустимая величина Ас в нера~"1онированной городской теле­ фоr-шой се-тн не должна превышать 0,7%, т. е. А 0 ::,;;·о,7%. Норма 11а ве.личшну Ас в нер,айон.ированr-юй сети более жесткая, ч.ем нор­ ма на вieJШ'Ilшy Ас в районированной сети. Поэ тому в райониро­ uанной сети Ас можно не определять, если в нерайонированной сети станци:O1-.шые четырехполюсники удовлетворяют норме. Вели­ ч11на асимм етрии телефон.нога тракта в целом на городсккх теле­ фо11ных сетях мuжет быть до 1_% . ГЛАВА 6 ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ КООРДИНАТНЫХ АТС 6. 1. ОСОБЕННОСТИ И ПР.ЕИМУЩЕСТВА КООРДИНАТНЫХ лтс Основные ае,достатки электромеханических АТС со щеточны11ш 11с1(ателями ; io сороковых годов на телефонных сетях широко применялись 1 1J1сктр омеханиqеские системы АТС с декадно-шаговыми, машшr- 111,,ми и моторны ми искателями, в которых предусмотрены индиви- Н' 227
' дуальные управляющие устройства с прям·ым способом . установле- ния соединений. В процессе длительной эксплуатации телефонных сетей были выявлены существенные недостатки, свQйственны е коммутационным системам со щеточными искателями . Основными из них являются: невысокая надежность действия коммутацион ­ ных приборов, большие затраты труда на обслуживание станци- • онного оборудования, низкое качество разговорного тракта, обра­ зованного контактами скольжения, значительное время коммута­ ции на ступени искания, сложная технология производства иска­ телей и недостаточные возможности для экономичного построения телефонных сетей. Надежность действия станционной аппаратуры в процессе эк­ сплуатации обычно оценивается числом повреждений, возникаю­ щих за определенное время, и процентом непрохождений при осу­ ществлении контрольных соединений . Наличие в искателях под­ вижных, трущихся частей и ударных усилий приводит к сравни­ тельно быстрому нарушению регулировок , износу и поломке де­ талей. Особенно это заметно в д.екадно-шаговых АТС, где свыше половины всех повреждений составляют механические поврежде­ ния в искателях: Так, на городских декадно - шаговых станциях системы АТС-54 число повреждений в коммутационной аппарату­ ре колеблется в пределах 0,4 - 0,8 за год на один номер монтир о­ ванной ем1{ости. Для устранения возникающих повреждений, ре ­ монта оборудования и выполнения профилактических проверок на АТС со щеточными искателями необходим большой техничес­ кий · ·штат. Например, трудоемкость эксплуатационного обслужива­ ния городских АТСДШ составляет в среднем 6 чел.-ч на один но­ мер в год. Серьезным недостатком декадно-шаговых систем АТС являет­ ся наличие шумов в разговорном тракте. Основной причиной воз­ никновения больших уровней импульсных шумов (свыше I мВ псоф) является скачкообразное изменение сопротивления контак­ та в разговорной цепи при вибрации щеток под влиянием удар­ ных усилий от соседних работающих искателей. В результате снижается разборчивость телефонной передачи. Электромеханические искатели имеют сложную конструкцию с большим числом разнообразных деталей. Процессы сборки и особенно регулировки искателей не поддаются автоматизации. Отличительные особенности координатных АТС Как известно, для установления соединения ме.жду абонентски­ ми линиями на телефонных сетях решаются две задачи - выбира­ ется требуемая линия с помощью управляющих устройств и обра­ зуется разговорный тракт через коммутационные приборы. В де­ кадно-шаговых, машинных и некоторых других системах АТС эти функции выполняются искателями, имеющими индивидуальны е управляющие устройства . Однако такое решение является неэко­ ;юмичJ-IЫМ, поскольку для управления на одной ступени искания 228
НЕ'обходимо около 1 с, а коммутирующие устройства заняты 13 среднем 60-80 с. Поэтому в координатных и в квазиэлектронных системах АТС применяются общие управляющие устр9йства, об­ служивающие определенную группу коммутационных приборов. В координатных системах АТС для образования разговорного тракта предусматриваются коммутационные блоки, состоящие из Г,1'\КС, а функции управления на ступенях искания выполняются общими релейными или электронными управляющими устройства­ ми (маркерами), каждый из которых обслу- живает чаще всего один коммутационный Ступень и.схания блок, насчитывающий несколько десятков вхо- 8 rJ • ВыхоrJы дав (рис. 6.1). При использовании релейных хо ы Комщ;- м а ркеров применение глубокой централизации r:7a1J'1,Pн- . " ныu илокl--f---а;,,. управляющих устроиств ограничивается сро- ком службы и временем действия реле. Более широкие возможности в этом направлении по­ являются при электронном управлении. Маркеры осуществляют искание по обход­ ным путям, которые не проходят через комму­ тационные блоки_ После выполнения функций искания маркер создает цепи для срабатыва ­ ния соответствующих электромагнитов МКС в коммутационном блоке . При этом вход блока подключается к выбранному выходу, а марке р освобождается . В многократных координатных соединителях применяются вертикали малой емкости на 10 или 20 линий, поэтому для по­ l/(оммутацuя I ~ t ,~ 1 ~~ l ...--~ ,~ 1Маркер~J~ Упра8ленuе Рис. 6.1 . Струк турная схема ступени иска• ния АТС координат­ ной системы лучения экономичных коммутационных блоков с больш ой доступ­ ностыо употребляется звеньевое включение. Главным образом ис­ пользуются двухзвенные коммутационные блоки_ В координатных АТС, как и в других современных автомати­ ческих системах коммутации, предусматривается регистровое ( косвенное) управление. В этом случае информация о номере вы­ зываемой линии принимается и запоминается регистром, который временно подключается 1< шнуровому комплекту. В процессе уста­ новления соединения регистр полученную адресную информацию передает в маркеры кодированными сигналами. В регистровых системах АТС при ' необходимости повышения числа направлений можно увеличить количест1;30 ступеней группового искания, сох­ раняя неизменной значность нумерации. Регистр по требованию маркера обеспечивает повторную выдачу цифры. Число направ­ лений на ступени Г И в регистровых системах АТС может быть более десяти, и для выбора нужного направления используются одна, две и более цифр. Поэтому использование регистрового уп­ равления обеспечивает экономичное построение сетей. Примене­ ш1е регистрового управления также позволяет уменьшить время занятия маркеров, поскольку последние не занимаются во время набора номера и получают необходимую адресную информацию быстродействующим способом. 229
Таким образом, основными особенностями координатных си­ стем АТС являются: , обходной способ установления соедине ния с применением общих управляющих устройств - маркеров; при­ менение коммутационных блоков, построенных на МКС с широ­ ким использованием звеньевого включения; регистровое (косвен­ ное) управление для гибкого и экономичного по-::троения . -сетей связи . и уменьшения времени занятия маркеров. В координатных системах АТС применяются три -вида ступе• ней искания: ступень абонентского искания АИ, ступель группо­ вого искания ГИ и ступень регистрового и-скания РИ . Каждая ступень искания выполняет определенную коммутационную зада• чу (свободное, линейное или групповое искание) и состоит из коммутационных блоков и маркеров. Количество маркеров чаще всего равно числу обслуживаемых коммутационных блоков. Ступень АИ при исходящем сообщении от абоненrа выполняет функции предварительного искания и работает в режиме свобод• ного ис~,ания. При входящем сообщении ступень АИ осущест..­ ВJ1яет функции линейного искания. Применение ступени АИ вмес• то отдельных ступеней предварительного и линейного искания по• вышает использование коммутационных и управляющих устройств и снижает таким образом их стоимость. Структурная схема соединительного тракта координатной АТС с одной ступенью группового искания и столинейными бло• ками на ступени абонентского искания изображена на рис. 6.2 . хххх Рж. 6.2 . Стр уrпурнан схема соеди11ительноrо траr<та координатной АТС с одной ступенью ГН и сто J1инейными блоками АИ Коммутационные блоки, состоящие из МКС, изображены в виде трапеций, а маркеры и регистр обозначены прямоугольниками. Число абонентских линий, включаемых в поле блока АИ, в нес­ колько раз больше количес-тва исходящих линий из блока к шну• ровым комплектам ШК. ДJ1я иллюстрации этого а6онент-ские ли­ нии включены в большее основание трапеции, обозначающей блок АИ. Количество блоков АИ зависит от емкости АТС и числа абонентских линий, включаемых в один коммутационный блок, Если емкость станции 2000 • номеров и применяются столинейные блоки АИ, то необходимо 20 блоков АИ. Для выбора нужной сто­ линейной группы используется ступень ГИ, имеющая 20 напра в­ лений. В соответствии с соотношением числа входящих и исходя• щих линий блоки ГИ и РИ также изображены на схеме в виде трапеций. 230
Пользуясь рис. 6.2, рассмотрим назначение ступеней ис1<а11ни 11 порядок уст·ановления соединения на координатной АТС. 11ри nызове станцюr абонентом (исходящее сообщение) маркер блока АИ определяет номер вызывающей абонентской лпнии и осущест­ nJ1нст выбор свободного шнурового комплекта, . доступного этой J1и1ши. Затем через блок АИ устанавливается соединение абонент­ ской тtнии с выбранным ШК. Для подключения !ЛК к абонент­ скому регистру АР применяется ступень регистрового искания Р11, с помощью которой группа ШК обслуживается определенным числом регистров. Маркер блока РИ выбирает свободный ре­ гистр, а блок Р/1 осуще.ствля-ет коммутацию. После подключения АР к вызывающей линии через блоки сту­ пеней РИ и АИ абонент получает из АР сигнал «Ответ станции» (/=425 Гц) и набирает номер. При ем1юсти станции 2000 номе­ ров необходю\10 иметь четырехзначную нумерацию абонентских лнни11. Все цифры набираемого номера (адресная информация) принимаются и запоминаются абонентским регистром. На рис. 6.2 щ1фры номера, передаваемые в регистр, а из него в маркеры, обозначены крестиками. Завершив прием всех четырех цифр номера, абонентский ре­ гистр отмечает положительным потенциалом вход блока !ГИ, сое­ диненный с занявшимся ШК. К этому входу блока подкточается мар1<ер блока ГИ (МГИ) и посылает в регистр кодированный сиг­ нал запроса первой цифры номера. На рассматриваемой АТС ем­ костью 2000 номеров, где в поле блока ГИ предусматривается 20 налравлений к блокам АИ, выбор направления производится МГ/1 по двум цнфрам - uифре тысяч и цифре сотен. Маркер бло­ J(а / Г И, получив из регистра первую цифру, посылает сигнал зап­ роса для выдачи следующей цифры. На основе полученной адр ес­ ной информации МГ И выбирает направление к нужному блоку АИ, а потом - свободную линию в этом направлении. После ко~1- мутации в блоке Г И маркер освобождается. Затем из АР отмечается потенциалом занявшийся вход в бло­ I<е АН . Ном ер этого входа определяется маркером блока АН (МАИ). По запросам МАИ абонентский регистр последовательно выдает информацию о последних двух цифрах номера. В дальн ей­ шем маркер бло1<а АИ .выбирает свободные и доступные промежу­ точные линии, а также опробует вызываемую абонентскую линию. Если она свободна, то на ступени АИ осуществляется коммутация и вход блока АИ подключается к вызываемой абонентской лини11. После этого АР и МАИ освобождаются. Сигналы «Посылка вы­ зова» и «Контроль посылки вызова» осуществляются из шнурово­ го комплекта. Из него же производится питание микрофонов ТА и удержание электромагнитов МКС в рабочем состоянии в ком­ мутационных блоках АИ и Г И_. Преимущества координатных АТС Длн телыго е производство и эксплуатация координатных АТС в различ ных странах позволили установить их значительные пре- 231
имущества по сравнению с системами, в которых применнются элеR:тромеханические искатели . Оборудование координатных си­ стем автоматической коммутации имеет значительно большую надежность действия, чем оборудование со щеточными искателя­ ми. Это объясняется применением сравнительно простых по кон­ струкции приборов релейного типа (МКС, электромагнитные ре­ ле), где нет ударных усилий и больших перемещений деталей при установлении соединения. На координатных АТС различных си­ стем в год на один номер монтированной емкости возникает 0,05-0,15 станционных повреждений, т. е. в 6 раз меньше, чем на декадно-шаговых станциях. Поэтому затраты рабочего време­ ни технического персонала для эксплуатации коммутационной аппаратуры значительно сокращаются . Применение контактов давления из благородных металлов (серебра, палладия) обеспечивает высокое качество тракта, что особенно важно для междугородных связей и передачи дискрет­ ной информации. С помощью коммутационных блоков, построенных на МКС, можно осуществить многопроводную коммутацию с целью полу­ чения четырехпроводного тракта при транзите уплотненных це­ пей. Применение звеньевых ступеней группового искания с боль­ шой доступностью для отдельных направлений D=20, 40 и 60 позволяет значительно повысить проп у скную способность пучков межстанционных линий и тем самым уменьшить затраты при строитещ,стве крупных сетей связи. Для сравнения эксплуатационных качеств основных комму­ тационных приборов координатных и декадно-шаговых АТС в табл. 6.1 приведены некоторые характеристики МКС и ДШИ-М. Как видно из таблиuы, МКС обладают по сравнению с ДШИ более высокими показателями 1<ачества конта1па, комм у тацион­ ных возможностей, времени коммутаuии и сроков службы. Одна­ ко стоимость точки коммутации при одинаковой проводности у МКС больше. Та1шм образом, 1< преимуществам координатных систем по сравнению с декадно-шаговыми системами АТС можно отнести: более высокую надежность действия коммутационной аппарату­ ры; меньшие эксплуатационные расходы по станционным соору­ жениям; хорошее качество разговорного тра~па; большие комму­ тационные возможности ступеней группового искания (число нап­ равлений, доступность, проводност~); возможность автоматизации технологичес1<их процессов при изготовлении оборудования. Координатные системы А те по своим техническим ВОЗМОЖНО· стям и экономичности построения в основном отвечают современ­ ным требованиям, предъявляемым к автоматическим системам коммутации. Они успешно используются на сетях связи всех ви­ дов. В соответствии с научно-техническими прогнозами в Совет­ ском Союзе координатные системы АТС будут широко выпускать­ ся в ближайшие 20-25 лет параллельн о с развертыванием серий• 232
Таблиц а 6.l СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАJ(ТЕРИСТИКИ ТИПОВЫХ MJ(C И ДШИ-М MI<O Характеристики 1 1 ДШИ •М 2ох2охз 10Х20Хб I0XI2>2 Качество контакта: вид Контакт давления Контакт сколь- жения материал Серебро Бронза-латунь ур овень шумов, мВ псоф <0,1 >J Коммутационны е воз- можности: числ о включенных ли- НИЙ 400 200 120 100 проводн ость линии 3 6 12 3 число одновременных соединений 20 10 10 1 Использование контакт- н ой системы: число контактов поля вертикали мкс и иска- Вертикаль Вертикаль Вертика ль !ООх 3=300 теля 2Ох3 =60 20Х6 = 120 12Х 12=144 процент использова н,ия контактов при одном соединении, % 5 5 8,3 l Время коммутации, мс 50 1 750 (cpeдil.ee для ГИ) Число циклов Срок службы Число срабатываний: удерживающе го электромагнита 6 млн. У - действия Стоимость трех провод­ ной точки ко:v~мутации, руб. выбирающего электромагнита 7,5 млн. точки коммутации - 3 млн. 0 ,22 1' JQ6 В- 0,12 ного производства квазиэлектронной техники автоматической коммутации. 6.2 . :КОММУТАЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ В координатных АТС для построения коммутационных блоков исп ользуются двухпозиционные и трехпозиuионные многократные координатные соединители. Электромагнитные реле широко при- 233
меняются в маркерах, регистрах, абонентских и шнуровых ком­ плектах. Кроме того, в маркерах и регистрах используются элек­ тронные схемы, построенные на транзисторах и диодах. В отечественных координатных системах АТС используются пять типов многократных координатных соединителей МКС, ко­ торые имеi-от унифицированную конструкцию и одинаковые габа- , риты - 630Х213Х 134 мм. Коммутационными параметрами МКС являются: число вертикалей, емкость поля вертикали и провод­ ность коммутируемых л.иний . Эти величины указываются в наи­ меновании типа МКС. В табл . 6.2 помещены коммутационные параметры и число электро маг нитов типовых МКС. Таблиц а 6.2 КОММУТАЦИОННЫЕ ПАРАМЕТРЫ ТИПОВЫХ МКС Чис.;ур эле-1<тромагнитоо Ч11сло Емность Провод- 1 1 Тнп М!(О верти ка- полн IIOCTb .лей вертикали ЛI!ННЙ в у п Двухпоз11ционный 20Х !ОХ6 20 Тр ехп озиц11онный 20Х20ХЗ 20 Двухпозиционный 10Х10Х12 10 Трехпоз1щнонный I0X20X6 !О Двухпознцнон вый I0X12Xl2 10 f1/9r:muпpudorl1toй. dxoil dертикалu. аоr:dеf \. --t> --!> -t> --!> --!> -t> fо - - t> --1> --1> --!> --!> --!> 9 -- 1> --!> --!> --!> --!> -t> 2 BЫXIJd f Рис. 6.3 . Схема контактного ПQЛЯ вертш,а­ ли дв;,хпозиционного МКС 20Х1-ОХ6 234 1 10 6 10 20 - 20 3 10 20 2 10 12 10 10 - 20 6 10 10 2 12 12 12 10 - Схема контактного поля десятилинейной шестипро­ водной вертикали двухпози­ ционного МКС 20Х 10Хб приведена на рис. 6.3. Счет линий в поле вертикал и идет снизу вверх. Провода обозначаются латинскими буквами а, Ь, с, d, е, f. Ше­ стипроводной вход вертика­ ли подключается к непод~ вижным струнам. В двухпо­ зиционном МКС каждая контактная груnпа коммути­ рует одну линию, а провод­ ность линий равна числу струн в одной вертикал и. При установлении соедине­ ния в этом МКС необходимо срабатывание двух электро­ магн итов: выбирающего В и удерживающего У. Схема контактного поля дваддатилинейной трехnро•
водной вертикали трехиозиционноrо мкс 2ох2охз показана 118 р11с. 6.4 . В этой вертикали число непо движных струн вдвое больше лроводноети коммутируе мых линий , и каждый провод входа вер­ тш<али через контакты переключающей горизонтали подключает ся посредст вом переключаю- щего электромагнита П к одной из двух неподви ж ­ ных струн. Для подклю че ­ ния входа вертикали к вы­ ходу 1 срабатывают выби- раю щий электромагнит Bl и переключающий электромагнит П1, а за­ тем удерживающий элек­ тромагнит у данной вер­ тикал и . Если нужно под­ к.ночит ь вход какой-ни­ будь вертикали к выходу 11, то срабатывают В1, П2иУ.Каквидноиз рис. 6.4, в трехпозиuиОF-r­ ном МКС в каждую ко1-r­ такт ную группу включа­ ются два выхода, напри­ мер,1и11. При работе МКС его подвижные детали пере­ ме щаются на малые рас­ сто яния, и поэтому для 1<омм утаuпи линии требу­ ется небольшое время, со­ изм еримое со временем Tpcxnpodo1J'нou. · oxoll dвртuкалu 1Р 2-Р 1'1> ii> ,р 2-Р з-t>iP Р,РР·,Р [ill @] Рис. 6.4 . Схема контактного поля в t' ~:,тик а • ли rрехпозиционноrо МКС 20Х20Х3 сра батынання электромагнитного реле. В трехлозиционном и двух­ пози ционном МКС время коммутаuии (tн) одинако-вое, поскольку выби рающий В и переключающий П электромагниты срабатывают одновременно: lи=lcp.в+fcp. у +tотn.в~50 мс. В МКС, кроме ко и ­ такто в в поле вертrшалей, имеются так называемые головные ко н ­ та кты удерживающих и выбирающи х электромагнитов . Головные ко нтакты, меняющие свое состоя.ние при срабатывании и отпуска­ нии элеюромагнитов, используются в схемах маркеров. В удерживающих электромагнитах МКС предусмотрены две об мотки. Одна из них, имеющая меньшее сопротивление, испо ль ­ зуется для срабатывания У, а вторая высокоомная - дл я ero уде рживания в рабочем состоянии. Эта обмотка применяется для умен ьшения расхода энергии. В абонентских, шнуровых, подключающих и других ре лей ­ ных комплектах отечественных координатных АТС используетс я плоск ое электромаrнит,ное реле типа . РПН, на r<отором можно раз ­ местит ь до 15-18 контактных пружин. Срок службы реле РПН 235
составляет 10 млн. , сра'5атываний. В реrистрах и маркерах, имею­ щих высокое использование, применяется реле типа РЭе-14, об­ ладающее сроком службы не менее 30 млн. срабатываний. Это · реле может иметь до 24 контактных пружи·н. В отечественных координатных Ате, особенно в усовершен­ ствован но~ системе АТеК-У, широко используются электронные схемы. Электронизация оборудования координатных Ате преду• сматривается в тех случаях, когда необходимо обеспечить неболь­ шое время действия .устройства, стабильные временнь1е парамет ры сигналов, повышенную надежность работы или сокращение габа­ ритов аппаратуры. Поэтому электронные устройства нашл'И при­ менение в маркерах, регистрах, в приборах для генерирования и приема тональных управляющих сигналов и в сигна льно -вызывных устройствах. Так, в системе АТСК-У используется электронный маркер на ступени регистрового искания для подключения вхо дя­ щих регистров, в абонентских и входящих регистрах предусмот­ рены электронные датчики импульсов постоянного тока и элек­ тронные схемы для обеспечения межсерийного интервала. На го­ родских координатных Ате в устройствах передачи и приема час­ тотных управляющих сигналов применяются э лектр онные гене­ раторы и приемники, а также электронные диодные контакты в тракте передачи сигналов. В определителях и в пробных устрой­ ствах маркеров полупроводниковые диоды служат для развязы­ вания общих точек в цепях с целью уменьшения числа релейных конт·актов. 6.3 . КОММУТАЦИОННЫЕ БЛОКИ Особенности построения коммутационных блоков В координатных системах АТС соединительный тракт состоит из нескольких ступеней искания, каждая из которых представ­ ляет собою совокупность управляющих и коммутационных уст• ройств, необходимых для выполнения определе.нного режима ис­ кания. Соединение устанавливается последовательно по ступеням искания, и поэтому выбор исходящей линии на каждой ступени искания не зависит от возможности установления соединения ПQ этой линии на последующей ступени искания. Коммутационные устройства, состоящие из МКС, объединяют• ся в коммутационные блоки, каждый из которых вместе с обслу• живающим маркером размещается на одном или нескольких ста• тивах в зависимости от числа МКС в блоке и конструкции стати­ вов. Коммутационный блок имеет фиксированные параметры - N входов и М выходов. Широко используются двухзвенные ком• мутационные блоки. Наиболее общий режим - групповое искание - выполняется на ступенях ГИ. Маркер блока ГИ прежде всего должен выбрать нужное направление в соответствии с полученной из регистра адресной информацией, а затем отыскать в пределах этого нап- 236
равления свободную линию, доступную вызвавшему входу бло1н1. Линии, включенные в поле блока ГИ, делятся электрическим спо­ собом на Н направлений с доступностью D для отдельных нап- • равлений (рис. 6.5а). В отечественных системах АТСК блоки ГИ . - N flm АИ цлиrи 1 1 мrи . ГJJ!JППО ое исханц е ll) Шl<алиП/(~ · - РИ М Рев11=/;JJ=M 1 1 1 ~ Сdоооиное искание б) _ _;ь~шi АЛ~, 1 Mt1xl rи ~ C#oooiJнoe иr:~'ание H=f;1J=Mucx 1/uнeilнoe исханив H=N; IJ= t IJJ Рис. 6.5. С'!'руJ<турные схемы и коммутационные параметры ступеней искания АТСК обычно имеют 200 или 400 выходов, которые делятся на 10-20 направлений с доступностью D = 10, 20, 40, 60. Если в блоке ГИ Н 1 н·аправлений имеет доступность D1 и со­ ответственно для Н2 и Нз направлений приняты доступности D2 и . Dз, то общее число направлений Н =Н 1 +Н2+Нз, а количество исходящих линий в блоке M=H1D1+H2D2+H 3D3 . При ув·еличении доступности для отдельных направлений уменьшается возможное .число направлений на ступени ГИ. Наиболее простой режим искания (свободное искание) выпоJI ­ няет ступень регистрового искания . Входами блока РИ являются шнуровые или подключающие комплекты, а выходами - ре г истры. Все выходы представляют собою одно направление (Н = 1), дос­ тупность в пределах которого D=M (рис. 6.56). Блоки РИ бы­ вают однозвенные и двухзвенные. При установлении со единений на ступени РИ вход блока подключается к свободному и достуо­ ному регистру. Число входов в блоке РИ всегда больше числа выходов (N>M), потому что регистры, в отличие от шн уровых комплектов, занимаются лишь на время установления соедине ­ ния. В результате на ступени РИ имеет место сжатие. В блоках на ступени АИ различают абонентские линии (N) , исходящие ли­ нии к ШК (М исх), входящие линии от последней ступени ГН ,{Мвхl - При входящем сообщении, иогда осуществляется режим 237
линейного искания, число направлений равно количеству в1<лю­ ченных абоненТС!{ИХ линий H=N, а доступносrь равна единице D= 1. При исходящей связи число направлений Н = 1, а доступ­ ность D=Mн c:s. (рис. 6.5в). Одной из особенностей Iюммутационных блоков Iюординатных АТС явлнется применение звеньевого включения. Как известно , в однозвенных схемах r<аждая точка коммутапии используется для соединения лишь одного вход а с одним выходом. В таких схемах требуется большое число точек коммутации , оавное произ­ ведению числа входов на число выходов. В системах АТС с элек­ тромеханическими искателями стоимость точек коммутации срав­ нителы-ю небольшая и поэтому допустимо их низкое и спользова­ ние. В координатных АТС стоимость точеI< коммутации более вы­ сокая и составляет значительную долю затрат на коммутацион­ ную систе му в целом. Поэтому очень важно обеспечить снижение числа точе1< коммутации для проп у ска заданной нагрузки . С этой целью в координатных АТС при построении- коммутационных бло­ ков широко пр и меняется звеньевое включение . В этом случае каждая точка коммутации используется для образования соеди­ нительных путей между различными входами . и выходами. В ре­ зультате использование точек коммутации повышается и необхо­ димое их число при заданной пропускной способности снижается . В коммутационном блоке, имеющем N входов и М выходов (рис. 6.ба), для однозвенной схемы требуется Т 1 =NM точек ком­ мутации. Если же применить двухзвенную односвязную схему (рис . 6.66), то необходимо меньшее число точек r<оммутации: T2=nAmAkA +nвmвkв=NmA +Мпв . Поскольку в односвязной схе- ме mл =kв=Ji. и nв=kл = !!..., то T2=NM(~ +- 1 -) , В приме• тн пА d~ пА няемых двухз.венных схемах всегда тв>2 и пА >2. Поэтому (~ь + ;л) < 1. В результате при одинаковом числе входоR li выходов число точек коммута·ции в двухзвенных схемах требует­ ся меньшее Т2<Т1. Если, например, на ступени ГИ необходимо обеспечить N = 20 входов и М = 100 выходов, то в декадно-шаго­ вой системе АТС, где пр ·именяются однозвенные ступени искания, потребуется установить 20 столинейных ГИ с запараллеленными полями (рис. 6.6в)_ . Число точек коммутации будет равно Т 1 = =20-1 О= 2000. В координатной системе АТС для этой ступени r И можно применить двухзвенный односвязный блок типа вход-по­ ле-вход-поле (ВПВП)' с параметрами 20Х40Х 100, где nA=5 и тв= 10 (рис. 6 . 6г). В такой схеме потребуется 3 МКС 20Х 10Х6, и количество точек коммутации будет равно Т2= NM(- 1 - +- 1 -) = 20-100(_1_+ - 1 ) =;:= . тв пА 10 5 = 2000 ·Ф,3 = 600. Таким образом. в данном примере при использовании звеньевого включения число точек ком м утации в блоке ГИ уменьшается на 238
70%. Повыше,ююе использование точек 1шммутации в двухзвен­ ной схеме объя-сняется тем, что .в каждой точке коммутации зве­ на А вход блока можно подключить не к одному выходу блока, а к любому из q выходов одного направления, включенных в ком­ мутатор звена В. Аналогично в каждой точке коммутации звена В к одному вы ходу можно подключить не один вход блока, а ,{i+ '-----у-------- . м Т,=NМ fl} ги 1 ~~)1 203" - N= 20 M=IQO Т,=N М=2000 В} 1 l!l А 10 в 1 if=2 N=20 1⁄4в= 40 М= fOO T2=N м fАв (-~ 8-+ h)= 6'00 г) I Рис. 6.6 . Схемы к сравнению числа точек КО).tмутации в однозвенных и двухзвенных коммутационных бдо• ках rи: • а) однозвенная схема (NX М); б) двухзвенная схе• ма ВЛВП Nx V А в ХМ; в) однозвенr1ый блок ГИ 20Х 100; г) двухзвенный блок ГИ 20Х40Х 100 nA==5 входов блока. Следует лишь помнить, что для обеспечеюrя одинаковой пропускной способности в двухзвенной схеме нужно иметь больше выходов, чем в однозвенной полнодоступной схе­ ме, чтобы учесть возникающие внутренние блокировки. 239
Если применяется двухзвенная коммутационная схема со связ­ ностью f Ав, где mA = kвfAв и nв = kAfAв, то qисло точек коммута­ ции в блоке определяется из выражения Т=NMfАВ(- 1 - +-'-) . тв nA При одинаковом числе входов и выходов в двухсвязной схеме потребуется больше точек коммутации, чем в односвязной, но за­ то повышается пропускная способность блока. В однозвенных схемах величина доступности на ступени иска­ ния .О, т. е. число линий одного направления, доступных входу блока, является постоянной величиной. Особенностью звеньевого включения является переменная доступность вследствие возник­ новения внутренн и х блокировок, когда свободная исходящая лн­ ния становится недоступной входу блока из-за занятости соот­ ветствующих промежуточных линий. Поэтому в звеньевых вклю­ чениях различают максимальную доступность (Dмакс), минималь­ ную доступность (D~ин) и эффективную доступность (DэФФ), при­ меняемую при расчетах оборудования. Принципы построения звеньевых включений были изложены ~ гл. 3. Ниже будут рассмотрены коммутационные блоки коорди­ натных АТС, применяемые на ступенях группового и абонентско­ го искания. Коммутационные блоки на ступенях группового искания На ступенях группового искания в координатных АТС приме­ няются двухзвенные блоки типа ВПВП - односвязные с расшире­ нием на звене А или двухсвязные без расширения. Различные блоки ГИ отл ич аются числом входящих N, промеж уточных V Ав и исходящих линий М, связностью f Ав, коэффициентом расшире­ ния ал на зве не А и коммутационными параметрами используе­ мых мкс . К основным коммутационным пара метрам блока ГИ относят­ ся: число направлений Н и доступность в направлении D. Важ­ ным преимуществом ступени ГИ в координатных системах АТС является элекТ1рическое деление поля блока на напраsления. Э-го позволяет повышать доступност ь для отдельных направлений з а счет уменьшения общего числа направлений. Рассмотрим в качестве примера трехпроводной коммутацион­ ный блок ступени Г И (обозначаемый Г И-3), применяемый на ос­ новных ступенях ГИ районных станций системы АТСК (АТСК - У). В этом б,тюке используется двухзвенная, односвязная схема типа ВПВП 80Х 120Х400. В обоих звеньях применяются трехпозици­ онные трехпроводные МКС 20Х20Х3. Максимальное число нап­ равлений Нманс = 20, а доступность может быть равна D = 20, 40 или 60. Функциональная схема этого коммутационного блока при­ ведена на рис. 6.7а, где указаны число линий, связность и коли• чество МКС. Чис.nо вертикалей в звене А равно количеству вхо• 240
дящих линий, r, поэтому . для звена А необходимо уст.ановить че­ тыре МКС 20 Х 20 Х 3. В звене В число вертикалей соответствует количеству промежуточных линий, и для этого звена · необходимо шесть мкс 2ох2охз. Определим структурные параметры рассматриваемого блока ГИ. Коэффициент расширения на звене А ал= VАв!N = 120/80= = l ,5. В коммутац ионн ом блоке предусматривается полное исполь­ зование поля в ертикал е й и поэтому нужно прежде всего опреде­ лить для звена А структурный параметр, который равен емкости применяемых ве ртик алей. В звене типа вход-поле (ВП) таким пара ме тро м является число выходов из коммутатора mл, поэто­ му тА = 20. Тогда число коммутаторов в звен е А kл= VАв!тА = = 120/20=6. Средн ее чис л о в х одов в коммутаторах звена А nA=N/kA= =80/6 = 13,13. Поскольку количество входов пА должно быть це­ лым числом, в двух комм ут аторах предусматривается по 14 вхо­ дов, а в оста ль ны х четырех - по 13 входов. Число коммутаторов в звене В, как в односвязной схеме, kв= тА = 20. Число входов в каждом коммутаторе звена В для односвязно й схемы nв=kA =6. Общее число выходов разных направлений, включенных в каж­ дый коммутатор звена В, m8= M/k8= 400/20=20. После расчета структурных параметров можно построи ть схе­ му г ру ппообразования блока ГИ 80Х l20X400, которая изобра­ жена на рис. 6.76 координатным, а на рис. 6.7в символическим способом. • На рис. 6.76 показаны номера удерживающих электромагни­ тов МКС для изображе,нных вертикалей. Например, удерживаю­ щи й электромагнит /У13 принадлежит 13-й вертикали MKCI. • Поля вертикалей, образующих схему коммутатора, должны быть запараллелены. Так, в звене В каждый коммутатор образо­ ван из шести вертикалей. С целью упрощения монтажа в рас­ с матриваемом блоке ГИ-3 коммутаторы звена В образованы в ос­ новном . из вертикалей одного МКС. Лишь в коммутаторах Х и ХХ этого звена испоJiьзуются вертикали трех МКС. В коммута­ торах // и V звена А задействованы вертикали двух МКС. Линии одного направления равномерно распределяются в поле блока ГИ-3 по всем коммутаторам звена В. В каждый коммутатор зве­ на В включается q исходящих линий одного направления. На схе­ м а х группообразования (рис. 6.76 и в) показаны линии трех нап­ равлений при q= 1, q=2 и q=З. Линии каждого направления рас­ положены в столбике и ограничены рамкой. Следует учитывать, что МКС блока ГИ-3 размещаются вместе с маркером на двух односторонних стативах. На каждом стати,ве устанавливаются пол ови на МКС звена А и половина МКС звена В, что видно из рис. 6.7в. Нумерация МКС дается в пределах статива све рху вниз, символы вертикалей одного МКС (1~ружки с черточкой) помеще­ ны в прямоугольную рамку, где указан номер МКС. Нумерация 241
вертикалей МКС приведена в кружках, а чисJJа около кружков указы~;~ают номера вх-одо·в или промежуточных линий . С помощью привед~fiной схемы нетрудно определить, к какой вертикали под­ ключен любой вход блока. Так, вход 21 бJJока под~<лючен на зве­ не А к первой вертикали MKCV первого стати в а Г И-3. На рис. 6.7г изображена схема коммутационного графа одно­ связного (fАв= 1) блока ГИ-3, на которой показаны один комму• татор звена А (точка А) и один вход этого коммутатора. Комму­ таторы звена В изображены точками с обозначениями номера коммутаторов звена В-В!, Bll-BXX . В каждый из ком~!утаrоров звена В включено .q линий одного направления. С помощью ком­ мутационного графа удобно рассматривать изменение дi:>ступно­ сти и определять количество исходящих J1иний одного направле­ ния, доступных входу блока. Из рис. 6.7г видно, что при занято­ сти какой-либо пл ВХОД блОJ{а теряет доступ лишь к q лин иям ' одного направления, включенным в соответствующий коммутатор звена В. Если же включить линии одного направления не в стол­ бец, а в строку, т. е. поместить в каждый тюммутатор звена В 20 лини й одного направления , то .внутренние бло1{ировки резко I' 1:1! 12 л 12 Л!/1 Тlll1J 242 6) л !11!1 'С>'-1+',1-1+-+t-++-хш У?О .ХХ=kв !llO 2о=тв
f2З4.f6 Н/ /1ZO в _ХПiО П/1 П?О 1 0,-®j,(Ц-;G);f @;,Clfot ®; I ®- ®;®-@-®-®-@- 0-®-®-0-®-®- (j)- •JI @- @-®-@-®-®-{jfr (1)-®-Q}0-®-®- (j)- ш ®- ®-® -@-@- ® -®- @f®I ®-л®-1 ®- ®- (j)-ф-®-0-®-®- (j)- I ®- @-®-@ - ®-®-®- 0-0-<D-(D-®-®- CD- п @- ®-®-@-@-®-®- ([):ф-®-0-®-®- 17 ®;в ш@- @;;;®-®-@-®-®- 19 @}г'~а @:lI@-;j®-@l: 2 2D406080IUO120 t9---- 1 J9? 99? 1 11 11 1 • 11 11 1 :1\1 1 1'1 11 1 11 11 1 ~00 :1 11 1 uск1пJ11щuк 1 1 I 1 лщшй'1 1 1 Нмакс=2(1 1 1 1 1 Пма1<с20,40,5/J : : i 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 11' 1 1 1 1 11 1 1 11 1 1 111 1 о -~ -- 66666 А IПШlJlYИ 1-й отати8 ГИ-J 2-и cmamuo rи-з tJ) Рис. 6.7 . Односвязный трехпроводныА коммутационный блок ГИ !ЮХI20Х140 в системах АТСК и АТСК-У: а) функциональная схема~ 6) в в) ~хемы rруnnо6бразован11Яj г1 ком• мутационный граф
возрастут. В этом случае при занятии одн<>й ПЛ вход блока ли­ шался бы доступа к 20 линиям этого направления. В результате пропускная способность блока ГИ была . низкой. Объединение двух или трех направлений с D = 20 в одно направление с D= 40 или D=60 производится посредством схемы маркера. Общее чис­ ло линий одного направления в блоке является максимальной доступностью ступени ГИ и равно Dмакс = qkв. При q= 1 Dманс= = 1 -20=20. В этом случае в поле блока ГИ можно образовать 20 направлений с доступностью D=20. Если же для всех направлений выделить по две линии в каж­ дом коммутаторе звена В (q = 2), то максимальная доступность будет равна Dмакс = 2- 20= 40. Но число направленпй при этом сокращается до 10. Используя с помощью маркера электрическое деление исходящих линий на направления, применяют при необхо­ димости увеличенную доступность · для отдельных направлений с целью повышения пропускной способности пучка линий. Однако L общее число линий всех направлений не может, естественно, пре• вышать емкости поля блока ГИ (М): М= 400= Н1·20+Н2·40+Н3-60, где Н1, Н2, Нз - число направлений, имеющих спответственно до• ступность Dмакс=20 при q= 1; Dмакс=40 при q=2; Dманс=60 при q=З. В пределах одного направления доступность является пере­ менной величиной из-за появления внутренних блокировок в схе­ ме блока при занятости промежуточных линий. Если в коммутаторе звена А нет соединений, го для входа, по которому поступил первый вызов в коммутатор, доступность DJ = Dманс = kвq. Если в коммутаторе звена А будет занят один вход (рис. 6 . 7гУ, то остальные входы этого коммутатора из-за занятости ПЛ ли• шаются доступа к одному коммутатору звена В и доступность для входа, по которому поступил следующий (второй) вызов, снижа• етсядовеличиныD2 = Dманс~q= (Рв -1)q,приq=1D2=19,Для третьего вызова доступность уменьшается на 2q, т. е. D3= D"акс-2q=k5q-2q=(k8-2)qИт.Д. Минимальная доступность возникает, если в коммутаторе звена А останется лишь один свободный вход, а остальные (пл-1) вхо­ дов будут заняты соединением. В этом случае для оставшегося входа доступны лишь mл-(nл-1) промежуточных линий, кото­ рые обеспечивают подключение входа лишь к kв- (пл -1) ком­ мутаторам в зв.ене В . Поэтому минимальная доступность в блоке Г И-3, т. е. наименьшее число линий одного направления, доступ. ных входу блока, равна Dм~ш = Dм,ко-(nА- l)q • [k 8 -(nA- l)]q. В двухзвенных блоках с расширением минимальная достушюсто больше нуля. Это объясняется тем, что в коммутаторе звена А 244
не могут быть одновременно занятьi все выходы, поскол_ьку mл>nл. На ступенях ГИ применяются таю!(е двухсвязные Uлв=2) блоки без расширения и сжатия на звене А (N = Vлв). Такой трехпроводной коммутационный блок ГИ 40Х40Х200 использу­ ется, например, на некоторых ступенях группового искания в си­ стеме АТСК (АТСК-У). Схема этого двухсвязного блока ГИ изо­ бражена на рис. 6.8а, 6. При использовании МКС 20Х20ХЗ 8 д/2 В/2 /v1 200 Fдв=2 MKC20 x20xJ а) А Вхоа А в I oJ D=20 f=2 Гl I л Рис. 6.8 . Двухсвязный трехпроводный коммутационный блок ГИ 40Х Х40Х200 в системах АТСК и АТСК-У: а) фун.кциоиальная схема; б) схема rруппообразован.ия; 11) коммута­ ционный граф звене А имеют,ся два коммутатора по 20 входов в каждом, а в звене В - десять коммутаторов. Рассмотрим изменение доступ­ ности в двухсвязном блоке ГИ для направления, где q=2. Ис­ пользуем при этом коммутационный граф (рис. 6.8в), из которо­ го видно, что коммутатор звена А соединен с каждым коммута­ тором звена В двумя ПЛ. Максимальное число линий одного направления, доступных входу, равно Dыaкc=D1=qkв=2· 10=20. При занятии одного вхо­ да в коммутаторе звена А доступность в двухсвязной схеме не снижается: D2=Dмaкc =q kв = 20. Если будут заняты два входа в коммутаторе звена А и при этом займутся ПЛ к различным коммутаторам звена В, напри­ мер к 1 и /l, то доступность также не уменьшится, поскольку в двухсвязной схеме имеется доступ к каждому из этих коммута­ rrо ров по другой свободно й ПЛ: D'з = D ~ш<с = ,20. 245
Когда при поступлении двух вызовов в коммутаторе звена А займутся обе ПЛ к од»ому коммутатору звена В, например к/, то этот коммутатор ст .анет недоступным для очередного вызова из рассматриваемого коммутатора звена А. Поэтом у доступность в блоке снижается на величину q=2: D"3 =q (kв-1) = 18 . Минимальная доступность в направлении возникает при заня• тии пА-1 входов, когда 19 входов в коммутаторе звена А уже заняты. В этом случае вход этого коммутатора имеет доступ по одной, оставшейся сво9одной ПЛ к коммутатору звена В , где включено q=2 ющий данного направления. Таким образом , в двухсвязном блоке ГИ без расширения на звене А (о-л= 1) мини­ мальная доступность Dмин=q. В координатных системах АТС, где применяются двухзвенные блоки ГИ, для расчета числа линий в пучке можно использовать понятие эффективной доступности DэФФ · Под эффективной доступ­ ностыо понимают доступность схемы однозвенного блока, экви- . • валентного по пропускной способности двухзвенной схеме блока. Таким образом, двухзвенную схему, у которой доступность при поступлении вызовов меняет ся от Dмакс до Dмин, заменяют одно­ звенной схемой с постоянной доступностью DэФФ· Эти схемы экви­ валентны по пропускаемой нагрузке потерям сообщения и имеют одинаковое число линий V в пучке . При использовании понятия эффективной до.ступности расч ет числа линий производят по фор­ муле О'Делла V=a}1 +~ . Значение эффективной доступности определяют из выраж,ения Dэфф = Dмин + 0(D-Dмин) ИЛИ D~фф = (1- 0)Dмин + 0 jj, где Dмин - минимальt~ая доступность для направления; D - мате­ матическое ожидание доступности; 0- коэффициент, зависящий от типа блока, пропускаемой нагрузки, числа нагрузочных групп и потерь сообщения. В среднем 0 = О,65--ё--O,75. Минимальная дос- nл тупность в блоке ГИ равна Dмин=(kв-- 1 -+1)q, если АВ fл в =l, о-л>1 или fлв = 2, О"л=1 . Для fл в=l Dмин=(kв-nл+1)q, поскольку mл=kв, а для fлв=2 при О"л=l Dмин=q. Математическое ожидание доступ но сти ОПJ)еделяется с ПО• мощью уравнений: D=(тА- Ут)qприfАВ=1и D=тА- "т 1 .!LприfАВ=2, ( У'' \ mA- }2 где Ут - значение нагрузю1, пропускаемой коммутатором звена А через пл входов и mл промежуточных линий блоr,а: Ут = anA. Значение а является удельной нагрузкой на один вход блока ГИ. Если принять коэффициент 0= 0,7 и нагрузку на вход блоиа а =1 =0,4 Эрл, то для односвязного блока ГИ-3 получи м 246
Dэфф = (1-0)DMIIH+0Jj = O,3 •7,?q +0,7 •14,68q = 12,59ч· При проектировании межстанционных связей для уменьшения затрат на соединительные линии повышают доступность для от­ дельных направ.т~ений на ступени ГИ. С этой целью используют для одного направления в каждом коммутаторе звена В две или т ри линии (q=2 или q=З). Увеличение параметра q с 2 до 3 поз­ воляет уменьшить число СЛ на 4-7% в зависимости от величи­ ны Ут, Эффективная доступность в направлении зависит также от коэффициента расширения ал на звене А. При увеличении 1<оэф­ фициента расширения повышается число коммутаторов в звене А и снижается число входов в каждом коммутаторе этого зв ена. Поэтому возрастает количество коммутат оров звена В, доступ­ ных последнему свободному входу в коммутаторе звена А, т. е. увеличивается минимальная· доступность. Результаты расчета структурных параметров и значений доступности для двух блоков ГИ с разли11ными коэффициентами расширения на звене А при­ ведены в табл. 6.3 . Таблица 6.3 СТРУ!(П'РНЫЕ ПАРАМЕТРЫ БЛОКОВ ГИ • Виды блоков 1 ОА 1 kA пА 1DMIIA 1 DЭФФ ори 0=Q .7 и а=О,4 Эрл 1 Число MJ<.0 20х20 .>< 3 в звене В 8Ох !20Х400 1 ~,51 6 13,3, 7,7q 1 12.бq 6 ВОх t6 0x400 810 lIq 14,5q 8 Однако при увеличении коэффициента расширения повыша ет­ ся число МКС в звене В и возрастает стоимость блока ГН . По­ этому оптимальная величина ал зависит от стоимости коммута­ ционного блока и линий, включаемых в выходы блоков Г И. В за­ висимости от назначения ступени ГИ при разработке аппаратуры выбирается оп тимальный коэффициент расширения ал. Эффективная доступность и пропускная способность в направ­ лении возрастают также при повышении связности в блоке вслед ­ ствие умень шения внутренних блокировок. Это объясняется тем, что в схеме д_вухсвязного блока ГИ коммутатор звена А соедн­ нен с каждым коммутатором звена В двумя промежуточными ли­ ниями и поэтому внутренние блокировки возникают лишь после з анятия обеих этих ПЛ. • Следует указать, что при одинаковом 11:исле точек коммутации б ольшее влияние на снижение внутренних блокировок оказы вает увеличение коэффициента расширения ал, чем повышение связ­ ности fлв в блоке. Поэтому коммутационные блоки ГИ с увели­ ченной связностью применяют лишь при невозможности эtсоно- 247
мично обеспечить заданные мощью односвязной схемы. коммутационные параметры с по• , В координатных АТС зарубежных систем, разработанных . во Франции, Англии и Швеции, на базе МКС с увеличенной емко­ стью вертикалей (28, 40, 52 линии) используются крупные двух• звенные коммутационные блоки ГИ, имеющие емкость поля 500- 1000 линий. В такие блоки можно включать большое число нап• равлений с высокой доступностью. Поэтому в указанных систе• мах АТС для внутреннего сообщения на станциях большой емко­ сти используется только одна ступень Г И. Каждый блок ГИ об- . служивается двумя одновременно работающими маркерами. При использовании блоков ГИ с большим числом входящих линий сок• ращается число маркеров, но значительно повышаются требова­ ния к надежности и скорости их действия. Коммутационные блоки на ступени абонентского искания На ступени АИ при исходящем сообщении маркер осуществ• ляет свободное искание. При таком режиме искания, как было рассмотрено в гл. 3, достаточно двух звеньев в коммутационных схемах. При входящем сообщении на ступени АИ осуществляется ли­ ней~юе искание, и вход ступен·и , должен быть подключен к опреде• ленной (вызываемой) абонентской линии. Для обеспечения не­ больших потерь сообщения нужно иметь возможность установле­ ния указанного соединения по одному из многих соединительных путей. Поэтому при линейном искании на ступени АИ использу­ ются три или четыре звена. В этом случае, как будет показано ниже, значительно повышается число путей, обеспечивающих со­ ед,инение входа ступени АИ с вызываемой абонентской линией. На рис. 6.9 приведены функциональная схема (а), схемы груп­ пообразования (6, в) и коммутационные графы столинейного (г. д) трехзвенного коммутационного блока ступени АИ, в котором на всех звеньях используются МКС 20Х 10Хб. На звене А при переходе от абонентских к промежуточным линиям предусмотрено 60 сжатие с коэффициентом аА= - =0,6. Между звеньями А и В 100 применяется односвязная схема. При исходящем сообщении вы• зывающая абонентская линия через доступные ей шесть ПЛ и соответствующие коммутаторы звена В может быть подключена ко всем двадцати исходящим линиям в блоке. Такая возможность наглядно видна из схемы r<оммутационного графа для исходящего сообщения (рис. 6.9г). Число исходящих линий, доступных входу, зависит от количества установленных соединений в коммутаторе звена А и меняется от Dманс = Мuсх = 20 до Dмин=О. На рис. 6.9в в кружках с черточками, символизирующих вертикали МКС, ука" заны порядковые номера вертикалей МКС, а около этих кружков приведена нумерация промежуточных, исходящих или вхопящи1' линий. Нумерация МКС в блоке указана римскими цифрами. 24!3
Обоснуем необходимость применения трех или четырех звен ьев при входящем сообщении на ступени АИ. Если для входящего сообщени я применить на ступени АИ двухзвенную схем у, то со­ един ение входящей линии, подключенной непосредственно к вер­ тикали звена В, с вызываемой абонентской лини ей возможно лишь через одну ПЛ, соединяющую коммутаторы звеньев В и А (рис. 6.9д). Эта единственная линия, пригодная для установления. соединения, может быть занята исходящим или входящим сооб­ щением , поэтому на ступени АИ будут возникать большие потери при входящей связи. При использовании трехзвенной схемы блока АИ любая вхо­ дящая линия, включенная в вертикаль звена С, может быть под­ ключена к вызываемой абонентской линии через доступные ей де­ сять промлиний ПЛвс и шесть ПЛАв, что видно из схемы комму­ тационного графа для входящего сообщени я, изображенного на рис. 6.9д. Между звеньями С и В предусмотрена св язност ь fвс = = 1,66, т. е. коммутатор звена С соединяется с каждым коммута­ тором звена В по одной или по двум промежуточным линиям. Из рис. 6.9в и д видно, что для соединения любого входа в звене С, например с абонентской линией 12, могут быть использованы де­ сять ПЛвс ( 1-10) и шесть ПЛАв (2, 12, 22, 32, 42, 52). Всего по­ лучается десять различных соединительных путей . Таким обра зом при участии звена С по,вышается пропускна я способность блока АИ, т. е. он может пропустить большую нагрузку при соблюдении установленных потерь сообщения. В отечественных координатных системах АТСК и АТСК - У на ступени АИ при исходящем сообщении используются столинейны~ двухзвенные блоки АВ типа ПВПВ, которые комплектуются в тысячные абонентские группы с целью укру п нения пучка исходя­ щих шнуровых комплектов И ШК. При этом каждый столинейный блок АВ является нагрузочной группой с до с тупно стью Dманс = 20 • (рис. б.10а). В системах АТСК и АТСК-У для входящего сообще­ ния также образуется тысячелинейная абонентская группа для укрупнения пучка вхолящих шнуровых комплектов ВШ К. При этом входящее сообщение осуществляется через четыре звена с использованием двухзвенных блоков CD и АВ. Кроме десяти столинейных блоков АВ в каждой абонентской группе предусматриваются три-четыре блока CD в зависимости от количества необходимых входящих линий в группе. Абонент­ ские блоки АВ используются как при исходящем, так и при вхо­ дящем сообщении . Из схемы коммутационно го графа для входя­ щего сообщения (рис. 6.106) видно, что вход блока CD может быт ь подключен к вызываемой абонентской линии через 20 ПЛсD, 20 ПЛ между блоками CD и . АВ и через шесть ПЛАв, доступных абонентской линии. При таком большом числе возможных соеди­ нит ельных путей обеспечиваются небольшие потери сообщения при линейном искании в тысячелинейной абонентской группе. Каждая абонентская линия на ступени АИ подключается па­ раллельн о в поле нескольких вертикалей МКС звена А. В отече- 249
А.АИВ а) А • ff .,._,,_..,.....-.хшк t=.::_t,",- _ - -:;:f=tff:f=l=:::f О.· ·I ...-......о 10 • k4=X -+----t-<>----"Ч-Н--1-+!Н- 6) с 10 '"I 11 IJ Л=k; 1.!) fвс= 1-2(1,55} JG д I л ш 1!l•У и 20dxorlлщll.)( -,,ниц О)
CbolfoiJнoe t1Cl(oн11c г} АЛ •ВыаыОаемая АЛ/2 А.Л вызы tJас­ ·ман АЛl2 2 В! ПЛАВ BI fj,tf' f 2 зОена вхоонщал llllH/JЛ f на JdcнcB Jзdена CI lJxotJRщaR llШttlR ! на зовнс с /lинсilнос ucxaнuc •r1) Ри с. 6.9. Трехзвенный сто линейный коммутацио нный блок ступени АИ !О(}Х Хб0Х 20/2 0: . о) фу н1щион:зльная схема; б) и в) схемы rруппообразования; г) коммутациGн­ ный граф при исходящем сообщении; д) коммутационный граф при входящем сообще нии ственных системах АТСК абонентская линия включается в поле шести вертикалей и поэтому ей доступны шесть ПЛлв- При вклю- . .ч ении абонентских линий в звене А можно применить один или два вида включения. Так, на рис. 6.9в использован только один вид включения, когда в каждую вертн1<аль любого из трех МКС включаются линии с одинаковыми ·цифрами единиц (например, 11, 21, ... , 91, 01). Если во всех МКС звена А применяется один ви д включения абонентских линий, то такое включение называет­ ся пря.мым. Оно простое по выполнению, но не обеспечивает хо­ ро шего использования ПЛлв . Это объясняется тем, что при пря­ м ом включении десяти абонентским линиям доступно столь1<0 же ПЛлв, сколько доступно одной абонентской линии, т. е. шесть. Так, десяти линиям с номерами 11, 21, ... , 01 доступны промежу­ точные линии 1, 11, 21, 31, 41 и 51, подключенные к первым или •вт орым вертикалям MKCI, II, III. Поэтому для одного десятка або­ _нен тских линий можно осуществить при прямом включении одно­ временно не более шести соединений. Используя прямое включе­ ни е; получают небольшие абонентские группы (по десяти линий), каж дая из которых обслужи_вается мелким полнодоступным пуч­ ком из шести ПЛ лв. Для повышения пропускной способности ПЛлв нужно обра­ зовать из них общий неполнодоступный пучок для всех ста або­ нентских линий, включенных в блок. При этом каждому десятку абон ентских . линий должно быть доступно более шести ПЛлв- Та- 251
ВыJыdа-. смая А АЛ 5лок AtJ Ав АИ пщ zo 20 Г/1 с л IолокСП l!l олок ел CI 20 схх. пл '--------~- ~ межilу опокамц Блок СП • б) Рис. 6.10. Функциональная схема тысячелинейной абоюонтской группы на ступени АИ в системах А ТСК и АТСК -У ( а) и коммутационный граф при входящем сообщении (6) кая возможность получается с помощью транспонированяого, т. е. перемещенного, включения абонентских линий. При простом транс ➔ понировании в з.ве,не А используются д.ва вида включения абонент­ ских линий. В этом случае МКС звена А делятся на две части с различными видами включения. Если в звене А три МКС, то в п оле каждой n ертикали MKCI и MKCII включаются, например, линии с одинаковыми цифрами единиц, а в поле каждой вертика- 252
ли MKCIII включаюrея абонентские линии с одинаковыми щ1фра ­ ми десятко,в. Подобное транспонированное включение абонентских линий для блока АВ системы АТСК показано на рис.' 6.11 . Нумерация А ® ®----® ®-0-Ф. 111 ш)@ @ @-0-0 у 1212 1 fООАП I ; (1-й durJ dхлючснця)I 1 I -ф 0:0:® @г----@ ® 1 J1 '1/1 "51 - 00 -@®@ @@j) 3242J21 т 100 АП I п т I {2- ii dшJ dхлt0че1шп) 1 1 1 1 1 1 @) ®----@ @) ®@----®@ а) Аtfонентсхие лut1uu (tlec.nmю,1. [ ооинахоdмм u циrррами е!Jин11ц,) 11 21 J14f51 б/ 71 81 9f 01 12 22 32 42 J252'128Z!ll 02 10203040J0бО70809000 ??'f?????~? 1?~??~?'?~?'? ;··· ~~~1??~~~? 10 м ••"••• 0 • • 0 if11••••• 0 " • • • 112 • ~20 '!<CJ•••••••"'••1f218•8е888"8"122 •••• 0•· ~~•• - 130 f,tKCЛ••••••••••1fJ•е8 • • 1 • 8с•132 ••••••••••140 • • •• •• ••• •1f1.•••••••••1 • • • ., • • • ,....._..jf'tt МКl'Ш 42 .' .' ' ••••• •••• . ' ..,, 111 111 111 11 11 - i1 - 1 1 1 - - - - - - - М!(СШ','' '''' • 111 111 11 11 1 1 б) Рис . 6.11. З вено А столинейного блока АВ в системах АТСК и АТСК-У: ., ,, ., ,.43 44 45 4б чl 48 4:1 JO .. ,, -;/ 1f 1f 1f а) схема транспонированного включения абонентских линий; б) схема неполно­ доступного включ ения промлиний АВ абонентских линий для первого вида включения, примененного в вертикалях MKCI и II, указана на схеме слева, а нумерация вто­ рого вида включения, использованная в вертикалях MKCIII, при- 253
ведена на схеме справа (рис. 6. l la). Из рисунка видно-, что для первого ви да включения линии с одинаковыми цифрами единиц включены в поле двух вертикалей MKCI и двух вертикалей M:КCil. Нам.ера этих абонент-ских мнrи-й помещены в кружках, расположенных горизоiпально. При втором виде вк.1ючения эти же абонентские линии с ощшаковыми цифрами единиц как бы по­ вернуты на 90° 1r помещены во все вертикали MKCIII. Кружки о с таки ми номерами расположены ыа рисунке вертикально. Отсю­ да и появилось название включения - транспонированное, т. е, пер ем ещенное. На рис. 6.11 б приведен а схема неполнодоступноr·о включения ПЛАв, на которой указаны десят1ш абонентских линий, имеющих одинаковые цифры единиц. Из этой схемы видно, что при транспо­ нированном включении вмес.то десяти мелких полнодо-ступных пучков ПЛ обеспечивается получение общего неполнодоступного пучка из 60 ПЛ для обслуживания ста абонентов. Абонентская ли­ ния при таком включении является нагрузочной группой, которой доступны шесть промлиний. Всем десяти абонентским линиям с одинаковыми цифрами единиц доступны совместно четыре проме• жуточные линии. Так, абонентским линиям с номерами 11, 21, ... ,01 доступны четыре ПЛАв с номерами 1, 11, 21, 31. Кроме того, каж­ дой абонентской линии нз этого десятка доступны еще две линии, Ii' которым имеют доступ также абонентские линии из других де• сяп<ов. Напр.имер, абонентской JJИнни 21 доступны, п.омпмо ука­ занных четырех ПЛАв, еще 42 -я и 52-я, к которым имеют доступ также АЛ с номерами 22, 23, 24, 29. При транспонированном 1жлюченни 1юзр·аста-ет число ПЛАв, доступных ощюму десятт{у абонентских линий. Та1{, для десяти АЛ с номеrамн 21, 22, ... , 20 доступны 42 ПЛ, а для десяти АЛ с номерами 11, 21, ... , 01- 24 пл. Таким образом, нагрузка, поступающая от десятков абонент­ с~щх линий, с мешивается и становится для ПЛАв более равномер­ ной. В результате при транспонированном включении пропускная епособнос.ть ПЛлв повышается при мерно на 20%. По ~той причи­ не в координатных системах АТС широко используется транспони­ рованное включение абонег-rтс1шх л~-ший. 6.4 . ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ УПРАВЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ В подавляющем большинстве систем координатных АТС сое­ динение между абонентскими аппаратами осуществля.етс.я после- - довательно по ступеням искания. На каждой ступени искания при­ .меняется обходный способ установления соединения. Выбор сое­ динительного пути на ступени искания выполняют маркеры, кото­ рые занимаются лишь на время установления соединения. В боль­ шинстве координатных АТС предусматриваются индивидуальные маркеры для каждого коммутационного _блока. 254
Рассмотрим n:1юц€сс прохождения соединения при н-ал.ичии ин­ дивидуального маркера.. При постуnл-еRии на вход бл0,ка сип1,ца занятия мар.к€р определяет н,ом:ер Бызыв.аюш::еrо вх0да и в соот ­ ветствии с выполняемой на данной ступени коммута .щиоы.1юй зад.а ­ чей ос уществляет свободное, ;груrшшюе и.11,и линейное искание. Для выбора нап ,раБления на ступенях ГИ и линий на ступени АИ м.зркер получает из регистра нео·б:ходамую .адресную и!l:!q\:>орма­ юно. Пробные цепи с целью выбора свободных и достуЛiНых щю ­ межуточных и исходящих линий осуществляюrся в обхюд комму­ таuионного бл-ока_ После завершения функций и с,кан,ия м.аркер включ:ает uегш электромагнnrов МКС в каждом ,з;13ен,е '6.лока для соединения JВхода с найденным !ВЫХ-Од,ом, п о сле чего Gс.вооож­ даеl'ся. Среднее время заиюrия маркера зависит от р,ежима :Искания. числа прньшмаемых из регистра цифр, количест ва з,веньев в б.ло!<!е и доступности в н.зв.равл:ешш. Наименьшее ,время заня тия имеет маркер пр,и свободном и-скании (РИ, АИнс.х)-200-,300 мс. Наи­ большее вре мя занят маркер при линейном искании ( АИвх) - 1000-1'500 мс_ На ступени ГИ ,среднее нр-ем я занятия маркера состав.ляет 550-650 мс . Ма~ркеры обслуживают вызовы, поступающи.е на входы блока , по си ст,еме ,с ожидант+ем. Доля задержанных вызовов Р (-у> :0) может и:зменяться в зависн'/.юсти от наr~эузш1 ма ркер а от J-Iсс ко ль ­ ких проц,ентов до 20-30% , а среднее -время ,о,к идания 'V о бЫЧ'Но не превышает НЮ-200 мс. В некоторых системах r<оо;рдннат ны х _ АТС употребля1отся групповые маркеры, обслуживающие все коммутаuионные бл о1<:и на одной ступени ис к а1-тия. Это повышает использование сло жных марк еров. Для подключения гр уп пового мар к е ра -к -одному из- ком ­ мутационных бл-оков пр именяются МЯ.G)ГС> пр :ов,одыые р елей.ны:е Jiюд­ I<лючающие устроikтва . Подобным образом работают мар 'керы па сту пени междуго р одных соедпнений в отечественных си с те мах АМТС большой емкости [ З]. Если на ступенях ис1{аняя используются большие коммутаци ­ онные блоки на нес .калька сотен входящих или абонентских ли­ ний, то п редусматривается установка двух совместно работающ их ма ркеров для каждого блока АИ и ГИ . В координ.атных си-стемах АТС используется регн.стр.овое уп­ равление вынужденным исканием, когда информация о номере вы­ зываемой абонентской линии принимается и запомына,ется регист· р ом, который по дключается к шнуровому комплекту н,а время пр-н ­ ем а и выдачи адресной 1шформ2ции. Накопленн ую ащ:н~сную ин­ ф ормацию реги-стр передает одним из удобных способо,В в ма,е~е­ р ы, другие регистры или иск.зтели А ТСДШ. Пр-и установлении соединения в кооrрдинатных АТС регистр выд ает адресную информацию, получая с:шгналы запрос.а из мар- 1\ер ов или других регистров. Передача информап_~ш из регистра мож ет о-существ.пяться различными способ.зми (ем. ,rл, 4) . • 255
С целью уменьшения времени занятия регистров и марк ер ов и ускорения соединения передача адресной информации и посыл• ка управляющих сигналов осуществляю'l.'ся в координатных АТС кодированным способом. В отечественных систе мах координатных АТС при взаимодей­ ств ии р егистров с маркерами использ уют ся три кода образова ни я сигналов: полярно -ч исловой код (К.-100/2000), мн огочастотны й код (АТСК), многопроводной код (УПА ТС, сельские АТС малой емкости, подстанции). Источником сигнальны х частот в системе АТСК. сл ужит общий электронный многоч астотный генер атор, а для приема частотных сигналов пр именяются электронные кодовые приемники КП. За каждым маркером закрепляется индивидуа льный кодо вый приемо­ перед атчик J(H П, а группа из 10-12 регистров обсл уживаетс я дву мя КПП, которые используются регистрами лишь во время ус­ тановления соединения при сов местной работе с маркерами (рис. 6.12). Подк люче ние сво бпдн ого КП П к регистру осуществля­ Уnра§л11ющ11е А IПf сигналы В г-- -- lг;,---- 1 1Аtlресная • РИ IIJHl/fCf!Mllf/llll,00 1 1АР мrи мrи !1~ кпп . +!~ Рис. 6.12. Переда'!а у пр авляющих оиг.налов '!ас тотным способом (еисте­ мы АТСК и АТСК-У) ет релейный маркер кодовых приемопередатчиков (МКП). При занятости всех КП П, доступных регистру, он ожидает освобожде­ ния одного из них. Кодовый прие­ мопередатчик в системе А ТСК (АТСК-У) состоит из электронно­ го кодового приемника, приемных реле и релейного управляющего комплекта. с целью уменьшения времени занятия маркеров и коммутаци­ онных приборов установление со• единения на ступенях ГИ и АИ в координатных АТС начинается только после окончания приема всего номера регис тро м. Если со­ хранить такие условия работы регистра при связи с декадно·шаго­ выми АТС, то для установления соединения потребуется в средне м 5-7 с, поскольку средняя длительность передачи батарейным спо­ собом одной серии импульсов с межсерийным временем с оставляет 1,5 с. Для устранения этого недостатка предусмотрено при с вязи с районными АТСДШ начинать установление соединения после прием а абонентским регистром кода декадно-шаговой Р АТС . На координатных АТС и подстанциях малой емкости, где ис­ польз у ется небольшое число маркеров и регистров , расположен­ ных на одном или соседних стативах, целесообразно передавать адресн ую инфор м ацию из регистра в маркеры многопроводным способом - по десяти проводам для каждой цифры. В с истемах АТС малой емкости с одной ступенью искания (А И) регистр, по• лучив сигнал запроса из маркера, выдает адресную инфор м ацию одновременно о вс ех цифрах номера. Многопроводной способ пе­ редачи адресной инфqрмации обладает рядом преимуществ: не 256
нужны сложные кодовые прие м опередатчики, обеспечи в ается вы­ сокая верность передачи ин форм ации, уменьшается время посыл­ ки сигналов. Многопроводной способ нашел применени е не только на АТС малой емкости, он используется и в· системе АТСК (АТСК-У) для передач и информации о последних двух цифрах из маркера блока CD в маркер блока АВ с целью уменьшения числа КПП на АТС. 6.5. РЕГИСТРЫ Классификаци я регистров Регистры, при меняемы е в координатных систе мах АТС, пред­ назначены дJJЯ приема, подсчета и з апом инания адресной инфор­ мации о номере в ызыва емой абонентской линии и передачи этой информа ции в маркеры на ступенях искания, в другие регистры своей ил и встре чной АТС и в искатели декадно-шаговых АТС . \ Регистры, используемые на городских, сельских, учрежденче­ с1<их и м еждугородных АТ С, различаются по назначению, значно­ сти, т. е. по числ у принимаемых цифр; спосо бам приема и выдачи информации; способу подключен ия к при борам соединительного тракта и систе м е обслуживания вы зово в . Кла ссификация регист­ ров АТС изображена на рис. 6.13. Реги с тры АТС' А 2 6 ВРД_ J АР,ВР 4АР,ВР ,1 АР, ВР ,f-б АР б-7 АР 18 ПР АТСК А TG'K АТСК-11 АТСК-9 К-10[1/ (РИА) (РИВ} 72000 . JJПATC Рис. 6.13 . Класоификация регистров в координатных системах АТС По назначению регистры делятся на абонентские АР, входя­ щие ВР, исходящие ИР, промежуточные ПР. Значность регистров зависит от системы нумерации, принятоii на данной станции или телефонной сети. Для городских АТС используются 5-зн ач ные, 5-6-значные и 6-7-значные регистры. При этом имеется в виду, что при развитии ГТС временно допус­ r<ает ся смещанная нумерация с различной ~начностью. !) Зак. 311 257
Во всех с,истемах координатных Ате регистры прия.имают ИJН• формацию из аппарата вызывающего абонента шлейфным спосо­ бом декадными импульсами постоянного тока по про,водам а и Ь путем размыкания и замыка·ния шлейфа абонентской лияии. Bx<J• дящие регистры на РА те и подстанциях ВРД, ВРП получают ин:­ фо.рмацию декадными импульсами батареitным способом р·аздель• но по про.водам а и Ь, исходящие регистры ИРД на РАТС и реги­ стры АМТС осущес'J)вляют прием информации из других регистров переменным током тональной ча,стоты по разговор,ным про,водам. Адресная информация из абонентских и входящих регистров вы­ дается в маркеры кодированным способом. Для ор·ганизации исходящей связи от координатных Ате к де­ кадно-шаговым, когда необходимо передавать адр.есную информа• цию батарейным способом, во многих случаях экономично преду­ сматривать в абонентских и входящих регистрах передатчик де-· кадных импульсов ПД И вместо использования дополни.тельных исходящих р.егис~:ров. ИРД. Регистры, обеспечивающие выдачу_ адресной информации двумя сrшсобами - частотным и батарей­ ным, - имеют в обозначении букву «Б» (АРБ, ВРДБ). Если на ГТС большинство районных АТС декадно-ш;аговой си­ стемы, то с целью уменьшения стоимости регистровото оборудо­ ван ия при меняю'F абонентские регистры АРБ. Та,кая схе.ма. для 158 АТСК - !-} rrи А В ---Атсдш г---,---'-----..J...._--1--.8 llCl(ameлu РИ. . "Л.Г р ,лr АТСХ-У 1\/\, или. J1JL 1\Л, пп а} rJ) Л.Л. ll МП!!ЛhСЫ постаЛ!f/1030 тшт 'VI,- переменный moff тшшль­ ной чистоты 1 1 1-'--,4'--'-;-АТСДШ 8 искателu Рис. 6.14. Схе мы с0€динительных трактов при исходпшей свя.зи от станции системы АТСК-У 1{ районлой АТСДШ: а) использование регистров АРБ; б) использование регистров АР и ИРД
станции системы АТСК-У при 5-значной нумерации с указанием способ ов выдачи информации приведена на рис. 6.14а. Абонент­ ский регистр после приема кода раnонной АТедШ занимает мар­ кер блока IГИ и, получив запрос, выдает частотным способом код РАте. Затем МГ И выбирает нужное направление, в нем свобод­ ную ел ·и посылает в АРБ управляющий сигнал «Выд ать оста ль­ ные цифры батарейным способо м». При это м освобождается !(ПП, а с пом ощью ЛДИ информация посылает ся бата рейны м способо м о последних четырех цифрах номера (Т, С, Д, Е) в искатели АТе ДШ. Если на сети РАТС координатной системы более 801/0' , то неэконо~rи чно усложнять абонентские регистры, включая в их со­ став ПДИ. В указанных условиях целесообразно при м енять более простые абон ентские регистры типа АР, а для немногочисленных СЛ к А ТСДШ устанавливать И РД (рис. 6.146). После окончания н абора всего номера АР выдает частотным способом первую циф­ ру в М ГИ, а остальные четыре цифры - в ИР Д. Исходящий ре­ гистр по ме р е приема информации передает ее батарейным спосо­ бом на А ТСДШ. В рассмотренной схеме установл ение соединения начин ается только после набора всего номера, чтобы уменьшить врем я занятия двух групповых !(П П - в АР и в И РД, которые участ в у ют при передаче информащ,iи частотным способом. Реги стры, как правило, подключаются к приборам соедйшпель­ ного тракта через однозвенную или двухзвенную ступ ень регист­ рово го искания, выполняющую функц и ю свободного искания. Для подкл ючения входящих регистров, принимающих информацию ба ­ тар ейным способом, не всегда можно использовать ступень РИ. Это объясняется тем, что входящий регистр (рис. 6.15), принима­ ющий информацию из IГИ, должен подключиться к соединитель­ ной линии за остаток ме ж серийного времени . Так, при 5-значной нумера ции после окончания передачи первой серии импульсов в 1Г И отгrу скает серийное реле, осу щ е ствляется свободное искание н подI{Лiочается ел . Для выполнения указанных процессов н еоб­ ходю 10 500-6'00 мс . Если для подключения ВРД к ел пр едус­ мотреть однозвенную ступень РИ с релейным маркером, то для дей ствия этой ступени потребуется еще примерно 200 мс. В этом случа е входящий регистр будет подготовлен к прие м у адресной инфо р~1ации т1mь через 700-8'00 мс после окончания предыду­ щей серии имп уль сов, а минимальное межсерийное время (когда аGонен т набира ет очередную цифру 1) составляет '6СЮ мс . Поэто­ му входящие рет.истры в системах АТСК и на коордпнатных под­ станци ях «жестко» подключаются к соединительным линиям без ступе1ш РИ . П ри этом на АТеК два входящи х регистра закрепля­ ются за восе мью входящими под ключающими комплектами Л КВ, котор ые выпо лняю т функции подключения регистра и трехпровод­ ного РСЛ {р и с. 6.!5а). Входящие регистры обслуживают поступа- 10щие вызовы с явными потеря ми п обр атньпvrи блокировками П [(В . Это оз1-1ачает, что пр11 за1-1ятости обоих регистров, зю<реплен­ ных за группотт ГIК.В, своб одны е приборы ·(со единителы~ые линии)
АТСДШ АТС!( АИ DСDА Лff IП! fi--.1)--/)\\~ ,,,,. LЛ.Г мгн i~ ,rпп ~ · -,--- ... а) ЛГИ АН - DСВА "1..Л.Г 6) Рис. 6.15. Схемы соединительных трактов при вхолншей связи на координат• ную РАТС от АТСДШ: а ) подключение ВРД без ступени РИ (АТСК); 6) подключение ВРД через ступень РИВ (АТСК - У) блокируются от занятия. Поэтому приходится при расчете увели­ •швать число входящих СЛ от АТедш на 2- 4% для компенсации свободных, но недоступных соединительных устройств. Среднее использование в ходящих регистров в мелких пучках на А ТСК со­ ставляет лишь 0,2 - 0,3 Эрл . Для устранения рассмотренных недостатков в усовершенство­ ванной системе АТеК~У подключение входящих регистров преду• сматривается через двухзвенную ступень РИ В типа ПВВП (рис. 6.156) с применением электронного маркера, который . обеспечи­ вает время установления соединения не более 80 мс. При этом об­ служивание вызовов происходит с явными потерями без обратны)( блокировок П КВ. Благодаря укрупнению пучка среднее использо­ вание регистров повышается вдвое, а число соединительных линий из-за отсутствия обратных блокировок уменьшается . ' Подключение абонентских регистров . к шнуровым комплектам в координатных системах Атек, Ате К-100/2000 и некоторых других о·существляется с помощью однозвенной ступени РИ (см. рис. 6.13), на которой используются коммутационные бл_оки на 20 входов и 5 выходов. В такой схеме пять абонентских • регистров обслуживают двадцать исходящих шнуровых комплеrпов ИШК с обратными блокировками. Это означает, что ИШК, не имеющие 11.оступа к свободным регистрам, становятся недоступными при свободном искании со стороны ступени АИ. Путем включения 260
И ШК одной абонентской группы в различные блоки Р И с обрат­ ной блокировкой обеспечивается полнодоступный пучок регистров по отношению к абонентским линиям обслуживаемых групп. Но при рассмотренном способе построения ступени Р И вследствие применения небольших пучков АРБ невозможно получить высоко­ го использования абонентс1шх регистров, которое составляет в си­ стеме АТСК примерно 0,6 Эрл. Кроме того, для создания обрат­ ной блокировки И ШК необходимо в пробную цепь включать боль­ шое число контактов, что снижает надежность действия аппарату­ ры. С целью устранения этих недостатков в усовершенствованной системе АТСК - У предусматривается двухзвенная ступень РИА с о б разованием крупного пучка абонентских регистров, обслужива­ ющих 120-240 И ШК по системе с ожиданием без обратных бло- 1шровок. В результате этого среднее использование абонентских регистров повышается до 0,8 Эрл. Увеличивается также использо­ вание И ШК из-за отсутствия обратных блокировок. В отличие от других систем координатных А те на сельских станциях системы К-50/200, абонентские регистры подключаются не к ШК, а непосредственно к абонентским комплектам А К. Это сделано для уменьшения проводности на ступени абонентского ис­ кания. Рассмотренные регистры являются общими приборами, кото ­ рые участвуют в установлении соединения в пределах всей сети или станции. Существуют другие координатные системы АТС, . где вместо общих регистров используются регистры на ступенях ис­ кания. Каждый такой регистр закрепляется за несколькими вхо­ дами блока и принимает 1-3 цифры, необходимые для установле­ ния соединения лишь в пределах одной ступени искания. Получен­ н у ю информацию регистр передает в маркер, который должен ус­ тановить соединение до посылки абонентом очередной серии им­ п у льсов. При таком построении АТСК общий объем регистрового оборудования увеличивается, но упрощается связь с АТСДШ. Функциональная схема регистра Рассмотрим назначение основных функциональных устройств в регистрах координатных Ате (рис. 6.16). Прямоугольниками на схеме обозначены различные функциональные устройства, а тре­ угольниками показаны контактные пирамиды, используемые для выдачи адресной информации. Взаимодействие функциональных устройств обозначено стрелками. Устройство занятия УЗ регистра состоит из реле, которые сра­ батывают при подключении регистра к шнуровому или подключа ­ ющему комплекту. Это устройство обеспечивает подготовку реги­ стра к приему адресной информации и посылку в ызывающему а боненту (в абонентских регистрах) сигнала «Ответ станции». Устройство приема информации УПИ осуществляет прием им­ пульсов постоянного то(\:а или тональных частот . В абонентских и ох одящих регистрах оно состоит из импульсного и серийных реле. 261
~ ~ '1,2 ~ AtfO/fHHП1CXIJ8 ' ::!, импульсы .,, :i:: :i:: <::, ::, :,J - Jонятие решс- t::, 1:: rnpo l1J МРИ ~~ J Осоооожrlетл ~ NШI< -~ ~ " Jottлmue <::, "<:, мrи пotlu11ei1 <::, ~ плюса ::, t ~ ::i =>с б ~- Гпrl ~ t::::J . ..__1----1 ~ J. ?Аdреснал Шtформацuл 1 с + --- нтоктная paмurla cvвni- 0 устройстdа с J ~ ,v._ ➔,1 ~oJ t<:} Сtл,;алы 11праdлениR ._______ _ ____ , Рис. 6.16. Ст,ру!{ту рная схема пятизначного абонентского р ег.истра АРБ с вы• д а ч е й адресной ииформаци.и частотным или батар е йным спосdбами Последние необходимы для создания цепей выдачи информации из счетного устройства в определенный фиI<сатор после окончания серии импульсов. Счетн,ое устройство СУ применяется для подсчета числа декад• ных импульсов в каждой серии и управляется контактом импульс-· нога реле. С этой целью состояние реле счетного устройства изме• няется при каждом отпускании и срабатывании импульсного реле. Заполщн,ающее устройство ЗУ состо!IТ из четырехрелейных фиксаторов цифр Ф, число которых на единицу меньше значности абонентского номера, потому что последнюю цифру номера запо­ минает счетное устройство. Информация о набранной цифре пере­ дается в запоминающее устройство за межсерийное время . Пира• миды, построенные из контактов фиксирующих реле, используют­ ся для выдачи накопленной информации. Переключатель фиксаторов ПФ необход!'!м для поочередного подключения фиксаторов к счетному устройству. Он пр-едставляет собою релейный переключатель, управляемый контактами серий­ ных реле С и ВС. В начале каждой серии импульсов, когда ср аб а­ тывает реле С, ПФ переходит в следующее полоiкение, подготав­ ливая цепь очередного фиксатора. 262
Устройство выдачи uнфорлщции У ВИ состоит из выдаюших pe- J i e, образующих переключатель, который по сиrнадам, получае­ мым из маркера или исходящего регистра, меняет свое положение 11 обеспечивает выдачу затребованной цифры. При этом контакта­ ми выдающих реле подr<лючается контактная пирамида соответ­ ствую щего фю<сатора. Передатчик декадных и1н пульсов ПДИ применяется в рег ист­ рах АРБ, ВРДБ и ИРД. Он служит для выдачи адресной инфор­ мации батарейным способом в приборы АТС декадно-шаrовой си­ стемы либо во входящие реги стры У АТС и подстанций. Устройство для перек л ючения на батарейный способ выдачи инф ормации Б по сигнал у из маркера подключает ПДИ к выхо­ дам контактных пирамид фиксаторов и к проводам передачи уп­ равляющих сигналов. При этом в регистрах системы АТСК (А ТСК-У) вместо кодового приемопередатчика КП П и многочас­ тотн ого генератора МГ подключается ПДИ. Освобождающее устройство О обеспечивает немедле1-шое осво­ бождение регистра при отбое со стороны вызывающего абонента на любом этапе у становления соединения. Устройство огранuче!-lи я вpore!-lu занятия ОВЗ освобождает ре­ гистр при занятии его без набора номера свыше 20-40 с. Регистр ЛРБ АТСК освобождается также после набора . номера, если або- 11ент наберет не11спользуем у ю на данной сети первую цифру. Устройс тво повторного установления соединения ПС применя­ ется в абонентских и ВХОДЯЩИХ. регистрах системы А тек (А ТСК-У) для освобождения занятых соединительных устройств о сторону вызыв аемой линии и осуществл ення второй попытки уста новления соединения. Это устройство включается, если регистр n течение 3-4 с после занятия маркера не получает от · неrо сиг­ нала запроса или получает сигнал «Отсутствие свободных соеди- 111пельных путей ». В сист еые А ТСК-У повторное устан овление со­ сдпне ния предусматривается также при получении из маркера уп­ равляющег о снгнала «Отсутствие частотной ннформаци1r». Налн- 1 111е такой возможности снижает потери сообщения для абонентов, так как rтри втором соединении вследств11е использования в мар­ IСсрах переключателей преимущества занимаются другие соедини­ тельн ые п ути. Анализа тор кода станции АКС необходим для уменьшения вре­ мени установ ления соединения при связи к районным АТС деL<ад- 110-ш аговой спстемы, когда адресная информация выдается бата­ реiiньгм способом. В случае набора абонентом кода декадно-шаrо- 11011 РАТС абонентский регнстр по сигналу из АКС занимает мар - 1<ср ! Г И, не дожидаясь окончания набора всего номера. При r,-зна чной ну м ерации устройство АКС раз ме ща ется в каждом або­ нентск ом реr11стре. Если коды РАте двух- или трехзначные, то в (' IICTeмe Атек использую тся группо вые А/(С, каждый из rюторых оГ>служ ивает 30 АРБ. Рассм·отр им последовательность рабmы функциональных уст- 1 юi'~с тв в регистре АРБ - системы АТСК при 5-знач,ной нумерация. 263
Этот регистр подключается к И ШК через шестипроводную одно­ звенную ступень РИ. ' По проводам 1 и 2 принимаются абонент­ ские импульсы, провод 4 необходим для занятия маркеров блоков Г И, провода 5 и 6 являются трактом для передачи управляющих сигналов и адресной информации, а провод 3 используется для сигнала освобождения, посьiлаемого в И ШК. Проба регистра и занятие его осуществляются ло цепям из МРИ. При вызове АТС маркер блока АВ занимает свободный ИШК, иl\1еющий в данный момент доступ хотя бы к одному свободному АРБ. Затем исходящий шнуровой комплект занимает маркер бло­ ка РИ. Этот мар~<ер определяет номер вызвавшего входа, выбира­ ет свободный регистр, доступный этому входу, вкJJiочает цепь за­ нятия и присоединяет регистр к И ШК через блок Р И. После этого вызывающий абонент из регистра получает сигнал «Ответ стан­ ции». При наборе абонентом номера кажда я серия импульсов прини­ мается импульсным реле и передается в счетное устройство СУ, в котором состояния реле меняют ся по мере поступления серии импульсов. При первом импульсе срабатывает серийное реле С, а вслед за ним - замедленное вспомогательное реле ВС. После окончания серии импульсов, когда отпус1<ает серийное реле С, но еше не успело отпустить реле ВС, через контактную пирамиду счетных реле C,t создается цепь для срабатывания одного или двух реле в соответствующем фиксаторе. Этим обеспечивается за­ поминание набранной цифры. При отпускании реле ВС счетное · устройство СУ освобождается и готово 1< приему информации о следующей цифре номера. В начале каждой серии импульсов, когда срабатывает ре .пе С, но еще не успело сработать замедленное реле ВС, переключатель фиксаторов ПФ переходит в новое положение, подготавливая оче­ редной фиксатор Ф. Последнюю цифру запоминает само счетное устройство. В 5-значном абонентском регистре после фиксации первой циф­ ры кода РАТС происходит ее анализ. Если анализатор кода стан­ ции установит, что набранный код принадлежит декадно-шаговой районной АТС, то подключается с помощью маркера кодовых при­ емников МКП свободный кодовый приемопередатчик КПП и соз­ дается подачей плюса по проводу 4 цепь занятия маркера /ГИ. С этого момента начинается установление соединения, а параллель­ но продолжается прием остальных цифр номера. Если же набран код координатной АТС, то установление соединения начинается только после приема всех цифр номера. Выдач~ регистром каждой цифры адресной информации про­ исходит при получении сигнала запроса из маркера. Эти сигналы принимаются КПП и передаются в устройство выдачи информации УВИ. Очередность выдачи цифр определяется состоянием перек­ лючателя (контактной пирамиды В) устройства выдачи информа­ ции. ~ зависимости от сигнала, полученного из ма 'ркера, подклю ­ чается еоответствующая контактная пирамида фиксации. 264
В исходном положении в КПП подключен кодовый • прием1111к 'КП. При занятии маркера блока !ГИ регистр получает из этоrо маркера управляющий сигнал «Передат ь первую цифру частот­ ным способом». В ответ на этот сигнал устройство выдачи инфор­ мации УВИ подключает первую контактную фиксирующую пира­ миду JФ, а в схеме КПП к тракту передачи сигналов вместо кодо­ вого приемника присоединяется передающее уст ройство. При этом создается на 40-50 мс цепь посылки в маркер из многочастотно­ го генератора МГ двухчастотного сигнала, соответствующего пер­ вой цифре набранного номера. ·Если в процессе установления соединения из маркера переда­ ется сигнал «Выдать следующую цифру частотным способом », то J1 ВИ через пирамиду В подключает контактну ю пирамиду очеред­ ного фиксатора. При поступлении из маркера сигнала « Повто­ рить ранее переданную цифру частотным способом» переключа­ тель выдачи информации не меняет своего положения и ранее вы­ данный из регистра сигнал повторяется. После передачи из регистра в маркер блока CD ступени А 11 последних трех цифр номера и установления соединения с вызван.­ ной абонентской линией, если последняя свободна, в регистр по­ ступает сигнал об окончании соединения. В ответ регистр посыла­ ет сигнал подтверждения полученной информации. Пол учив этот сигнал , УВИ включает освобождающее устрой ство, а последнее посылает в ИШК сиг нал освобождения. Комплект ИШК освобож ­ дает регистр, обрывая шлейф приема импульсов (провода 1 и 2). При установлении соединения к декадно-шаговой · районноi1 АТС после выбора на первой ступени ГИ соединительного пути из МГ И в регистр поступает сигнал «Передать следующие цифры ба­ тарейным способом». В регистре работает устрой ство пер е1<люч е­ ния на батарейный способ выдачи информации Б. Последнее от­ ключает (контактом 61) вход контактной пирамиды реле В от КПП и подключает его к плюсу батареи. На выходы фиксирую­ щих контактных пирамид вместо многочастотн ого генератора МГ подключается (контактом 62) контактная пирамида счет ных реле C•i передатчика декадных импульсов ПДИ. Провода перед ачи сиг­ налов отключаются (1юнтактом 63) от КП П и присоед иняютс я к П Д И. Декадные импульсы посылаются с частотой 1О имп/с при межсерийном времени 600-800 с. По окончании передачи послед ­ ней цифры батарейным способом регистр освобождается. В абонентских или входящих регистрах, выдающих информа­ цию только частотным способом, не нужны передатчик декадных импульсов ПДИ и устройство для перехода на батарейный способ выдачи информации Б. Значительно упрощается структурная схема регистра при вы­ даче адресной информации в маркеры многопроводным способом. На рис. 6.17 изображена структурная схема такого абонентского трехзначного регистра. Подобный АР используется на АТС К-50/200, где он передает адресную инфор м ацию о трех цнфрах в маркер {\ло1{а АИ. 265
После · п,риема и запоминания регистром всех трех цифр номе­ ра занимается маркер, если он свободен. Маркер посылает сигнал о выдаче адресной информации, подавая плюс на входы всех трех контактных фиксирующих пирамид. В зависимости от принятых регистром uифр плюс в каждой пирамиде фиксаторов через кон­ та~пы р ел е будет подключен к одноиу из десяти проводов. В этих целях выдачи информации сработают в маркере соответствующ ие реле сотен, десяткоя и единиц, которые зафиксируют номер вызы-. 6с с ~-_: _ 1 ~-~~ otili,dкmнaя ·aм aifo сrстноео +flCmдoii­ ~ Cfn!J!l 1 с Рис. 6.17. Структурная схема трехзначного або­ нентского регистра АР с 1Jыдачей адресной .ин- формации в маркер мноrопроводным спос-о• бом ваемой абонентской лпнии. После этого регистр освобождается. Таким образом, при многопроводном способе выдачи информации упрощается устройство регистра и уменьшается время выдачи пифр. Однако число проводов для передачи адресной информации · будет большим. В рассмотренном тре хз начном регистре их будет 30. Для прием9- импульсов посто_янного тока в регистра х АР и ВР используются им п ульсное и с~рийные реле, а подсчет числа им­ пульсов в каж:дой серии производится счетным устройством СУ. Последнее управляется конта1пом импульсного реле И и поэт ому меняет свое состояние при каждом срабатывании и отпускани[f этого реле. Таким образом, число тактов действия СУ вдвое боль­ ше числа поступающих импульсов. Поскольку максимальное чис­ ло имп ульсов при ·наборе цифры равно 10, СУ должно обеспечи- вать не менее 20 состояний. • Определим минималыюе число реле, необходимое для постро­ ения счетного устройства. Реле является двоичным коммутацион­ ным прибором, т. е. имеет два состояния - рабочее (1) и покоя (О). С хема из двух реле может иметь четыре состояния, а при трех реле число состояний схемы повышается до восьми. В общем виде число состою1ий релейной схемы определяется выражением S=2n, где 2 - основание степени - соответствует числу состояний приме­ няемого коммутационного приб ора, а показатель степени п - чис­ ло приборов (реле) в схеме. Для получения необходимых двадцати состояний в СУ должно быть не менее пяти реле (S=25 =32). Для упрощения счетного 266
кода и счетной контактной пирамиды в регистрах широко 11t110J i1, зуется шестирелейное счетное устройство. Во многих регистрах применяется, например, кольцевое счетное устройство, имеющее простой счетный код (табл. 6.4). В этой схеме первые пять им­ пульсов подсчитываются с помощью реле Р 1-РБ, а при подсчете серии из 6-10 импульсов еще раз (по кольцу) действуют peJJe Р 1-РБ, но участвует также реле Рб. Такая схема используется в абонен тских регистрах сельских координатных АТС (К-100/2000, К-50/200). • Таблиц а 6 .4 СЧЕТНЫР! !(ОД В РЕГИСТРЕ АТС К-100/2СОО Существуют и другие схемы счетных устройств в релейных реги ­ страх. В ,абонентском и входящем регистрах системы А ТСК для с че ­ та импульсов применяется шестирелейное счетное устройство, име­ ющее код, удобный для эксплуатации и построен11я с четной кон­ тактной пирамиды (табл. 6.5). Реле обозначены таким образом, что сумма индексов действующих реле соответствует числу приня­ тых импульсов. Таблиuа 6.5 СЧЕТНЫР! !(ОД В РЕГИСТРЕ СИСТЕМЫ АТСК Запоминающее устройство в регистрах последовательно прини­ мает из счетного устройства информацию о цифрах номера вы­ зываемой абонентской линии и запоминает ее с помощью фиксато­ ров. Последняя цифра номера обычно фиксируется самим счетным устройством, и поэтому число фиксаторов в регистре на единицу меньше значности абонентской нумерации . Поскольку каждая цифра номера может иметь десять значений 1, 2, ... , 9, О, то схема ф llксатора должна обеспечивать не менее 10 различных состоя­ н и й. Поэтому каждый фиксатор состоит из n=4 реле, что обеспе­ чи вает 16 состояний. Из них шесть состояний не используются. Применяемая нумерация фиксирующих реле позволяет легко оп- 267
ределить запоминаемую : цифру путем суммирования индексов сра­ ботавших реле. Лишь для цифры О это условие не выполняется . . Рассмотрим построение фиксатора цифры на примере регист­ ра системы АТСК. В табл. 6 .6 указан фиксирующий код, а на рис. 6.18 приведена с хема фиксатора и контактной пирамиды счет­ ного устройства. В схеме фиксатора используются реле Фl, Ф2, Ф4иФ7. Таблиц а 6.6 ФИКСИРУЮЩИЙ КОД В РЕГИСТРЕ СИСТЕМЫ АТС!( Цифры Фl Фl Ф2 ФlФ2Ф4 Код фиксации ф] Ф2 Ф4 Ф7 Ф2 Ф4 Ф4 Ф7Ф7Ф7 После окончания с ерии импульсов, на время замедленного от­ пускания вспомогательного серийного реле ВС, плюс подключает­ ся к вершине счетной контактной пирамиды и создается цепь для срабатывания в схеме фиксатора одного или двух реле в соответ­ ствии с кодами фиксации цифры. Каждое из сработавших фикси- . + ос....__/с rг=-- - - - - - -_, Контактная / pJ - 1-------. \ пupaмuda / ~р7 ,, \"'т~е+С• lc!_ _ _ _ _ь_!_! ,i пс пс пс........~ пс t Г,,1,+J- ,,,1 ,;_1 - .. ,,~- ,,,1 #_1i ,,,,,, .. ., : "rl 500-I ;'1 7;1 "' 17;1 " 7 17;1. i : ,,, l f2J Ф4] f7]( 1 !}!!_ _ ____ fflu кcamop ___ _ +l Рис . 6.18. Фиксатор и контактная пирамид·а с'!етноrо устройства або• нентскоrо регистра системы АТСК . рующих реле удерживает второй обмоткой. Обычно фиксирующие реле обозначаются двухзначными индексами (Фll, Ф51), где пер­ вая цифра указывает порядковый номер фиксатора, а вторая циф• ра является индексом самого реле. 268
Информапия из регистра 11ыдается с помощью схем, - 1<011 •111 11 r ных пирамид, построенных на контактах фиксирующих или счет­ ных реле (для последней цифры). Контактная пирамида фиксато­ ра может иметь на выходе четыре, пять, шесть или десять прово­ дов в зависимости от способа и 11аправления выдачи информации. Так, в регистре АРБ системы К-100/2000 информация в КПП вы­ дается по шести проводам. В регистрах системы АТСК пирамида фиксатора подключается пятью проводами к многочастотному ге­ нератору и в зависимости от состояния фиксирующих реле _ фор• мирует один из десяти двухчастотных сигналов, который через передающее устройство КП П направляется в маркер или регистр ИРД. На рис. 6.19 показана схема контактной пирамиды фикса- ,< поикпючшощим реле tJpyгux -----...;~.-.· хонта1<тных пирам110 f/19 (а) ~кпп мr d) Рис. 6.19. Контактная пирамида фиксатора регистра АРБ системы АТСК для выдачи информации двухчастотным сигналом; а) ' принципиальная схема; 6) структурная схема тора АРБ систе мы АТСК. Пирамида каждого фиксатора подклю­ чается _ к КП П контактами соответствующего реле В устройства выдачи информации. Многочастотный код «2 из 5», применяемый в системе А ТСК, указан в табл. 4.2 . При посылке управляющего сигнала батарейным способом де­ кадными импульсами пирамиды фиксаторов по очереди подключа­ ются четырьмя проводами к счетному устройству передатчика де­ кадных импульсов и обеспечивают соответствие числа посылае­ мых импульсqв с . зафиксированной цифрой. На АТС малой емкости и на координатных подстанциях, где информация выдается для каждой цифры по десяти проводам, контактная пирамида фиксатора выполняет роль дешифратора, преобразующего примененный код фиксации в декадный сигнал. На рис . . 6 .20 приведена схема одного дешифратора входящего ре­ гистра ВРП координатной подстанции ПСК-1000~ Этот дешифра- 269
тор nостроен на контактах фиксирующих реле Фl, Ф2, Ф4 и Ф8. Код qтксации указан рядом со схемой. Передатчик декадных импульсов ПДИ используется в регист• рах АРБ, ВРДБ и НРД системы АТСК для посылки декадных имnульсов постоянного то.ка батарейным способом в искатели де• кадно-шаговых АТС и в _регистры координатных 'УАТС и подст-ан• щ1й, Таrюй передатчик экономично применять в абонентских и б......._+ Кои ffJllKfJaццц • фf Ццrрра f-(flt l " 2- ({12 ,, J-rpf, rpz ф~ ,,] Ф"] Ф•~ ., 4- rp4 ,, ,f-rpf f/14 ,, 6- f/12, rp4 " 7 - fllf, '/12, rpt; ф8l rp8 ф81 12 f!U 8маркер f 1 " в- lf18 Маркер ,, 9- rpf qз9 8204б1 gJiJ7 11 а- rpz 'РВ а, Рнс. 6.20 . Контактная пирами да фиI<сатора реrи.стра для выдачи информации в мар!(ер мноrопроводным способом (подстанция ПСК - 1000): а) принципиальная схема; б) структурная схема входящих регистрах, если возникающее при этом увеличение их стоимости меньше затрат на установку исходящих регистров Н Р Д. I-la сельских координатных АТС системы К.-100/2000 также приме• няются регистры АРБ с передатчиками декадных импульсов. Передатчи1< декадных импулыюв в регистрах АТСК и К-100/2000 насчитывает 12 реле и .состоит .из след_уюшю: устройств (рис. 6.2Iа): двухрелейного четырехтактного импульсника (реле ДИ 1 и Д И2); счетного устройства декадных импульсов для выда­ чи числа имnульсов, соответств ующег о заф~и-ксиμо~занноii uифре (шесть реле Pl-PO); стоиор110го реле СТ, к0тороеrгриотпускании nрекр·ащает 'Передачу имиу'Льсов; форм•rгрова-геля межсер-ийноr0 интервала времени (реле ВН) для обеспече1л-1я межсерийноrо времени !мс = 600-+- 8 .00 мс; peJ1e конrунэля линий К.Л, срабатыва­ ющего при подкточении ·на встречноii ст·аншш rгриемП(')Т<9 Iп1mульс• ного реле. С ц-елыо переключения щ~пей пр-и -въща'Че ·адресной ин­ формаuин б-атарейнътм способо м в 1Уеrист-ре исп0J1Ъзуется р·еле Б. После получения 1юд-овъIм пр·иемником ситнала lf3 маркера о переходе на 'Выдачу ·адресТiоЙ инф~м-ации батарейным способо м в устройстве ·выдачи инф0Ji)мащн1 С!')аб-атывает определенно-е выда• ющее реле В и подключает кспrтактную п11рами-ду соответствующе- го фиксатора. • К прЬ-вод<~-м а 'И Ь -тракта передвчи с-игналuв ко-нтактом б 1 реле Б п.одключается контрольн0е рел ·е КЛ, ·ср 0абаты'Вание 1<0торо• 270
го свидетельствует о готовности импульсного р еле в прибор~ встречной АТС к приему серии импульсов. Кроме того, реле В подключает выходы фиксирующей пирамиды з.аrшминающего уст" ройства к контактной пирамиде счетных реле ПДП, на вх оде КО 4 ti:opoй находит,ся стопорное реле СТ. Последнее срабатывает ч_е" 11.лра6ллющие fJll&нoл.ы (1 t.лл.. .§ '1.П.Г df К/Т oJ Рис. 6.21. Передатчик декадных импульсов ПДИ в регистре системы АТСК: а) упрощенная принципиальная схема; б) график действия релейного ИМПУJIЬСНИКа рез контакты действующих в фиксаторе реле и rшнтакты еще не работающих реле счетного устройст,ва ПДН. Сработавшее реле СТ удерживает через свой контакт и включает реле ВИ. Реле ВИ включает четырехтактный импульсник, состоящий из двух реле ДИJ и ДИ2, который посылает импульсы по проводам а н Ь. Настройка частоты посылки импульсов производится изменени ➔ ем времени отпускания реле ДН 1 и ДИ2 с помощью перемен, ных резисторов R1 и R2. График действия реле импульсника приведен на рис, 6.216. Импульсы, генерируемые импульсником, поступают и в счетное устройство ПДП, действие котороtо аналогично работе подобной схемы, служащей для подсчета абонентскях импульсов. Когда число импульсов, принятое счетным устройством, совпадает с зафиксированной цифрой, т0 контакта.ми счетных peJle Р 1-Р7 -271
обрывается цепь стопорного реле СТ. После отпускания реле СТ выключается импульсник и обрывается цепь реле ВИ. На этом оканчивается посылка серии импульсов. Реле ВИ имеет увеличен• н о е время отпускания, определяемое временем разряда конденса• тора 100 мкФ через обмотку реле и переменный резистор R4. Этим обеспечивается необходимая длительность межсерийного времени порядка 600-800 мс. Контактами реле СТ и ВИ созда• ется цепь перехода устройства выдачи информации в следующее положен ие . Начинается п осылка очередной сери!;! импульсов. Пос• ле выдачи последней серии импульсов регистр освобождается. Практика эксплуатации регистров системы АТСК показала, что параметры импульсов, посылаемых ПДИ, и длительность меж­ серийного времени не являются постоянными и требуется перио. дическая настройка. Поэтому в усовершенствованной системе АТСК-У для повышения надежности действия и снижения затрат на эксплуатацию оборудования применили в ПДИ регистров элек; тронный датчик импульсов и межсерийного интервала времени ЭДИ. Упрощенная схема ЭДИ, используемая для передатчика де1<ад• ных импульсов в регистрах АРБ и ВРДБ системы АТСК-У, изо- . - 508 Г Ycmprnicml; - lмежr:11р1111ного ff интерtf11л11 Upe,v,cнu / / !J/к ( 1 +1 ?f, '"V1J"' - 6 S/0 !( S/0 Д/0 Дfl дll +) 8 с<1етное устрой ~·тоо пди r(pffЛIJ ст / / / 8ыxouн(fii. каскаd 11 сполн11тельнык цепеii. / Рис. 6.22. Элек-гронный дат,шк импульсов и устройство межсерийного интер­ вала времен,и в реги ст ре системы А~СК-У бра~ена на рис. 6.22. Она состоит из трех частей: устройства меж, серийного интервала времени на транзисторах Т1 и Т2, обеспечи• еающего tм2.,~ 650.:t800 мс, генерато,ра Пtрямоу,rоль·ных импульсов 272
на транзисторах ТЗ и Т4 (мультивибратора), формирующего им ­ пульсы с длительностью tp=tв=50±5 мс, и выходного каскада ис­ полнительных цепей для передачи импульсов в АТСДШ и в счет­ ное устройство ПДИ. Выходной каскад состоит из двух электрон­ ных ключей (Тб и Т7) и двух транзисторных инверторов (Тб и ТВ). В схеме ЭДИ для TJ и Тб используются · транзисторы КТ601А типа п-р-п, а в остальных схемах применены транзисторы МП26А типа р - п-р. Управление действием электронного датчика импульсов осу­ ществляется с помощью рабочего контакта стопорного реле СТ. • Последнее для выдачи серии импульсов срабатывает через кон: тактную пирамиду соответствующего фиксатора регистра и кон­ тактную пирамиду счетного устройства ПДИ (см . рис. 6.21). При срабатывании стопорного реле в электронном датчике сна·чала обеспечивается межсерийный интервал времени 650 - 800 мс, а затем начинается посыш<а серии импу.пьсов. Из схемы ЭДИ им ­ пульсы батарейным способом передаются в приборы декадно-шаго­ вых АТС или в регистры У АТС и подстанций, и одновременно им- · пульсы направляются для контроля в счетное устройство ПДИ. Когда счетное устройство получит число импульсов, соответству­ ющее зафиксированной в регистре цифре, то выключается цепь стопорного реле СТ и посылка серии импульсов прекращается. За­ тем снова срабатывает реле СТ и после межсерийноrо интервала времени посылается следующая серия импульсов. Рассмотрим действие схемы ЭД И. В исходном состоянии, ког­ да контакт стопорного реле разомкнут, транзисторы межсерийно­ го устройства Т 1 и Т2 закрыты, так как на эмиттер Т1 не подает ­ ся минус батареи. При этом конденсатор С/ заряжен по цепи: -60В, стабилитрон ДЗ, диод Д2, конденсатор CJ, резистор Rl, диод Д 1, плюс . Когда срабатывает стопорное реле и замыкается его контакт ст, управляющий действием ЭД И, конденсатор С 1 перезаряжается по цепи: - 60 В, резистор RЗ, контакт реле СТ, С 1, резистор R2, плюс. Пр,и этом конденсатор С 1 разря­ жается, а затем заряжается в противоположном направле­ нии. В . результате на . базу транзистора Т 1 через диол. Д2 поступает положительный потенц иал и транзистор Т1 типа п-р-п открывается. Тогда отрицательный потенциал подается на базу траюистора Т2 типа р - п-р, который переводится в режим на­ сыщени я и осуществляется пуск мультивибратора для посылки се­ рии импульсов. Длительность межсерийного интервала определя­ ется временем перезарядки конденсатора С 1. Стабилитрон Д,З поддержив ает постоянство напряжения в цепи заряда конденсато ­ ра С/. Настройка му.r~ьтивибратора для обеспечения· необходнмых вре ­ ме,нньrх параметров импу.r~ьсов {tp и tз) осуществляет,ся измене­ нием величины сопротив.r~ений Rбз и Rб4 в базовых цепях транзис, торов ТЗ и Т4. В исходном · положении мультивибратора транзис­ тор ТЗ открыт, а Т4 закрыт из-за обрыва эмиттерной цепи. После окончания межсерийногО интервала времени, когда открывается 273
транзистор Т2, н_а эм,и.ттер Т4 подаетоt положительный потенцn• ал qерез диод Д7. При этом Т4 открывается, а ТЗ закрывается. Возникает автоколебательный режим работы мультиви.братора. Постоянство напряжения. в цепях заряда кондеRсаторов С2 и СЗ поддерживается с1:абилитроном Д8. Импуль.сы, генер·ируемые муль­ тивибратором, снимаю1:ся с коллектора транзистора Т4 и пода• ются в выходной каскад через транзисторный инвертор Тб (тран• зистор типа h-p-11.) . Электронные ключи Тб и Т7 при отпирании создают отрицательн_ые и полож.ительные посылки токов, ПQдавае~ мые на ттрQвода а и Ь через резисторы с сопротивлен_ие м 510 Ом. В оп{рытом. положении транзистора Т4, когда емкость С2 разря• жается через Rб4 и Rнз, положительный потенциал с коллектора Т4 пост у пает на базу транз .и.стора Тб (типа п-р-п),. Это~: сигнал . инвертируется,. и минус подается на базу электронного ключа Тб, Последюrй открывается, а на провод Ь поступает отр ицательный сигн·ал . КрQме того, через транзи.с:rор Тб подается минус на базу электрон-нога кл.юча Т7, rюгорый также открывается и подает по• ложительный, сигнал на провод а. Длительность посылки импуль~ са t:r: определяется временем разряда конденсатора С2 и может при настройке ЭДИ изменяться подбором величины Rб 4-- В закры• те·м состоянии транзистора Т4 электронные ключи_ Тб и Т7 закры• ты и обеспечивают требуемую длительность паузы tp. Одновременно с· посылr<ой на встречную станцию серии декад­ ных импульсов электронный ключ Тб подает через и.нвертор ТВ по­ Jюжител,ьные импуль.сы в контролирующее счетное устройст.во ПДИ. Кроме тоr0, длJ:Ь сохранения нормальной дли.тельности пос­ ле.днего импульса с колл.ектора Т7 пл.юс поступает на обмотку реле СТ, что задерживает его отпускание. Декадные импульсы посыла~ ются из регистра АТ.СК -У со ере-дней частотой f= 10 им.п/с. Пр1-1 этом длительность импульса tэ = 45-ё-5O мс, а длительность па узы fp = 50....., --55 мс. Если принять tp=i3 =5O мс, то при емкостях в. схеме мультивибратора С2=С4=4 мкФ величины базовых сопротивле• ний равны R63.=R 64 =tp/O,7 С2=50 • 10-3/0,7 •4 •10-6 = 18 кОм. 6.6 . МАРКЕРЫ КООРДИНАТНЫХ СИСТЕМ АТС Нааначение фуmщиональных устройств Маркеры в координатных системах АТС обслуживают коммута• ционные блоки ~1 предназначены для создания · цепей при выпал, н ении вынужденного и свободного искания в процессе установле­ ни_я соединения на ступени искания. Схема маркера состоит из функциональных устройств, выполняющих опред еле нные задач-и. Ра с смотрим назначение и функции различных функциональных устройств в маркерах. Оrцэ.еделитель входов ОВ необходим в каждом маркере для фик~В.llИИ номера вызывающей входящей линии. Контактами реле определит~ля в,ходов включаются цепи для пробы промежуточ~ вы:х л.иний, д,осту.пных вызваsшему входу. Кроме того, реле опре- JУ4
д елителя входов подключают к входящеА линии кодовый при~мо­ пс редатчттк ( Mf Н, МАИ) и участвуют в создании цепей включе­ ни я электрО'Маrн11тов мкс. Абонентский определитель АО необходим только в маркере на ступ ени абонентского искания для определения при исходящей свя зи номера вызывающей абонентской линии в пределах ком м у­ таци онного блока ступени АИ. В процессе .входящего •соединения аб онентский определитель является фиксатором номера . Он при­ ни мает из ,регистра непосредственно или с помощью КЛ П инфо р ­ мацию о последних дву_х цифра.х номера вызванной абонентскоii линии. Реле абонентского определителя создают цепи для пробы пр омежуточных линии, которые доступны абонентской линии. Пробное устройство ПУ является основным функuиональным устройством во всех маркерах и предназначено для выбор_а проме­ жуточной и исходящей линий. При звеньевом построении комму­ тац,ионноrо .б.дG.к.а Л У осуществля.ет ,обусловлен.ное искание, выби­ р ая свободаы.е исходящую и .промежуто~ную лап.и.и, доступные вы­ зы ,вающему вхоцу . Про.бные реле соJЗместно с ,р.ел.е определителей включ.ает uen.и электром.агнитов .МКС в звеньях бло.ка для созда­ н ия комм_утаuионного тракта · через .выбран1Ные промеж_уточную и и с х одящую линии. Фиксатор ,направления ФН исп ользуется в маркере блока сту­ пени rруппо1юrо и.с.r<ания для осуществления вынужденного иска­ н ия. Он состоит из трех устройств - определителя значности кода н аправл.ения ·OK!:J, комплекта реле направлени.й Н и переключа­ теля rpyп.n линий одного направления ПГЛ. Определитель знач­ ности кода обеспечивает возможность получения . из регистра од­ ной или неск ольких необходимых цифр для выбора· .нужного на­ правления. Реле направлевия под1<лючает к пробному ycтpoikr• в у rру.ппу .исх одящих линий выбранн о го направления для осуще• ствления обусловленно го искания. С помощью П ГЛ пробное ус­ тр ойство по очереди опробует группы из 20 линий, если доступ­ н ость в н·апр<1влении D = 40 или 60. Устройст.в.о nробы .абонентской линии ПАЛ необходимо тол ь ко в мар·кере блока ступени АИ для пробы вы::1ыва·емой абонентской ли нии с целью определения одного из трех возможных состон~шй - линия своб·,;щн,1, за -ня ,га местным или междуrорсщным соедчше­ ние м. Распределители преимущества Р Л используются во всех мар- 1<ер ах для ·из-м ·еневия очередности занятия промежуточных и исхо­ д ящи х тши'й rrpи одновременном испыппши ·их пробным устрой­ ств ом. Кром:е того, ·с помощъю РЛ обеспе~rи·вается изменение по­ рядка обслужив ания -входящи х и абонентских л-и н-ий при одно в ре­ менв ом поступлеюш несколъких 'ВЫЗО'ВО13, чем достига ·ется равно­ ме рное исполь зов·а н и е соедин-ительньтх устрс,й ств и уменьше ни е вли яния пов_режденньгх :лини 'й. С хем а РП 'Явля ется релейным ·пе• рек лючателем , который меняет свое пол-ож~;ние пр и 1<аждом осво• бождении ·м -аркера. 275
Устройство, огран,и,чения времеf{и занятия ОВЗ с.ледит за дли• тельностью за.нятия маркера и выполняет две функции: обеспечи• вает освобождение маркера при заrJятии его свыше времени, тех" нически необходимого для установления соединения (0,6-2,5 с), и включает аварийную сигнализацию с выключением цепи заня • тия маркера, если возникают многократные последовательные от• казы в установлении соединений по те х ническим причинам. В си • стеме А ТСК маркер при задержке соединения подключается ю устро й ству авто м ат и ческого ко н троля УАК, в котором записыва • ется и нформация для определения причины непрохождения. Кодовый приелипередатчик КП П входит в состав каждого маркера на ступенях группового и ск~ния и абонентского искания (за исключением ма рк е ра блока АВ АТСК)_. Струхтурные схемы Рассмотрим структурные схемы маркеров координатных АТС, обслуживающих коммутационные блоки на ступенях регистрового, группового и абонентского искания. Наиболее простую структур ~ ную схему имеет маркер, обслу)iшвающий однозвенный коммута• _ ционный блок ступени РИ 20Х5 (рис. 6.23). При занятии шнуро• Аrив N 1Uдв1 м РИ ;., ж д)t ИзШН~, ~ АРБ(АР) 1 1 f ,.. . ПУ мrи Рис . 6.23. Стр у 1и·урная схема мар- Рис. 6.24 . Структурная схема маркера кера однозвенноrо бло1< а РИ блока ГИ воrо комплекта ШК поступает вызов на соответствующий вхо-r бло-ка Р И и в с х еме определителя входов OВ срабатывают реле~ фиксирующие номер вызывающей входящей линии. Затем лейст• вует пробное устро й ство ЛУ, к от орое одновременно опробует все исх одящие линии к регистрам. При этом зан и мается один из сво ~ бодных регистров в соответствии с состоянием сх емы распредели • теля преимущества РП. Если на в ходы б;;юка РИ поступают од• новременно два и более вызовов, то с помощью Р П обеспечивает" ся их поочередное обслужищшие с переменным преимуществом . 276
Завершающим этапом работы маркера МРИ является созда­ ние цепи для удерживающего электромагинта МКС блока РИ. После подключения ШК к регистру маркер блока РИ освобож­ дается путем обрыва цепи .реле определителя входов. Если соеди­ нение между ШК и АР (или АРБ) не устанавливается по тех­ нической причине и маркер задерживается длительное время (более 0,6 с), то с помощью устройства ограниче ния време­ ни занятия ОВЗ принудительно освобождается. Построение мар­ керов двухзвенных блоков РИ, применяемых в системе АТСК-У, будет рассмотрено в гл. 7. Рассмотрим теперь структурную схему маркера блока ступени гру ппо вого ис"ания МГ И (рис. 6.24) и порядок использования функцио нальных устройств этого маркера. При установлении со­ единени я вызывающий вход блока ГИ отмечается положительным потенциалом, подаваемым на провод d из абонентского или входя­ щего регистра, или из комплекта РСЛ В. Маркер блока Г И фик с-ирует номер вызывающей входящей линии с помощью оп­ ределителя входов 0В и подключает к ней кодовый приемопере­ датчик КПП. В зависимости от назначения данной ступени ГИ в регистр посылается кодированный управляющий сигнал для вы­ дачи информации о пе рвой или след ующей цифре номера. Требу­ емая цифра выдается из регистра кодированным способо м, при­ нимается /(П П и . фиксируется маркером в расшифрованном виде. Кодовый приемопередатчик имеет связь с определ ителем значно­ сти кода направления ОКН, который устанавливает досtаточность одной цифры для выбора требуемого направления или необходи­ мость прием а из регистра следующей цифры номера. В посл ед­ нем случае КЛ П посыл ает в регистр управляющий сигнал для вы­ дачи очередной цифры. Поскольку МГИ, например · блока 80Х Х 120Х400 системы АТСК, выбирает направление по коду, состо­ ящему из одной , двух, трех или четырех ц ифр, то в регистр мо­ жет подаваться несколько последовательных сигна лов для выдачи цифр кода направлен ия. После приема всех цифр кода требуемого направления сраба­ тывает соответствующее реле направ ления Н, которое подключа­ ет к пробному устройству ПУ группу исходящих линий заданного направлен ия . Пробное устройство производит одновременно пробу всех промежуточных линий, доступных вызвавшему входу, и групп ы исходящи х линий выбранного направления. В результате обусловленного искания выбирается свободная исходящая линия в пределах направления, которая может быть соединена с входом блока через свободную в данный момент промежуточную линию. Как было ранее рассмотрено, в блоках ГИ на 400 и.сходящих линий, применяемых в системе АТСК, доступность в направлении может быть ра·вна D = 20, 40 или 60, поэтому в маркере этого бло­ ка одновременно пробуется группа из 20 исходящих линий. Если в процессе обусловленного искания пробные реле не срабо­ тали , а доступность в направлении равна 40 или 60, то с помо, 277
щью переключателя групп линий П ГЛ подключают ся к пробному устройству друп1е 20 исходящих ЛИ!fИЙ этого направлею1я. Реле, сработавшие в схемах 08, ПУ и ФН, включают соответ◄ ствующие электромагниты МКС в звеньях блока для осуществле• ния соединения. Маркер освобождается, а цепи удерживающих электромагнитов МКС создаются из И ШК. Распределитель пре• имущества Р П при освобождении маркера меняет очередность за• нятия промежуточных и исходящих линий, порядок обслуживания входов, а также порядок пробы групп линий в направ.11ении. Этим обеспечивается равномерное использование линий и вертикале(~ МКС, а также уменьшается влияние rювреждений на величину потерь сообщения. Устройство 083 выполняет ранее указанные фующии, обеспечивая техю,1ческ ую выдержку времени в МГ И - 2,5 с. Рассмотрим д~йствие маркера столине.йноrо трехзвенного бло" ка АИ, применяемо го в системе АТС К-100/2000. Стр уктурная схема этого маркера изображена на рис. 6.25. Прн исходящей свя- АИ А В с N 100 ~В МАИ Рис. 6.25. Стр уктурная схема маркера столинейноrо трехзвен ­ rюrо блока АИ зи вызов абонентом станции принимается в абонентском комттлек- • те АК., где срабатывает линейное реле, после чего занимается маркер АИ, обслуживающий данный столинейный блот{. В або• нентском определителе АО в соответствии с номером вызываю­ щей линии срабатывают десятковое и единичное реле. Контакта­ ми этих реле отмечаются промежуточные . линии, доступные вы• зывающему абоненту. Затем действует пробн ое устройство ПУ, которое прежде всего выбкрает из доступных ПЛ свободную, имеющую доступ в данный момент хотя бы к одной свободной ис­ ходящей линии. После этого выбирается свободная исходящая линия из тех, которые доступны абоненту через найденную проме- 278
жуточну ю линию. Реле, сработавшие в АО и ПУ, включают цепи электрома гнитов МКС в блоке АИ. Маркер блока АИ освобожда• ется при подключении ШК к вызывающей абонентской линии, когда в АК срабатывает разделительное реле и обрывает цепь за- 11 яти я абонентского определителя. При входящей свя.зи оп ределитель входящих линий ОВ фик­ сирует номер вызывающей входящей линии, отмеченной по ложи ­ тельным потенциалом из регистра, и подклJQчает к ней кодовый приемопередатчик. По лучая кодированные сигналы запроса из МАИ, регистр последовательно вьщает в !(ПП маркера блока АИ информацию о последних двух цифрах номера. Фиксац~я этих цифр осуществляется реле абонентского определителя, который при входящем сообщении является фиксатором номера. Контакта­ ми реле або нентского определител я отмечаются ПЛлв, доступные вызываемоыу абоненту. Затем устройство ЛУ осуществляет обус­ ловленное искдвие, выби рая свободные промежуточные лини.и АВ и ВС, которые м огут подклю чить вызывающий_ вход блока к або­ нентской линии. Вслед за этим обеспечивается коммутация линий в звеньях А и В блока АИ и подк лючается к ПЛвс электронное ~стр ойство пробы вызываемой абонентской линии ПАЛ. Есл_и ли ­ ния сво бодна, то сигнал об этом п осылается в регистр, а маркер осуществляет соединение также в звене С, после чего освобож ­ дается . В функциональных блоках маркеров имеютс я общие реле и цепи, повреждение .которых выводит из строя весь мар1<ер. Для по­ вышения надежности действия мдркера в общих цепях применяют ­ ся параллельно включенные контакты или резервирование общнх реле . Опред елители Определители использ у ются во всех ~аркерах для выбора по определе нному признаку одной вызывающей линии из общеп~ чис­ ла обслуживаемых линий в блоке. В релейных маркерах KOl))pдll· натных. АТС применяются статические определители, когда осу­ ществляется од новремен ная проба всех об служивае м ых линий с Llелью умеr-rь ш ения времени занятия маркера . В динамиче ских оп ­ ределителях , применяемых в электронных маркерах, производит• ся последовательная пр об а включенных линий. Определители выполняют следующие функции: определяют и создаю т п.епи для пробы промежуточных линий, доступных вызы­ вающ~му вхо ду ; при одновременном поступлении нескольких вы­ зовов выбирают один из вызы вающих· 'Входов; подк лючают вы ­ бранную входящую лиIJию к кодо вому приемоттередзтчику (при групп овом и ли линейном искании в маркере); участвуют в созда ­ нии целей для включения электро ма гюпов МКС в звеньях ком­ мут ационного блока ; обеспеч1rnают освобождение маркера пр11 обрыве цепи за нятия определителя . 279
По назначению различают определитель входов ОВ и абонент4 скю1 определитель А О. По способу построения схемы определители бывают линейные и ~атричные. В линейных определителях количество фиксирую• щих реле равно числу обслуживаемых линий. При этом фиксация номера вызывающей входящей линии обеспечивается срабатыва• нием одного реле, индекс которого соответствует номеру этой ли­ нии. Такие определители называют также однокоординатными. так как линия выбирается по одному признаку (координате). Ли­ нейные определители экономично применять лишь при небольшом числе линий (5-1 О). Для уменьшения числа реле в маркерах · чаще используются матричные определители, где обслуживаемые линии размещаются на пересечении · воображаемых координат в виде матрицы. В таких; определителях линия определяется по нескольким признакам (ко­ ординатам). Эп1 определители в соответствии с числом координат называют двух-, трех- и т. д. координатными. Так, . в матричном (двухкоординатном) определителе линии делятся на группы по нескольку линий в группе. Поэтому каждая линия характеризу­ ется номером группы и номером линии в группе. В матричных определи елях требуется значительно меньше реле , чем в однокоординатных. Так, при 80 входящих линиях для двухкоординатноrо ОВ необходимо лишь 18 реле (8 реле десятков и 1О реле единиц) вместо 80 реле в схеме линейного определите­ ля. Фиксация номера линии в двухкоординатном опреде,1ителе обеспечив ·ается срабатыванием двух реле (группового и единич­ ного), что несколько усложняет схему. В зависимости от числа проводов, по которым воспринимается сигнал вызова, определители бывают однопроводные и двухпро­ водные. В определителях входов маркеров блоков группового и абонентского искания, где плюс для отметки вызывающего входа подается из регистра, ВШ К. или входящего РСЛ, целесообразно применять однопроводные матричные определители с целью умень­ шения проводности коммутационных блоков на ступенях регистро­ вого и r,pyпrtoвoro искания . Абонентские определители всегда ис­ пользуются двухпро,водные. Сигнал вызова для занятия • маркера подается через контакт линейного реле по шлейфу. Двухпровод­ ном матричный определитель обладает некоторыми техническими преимуществами по сравнению с однопроводными определителями. В двухпроводном определителе требуется меньше вспомогатель­ ных реле и снижается время, необходимое для_ фиксации номера вызывающего входа и созда ,н,ия исполнительных цепей. Определители мар.керов по-строены на электромагнитных реле, и лишь в отдельных случаях, I<огда нужна большая скорость дей­ ст.вия, ие,пользуются электронные олределители. Рассмотрим схему линейного однопроводного определителя на четыре входящих линии, используемую в маркере блока АВ сту­ пени АИ системы АТСК для определения номера блока CD ,рис. 6.26а). 2&0
В тысячной абонентской группе на ступени АИ в системе А ТСК устанавливают ся десять столинейных блоков АВ для индивидуаль­ ных абонентских линий и три-четыре блока CD для входящих линий. При входящем сообщении на ступени АИ маркер • блока CD, приняв из регистра информацию о цифре сотен, подает через дешифратор сотен дшс плюс для занятия маркера соответствую­ щего блока АВ. Этот плюс поступает на один из четырех входов определителя в зависимости от номера блокfl CD . Mf -~м4 Постоянное преим!lщест/о tlля !IDСржанил реле • d) ... Jанятие OcJotfoжiJcнuc мо. d) Рис. 6.26. Линейный однопроводной определитель входов ОВ на 4 линии: а.) упрощен н ая принuипиа.льная схема; 6) вариант использования . постоянного преимущества; в) график действия схе мы Пос1{ольку в схеме определителя при поступ лении вызова одно­ временно пробуются все обслуживаемые линии, может сработать одно или несколько реле в зависимости от числа поступивших вы ­ зовов, Однако должна обеспечиваться цепь для удержания только одного из сработавших реле, потому что целью пробы является фиксация лишь одной вызвавшей линии . Для выполнения этого требования может применяться цепочка преимущества, построен­ ная из последовательно соединенных канта кто в реле М 1 - М4 оп­ ределителя и обеспечивающая постоянное преимущество (,рис. 6.266) для удержания реле с наименьшим индексом. Однако чаще используется переменное преимущество, когда минус батареи для 281
удержании одного из сработавших реле подаетсн с помощью pe- лeiworo переключателя,, который меняет свое состояние при каж­ дом освобождении маркера. Такой релейный переключатель, со­ стоящий из нескольких реле, называется распределителем пре­ имущества Р П. На схеме определителя услов1-rо показана тре­ угольником лишь контактная пирамида реле переключателя. Переменное преи-мущество широко используется в схем-ах оп­ ределителей и пробных устройств маркеров. Переменное преиму­ щество занятия входов обеспечивает равномерное мспользование линий и вертикалей МКС. При этом повреждение какой-либо ли­ нии или цепи в маркере оказывает небольшое влияние на воз­ можность устаньвленин соединения. Допустим, что в рассматриваемой схеме определителя входов одновременно поступили сигналы из первого . и четвертого марке­ ров блоков CD, а РП находится во втором положении. При этом в определителе срабатывают реле М 1 и М4, получающие минус через контакт общего реле МА и диоды. Через 1юнтакты срабо­ тавших реле включается общее реле МА, которое выключает цепь срабатывания р.еле· М 1 -М4. У сработавших реле переключаются контакты, создающие цепи удержания. При использовании распре­ делителя преимущества РП создание цепи удержания для одного из реле зависит от положения РП. В рассматриваемо ·м примере, как видно из· сх.е:мы,. удерживает реле М4. Остальные из сработав­ ших реле (в данном примере реле М /), которые не полу'чили цепи удержания, отпускают, и, таким образом, выбирается только одна вызвавшая линия . Дпощ,1 в цепях срабатывания реле М1-М4 не• обходимы для развязки цепей удержания. При отсутствии диодов минус через контакт реле, имеющего преимущество, подавался бы для удержания всех сработавших реле. Определение номера вызвавшей линии завершается срабаты­ ванием реле ВА. После этого включается исполнительная цепь. Необслуже н ный вызов, поступивший на первый вход. определите­ ля, ожидаеr освобождения маркера. Из графи.ка действия схемы определителя входов (рис. 6.26в) видно, что для создания испол­ нителыюй цепи необхощ,rмы три такта ра-боты схемы, в которых срабатывают реле М4, МА и ВА . . Рассмотрим построени.е и действие простейшей схемы распре­ делителя преимущества на -~:ри положения, изображенной на рис. 6.27а. В схеме этого РП используются три двухобмоточных ре ✓1е Р J- P3. Вторая обмотка каждого реле (500 Ом) служит для сра­ батывания и удержания, коrда маркер свободен, а первая обмот­ ка (300 Ом) необходима для удержания реле в рабочем полож е ­ нии маркера. Состояние схемы РП меняется при каждом сраба­ тыва.нии и отпускании реле занятия маркера З. При работе мар­ J<ера расп,ределнтель преимущества может находиться в любом из положений. График действия реле РП показан на рис. 6.276. Допу.стим, что в свободном сос:rоянии маркера работает рел е Р 1, получая. ток через вторую обмотку. Это соответствует перво­ му положению РП. При очередном занятии маркера контактом ре• 282
1 \ + J< цепочке переоощ преимgщестdа Лерdые оtfмот,ш /L"7с:1 ,~lfff,~~:;,. _ l(OHmal(mttoa --~ Р.2 пцрамшlы _ реле РП 4торыв оdиот- 1щ з9 PJ з Р1 Р2 PJ Jонлтuе Or:dotfoжrleнue f маркера 't маркера + а) т I пиложенuе РП _ 2 положе нив . 1 1 РП1 - oJ исполнительные цепи 1 t ·1,1 J поло111ение РП I I поло Рис . 6.27 . Распределит ел ь првим у щества РП на гри полож ен ия: а) принципиальная схема; б) график действия же11uе ле .:3 включается цепь обмоток Р1-300 и Р2-500. В результате ре­ ле Р2 срабатывает и удерживает через резистор R независимо от состояни51 реле З. Обмотки Р 1-500 выключается контактом р2, но реле Р1 удерживает до освобождения маркера своей первои обмоткой 300 Ом. После освобождения маркера контакт реле З размыкается и реле Р1 отпускает. Схема Р П переходит во второе положение, в котором остается в работе только реле Р2. При сле­ дующем занятии маркера срабатывает реле РЗ второй обмоткой, а реле Р2 удерживает первой обмоткой. Когда маркер сно.ва освобождается, то реле Р2 отпускает, а реле РЗ продолжает действовать, что соответствует переходу РП в третье положение. Аналогично схема РП «шагает» при каждом освобождении маркера, что видно из приведенного графика Испощштельные цепи РП построены в виде контактной пира­ миды, которая подает отрицательную полярность на _различные контак ты цепочки преимущества в схемах определителя или проб­ ного устройства. Как видно из графика действия РП, исполни­ тельная цепь переключается при каждом освобождении маркера, когда в схеме РП остается в работе лишь одно реле. В схемах определителей по эконо ми ческим соображениям ис­ пользуются РП на небольшое число положений. Поэтому в каж­ дом положении РП преимущество для удержания в схе м ах опре­ делителей предоставляется не одному, а группе реле. В пределах 283
этой группы обеспечивается постоянное преимущество для реле с меньшим или большим индексом . Матричная (двухкоординагная) однопроводная схема опреде: лителя входов маркера блока ГИ АТСК на 80 входящих линии приведена на рис. 6.28а. Этот определитель состоит из восьми ре• Вх. 1 до (j>, aJ Рис. 6.28. Матричный однопронодной определ итель входов 08 на 80 линий: а) принципиальная схема; б) график действия при поступлении оиrналов вы­ зованавходы1и12 ле десятков (ДО-Д7) и десяти реле единиц (El - EO). Реле де­ сятков и единиц последовательно срабатывают при занятии мар­ кера и фиксируют цифры десятков и единиц номера вы зывающей входящей линии. Матрица в схеме ОВ образована из контактов вспомогательных реле десятков ВДО-ВД7. В каждый из этих контактов включается входящая линия. В горизонтальном ряду помещены контакты одного реле ВД. По,скольку требуется много контактов, применяются дублирующие вспомогательные реле. • В схеме определителя ОВ используются распределитель пре­ имущества для реле единиц РПЕ на пять положений. Поэтому, 284
преимущество меш1ется для каждой пары реле единиц, а в преде­ лах двух реле обеспечивается постоянное преимущество для реле с меньшим номером. Реле десятков обслуживается таким же об­ разом РПД на четыре положения. Сигнал занятия марк ера первой ступени груп пового искания подается плюсом по проводу d из абонентского регист ра АРБ че­ рез блок РИ и схему ИШ К. При входящем сообщении на А ТСК сигнал занятия маркера блока l/ГИ или /1/ГИ поступает из вхо­ дящего РСЛ или ВР Д. Допустим, что в блок /ГИ одновременно поступили вызовы на входы / _и 12, а оба распределителя преиму­ щества РПЕ и РПД находятся в первом положении. Тогда в оп­ ределителе срабатывают реле ДО и Д 1. Вслед за этими реле включается общее реле десятков Д. Последнее обрывает uепь сра­ батывания реле десятков, но реле -ДО, имеющее преимущество при данном занятии маркера, удерживает через РПД. Одновременно реле Д включает цепь реле ДА. За время срабатывания реле ДА должно отпустить «лишнее» сработавшее реле Дl. Контаюом реле ДА созда _ется цепь для дей­ ствия вспомогательного реле ВДО, которое переключает сигналы, поступившие по входам перnого десятка на ре ;1е единиц. Срабо ­ тавшее реле ДО удерживает через контакт peJ1e ДА свой контакт и контактную пирамиду РПД. После выбора десятка входов за ­ вершается первый этап работы ОВ. Поскольку в рассматривае­ мом примере в нулевом десятке входов вызов поступил . на входя­ щую линию 1, срабатывает реле Е 1, в вслед за ним общее реле единиц Е, которое включает цепь реле ЕА. После срабатывания реле ЕА завершилось определение номера вызывающего входа и создались необходимые исполнительные цепи, одна из которых показана на рис. 6.28а. Порядок работы реле при занятии и освобождении определи ­ теля входов указан на графике рис. 6.286. Определение номера входящей линии осуществляется за семь тактов. Освобождение оп­ ределителя, а следовательно, и маркера блока ГИ происход1п при снятии положительной полярности, которая подавалась через вход определит еля · на одно из реле единиц (в нашем примере реле El). Последним в схем _е ОВ отпускает реле ЕА, которое восстанавли­ ввет . цепи срабатывания реле десяпюв ДО-Д7 и подготавливает маркер к обсл ужи ванию другого вызова. Принудительное освобож~ дение определителя в случае его занятия свыше технически необ­ ход и.мого времени производится при срабатывании реле техниче­ ской выдержки _ времени ТВ, контакты которого имеются в цеп~х .удержания .реле десятков и единиц. Недостатком схемы однопроводного матричного определителя входо в является возможность задер жки ОВ при поступлении крат­ к овременного сигнала занятия на один из входов. Так, если на вход определителя поступил случайный корот1шй сигнал, когда .ус пели сработать реле десятков и общие реле Д и ДА, то опреде­ литель вызовов освобождается толь ко после техJ;Iической выдерж­ ки времени. Это объясняется тем, что реле ДО-Д7 удерживают 285
.через собственные контакты независимо от поступившей полярно­ ст.и на вход. Матри'Пlая (двухкоорщrнатная) схема двухпроводного абонент• ского определ ителя, применяемая в маркерах блоков АВ .АТСК. изображена на рис. 6.29. Пр·и обслуживании маркером стол.иней• ------- ------i Глtf л '12 лtО 1 р 1 1 1 1 1 1 1 ~et 1'r ' е·! 1 Aifuнeнmcl{ue химплекты а) El 1 ' ДI :·{• ,1 Д'l ЕД ·2 -ИА1 J J 4 ·J Рис. 6.29 . Матр ичный двухпроводной абонентский определитель :40 на Т()О :пиний: ,D) п,ринцишrалыIая .схема; б) график деiiствю1 пр11 1нDступлеаI1и вы~ iIOBOBотАЛNo11иNo22 1юго блоrо~ АВ для фи-ксации номера вызывающей или вызванной гбuпентской ШI.1ши в схеме АО 11сп0льзуются 10 реле десятков Дl-Д(} я дсся1ъ реле единиц El-EO. М-а.трица состоит из -контак- 286
тов реле Л а Р аб.онентсю1х КО\1 □ лектоn, nомrщенных на1 р'i!€унк:,:­ в пунктирну10· рамку. От Rаждоr.о А!~ в схему ОJ1рсдею111 еля. па­ ступают два провода, которые- замыкаютса кантактом сработав­ шего лине й-но.го реле Л. Таким. образом, создается е:и,гнал вызоВ<а и действ уют реле· определ ит ел.я, от ме чающи,е цифры десятков· и еди ниц номера вызывающей аб онентск ой линии. Кон.та 1п размыка­ ния ра зделительно го реле Р, rю ме щенный в цепь занятия АО" не­ обходим для; освобождения маркер·а, когда после установленИ'я соединения в АК срабатыва:ет реле Р. Пр0вода, поступающие в схему А О из абонентских компле к­ тов, заrrараллеливаются. Кон.такты линейноr о· реле /,/ с один.а,ко­ выми цифрами единиц соединяются по вертикали и подключаю тся к соответствующему реле единиц. Аналогично конта к11ы р.аздели­ тельного р-еле Р с одmrак.оным,r цифрами десятков соедин-я,ются по горизонтали и. подклю ч аются к соо.тве.тствующему р,еде. деся~­ к ов. Следо-в ателы:r.о , длн. соедишен-ая_ 100· АК с двухпμ@,ВОitн.Ым оп­ ределителе·м- необходr1:м·о лишь, 20 п,р,оводов. АбО'Frентский определитель я:вляется статическим определи те­ лем , и поэтому предуо1атривается одновременное опробование всех вкmоч.енных абонентских JIИНИЙ. Если одновр·еменн.о посту ­ па ют два и более вызов о в, т о сра-бо1Га ет несколыю реле десятков и единип:. Для фиксации ном ера только одной вызыв .ающе й линии приме няются р·аспределители п.реамущества - РПЕ и РЛД, имею­ щие по четыре положения-.. С це-лью изменения направл1ения аере ­ дачи rгреи му щ е ства в цепях удержа1tия р€ле десятков и ел,ин иц исп оль.з уются по д ве контактные· цеп.очки преимущества . Од на из них создает пр еи·му ще.ство для реле с меньшим индексом, а дру­ гая - с наибольшим.. На личие двух цепочек преи мущества повы­ шает та кж е надежность работы определ и теля. В п ервом положе­ нии РПД преимуществ о удержания предоставляетея для р еле с ме ньши·м индексом @IГ реле Д 1 (r ДО. Во втором положении Р ПД преимущест во имеют реле с большим индексом от да к ДJ . В третьем. по ложении РПД преимущество обеслеч,ива -еrся от Дб, к ДО и далее от Д 1 к ДБ. В четвертом положении преим ущество предоставляется в другом направлен ии от ДБ !{ Дl и далее от ДО к Дб. Анало г ично меняется пр еи мущество для реле единиц в РПЕ. Проследим дей.ствне АО, если п осту па ет один. вызов, например из абонентского комплекта 20. При эт ом сра батыва10,т в по следо ­ вател.ь.ной цепи реле Д2 и ЕО и удерживаю т через свои контакты и распределители преимущества (такт l) . Последо,~ате.пьно вклю­ ченным и контакта.М11 д2 и еО создается цепь дл я сраб-а,тыван и.я об ­ щег0 реле ЕД (такт 2). Зате м. действует р€ле ИА (та, кт 3) и за н им реле ИП (такт 4). Эт им заканчива€ тся опji) еделе н.и е но.мера в ызыв ающей абонентской линии и создаются и,спош1ит ельные це­ пи. Таким· образом , номер вызывающей линии фик;сируется за че­ тыре такта ра0оп,1 АО. Рассмотрим условия работы аtDонен тс ко г0 0,н,ред.елителя., если однов реме1-1но поступ или вызовы от двух а-бонентск их линий 11 и 287
22, а оба переключателя преимущества РГ[Е и РПД находятся в первых положениях. График работы реле АО для этого примера приведен на рис. 6.296. При поступлении указанных вызовов ера• батывают реле Дl, Д2, El и Е2 (такт 1). Затем через контакты реле десятков и единиц действует общее реле ЕД (такт 2), кото­ рое снимает минус, подававшийся через диоды на обмотки реле единиц. Кроме того, контактом ед вкцючается реле ИА (такт 3). Из сработавших двух реле единиц удерживает только El, имею• щее в первом положении Р ПЕ преимущество, а «лишнее» реле Е2 отпускает за время третьего такта работы АО . Контактами иа замыкается цепь реле ИП (такт 4), и обрывается цепь срабатыва­ ния •реле десятков. Поэтому удерживает только реле Д1 через свой контакт и Р ПД, а «лишнее» реле Д2 отп у скает за время чет­ вертого такта. На этом завершается определение номера одной вызывающей абонентской линии. Контакты сработавших реле Е 1 и Д 1 используются для создания цепей пробы промежуточных и 11 с ходящих линий, доступных абонентской линии 11. Вторая вызы• в а ющая л\.rния обслуживается с ожиданием при следующем занн• тии маркера. . Диоды, включенные в цепь реле десятков и единиц, необходи• мы для развязывания цепей удержания этих реле . В матричном двухпроводном определителе при кратковремен• ном сигнале вызова сработавшие реле не могут удерживать бла­ годаря использованию последовательной цепи для срабатывания и удержания реле десятков и единиц через управляющ ий контакт линейного реле в АК. Поэтому отпускание реле Л на л юбом эта­ ле работы АО приводит к освобождению маркера. Такой способ освобождения абонентского определителя имеет существенное зна­ чение, поскольку кратковременные сигналы вызова от абонентов возникают часто. В координатных системах АТС на некоторых ступенях искания могут применяться электронные маркеры с целью уменьшения вре­ мени установления соединения. В этих маркерах предусматривают­ ся динамические определители входов, которые осуществляют поочередный опрос состояния входящих линий и не имеют исход• ного положения. В качестве примера ра-ссмотрим принцип построения динамиче­ ского определителя на 50 1:1.ходов для маркера блока РИ. Схема rак,ого определителя изображена на рис. 6.30а. Для поочередной пробы входящих :линий в · оrtределителе имеется мультивибратор МВ . который подает импульсы в избирательную схему. Последняя состоит из счетного устройства на триггерах, выдающего сигналы двоичным кодом, и диодного дешифратора ДШ на 50 линий с целью перехода к десятичной системе счета входов блока. Для выбора вызывающего входа используются транзисторные схемы типа И, число которых равно количе;ству обслуживаемых входов блока. Фиксацию номера выбранной вызывающей линии произво~ дят реле десятков ДО-Д4 и единиц El-EO. Остановку МВ пос~ ле выбора линии осуществляет одновибратор ОВ. 288
11 4( f ВкоrJ dлока (+) aJ 1 Т2 Схема . И, Схема ИЛН -- _ __ _J tlnл Et !<. 08 tJJ 1 1 L -,ЛЗ 1~_J Рис . 6.3 0 . Эл ектронный динамический опр еделител ь входов маркера блока РИ : а) стр у1пурная схема; б) элемент пр и нци пиальн ой схе м ы В КаЖДОЙ схем е И ИМеЮТСЯ два ВХОДа, На ОДИН ИЗ КОТОРЫХ ПО­ сту пает сигнал опроса (плюс), подаваемый через избиратель­ ную схему, а на второй вход схемы подается плюс . из шнуро­ lfЮГО или подключающего релейного ком п лекта при п оступ­ лении вызова. Таки м образом, сигнал на выходе схемы И возника­ ю Зак, 3Ц ' 289
ет тоJJько при совпадении сигнало в опроса и вызова на в ходах схе! мы. Кроме того, в onpeдeJJiпeлe применяются диодные с хемы · ти­ па ИЛИ дJJя постуnJJения сигнаJJов 1, одному peJJe от разm1•Iных входов бJJока. Ты< , для единичного реле диодная схема ИЛИ имеет в данном примере пят ь входов, а для десяткового реле по­ добная схема должна иметь десять входов. Пред'усматривается также транзисторная схема типа ИЛИ для включения цепи обще­ го одновнбратора. Создание необходимой величины тока для рабо­ ты реле обеспечи вает ся усилителями на транзисторах. На рис. 6.306 в упрощенном виде .пока зана цель срабатывани~ реле ДО nри поступлении вызова н.а вход 1 блока РИ. В с хем е И применены два кремниевых маломощных тр анзис тора типа п-р-п, которые nри отсут ствии сиг,налов заперты. Если поступает вызов на вход блока, то из релейного .комплекта п ода ется плю с на базу транзистора Т1 и он открывается. Когда лри опроое кратковре­ менно посту пает плюс на схему И входа 1, то открывается гран• зистор Т2. При этом н;э.пряжение -5 В подается через коллектор­ ные цепи транзисторов Т2 .и Т 1 и схему ИЛИ на базу iЗЫсоко­ волыного rранзист,ора р-п-р (пша МП26) ТЗ. Последний выпол~ няет функцию у силителя и работает в ключево.м режиме. Транз1i­ стор ТЗ открывается, и срабатывает реле десяп<0в ДО. Кроме то­ го, через коллекторную цепь транзистора ТЗ подается плюс ·для открывания транзистора Т4 типа п-р-п, ко тор ый является одним входом схемы ИЛИ для цепи одновибратора. Пос ле дний выклю­ чает мультивибратор, и опрос входов блока прекр.ащается. Аналn­ rи•шо цепи для ОВ построена цепъ, подаваемая в пробное устрой­ ство для выбора ПЛ, доступной -вызывающему вход у блока. Кро­ ме uепи для реле ДО, с выхода схемы И поступа,ет -5 В для от­ крывания транзистора FJ срабатывания ре л е El. Указанным обра­ зом в электронном динамическом определителе обесиечивается фиксация номера вы,шва ющ его входа блока РИ. Дл и тельность действия электронного ОП определяется в осно вном в,,ре.менем од­ новрем енного срабатывания реле ед инп ц и десятков, что в нес- · колько раз меньше времени последовате льной работы четырех~ семи реле в релейных определителях. • Пробные устройства По с равнению с пробными цепями в сис темах АТС с эле1про­ механическими искателями построен и е пр обно го устройства в мар­ керах координатных АТС имеет три основные особенности: 1) ис­ пользо13ание отдельных пробных проводов в обход коммутацион­ I 10го блока; 2) обусловленное искание; 3) одновременная проба .1нни11, Рассмотрим эти особенности . В системах АТ С с электроме.хани ч'есю1ми искателям.и применя­ ютс я индивидуальные пробные устройс1rва в каждом искателе rо­ -стоящи е нз одного пробного реле. При этом вреду сматриваетс:я общая цепь для пробы и для занятия прлбора посл •едующей -сту­ п ени в-сI<ания. Поэтому во внешней части цепи пр!Обы помещ:ается 2UU
I11•JIt• , 1111 I я тIIя, что у ве л нчивает индуктивность пробной цепи и по­ I1I,II II аст в р е мя срабатывания пробного реле, В оте ч е ственных координатных системах АТС цепи '-- пробы и I ; II I нт11я ра зделены, Цепи пробы осуществляются по отдельным IIроводам в обход ком м утационного · блока, а цепи занятия комму­ , 11руютс я через блок пос л е установления соединения на ступени IIсl\ан ня. Во внешней части пробной цепи вместо реле помещается рt'1 11 ст ор сопротивление м 800-1000 Ом для обеспечения - блокиров- 1< II зан ятой линии, В координатных системах АТС, где применя­ I0 гся звеньевые ком мутационные блоки, вход может быть соеди- 11с 1 1 с исходящей линией лишь при свободности соответствующей 11роме жуточной линии. Поэтому пробное устройство осуществляет о6усло вленное искание, выбирая свободную исходящую линию в щшн ом направлении, которая может быть соединена с вызываю­ щ 11 м входо м блока через доступную и свободную ПЛ. Для уменьшения - времени занятия мар1<ера в ПУ обеспечива­ ются одновременная проба всех ПЛ, доступных входу блока, и од- 1I ов р е менная проба группы исходящих линий выбран ного направ- JI I I и я. Число пробных реле определяется ко личеством одновре- - мс 11 н о испытуемых лин_ий. . Способ построения и степенr, сложности пробного устройства мс1р ке ра зависят от назначения ступени искания, числа звеньев в I(()мм утационном блоке и количества линий, подлежащи х пробе. 1l roкe на примерах из. системы А ТСК (А ТСК~У) будут рассмотре- 11 ы принципы построения пробных . устройств . Промежуточные и исходящие линии могут выбираться проб- 1 I ы м устройством в течение одного этапа. При этом число пробных реле определяется количеством ПЛ, доступных входу, и числом нс -­ ход ящих ·линий одного направления. Так построены ПУ в марке­ рах блоков Г И, rде входу доступны обычно 20 промежуточны х ли- 1 111 й и одновременно опробуется груq:па из 20 исходящих линий. В <'Оот ветствии с числом пробуемых линий в таком П У необходимо 20 реле. Подобные пробные устройст ва, применяе мые в МГ Н, бу­ Jtсм называть одноэтапными. В коммутационных двухзвенных блоках на ступе нях сво бодно- 1·0 и скания (РНА, АНисх) входу доступно лишь 4-6 ПЛ, а число 11 сходящих · линий в блоке в несколько раз больше. В этих услови- 11х для уменьшения числа пробных реле целесообразно осуществ­ ; I ять обусловленное искание в два этапа. На первом этапе \груп- 11ова я проба) выбираются доступная входу, сsободная промежу­ ' 1()Чна я линия и группа исходящих линий, включенная· в один нз Ii0мму таторов звена В, где имеется хотя бы одна свободная линия. 1la второ м этапе осуществляется индивид у альная проба для отыс­ !(!111И Я свободной исходяшей линип в ранее выбранной группе. При ·1:i кой организации пробы на каждом эта пе п рнходится проб о вать 11с бол ее 4-6 ли.ннй. и поэтому общее число пробных реле з н ачи­ ., еJ1ьн о у м еньшается, но длительность работы пробного устройства lll'ско лько возрастает . Двухэтапные ПУ нашли применещ1е в мар - 111•рах двухзвенных блоков регистрового и абонентского искания. ,о, 291
А/1 ,4/J В/ч Дf Д2 Е!@@ Е2@@ ED@@) А Ао. лdtшя ... 2О М 11.СХ. Лl/Нt!Й К ИШ!<. 20 -мпл uJолоно/JCll МКС 20х10хб а} А ДО ,.........---.---.-----, Ef Е2 ® ®@ @ ®@ Z1222JZIJZ . ЕО @дr ••• @)ДZ 100 А/1 • т п ш .100 АЛ ... @ Л1 П2 ПJ вП4 Пf П2 ПJ П4 ®@ @)до l z2 J 20 исх. ЛLIHЦU ®JВб к 11Шt<. Фч®1 1 Щ-w Сц С!11@ ®,У~ 20 П/1 цJ 7 1{] олохаd C.D @@. ®@2 @jJ 1z1 tб17rэ (и@~ @® 11fJt 18 го rlrzrJr4r,yп IJ) Рнс. 6.31. Столннейный коммутаци- онный блок АВ ступени дИ АТСК: • а) функuиональная схема; б) схе• ма группообразования; в) комму­ тационный граф для исходящего сообщения
В маркерах блоков АИ при использовании одноэтапного ПУ 11отребовалось бы одновременно опробовать mл промежуточных Jrн ний, доступных входу, и все М исходящих линий коммута'цион­ IIоrо блока. В это·м случае ПУ должно иметь V1=М про6ных реле, где М = 20--:-40 (рис. 6.Зlа и б). Если используются два этапа пробы, то на первом этапе (груп­ повая проба) выбираются свободная ПЛ из mл линий, доступных вызыва ющему входу, и одновременно группа тв исходящих ли­ ний, включенных в один коммутатор звена В, где есть хотя бы од­ на свободная линия. Поэтому для групповой пробы необходимо иметь V г = mл групповых пробных реле. На втором этапе при ин­ дивидуаль ной пробе выбирается свободная линия в пределах ра­ нее выбранной группы тв исходящих линий. Для этой пробы необ­ ходимо лишь V п =т в индивидуальных пробных реле. На рис. 6.Зlв для пояснения приведен коммутационный граф двух­ звенной схемы. Таким образом, при использовании двухэтапного пробн ого устройства потребуется V2 = mл +тв пробных реле. Пос­ кольку в блоках АИ и РИ mл = 4--:-6, а тв= 3-;-6, V2<V1, и прн­ ме нение двух этапов выбора линий на ступенях свободного иска ­ ния является экономичным. Как ранее было указано, недостатком двухэтап ной пробы являются небоJJьшое увеличение времени за­ нятия маркера и некоторое усложнение схемы ПУ. Рассмотрим принципы построения и порядок действия двух­ этапно го пробного устройства на примере маркера столинеиного коммутационного блока АВ системы АТСК. Упрощенная схема пробного устройства маркера блока АВ си­ стемы АТСК при исходящем сообщении приведена на рис. 6 . 32а. Поскольку каждой абонентской линии в блоке АВ доступны шесть промежут очных линий, в пробном устройстве МАЕ предус мот ре­ ны шесть реле групповой пробы Г 1-Гб. В каждой из коммутато­ ров звена В блока АВ включены три или четыре ис ходящих линии I\ Н ШК, и поэтому в ПУ необходимы четыре индивидуальных 11робных реле П 1-П4. Кроме того, в схеме пробного устройства 11меются фиксирующие групповые реле ФГ 1-ФГб для подключе- 1111я индивидуальных пробных реле, реле ограничения вре ме н и 11робы ОВ, реле отсутствия свободных соещшительных путей ОП 11 общие реле ГА, ГБ и ПА. Рассмотрим способы выполнения ранее указанных требований, 11редъявляемых к ПУ на этапах групповой и индивидуальной про­ бы. Для проверки свободности ПЛ в пробные цепи групповых pe- Jle включаются головные контакты покоя у удерживающих элек­ · 1 ромагнrпов вертикалей звена А, поскольку промежуточные т-11-1ии соедине ны с вертикалями этого звена. Если этот контакт за м кнут, то соответствующая ПЛ свободна. Поскольку каждое групповое реле обслуживает десять ПЛ, подключенных на входы одного 1юммута тора звена В, то в цепь группового реле включается па­ Р 'tлллельно десять головных контактов вертикалей звена А . Для Jiрове рки доступности промежуточной линии вызывающе му або- 1It:нту последовательно с каждым головным . контактом вертикали 293
ЛШ!( JГ!1 /.1Pl1 АРБ ""j_'j -1 f,5:~гь фг! фгG П1 о§ 200 + Л2 o/J + oll oll + + ОызоО АЛ11 flыtJop UCX. ЛU/fU/1 *и ПЛ! 1 ГI q---- 1 Гfj ГА 2 ГБ J Фгt * Л1 Пч 08 5 ЛА ~ о') Рнс. 6)2. Пробное устройство ПУ маркера бло1,а АВ-АН АТС!(: а) лринципиальная схема при исходящем сообщении; 6) график действия • ВI{лючаются рабочие контакты реле десятков или единиц абонент­ ского определителя. В цепях реле Г 1-Г4 используются контакты реле единиц, потому что каждая ПЛ, подключенная к вертикалям МКС/ и !/, доступна десяти абонентским линиям с одинаковыми 294
1111фрами единиц. В цепях реле ГБ и Гб исrюльзуются контакты pe- Jlt' десят ков, так как каждая ПЛ, с ое диненная с вертикалями МКС /1/, доступна десяти абонентск им линиям с одинаковыми циф­ ра ми десятков. Так, в цепи реле Гl имеется десять пар контак то в, Ш<люченных параллельно~ lyl и el, !уЗ и е2, .. ., !у/9 и еО. Проверка свободности исходящей линии и доступного ей ре.­ I' 11стра обеспечи вается наличием минуса батареи, который пода ет­ ся на пробный провод к через контакты покоя реле занятия ре­ rнстра и Н ШК. Эти контакты указаны на рис. 6.32а только для •rетвер той исходящей линии. Рассмотрим действие ПУ МАВ, если вызов поступил по або- 11сн тской линии 11 и в результате обусловленного искания вы би­ р::~е тся четвертая исходящая линия в блоке АВ . Из рис. 6.31 в ид- 110, что абонентская · линия 11 включена с учетом транспон ирова- 111Iя в два коммутатора звена А. В одном коммутаторе, составлен­ ном из четырех вертикалей МКС/ и II абонен тской линии . доступ­ I1 ы ПЛ /, 11, 21 и 31, а во втором коммутаторе, построенном на Jtвyx вертикалях МКС!!/ . абонентской линии , доступны ПЛ 4/ и 51. Каждая из указанных ПЛ соединена с первым входом опр еде­ J1 нного коммутатора звена В, в которой включена группа из тре!С 1111и четырех исходящих линий. Название группового пробного pe- JIe, осуществл яющего пробу ПЛ, соединенных с одни м коммутато- ром звена В, указаны внизу рис. 6.31. ' При вызове станции линией 11 в абонентском · определителе сраба тывают реле Д! и El. После завершения работы АО контак­ тами реле ЕД включаются цепи всех шести групповых пробных re;Ie ГJ-Гб. Цеп,, для реле Г! проходит через рабочий контакт рс;Iе Е 1, головной контакт покоя вертикали /yl, контакт поко51 обше rо реле ГА, обмотку Г 1 и далее через параллельно включен- 1 11,r е диоды и пробные провода исходящих линий 1-4 . Если гол о в - 1101i контакт замкнут (ПЛ свободна) и минус батареи подаетс51 .хотя бы по одной исходящей линии, то реле Г1 срабатыва ет / (такт 1). Аналогично создаются цепи для остальных групповых I1роб ных реле. График действия реле ПУ для рассматриваемого 11ример а приведен на рис. 6.326. Контактами реле Гl-Гб включа­ t' rсп общее реле ГА (так т 2), которое обрывает цепи основных об­ мотоI< групповых реле и вкточает общее реле Г Б (такт 3). За 11ремя срабатывания реле Г Б «лишние» реле групповой пробы, не 11мсющи е преимущества для удержания, отпускают. Удерживает толыю одно из сработавших гр упповых реле, которое в данном I1nложен ии Р П Г имеет преимущество. Допустим, по прп рас­ (' Матрива е м ом заняпIи маркера РПГ н1!ходится в первом поло>ке• I11щ где преимуществом дл я удержания об .1адает реле Г 1. Вторая о 11 мотка реле Г1 и ме ет цепь удержания че.рез свой рабочий кон­ •I аI<т и контактную пирамиду РПГ. На этом завершаются гр у ппо- 11 : 1я проба, в результате которой выб р ана свободная промежуточ­ ная линия 1, доступная вызывающей абонентской линии 11 . и 1руппа исходящих линий, включенных в первый ко ммутатор зве­ на В. 29$
Вслед за реле ГБ срабатывает вспомогательное реле ФГ1 (такт 4) и начинается этап индивидуальной пробы с целью выбо­ ра одной исходящей линии в пределах группы линий. С этой це­ лью реле ФГ 1 подключает четыре индивидуальных пробных реле П 1-П4 к четырем исходящим линиям первого коммутатора звена В. Каждое из . этих реле срабатывает, если соответствующая исхо­ дящая линия свободна и имеет доступ к свободному абонентско­ му регистру. Теперь уместно пояснить назначение развязывающих диодов, через которые несколько пробных проводов подключают­ ся к одному групповому реле. Эти диоды обеспечивают разделе­ ние цепей индивидуальной пробы. В противном случае любое ин­ дивидуальное пробное реле вследствие наличия общей точ1ш мог­ ло бы сработать при занятости пробуемой линии, получая минус по проводам k из других свободных исходящих линий. Как видно из рис. 6.32, каждое пробное реле П 1-П4 обслуживает по пять исходящих линий, находящихся в различных коммутаторах зве­ на В. Одновременно с включением u.eneй реле ПI-П4 вспомогатель­ ное реле ФГ 1 включает также цепь замедленного на срабатывание реле ограничения времени пробы ОВ. При срабатывании этого реле (такт 5) обрываются цепи всех индивидуальных пробных реле. Они отпускают, кроме одного, которое имеет цепь удержа­ ния через свой контакт и распределитель преимущества РП П. В рассматриваемом примере остается включенным реле П4. Время срабатывания реле ОВ fcp.OB регулируется переменным резистором R таким образом, чтобы оно было больше времени срабатывания реле П 1-П4 при пробе линии одним марЕером С ср.п< fср.ов и меньше времени срабатывания этих реле при про­ бе свободной линии параллельно двумя маркерами МАЕ t' 1 cp. п> fср.ов. Время срабатывания пробных реле при параллель­ ной пробе t11 ер. п увеличивается, потому что в этом случае снижа­ ется ток в пробной цепи . Указанное требование необходимо для устранения возмо:жности подключения к одному И ШК двух або­ нентских линий из различных ,блоков АВ. Такой способ обеспе~,е­ ння несрабатывания пробных реле при параллельной пробе не яв­ ляется совершенным, поскольку вследствие большого разброса времени срабатывания пробных реле невозможно обеспечить требуемый режим для всех реле. Далее будет рассмотрено другое схемное решение этой задачи, примененное в маркере трехпровод­ ного блока ГИ АТСК. Сработавшее реле ОВ включает общее реле ПА (та .кт 6). За . время срабатыван11я этого реле отпускают «лишние» индивиду• альные пробные реле. На этом завершается работа npoб1-ioro уст­ ройства и включаются соответствующие элеюромагниты МКС для подключения вызывающей абонентской линии к выбранн9му И ШК. Реле ОВ используется также для ограничения времени групповой пробы и для включения реле ОП, если ни одно из групповых реле не сработает из-за занятости ПЛ или исходящих ли­ ний, а также при внутренних блокировках в схеме блока. Эти це- 296
пи на рис. 6.32 не показаны. При отсут,ствии свободных и достуn- 11ых соединительных путей, когда срабатывает · реле ОП, маркер блока АВ освобождается после технической выдержки времени ,( 1,5 с). В блоках Г И входу доступно чаще всего 20 промежуточных ли­ ний, а в каждый из 1<0ммутаторов звена В включено q= 1--: -3 ли­ ний одного направления. При использовании двухэтапного ПУ (подобного в МА В) потребовалось бы 20 групповых и три инди­ видуальных пробных реле. Если же применить одноэтапное ПУ с одновременной пробой 20 ПЛ и 20 исходящих линий одного нап­ равления, то необходимо лишь 20 пробных реле. При этом умень­ шается длительность процесса выбора линий. Поэтому в марке­ рах блоков Г11 целесообразно применять одноэтапные пробные устройства. Рассмотрим принципы построения и действие пробного устрой­ ства в маркере односвязного трехпроводного блока Г И 80Х 120Х Х 400, используемого на районных станциях системы АТСК (АТСК - У). Полная схема группообразования блока ГИ-3 приведе­ на на рис. 6.7, а упрощенная схема, необходимая для изучения ПУ, изображена на рис. 6.33. В раr.сматриваемом коммутацион - I А!З 20· 1!11 I l!Jб Л!/7 Jl Л!112 ъ:,_;j~,._.;..IJ f!J .хк ;------.---t-~~--....-,e>-+-1+-+Ш!J 20 f=f ]]=20 Рис . 6.33 . Упрош е нная сх ема rруппо о бразования Г/1-3 (80Х 120Х400) ном блоке ГИ на звене А образовано шесть коммутаторов , и каж• дому входу доступны 20 промежуточных линий. На звене В пре­ дусматривается 20 коммутаторов, в каждый из которых включа­ ется по одной - три исходящих линий одного направления . Рассмотрим назначение и функции реле пробного у стройства м аркера блока ГИ (рис. 6.34). Пробные реле П 1-П20 одновре­ м енно пробуют 20 ПЛ, доступных вызь1вающему входу блока, и 297
Пt о п11~fll ~ rz 7ioo 12 . '-"-=,"="'"--'т-с-~ +..... _ - + пl-п20 !10glgtgJ !Jfl va_,,,,,. cJ 1 1бл. Кн блоl( CD 111 1,,!i- R L!ц-J!1 \-Q-- 1вtк !/ 800 112(] [бп.кн - - - ZillL/7-Ь 1ок8(](] ttf i!!rz.!!И - - - и__ 11?(] LL. ttl (J и_ itl ,,,,,, . + ПА l~О!un l о§,,,,,,. + Рнс . 6.34. П робное устройсrво ПУ маркера блока Г Н АТСК на 400 в ы• ХОДОВ группу из 20 исходящих линий одного направления. Каждое п р о б• ное реле обслуживает шесть ПЛ, включенных на входы коммута• тора звена В и 20 исходящих линий , п одключенных к его выхо• дам. Групповые реле Г 1 -Гб определяют номер коммутатора зве­ ве на А, где появился вызьтвающий вход . Цепь срабатывания груп• пового ре л е обеспечивается контактами реле определителя вхо­ дов в соответствии с нумерацией входов блока (см. рис. 6.7). Сработавшее групповое реле создает 20 цепей для пробы ПЛ, включенных в выходы соответствующего комм утатора звена А. Реле ограничения времени пробы 0В в1<лючается одновремен• но с пробными реле, но имеет увеличенное время с рабатывания (20-25 мс). При срабатывании реле ОВ выключаются пробные 298
цепи и «лишние» сработавшие пробные реле отпускают . Реле 0 ·1- сутствия свободных соединительных путей О П действ уе т в том случае, если при испытании ли ний пробные реле не сработали . Реле И П 1 и И П2 обеспечивают несрабатыван ие пробных реле при параллельной пробе двумя маркерами свободной исходящей лини и . Использование двух реле позволяет отличить три состоя­ ния пробного уст ройст ва после срабаты ва ния реле ОВ: выбрана своб одная линия (реле ИП 1 и И П2 от п ус1<ают), п араллельн ая пр об а (работает только реле И П 1) и отсутствуют сво бодные сое­ динительные пути (реле ИП l и ИП2 работают). Общее пробное реле ПА срабатывает после успешно го - завершения п робы линий и создает совместно с пробными и групповыми реле uепи дл я сра­ батывания электромагнитов МКС . Действие пробного устрой с тва проследим по рис . 6.33 и 6.34. Выбираемая промежуточная линия долж на удовлетвор ять следу ­ ющим трем услови ям: быть свободной, быть досту пной вызываю ­ шему входу блока , иметь доступ к свободной исходящ ей лини 11 требуемого направления. Свободность ПЛ проверяется помеще­ н11е<J · в пробную цепь головного контакта у вертикали МК С зве­ на В. поскольку ПЛ соединены с вертикалями этого звена. Пpti свободности ПЛ головной контакт вертикали з ам кн ут. • Для выполнения второго услов ия с.работавшее группово е ре­ ле подключает к каждому пробному реле головной контакт лишь той верти.кали звена В, которая дост у пна входу, по которому пос­ тупил вызов. При свободности исходящей линии на пробный про­ вод k подается отр иuатеJ1ьна я полярность через резистор с сопро­ тивлением 800 Ом. При доступности D=40 (q=2) снача ла контак­ тами реле направления ff подключает ся для пробы одна гр уппа из 20 исходящих линий, а если ни одн о из пробны х реле не сра ­ ботает , то контактами другого реле направления под ключается для пробы вгорая группа • из 20 исходя щих линий . О чередность пробы групп . линий меняется релейным переключателем преи му­ щества при каждом занятии маркера . Подобным образом рабо - тает ПУ и при D=60. . . Допустим, что вызов п·оступил на один из входов перв оr.о 1<0м­ мутатора звена А блока ГИ. В это м случае после завершения действия определителя входов срабатывает реле Г 1 и подготав­ ливает 20 пробных цепей для реле П 1-П20. В каждой из этих цепей находится головной контакт верти1<али МКС звепа В, до­ ступн ой входу, по которому поступил вызов. Из схемы rр у ппо­ образования видно, что входу первого коммутатора звена А до­ ступны в звене В 20 вертикалей 11, ... , 117, ... , 119. Контактами реле ДА определителя входов включается и срабатыв ает реле И П 1. Вслед за ним срабатывает реле И П2 . После приема адресной информации из регистра в схеме фик­ сатора направлений ФН маркера срабатывает соответствующее реле Н?правления Н и подключает к пробным рел е провода k 20 исходящих линий . Затем срабатываю т пробные реле при сво­ бодности · доступных исходящих линий (та1п ll, но только о лн о 'L ~9
из сработавших реле останется в работе через конт11ктную пира­ миду распределителя преимущества РП. Для п_ робноrо устрой­ ства использует-ся сдвоенный распределитель преимущества на 20 положений, образованный из контактных пирамнд РПД на четыре положения и РПЕ на пять положений Одновременно с созданием пробных цепей групповое реле направления НГ замы­ кает цепь реле ограничения времени пробы ОВ. Последнее за с_чет шунтированной обмотки 60 Ом срабатывает с замедление\\ '(такт 2). При этом оно обрывает цепи сработавших пробных ре­ ле и лишь одно из них, имеющее преимущество, удерживает через свой контакт и контактную пирамиду РП. После срабатывани~ реле ОВ снимается шунт со второй обмотки реле ИПJ (20 Ом), которая включается в цепь удержанця пробного реле. Эта обмот­ ка создает размагничивающую МДС, и реле И П 1 отпускае-r (такт 3). За ним отпускает реле ИП2. Последним срабатывает общее пробное реле ПА (такт 4), которое совместно с другими реле включает электромагниты МКС для коммутации в блоке. Реле ОП, шунтированное контактами реле ИП2, а затем ИПJ, не может сработать. График действия пробного устройства при вы­ боре свободной линии приведен на рис. 6.35а для случая, когпз срабатывают пробные реле П1 и П5, причем РП находится в по­ ложении, где реле П 1 им~ет преимущество для удержания. Диоды, устано в ленные в пробных цепях, необходимы для раз­ вязки цепей удержания пробных реле. При отсутствии диодов вследствие наличия общей точки, где подключается контакт реле 0В , все сработавшие пробные реле получали бы плюс для удер· жания через РП и контакт пробного реле, ,~меющего преимуще- ство. • Блокиров1(а занятой исходящей линии до освобождения мар• кера обеспечивается шунтированием пробующего реле другого маркера низкоомной обмоткой сработавшего пробного реле. В дальнейшем занятая линия при установлении соединения на очередной ступени искания блокируется путем шунтирования про• •бующего реле маркера плюсом, подаваемым из регистра. После завершения соединения в блоке на следующей ступени группово• го искания данной РАТС занятая линия длительно блокируется путем обрыва пробной цепи в головном контакте в.ертикали зве• на А этоrо блока. При установлении соединения к ступени АИ или к другой АТС занятая линия блокируется обрывом uепи со• ответственно в ВШ К или РСЛ И. . Воз можны редкие случаи, когда свободную исходящую линию паралл ельно пробуют реле двух маркеров блоки ГИ. В этом слу­ чае каждое из пробующих реле получает ток, меньший тока сра­ батывания, но больший тока несрабатывания, указанных в пас­ порте. Для устранения возможности параллельных соединений в маркере блока ГИ-3 предусматривается схемное решение . Вторая обмот1(а реле И П 1 при параллельной пробе получает уменьшен­ ный ток , и возни1<ающая размагничивающая магнитодвижущая сила недостаточна для отпускания реле И П 1. Для обеспечения 300
Выбор пл u ucx. лцнцu Jаdершенце deUcтduя ОВ r1 f1=--llll!llll -. .-llli!I Jаdсршенце rJetlcmOuл IP!i н1,нr ··Лf Л5 '/1 • f f ~ш 2 Падllллельнан ппо/Jа coo- tfdrlнoi1 л11н11111J'tJyмл мги ОВ- опреrlелцтель Oxo/JolJ Г1 П1 ПJ св еле дАОВ ов /1, ИПI • ипz f J Иf/lC/lll----l--1111111111 ИП2 t:::=--lllliпnmц ПА 111, нr {}В ИЛ( . ипz /JП 4 f Вхточение эм Ml<C aJ,- Нет c[Jolforlныx ooerJuнu, тельных путей • 1 tt::=Jlll-- 1 С оп CцгttOI! d peгucrnp fo7 IJ) Рис. 6.35 . Графики действия П~' МПf: Сuг11ал Uрегистр fofт ,, Omc!fmcmduc. сtо!!оdных пу_тQц d), а.) [!роба свободной 11инии к ступени f/ГИ; б ) парал• .~ельная проба свободной линии двумя МГ И; в) [!роба при отсутствии свободных соединиТ"....льных путей отпускания реле И П1 при одинарной пробе и удержания при па• раллельной пробе его настройка осуществляется изменением ве­ личины сопротивления в цепи первой обмотки. Из графика рис . 6,356 видно, что реле Пl участвует и срабатывает при парал• лельн ой пробе. После срзбатывания реле ОВ шунтируется и от­ пускает реле ИП2. При этом снимается шунт и срабатывает реле ОП. В регистр посылается сигнал «Отсутствие свободных соедв• нительных путей», и маркер освобождается. При осуществлении пробы в маркере блока ГИ могут вознв­ кать потери сообщения в следующих случаях: все 20 ПЛ, дocтylil• ных входу, заняты; все Dманс выходов нужного направления за• няты; заняты промежуточные линии к коммутаторам звена В, где имеются свободные исходящие линии выбранного направления. Во всех этих случаях ни одно из пробных реле не действует, и после срабатывания реле ОВ (рис . 6.35в) включается цепь реле ОП, а реле И П 1 и И П2 удерживают. Маркер посылает в реrис,р частотный сигнал «Отсутствие свободных соединительных путей:. и освобождается после снятия р.еrистром плюса с провода d. 301
Фиксатор [:аправления В ~~эркерах, обслуживающих 1,о~fмутациоF11н,rе бпоки на сту­ пенях Г 11, для выбора направления использ уется релейный фик­ сатор направления.. который принимает· адресную информацию из регистра и выбирает соответствующее направление. Фиксатор на­ правления позволяет применять однозначные и многозначные ко­ ды, а также обеспечи,sает заданную доступность при пробе линий выбранного н.а, пр.авлен_ия. В системе АТСК (АТСК-У) на ступенях Г И могут при1,1еняться одно-, двух-, трех- и даже четырехзначные коды для выбора направления. В зависимости от цифры, получен­ ной из регистра, фиксатор направ ления. с помощью определителя значности кода создает цепь для срабатывания соответствующе­ го реле направления или посылает в регистр кодовый сигнал « Вьrдать следующую цифру». • ГЛАВА 7 :КООРДИНАТНЫЕ АТС 7.1, ::КРАТКИЙ ОБЗОР РАЗВИТИЯ :КООРДИНАТНЫХ АТС Идея построения коммутацион.н.ого прибора с релейными контак­ тами, которые замыкаются с помощью координатных реек, была пр едлс5же на в 1914 г. Рейнольдсом (США). Позднее такое уст­ ройство, усовершенствованное Бетуландером и Гlальrремом, при­ менили в Швеции, где в 1926 -г. была пущена первая городская координатн.ая АТС .. В начале 40 - х годов известная шведская _фнр• ма «Эриксон» приступила к разработке и производству различ~ ных си стем координатных АТС для городско й, междугородной и сельской связи (ARF -50, ARM -20 и др.). В 50-х годах системы координатных АТС были созданы во Франции (Гlентако нта) и в Англии (5005). В 60-х годах были разработаны городские коор­ динатные АТС в Чехословакии (РК - 20} и ГДР (АТС-65). В Советском Союзе разработка координатных АТС разли<rно• го назначения была начата в первой половине 50 - х годов В 1956 r. было организовано ' производство городс·ких координатных под­ станций на сто номеров (ПС - МКС-100), а в последующие годы были разработаны сельские координатные АТС малой !f срещ1ей емкости (К - 40/80, К-100/2000 и К-50/200). Модификация АТС типа К-100/2000 выпускается также для учрежденческой связи. В се­ редине 60-х годов завершилось создание координатной системы т ипа АТСК для городских телефонных сетей. С целью уменьшения затрат на абонентские линейные сооружения ЛОНИИС сов­ местно с заводом «Тесла-Карлин» (Чехословакия) была разрабо• тана городская координатная подстанция на 1000 номеров ПСК-1000, которая успешно используется на многих ГТС. Была создана 1<0орд инатная учрежденческо - производственная АТС 3()2
(УПА ТС-100/400) ЛвнинГ1рад{:КИМ производпвенным объедине­ нием «К расная заря». Для автоматизации м·еждуго-родной теле ­ фонной связи нач али выпускаться координатные АМТС большой и средней емкости (АМТС -2 и АМТС-3) ._ В девятой пятилетке были выполнены большие исследов.атель­ ски е и опытно-констр ук торские работы по модернизации и усо­ верш енствованию городских и сельских систем координатных АТС с целью повышения надежности действия коммутационной аппа­ ратуры, увеличения пропус1шой способности, уменьшения стоимо­ сти оборудования и создания комплекса контрольно-проверочной аппаратуры. Были разработаны усовершенствованная система А теК:У и модернизированная система АТС К-50/200М . Оборудо­ вание координатных систеы АТС для всех видов телефон но(; св.я­ зи будет совершенствоваться и широко изготовляться в бл11жай ­ шие 20-25 лет одновременно с орган ·из·ацией производства ква­ зиэлектронных систем А те. В данной главе будут рассмотрены отечественные координатные системы А те, предназначенные для городской, сельской и учрежденческой связи. • ' 7.2. RЛАССИФИКАЦИЯ КООРДИНАТНЫХ АТС Все современные координатные АТС характеризуются -обход­ ным способом установления соединения и ре гист р овым управ.11е­ нием. • Коммутационные блоки построены на МКС, а маркеры и регистры •имеют в основном релейные функциональные _ус:гр_оi1- ства. При усовершенствовании координатных АТ С для маркеров и регистров были разработаны некоторые электронные фу-i-шцио­ нальные устройства с целью уменьшения времени действия, _ по­ вышения надежности работы и стабилизации параметров сиг­ налов. По построению коммутаци онного оборудования и управляю­ щих у стройств различают четыре вида координатных АТС: • 1) с последовательным установлею1ем соединенин по ступе- 11я м искания и с абонентскими регистрами, участ вующими в уста­ новле нии всего соединения; 2) с · регистровыми устройствами и маркерами, распределен­ ными по ступеням искания; 3) с абонентскими регистрами и управлением в пределах нес­ кольких ступеней искания для выполнения определенной комму ­ тационной задачи при установлении соединения ; 4) с централизованным у правлением в пределах всей станuни без разделения коммутационно го оборудования на сту пени и с­ кания. Большинство систем 1юординатных АТС относится к первому виду. Так, в отечественных системах А тек, А ТСК-У, К-100/2000 предусматривается установление соединения по ступеням и-с к а­ ния с использованием абонентс1<Их регистров. При этом ум-ень­ шается qбъем регистрового оборудован1:1я и применяются сравни­ тельно несложные мар1{еры. :юз
В предыдущей главе были рассмотрены пμинципЬ1 построении , функциональные схемы, коммутационные блоки и управляющие устройства координатных систем АТС первого вида. На рис . 7.la приведена схема соединительного тракта системы АТСК, относя­ щейся к первому виду. При установлении соединения по ступ еням искания выбор линий производится на каждой ступени независи­ мо от возможности их дальнейшего подключения к вызывае мой линии. Д{,{ Jrlf АВ АВ д а) Р11е. 7.1. Схемы соединительных тракт-0в координатных сист ем д ТС с уп,равлением по ступеням искания: а) с абоне.нтскими регистрами; 6) с р егистрами на ступенях иска• ння Существуют координатные АТС второго вида, где на ступенях гр у ппового и абонентского искания используются регистры , при­ нимающие адресную информацию, необходимую для установления соединения в пределах лишь одной ступени искания. К этому ти• пу АТС относится шведская система ARF-50, которая применяет­ ся на некоторых ГТС в СССР. Аналогичная система по способу построения регистров разработана в ГДР (АТС-65). На рис. 1.16 приведена схема соединительного тракта системы ARF-50. Соеди­ нение на каждой ступени ГИ должно завершиться до начала по­ сылки абонентом серии импульсов, предназначенной для очеред• ной ступени искания. На приведенной схеме регистр ступени ГИ принимает одну цифру, и поэтому число направлений в блоке ГИ равно десяти . Можно предусмотреть прием регистром ГИ также и двух цифр, но с определенной первой цифрой. В системе ARF-50 используются тысячелинейные блоки АИ, и поэтому регистр сту• пени АИ принимает последние три цифры номера. Преимущест• вам АТС второго вида является упрощение связи с АТСДШ, по • тому что при входящем сообщении импульсы набора номера мо• гут непосредственно приниматься регистрами на ступенях иска • ния. При исходящем сообщении серии абонентских импульсов 304
т р а н слируются через ИШ!( и направляются в искатели АТСДШ, К оординатные системы АТС с распределенными реrистрами по с воим возможностям близки к системам АТС с непосредственным у правлением . В координатных системах АТС третьеrо вида при внутристан­ ц и онных соединениях предусматривается лишь одна ступень Г И с двухзвенными или трехзвенными коммутаци онными блоками б ольшой емкости до 1ООО исходящих линий. Управление осуще­ ствляется с помощью абонентских регистров и маркеров, которые обеспечивают установление соединения в пределах одной или двух ступеней искания (рис. 7.2а). На ступени АИ используются Рис . 7 2. Схемы соединительных трактов коораинат• ных систем АТС с uентрализаuией управляющик устройств: а) с функциональиыми маркерами; б) с централизо• в а нными маркерами двухзвенные блоки для исходящего и входящего сообшений . К а ж­ д ый коммутационный блок в зависимости от ero емкости обс J 1 у ­ ж ивается одним или двумя индивидуаю, ными маркерами . При исходящем сообшении маркер блока АИ Rыполняет функuию под­ ключении линии вызывающего абоневт а к регистру . При этом м аркер осуществляет обусловленное искание в пределах ступе­ ней абонентскоrо и регистрового искания . После набора номера при внутристанционном сообщении маркеры ступени ГИ (МГИ) и АИ (МАИ), получив необходимую адресную информацию из ре­ гистра, работают совместно для выполнения функции подключе­ ния линии вызывающего абонента к вызываемой линии. При ус­ тановлении соединения на ступени Г/1 3 анимаетси такая свобод­ ная и доступная исходящая линия, которая в блоке АИ через сво ­ бодную ПЛ имеет доступ к вызываемой абонент с кой линии. По­ этому отпадает необходимость в звене С на ст~' пени АИ. Такой способ управления применяется в английской системе типа 5005 А и во французской системе Пентаконта I ООО В. 305
В ко.ординатных системах АТС четвертого вида с централизо­ ванным управлением коммутац:ионное оборудование не делится на ступени и с к~ния, а применяется общая комм у тационная систе­ ма. Централизованные маркеры управляют соедине н ие м , осу ще­ ствляя обусловленное искан-ие ·«от конца 1< концу» в пределах всей АТС. При этом несколько сокращаются объем ком му тапион­ ного оборудования I{ время установления со€динен -ия , ,потому что в процессе обусловленного иска-ния выбир:аются на кюкдом уча­ стке соединительного тракта такие пути, котоrше обеспечивают коммутацию линий вызывающего и вызыв,аемого абоне н тов. Од­ на1ю централизованное управление не получ-и Jю широкого приме­ нения в координатных системах АТС, потому что релейные центра ­ лизованные маркеры весъ-ма сложны, а срок службы и время дей­ ствия реле недостаточны для эффективного лсиользования их в подобных устройствах. На рис. 7.26 по1<аза-на схема соедивитель- 1юго тракта АТС с централизо ванны м управлением системы «Крос­ сбар No 1» (США). Коммутация осуществляется через двухзвенные бло1ш абонентских линий (БАЛ) типа ВППВ и двухзвенные -бло ­ ки соединительных линий ( БСЛ) типа ПВВП . 7.3. ГОРОДСКИЕ КООРДИНАТНЫЕ СИСТЕМЫ АТСК И АТСК-У Общая характеристика Оборудование систем А ТСК и А ТСК-У предназначено для ис­ пользования на районных станциях и узлах телефонного сообще- 1шя городских телефонных сетей [ 12 ,- 13] . Маркеры представляют собою в основном релейные управля• ющие устройства с постоянными :( «жест1шми))) связями между фунJщиональными устройствами. Набираемый абонентом номер принимается и запоминается абонентским регистром, которы11 участвует в установлении всего соединения . Управление соедине­ нием осуществляется по ступеням искания (АИ, РИ, ГИ) с по­ мощью индивидуальных для каждого коммутационного блоRа маркеров. На ступенях искания (кроме РИ в АТСК) применя­ ются двухзвенные коммутациою1ые блоки. УюJзанные особенно­ сти позволяют использовать сравнительно простые маркеры, что по вышает надежность их действия и облегчает эксплуатацяю. С целью дальнейшего повышения надежности действия обору­ дования городских координатных АТС, сокращения 1<апитальных и эксплуатационных затрат на станцио'нные соору жения, улучше­ ния технологии производства аппарат у ры и уменьшения площа­ ди автозапа в 1975 г. было завершено у совершен ,ствование систе­ мы АТСК и в 1978 г. начнется сери й ное производство оборудо.ва- · ния АТСК-У. При усовершенствовании со х ранены схемы коммута­ ционных блоков на ступенях абонентского и группового исканин, принципы управления соединением и способы передачи сигналов, Разработаны двухзвенные ступени р·егистрового ис~<ания для под• 306
1 :.1 ющения абонентских н в ходящ 11х регистров с целью повышеI-Гня пс полиов.анвя сложr.юrо и дорогого репrстрового оборудования. И с п ользо ваны малога баритн ые абонентск ие комплекты . Зна чи­ тельно повыmеrrа надежность действия устройств и тракта для п е ре-дачи и приема частотных управ л яющих сигналов. Предусмот­ ре нq использо,ннше отдельных электронных устройств в марке­ рах и рсе г истрах, а также в кgнтрольно-испытательной аппар-ату­ ре: с: целы0, повышения скорости действия приборов, стаб илизации вр;емен ных параметров сигналов, увеличения надежности работы н уме-пъш ения габаритов оборудования. Усовершенствованное и 1rоЕюе обору давание составляет в систе м е АТС К-У 65 % от всего ст анционного обор уд ования . В качестве коммутационных устройств в систе:1,1ах АТСК и А ТСК - У используются МКС, электро магнитные реле и электрон­ ные элементы . В коммутационных блоках на ст упенях искания применяются унифицированные МКС четырех типов: двухпозици­ онн ый шестипроводной МКС 20Х 10Х6; трехпозиционяый шесrи­ проводной МКС 10Х20Хб; трехпозиционный трехпроводной МКС 2ох 2охз и двухпозиционный двенадuатипроводной мкс !ОХ 12Х 12. В абонентских, шнуровых и линейных комплектах применяются . реле т ипа РПН. Для маркеров и регистров исполь­ зуются реле типа РЭС-14 . Транзисторы нашли применение в уст­ ройствах передачи и приема частотных сигналов, а также в от­ дельных функцпональ ы ых устройствах регистров и м. аркеров, Электриче-ские параметры абонент-ских и соединительных ли­ ний в системах АТСК и АТСК-У указаны в табл. 7.1. Таблиuа 7.1 Г'АРАМ.Е ТРЫ АБОНЕНТСКИХ И СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ В СИСТЕМАХ: АТСК И АТСК-У Ем1н.х:т~-. между Наим~нование- линиА t?'.опротиоление rт ро!'а да ми и шлеi\фа. Ом по отношеt-1ию к э~мле . мкФ Або flентска я (без ТА) 1000 0,5 Або нентская, включаемая в к о ~тлекты у дале нны х аппарат<тв К УА 2000 1 Соединительная с друrими РАТС 3000 1,6 Соnротнв ле1 11-1~ утечки, кОм 80 20 150 Э лектропитание оборудования ос у ществляется от источника nостоЯflНОГО тока 60 В с допустимыми отклонениями в пределах 58 -66 В. Р азнос т ь поте нциалов между . з аз е мл ениями станцион­ ных батарей различных АТС допускае т ся ±8 В. Рабочее з-атухание станционного четырехполюсн1ша для часто ­ ты 800 Гц не шревы шает (),87 д Б, а пе реходное затухание на этой частоте свыше 78 дБ. Псофометр ическое напряжение шумов в раз­ говорном тракте - не бол ее 0,5 мВ. При устагю вле нии соеди1-rений абоненты получают стандарт­ rТБiе по р екоменда ция м МККТТ акустические сигналы . Линейные 307
сигнапы при местн .ых и междугородных соединениях по составу и способу передачи· соответивуют сигнаJiам, принятым в типовыJQ декад1ю-шаговых системах. Абонентские линии освобождаются после одностороннего ОТ• боя. Соединительные устройства в системе А ТСК освобождаются лиwь после отбоя вызываемого абонента с посылкой сигнала «Занято» вызывающему (безотбойному) абоненту из его а6онент­ ского комплекта. В системе АТСК-У после отбоя вызываемого абонента освобождаются все соединительные устройства. кроме блока АВ ступени А И и И ШК, из схt:::мы которого посылается сиr• н ал «Занято» вызывающему ( безотбойному) абонент)·. Если без• отбойным явJJяется вызываемый абонент, то сигнал «Занято» no• сылается ему из ВШ 1( в системах А ТСК и А ТСК-У. Пнсrроение коммутационных блоков па ступенях искания Ступень абонентского искания. В системах АТСК и АТСК-У на стуrIени АИ применяются тысячелинейные абонент­ ские группы для исходяшеrо и входяшеrо сообшений с целью ук­ рупнения пучков 11 ШК и ВШ К Каждая такая группа, если она используется для индивидуальных абонентских линий, состоит нз десяти столинейных двухзвенных блоков АВ, предназначенны~ для исходяшего и входящего сообщений, и трех-четырех цвух• звенных входящих блоков CD, необходимых тол,,ко для входнще• го м~стноrо и междугородного сообщений. Функшюнальная схема тысячелинейной абонентской группы на ступени АИ приведена ка рис. 7.3 . Каждая тысячелинейная абонентская группа на стуnена А8 ?О ПЩАИ ?О С JJ fj_лoxI РИ Рчс. 7.3 . Функuиональная схема 1iЫсячелнвеllно1·0 (lлока ва стуnеив АИ в системах АТСК и АТСК-У 'А И обслужинается при исходящем сообщении пучком И ШК, при входящем сообщении - пучком ВШ К и при междугородной свя• зи- пучком ВШ КМ. Неполнодоступное равномерное включение ' ИШК осуществляеТС'Я на промщите АИ (ПЩ АИ). Указанное построение ступени АИ позволяет применять в слу" чае необходимости неполные тысячелинейные абонентские rpyo" 308
""'· Схемы маркеров, о бслужи в ающие неболь шие по емкости двух­ R n ен ные коммутационные блоки, получаются не очень сложными . Кроме того, при таком построении ступе ни АИ, в случае повреж­ дения маркера абонентского блока АВ, лишаются связ и только 100 абонентов, а при вы ходе ,из строя маркера входящего блока CD лишь увеличиваются потери сообщения вследствие уменьше- ния числ а действующих входящих линий. • Сотенный блок АВ построен на пяти МКС 20Х 10Х6, из кото­ рых три применяются на звене А, а два - на звене В. Предусмат­ риваются 60 промежуточных линий между звеньями А и В, 20 ли­ ний к И ШК и 20 ПЛ для связи с блоками CD. Абонентские линии в поле вертикалей звена А включены транспонированным спосо ­ бом. Схема блока АВ изображена на рис. 6.31. Входящий блок CD построен на пяти МКС, из которых два МКС 20Х 10Х6 применяются в звене С, а три МКС 10Х20Х6- в звене О. Каждый блок СО содержит 30 входов из ступеней ГИ и ГИМ, 40 ПЛ между зве.ньями С н О и 2(ЮI..ПЛ к блокам АВ. Посл едние запараллеливаются во всех блоках СО одной абонеRт­ ской группы АИ и образуют 10 напμавлений по 20 линий к каж­ дому блоку АВ. Комплекты ВШ КМ вкJ1ючаются в определенные дес ять входов блока СО. Функциональная схема блока CD с указанием его параметров при ведена на рис. 7.4а. Схема rруrшообрс1зования блока показа­ нанарис.7.46ив. C/Z D/J ПЛ ~BxaiJлщu.e хблака~-плl• - лшшц а) п 1 С !021 2J 10 . . I. . .--- J.- ----J-+f--t-/ ~1 J '-<{ ---1.....-4-1--+- !О I ~- 4+-t - -f/ ~ х :..,..&-'-------'+-"'-..&- _ - ~1 -2(] ~1 ....__,'--......._-+-fОП -----.-1----1--i--l--/f .xr~{ хх ....... ___.._ _ _ _ _--4-_~-га I< олокуIАВ !( OЛOil!J ХАВ '----v- -'~ М КС l'l Mt<CY oJ I Q1 гоа 1 исх. 1 ЛIШ. /( 1 блона АВ х у 1 1 1 1 6 -<Q -<r2, I tI -@)ю -<fvзutxc - ( [)11 1'Jf 1Л - ®20 -@40 ф, Фн ~ш 1.If 1 1 ®,а ®20 Щ,2Фгб 1 1 (V25 @JO I л XI хх /{] ]) (/ 15 Рис. 7.4 . Входяший коммутаuионныА блок CD нз r.тv n <>1н1 4И в системах А ТСК и АТСК-У: а) функциональвая схема; б) и в) схема группообра:сsuвания 309
В звене D для получения 40 выходов к звену С образовано два коммутатора по 15 вертикалей в каждом. К входам вертика­ лей подключаются входящие линии. В звене С для получения 200 ПЛ к звену В образовано 20 коммутаторов по две вертикали в каждом. На рис. 7.5 представле.на схема rруппообразования для тыся• qелинейной абоненской группы ступени А/1, где указаны лишь один блок АВ и три блока CD. Коммутаuионные графы для исхо• дящего и входящего сообщений на ступени АИ АТСК были р_ ас• смотрены -в § 6.3. - 310 ~-.- -~~ 1112 10 0000 ·0 -А I АЛ 1g1J._ _og l 1g2..ff в пл от блоки CD 666 ]Иск. 6666 6 линии 66 666 кишх 66666 т-- 02 6J 6 6 6 6 1У6 .У 6 6 6 о 6 6 6 1r,6 v 186 196 206 с IЛШNЛЮ Блок IAB МКС 20" f0к6 ~ NЛ ~ 666666 10МКС10х20•6 ~ 66666611 t::;у!I]l ~66666615 IЛШ блоки CJJ Рис. 7.5 . Схем~ тысячелиRеААаА ~6oReRтcкnA rруnпы ступени АИ в системах А тек II А ТСК-У
Входнщее соединение на ступени АИ осуществляется через че­ тI,1ре зве на. Обусловленное искание для выбора промежуточных J1иrrий между звеньями ВС и АВ, необходимых для соединения входа блока CD с вызываемой абонентской линией, производят совмест но МАВ и MCD, между которыми имеются управляющие непи. При этом участвуют маркер того блока CD, в котором на­ ходится вход, по которому поступил вызов, и маркер блока АВ, куда включена вызываемая абонентская линия. Из рис. 7.5 видно, что на звене С образовано 20 коммутато­ ров, каждый из которых содержит шесть десятилинейных верти­ калей трех бл01юв CD . Одноименные 20 линий во всех коммута­ торах образуют направление к соответствующему столинейному блоку АВ. Таких направлений, по числу выходов в коммутаторе звен а С, может быть только 10. Поэтому при входящем сообше­ нии абонеытская группа на ступени АИ может состоять лишь из десяти столин~йных бло!{ОВ АВ и, следовател ьно, иметь емкость н е более 1ООО номеров. Как видно из коммутационного графа (см. рис. 6.10), вход блока CD соединяется с любой из двадцати ему доступных вер­ тикал ей в зв ене С своего блока. В каждую из них включена одна промежуточная линия к требуемому блоку АВ. В блоке АВ про­ межуточные линии вк.i!юч2ются во все шесть коммутаторов звена В. В результате любой вход блока CD может быть подключен к вызываемой абонентской линии через 20 ПЛсv, через все 20 ли­ ний между блоками CD и АВ и через .все шесть П Лдв, доступных: абонентской линии . Ступени группового искания. На ступенях r руппо• воrо искания в с истемах А ТСК и А ТСК-У используются ком,.,Iута­ uионные блоки, имеющие сравнительно небольшое число входя• щих линий 40, 60 или 80 и емкость поля на 400 или 200 исходя­ щих линий. Такое решение обусловлено следующи~•и соображе• ннями . Для обслуживания более _ крупны.х блоков ГН потр ебова• лось бы применить параллельную работу двух индивидуальных маркеров, что усложнило бы управляющие устройств!'! и сниз ило надежность их действия. При небольших блоках •п овреждение маркера на ступени Г И незначительно снижает качество обслужи­ вания вызовов. Кроме того, при компле1пований ступени искания небольшими блоками уменьшается число неиспользуемых входов на всей сту пени искания. В системах А ТСК и А ТСК-У на ступе­ нях ГИ применяются три типа коммутаuнонных блоf<ОR На рнfr­ онных ста н циях широко используется односвязный трехпроводной блок ГИ 80Х 120Х400, который совместно с маркером размеща ­ ется на двух стаtивах. В этом блоке применяются МКС 20Х 20Х 3. Маркер трех проводной ступени группового искания обеспечивает прием из регистра одной, двух,_ трех или четырех цифр для выбора направления. Доступность в направлении может составля ть 20, 40 или 60 линий. В поле блока можно образоватт. при D=20 двадцать направлений. Схема э-т:оrо блоr<а ГИ приве ­ дена на рис. 6.7, а ее построение подробно рассмотr,ено в § 6.3. 311
Двухсвязный трехпроводной блок ГИ 40Х40Х200 приме11яет­ ся на раионных АТС для ступеней группового искания, где тре­ буется с учетом развития не более 200 исходящих линий. В част­ ности, такие коммутационные блоки используются для ступени ГИ/(, где в поле включаются входящие соед·ннительные линии к УА ТС малой емкости, и для ступеней группового междугородного искания. Трехпроводной коммутационный блок 40Х40Х200 и его маркер размещаются на одном стативе. Включение станuионных кабелей производится с помощью штепсельных разъемов. Мар­ кер, обслуживающий блок ГИ на 200 исходящих линий, может выбирать . направление по одной или двум цифрам. Коммутаuион­ ный блок 40Х40Х200 позволяет иметь 20 направлений при дос­ тупности D = 1О и десять направлений при D = 20. Можно обра­ зовать также направления с числом линий V < 10. При этом, что­ бы сохранить возможность соединения входа блока с линиями не­ большого пучка через 20 ПЛ, нужно использовать все 10 комму­ таторов звена В. С этой целью некоторые или каждая линия · не­ большого пучка (V<l0) включаются в два или три коммутатора звена В. Функuиональная схема и схема rруппообразования бло­ ка 40Х40Х200 изображены на рис. 7.6а и 6, на рис. 7 . 6в показа­ но в1<лючение направлений с малым числом линий. Односвязный ше-стипро-водной блок ГИ 60Х80Х400 предназ­ начен для ступеней группового искания на узлах телефонного со- A/Z rнк В/2 Ml<C 20x20xJ ~fдв=2 Включение исхо- а) /т в х А 20 312 rJлщux. лuнuii. V='+ 1'2 .1 4 f уо/yCf} у --у ~r.,,. lшl 1ш1 1 200 1 ш2 ЛU· 1 1 11 1ний 1 N.c? ~@ ®® 6--6 ~iJ .____,__, ______, 1ft Н20 :('+ фер q=t ]]=10 :( 11 lл 1 1 Выхоilы коммута- @) @) mopoll з/jена В I п oJ 8) Рис. 7.6 . Трехлроводной лвухсвязяый комм у таuионный блок rи 40 Х 40Х200: а) функuиональная схема; б) сх е ма 1·руппообразования; в) включ:е­ ние направления с малым цислом л.иний •
общения при организации четырехnроводного транзита по уплот­ ненным соединительным линиям. В обо1-1х звеньях бло1{а приме­ няются МКС 10Х20Х6 . Число направлений и доступность такие же, как в блоке 80Х120Х400. Ступен и регистр о в ого и скан и я. В системе АТСК для подключения исходящих шнуровых комплектов И Ш /( к або­ нентским регистрам АРБ (АР) применяется однозвенная ступень регистрового искания с шестипроводным коммутационным бло1юм типа ПВ (рис. 7.7). Каждый блок РИ имеет 40 линий от И ШК и а} О) Jб 10 lf IJ15 20 РИ 11 21 31 1ишк ---4~ ~-fполу!Jлок "*2пмубл" fO '' 20 J0 1 '( J '5 !О 1 I M1<r:2ox10xб ~ oJ ~--:{[)$-i il _ · 11ШК 1J 510 @---®5-1016- АР 1полублок Рис. 7.7 . Однозвенный !<ОУ.Мутаuионный бло" ступени РИ системы АТС](: а) фун"uиональная схема; б) и в) схемы rруппообразования 10 линий, подключаемых к абонентским регистрам АР. При этом группе из 20 ИШК доступны пять регистров. Таким образом, блок РИ АТСК, построенный на одном МКС 20Х10Х6, состоит из II.в y x nолублоков 20Х5, обслуживаемых общим маркером МРИ. В бло­ ке РИ используются вертIшали емкостью 10 линий, и nоэто \! у для обеспечения доступа каждого АР к 20 И ШК входы двух вер­ ти ~{алей заnараллеливаются. Как видно из схемы, каждый полу­ блок РИ представляет коммутатор на 20 входов и 5 выходов. В системе АТСК обычно пучок АР обслуживает две тысн­ челинейные абонентские груп п ы. С целью повыше,ния исполь­ зования регистров предусматривается их полнодостуnное включе­ ние , когда любая вызывающая абонентская линия имеет досту п ко всем регистрам, распределенным по блокам РИ. Для выполне­ ния nолнодоступного включения 20 И ШК , доступных одному бло­ ку АВ, включаются по возможности равномерно во все полубло­ ки РИ, и применяется обратная блокировка свободных И ШК, не имеющих в данный момент доступа к свободным АР . Недостатком режима искания с обратной блокировкой И Ш!( является усложнение пробной цепи маркера блока АВ с в1<люче­ нием в нее большого числа контактов для проверки свободности ИШ!(, блока РИ, АР, вертикали !ГИ и МГИ. В системе АТСК среднее использование абонентских регистров, образуюших ср а в­ нительно небольшие пучки, равно примерно 0,6 Эрл. Рег11етры в системе АТСК составляют 01<0ло 20% от объе м а всего станцион- ЗLЗ
rюго оборудования, и поэтому важно повысить использование этих сложных и дорогих приборов. Для устранения указанных недостатков в усовершеыствован• ной системе А ТСК-У абонентские регистры объединяются в круп­ ные пучки и обслуживают поступающие вызовы по систе ме с ожи• данием без обратных блокировок И ШК, что обеспечивает высо• кое использование регистров. Ступень регистрового искания для абонентских регистров (РИА) в. системе АТСК-У комплектуется из двухзвенных шестипроводных блоков типа ПВПВ 120Х60Х40 рис. 7.Ва. В звеньях бJiока РИА используются. .МКС 20Х I0X6. 314 I N у А JlШ IX f3 2J 1 10 0-G}®- 0-Щ; ®-0-®-0-~ (!j} I @-@-@-@),:- J 'J"J ®4 ®-@-®-~ ~О- п 0-0-Оь QO- 0-0-Qб Q0-0 - 0-Q, Q0-0 - 0-®.м Q}gO 0-0- ш Qg, Q,00-0- 4а Q-0-0-0-0- О;о-о-о-®- y-------Q 1 1 ', f20 линий : от ИШI(; Пl(П; ИШКТ i 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 6-------6 111 fZ(} сЬ®@(и(в')(!j) 1' 1,8 1'" ,21 787" [IN11!у1 r11111 1111.11 1 1@1-, @ ишк 20 чО A--1i - 1',} ,о I.V7 ~1/ ~7~4 ~~ бО I ЛШNJlYI=kв::.: Иr:хоrJлщце линии к АРБ а\ б) 'Рис. 7.8 . Ступ ень РР!А в системе АТСК-У: а) схема Гj)уппообразования коммутаuионноrо блока 120Х Хб0Х40; б) функциональные схемы ступ ени PlfA
Для увеличения группы обслуживаемых ИШК два блока РИ.4 объединяются по выходам и получается сдвоенный бло1<, в кото­ рый включаются 240 И ШК и до 40"абонентских регистров. Ьlри не­ обходимости в1<лючения более 40 АРБ выходы бЖ)КОВ РИА объе­ диняются не полностью и образуют неполнодоступный пучок с D=40. Как ви,цно из схемы группообразования блока РИА , изоб­ раженной на рис. 7.8а, в звене А имеется kл= 12 коммутаторов по mл =5 выходов в каждом, а в звене В - kв=6 коммутаторов по nв = 7-:-6 входов в каждом из них. Поэтому -связность блока fлв =mл/kв=5/6=0,83. Каждому входу блока доступны выходы лишь в пяти коммутаторах звена В, и максимальная доступность в блоке РИА Dманс = 33-: -34 при М = 40. Если регистровая нагруз­ ка на вход блока РИА равна 0,13 Эрл, то для сдвоенных блоков обеспечивается среднее • использование або11ентских регистров '1'] =0,8 Эрл, что на 33% выше, чем в системе АТСК. При этом до­ ля задержанных вызовов составляет 0,14 со средним временем ожидания подключения . регистра 1,5 с. Управление блоком РИА осуществляется индивидуальJJым ре­ лейным мар1<ером МРИА (рис . 7.9). При объединении выходов РИА i-----t -- --i 1 'i 1 ,1 1 1 1 1 1 1 1 ов 1 1 общие •1 репе LМРИА : _j ----------------- Рис . 7.9 . Структурвая схема маркера блока Pl1A двух блоков маркеры 1<аждого блока работают самостоятельно. Если поступают вызовы одновременно в оба маркера, то обеспе­ чивается поочередное преимущество для пробы выходов одному из маркеров. В маркере блока РИА имеются следующие функц~ю­ нальные устройс тва: мат ричный однопроводной определитель вко­ дов OВ, двухэтапное пробное устройство ПУ, распределитель пре- 315
имущества РП, устрой'ство для блокировки в ходо в, которые не имеют доступа к свободным регистрам БЛ, устройство ограниче­ ния времени занятия ОВЗ и релейный соединитель С. Для ПO GlJI· шения надежности работы маркера и увеличения срока служf1ы предусмотрено резервирование пробного устройства и общих р еле ОВ. Один из комплектов резервируемых устройств подключа ется при поступлении вызова с помощью релейного соединителя С. Но­ мер работающего соединителя меняется при каждом занятии мар­ кера. Если отсутствуют свободные регистры, доступные И ШК, то поступивший вызов ставится на ожидание. Для устранения в этом случае непроизводительного занятия маркера предусмотрена бло- 1<ировка входов, которые в данный момент не имеют доступа к свободным АРБ. • . Входящие регистры ВРД или ВРДБ в системе АТСК подклю­ чаются к соединительным линиям с помощью подключающих комплектов ПI(В без ступени регистрового искания. Такое «жест­ кое» подключение входящих регистров применяется для снижения времени присоединения регистра, поскольку он должен подклю­ читься за остаток межсерийного интервала времени. Возможно закрепление двух входящих регистров за 6, ~. 10 или 12 ПКВ. При «же стком» подключении регистров обратная блокировка СЛ возникает при одновременной занятости двух доступных ей реrи• стров. В результате приходится увеличивать число СЛ . Вторым крупным недостатком отсутствия ступе ни РИ является плохое ис• Р/18 А В r;l,,в~ Eifl - t--Jtl~ в L-{'iJив I-_J rr, ; мксю,12,12 :., ,c::J t::: 4 ~в= 1 J а) г В101 . /iлони РИВ Вкоrlы {j) 0048 ВыхоiJы □ Bf? Регистры - СЧ- Ф/fr ер- фj (DsQ}ф-ф-~ CD,; Ф:' Q)- ер- ~- 11Л 15 ~бф-ф-ф-~ (Ц;ф-шф-ф-~ (Р;/%} ф- ф- ~; Ри с. 7.10 . С тупень РИВ в системе АТСК-У: а) ф у нкциональная схема; б) вертикаль МКС блока РИВ; в) схема rруп110• обра зо вания блока 48ХЗОХ20; г) включение входящих регистров 3]6
пользование входящих регистров, образующих небольшие пучки (rJ = 0,2 + 0,3 Эрл). С целью повышения пропускной способности в.ходящих регист­ ров и снижения их числа в системе АТСК - У применяется 1{оорди­ IIатная двухзвенная ступень РИВ с электронным марl{ером. В этом случае время подключения П КВ к ВРД или ВРДБ составляет 80 мс . Обслуживание вызовов осуществляется с явными поtе, рями без обратных блокировок СЛ. На рис. 7.10а показана схема двенадuатипроводного блока РИВ типа ПВВП . 48ХЗОХ20, пост­ роенного на трех МК С IOX 12Х 12. Особ е нностью блока РИВ яв­ ляется использование принципа деления поля вертикали, когда в каждую верти к аль МК С включаются во семь входов и четыре вы­ хода. Таким образом, одна и та же вертикаль применяется в зве• не А для включения входящих линий от ПКВ ·и в звене В для включения исходящих линий к ре г истрам. В этом случае двух­ звенная коммутация осуществляется в пределах одной вертикали путем одновременного срабатывания при установлении соединения двух выбирающих электромагнитов МКС (рис. 7.106). При сим­ волическом изображении блока РИВ (рис. 7.IОв) вертикаль обоз­ начается кружком с двумя черточками, одна из которых обраще-' на в сторону входов, а другая - в сторон:v выходов блока. Занятие входов блока РИВ происходит независимо от состоя­ ния маркера. Для уменьшения времени ожидания подключени,~ · маркера предусмотрено сравнительно небольшое число входов блока. Входящие регистры подключаются к выходам блоков РИВ неполнодоступным пучком, причем каждый блок РИВ является нагрузочной · группой с доступностью Dмакс = 20 (рис. 7.!Ог). Бла~ годаря укрупнению пучка входящих регистров среднее использб-­ вание их вдвое выше, чем в системе А ТСК, и составляет 'YJ = = 0,5+0,6 Эрл . Рассмотрим принципы построения электронного марI<ера блб­ ка РИВ, структурная схема которого приведена на рис. 7.11. Для определения номера вызвавшего входа применяются определитель 0В и дешифратор входов дшвх• Обусловленное искание ПЛ и ре.­ гистра осуществляют пробное устройство ПУ и дешифратор вы­ ходов дшвых- Кроме того, имеются устройства для включения удерживающих У и выбирающих В элетпромагнитов, устройство ограничения времени занятия маркера ОВЗ, а также два мульти­ вибратора и два одновибратора. Принцип действия электронного динамического определителя был рассмотрен в § 6.6. Дешифратор входо,в дшвх, управляемый мультивибратором, производит опрос в.ходов, подавая импульсы в схему ОВ. При совпадении с,игнала на входе и опросного импульса ОВ фик­ сирует номер вызывающего входа и подает сигнал на одно­ вибратор дешифратора для прекращения опроса входов. Ин­ формация о номере входа используется для включения выби­ рающего электромагнита В звена А. Дешифратор выходов вы­ полняет опрос выходов путем подачи импульсов в ПУ. Пос.r..е фиксации. номера вызывающего входа определитель ОВ подает 3[7
РИВ [!}1~. ,1 1[i] Г _____I___ I _ __l_ _ _ J_ ____1 1 Д111о;( _ _._ _ ф дшu.,х 1 1 ..::-.:::::=t--=----=----=----=--~---' 1 1 ,... ....L -- _.J..~ -4-. ~--'----, 1 1 1 1 ..__~ ..__~ '--~ ~-~ 1 1 овз ,________ . - : LМРИВ __ ___ . ____ . __ __ _ _ _ __ __ _j Pirc . 7 . 11 . У.прощеfr.ная. структурная схема маркера- блока РИВ сигнал в ПУ для осуществления обусловленного искания реrист• ров . Регистр занимается при появлении сигнала на вьrходе дшвых, если вход блока имеет доступ к этому регистру через свободную ПЛ . Затем одно.вибратор ДИ.l.вых прекращает опрос выходов. Ин­ формация о номере выбраююго регистра используется для в клю­ чения. выбирающего электромагнита звена В и удерживающего вертикали. После установления соеди,нения П КВ выключает цеп.ь занятия- маркера. Последний возобновляет опрос входов и выхо­ до в блока РИВ для обслуживания следующих вызовов. Регистры В системах АТСК и АТ С К-У используется несколько типов ре• rистров, которые отличаются назначением, числом принимаемых uифр, способом вьщачи инфо-рмации и способом подключения к шнуровым комплектам (рис. 7.12). Прием ишрорма - цци • i/ IJЧU. UHфOf]Ma· • Цli/1 .л..nл. ГVV\, ..лл.л. .л.л.л_ ' \ J\N\, ..л.гиt. АТС!(-!! .nл.л.. ..Il..ГLЛ.. V\I\, vvv J1..ГlЛ. SLПЛ.. лпл. ..rui.rt. ' \f\/\1' vvv JUVL АТСК·У - щ I d} "1.'lЛIL-nepeflaчa 11нформ11ц1111 lf11т11рейным CПIJCOVIJM VV\,!!пepedaчa 111нформац'f.ш 1/астоfНным •. C!JOCOQOM - Рис. 7.12 . Регистры в системах АТСК и А Т СК-У 3Ht
Абонентские регистры подключаются с помощью однозвенно~"1 (рис. 7.12а) или двухзв·енной (рис. 7.126) ступени регистрового 1tскания к следующим приборам: исходящим шнуровым 1<омплек­ там И ШК при обслуживании вызовов, поступающих по абонент ­ ским JJИhиям; исходящим шнуровым комплектам таксофонов ИШКТ, если вызовы поступают из таксофонов; подключающим комплектам подстанций ПКП при установлении соединений от подстанций ИJJИ у А те. В зависимости от нумерации, применяемой на ГТС, абонент ­ ские регистры бывают 5-зн-ачные, 5-6-значные или 6 -7- значные. В настоящее время на городских А те устанавливаются абонент­ ские репктры АРБ, в которых используются два сп,особа выдач-и информации: частотный для передачи информации в маркеры и батарейный для передачи информации в ис1<атели дека11но-шаrо­ вых А те, во входящие регистры подстанций и координатньп У А те. В дальнейшем, когда на ГТС будут эксплуатироваться в основном координатные А те, окажется экономичным применя~ь более простые абонентские регистры АР без передатчиков декад­ ных импульсов, а для связи с районными декадно-шаrовыми АТС использовать, кроме АР, еще исходящие регистры И РД. Входящие регистры устанавливаются на районных АТС или узлах телефонного сообщения для приема информации батареit ­ ным спщобом от абонентов А ТСДШ Эти регистры под1<JJючают­ ся ко ВХОДЯЩИМ соединительным JJИНИЯМ в системе А тек без сту­ пени РИ (рис . 7.12в), а в системе АТеК-У-с помощью ступени РИВ (рис . 7 . 12е). По способу выдачи информации входящие ре­ гистры бывают · двух видов - ВР Д и ВР ДБ. В регистрах ВРД накопленная информация передается частотным способом в мар­ керы или в исходящи е регистры И РД, а регистры ВР ДБ имею:r передатчик декадных импульсов и могут выдавать адресную ин­ форма цию частотным нли батарейным способом. При использо­ вании ВР ДБ повышается общая стоимость входящих регистров, но отпадает необходимость в установ1<е И РД дJ1я связи с декад­ но-шаговыми УАТС и координатными подстанциями. Входящие регистры бы.в-ают i-2-значные, 4-значные, 5-значные и 6-значные. Одно-двузначные ВР Д используются на узлах специальных служб, 4-значные ВР Д применяются на районных А те, 5-значные ВРД устанавливаются на входящих, а 6-з11ач11ые ВРД - на исхо­ дящих узлах. ВРДБ выпуснаются 4-5-значные и 6-значные. Исходя·щи-е регистры, исrюльзуемые при связи с А ТСДШ, пр-п­ нимают информацию частотным способом из АРБ, АР или ВРД, а выдают ее батарейным способом. Двух-трехзначные исходящие регистры необходимы на районной А те для связи с декадно-ша­ говыми УА те и координатными ПОДС'fаНЦИЯМ!I, если на этой РА те применяются входящие регистры ВРД. На координатных узлах входящего сообщения используются четырехзначные !1РД для на ­ правлений к районным декадно-шаговым АТС, если 11а этом узле установлены входящие регистры без передатчиков декадных fIМ­ пульсов . Исходящ11й регистр без ступени . РИ под1<люч-ается к СЛ 319
через подключающи е комплеюы (ПКИ-2 или ПКИ-3). Два ИРД закрепляются за восемью ПКИ. • В системах А тек и А тек-У предусмотрены промежуточные регистры ПР, которые подключаются к заказно-соедините лы1ым линиям при исходящей связи 1< АМТе типа АМТе-2 и АМТе-З. Устройства передачи и приема управляющих сигналов В системах Атек и АТеК-У в процессе установленюr соеп:и­ нения управляющие сигналы между регистрами и маркерами пе ­ редаются по разговорному тракту. Для формирования каждого сигнала, посылаемого из регистра или маркера, в системе А тек-У используется комб1шация двух ча,стот из шести ( код «2 из 6»). В системе А тек сигналы из маркера передаются КОДОМ «2 из 5», • а из регистра - кодом «2 из 6». Многочастотный код применяется · также для передачи информации из РА ТС на АМТе при автома­ тическом установJ)ении исходящего междугородного соединения . Устройства передачи и приема частотных сигналов состоят из общестанционноrо ·. многочастотного электронного генератора МГ и кодовых приемопередатчиков КП П . На стативе МГ, который обслуживает Ате емкостью до 5000 номеров, устанавлива_ ются · два комплекта генераторов по шесть генераторов в каждом. Мно- гочастотный rенер ;атор, построенный на транзисторах, вырабаты­ вает шесть синусоидальных переменных напряжений: f0 =700 Гц, f1 = 900 Гц, f2=II0O Гц, f4=IЗ00 Тц, f1=1500 Гц, f,, = 1700 Гu с номинальным напряжением на выходе 1,1 В. За 1,аждым марке­ ром закрепляется индивидуальный КПП, а для регистров исполь­ зуются групповые !(ПП . В системе АТеК 10 или 12 регистров, установленных на двух стативах, обслуживаются двумя КПП. По­ скольку в системе А тек-У нагрузка регистров увеличена, то со­ отношение между числом регистров и КП П изменено. В этой си­ стеме десять АРБ, размещенных на двух стативах, обслуживают­ ся тремя !(П П, причем каждому регистру доступны . лишь два КП П . Если процент 1,оординатных А те на rте будет превышать 70, то предусматривается закрепление двух КПП за пятью АРБ одного статива. На стативе ВРД размещаются 10 регистров , за которы м и закрепляю тся три /(ПП. При использовании ВРДБ, ко­ торые устанавливаются по шесать приборов на стативе, предусмат­ рива е тс я , как и для АРБ, применение трех КП П для двух стати­ вов или двух /(П П для одного статива регистров. Во всех случаях подключение свободного КПП к регистру производится маркером кодовых приемопередатчиков М!(П. Время ожидания подключе­ ния /(П П к АРБ составляет 35-90 мс в зависимости от числа обслуживающих КПП и доли координатных АТС на сети. Кодовый приемопередатчик Атек-У состоит из электронного приемника КП, имеющего шесть приемных реле РО, Р 1, Р2, Р4, Р7, Р 11, комплекта управляющих реле, семи электронных диод­ ных контактов ЭК1-ЭК7, линейного трансформатора · ЛТр и элек­ тронной схемы выдержки времени ВВ на 200 мс. ПосJ1едняя необ- 320
Т а б л и u а 7 . 2 с , , Н А З Н А Ч Е Н И Е С И Г Н А Л О В М Е Ж Д У Р Е Г И С Т Р А М И И М А Р К Е Р А М И " ' ? ' С и г н а л ы н з м а р 1 , е р а в р е , · и с т р G и v н а л ы и з р е r и с т р а в м а р к е р о . . ~ К о м б и н а - . , " ' : , : с ц и н ч а с т о т З н а ч е н и е с и F н а л о в У с л о в и я З н а ч е н и е С И Р Н Э Л О В У о л о в и я п о о ы л к и G И Г R З Л О В о < . . . п о с Б 1 л к и с и v н а л о в ~ ~ 1 2 3 ~ 5 6 1 f o f 1 П е р е д а т ь ч а с т о т н ы м с п о - П р и з а п р о с е а д р е с н о й и н ф о р м а u и и и з И н ф о р м а ц и я о ц и ф - П о с л е п о л у ч е н и я и з м а р - с о б о м п е р в у ю u и ф р у и л и м а р к е р а J Г И и д р у г и х п р и б о р о в р е 1 к е р а с и г н а л о в 1 , 2 , 3 п о в т о р и т ь п е р е д а ч у н о - и л и б м е р а с н а q а л а 2 t o f 2 П е р е д а т ь с л е д у ю щ у ю П р и з а п р о с е а д р е с н о й и н ф о р м а ц и и И н ф о р м а ц и я о ц и ф - Т о ж е ц и ф р у q а с т о т и ы м с п о с о - м а р к е р а м и с т у п е н е й и с к а н и я р е 2 б о м 3 f 1 f 2 П о в т о р и т ь п е р е д а н н у ю Е с л и н е о б х о д и м а ц и ф р а , и с п о л ь з о - И н ф о р м а ц и я о ц и ф - - » - ц и ф р у q а с т о т н ы м С П О С О · в а н н а я м а р к е р о м в п р е д ы д у щ е 1 1 с т у - р е 3 б о м п е н и и с к а н . и я 4 f o f , О к о н ч а н и t с о е д и н е н и я П е р е д а е т с я в с л у ч а я х , к о г д а И н ф о р м а ц и я о u и ф - - » - в ы з ы в а е м а я л и н и я с в о б о д н а ; р е 4 в ы з ы в а е м а я л и н и я з а н я т а м е с т н ы м с о е д и н е и и е м п р и P Y ' I H O M и л и п о л у - а в т о м а т и ч е с к о м v с т а н о в л е н и и м е ж - д у г о р о д н о г о с о е л и н е н и я 5 t 1 f , 1 Р а з ъ е д 1 1 н 1 : : , ш е П е р е д а е т с я в е л у ч а я х , 1 , o r д J И н ф о р м а ц и я о ц и ф - - » - в ы з ы в а е м а я Л И I Н ! Я ~ а н я т г и . 1 1 1 А ' с · р е 5 д о с т у п н а п р и у с т а н о в л е н и и м е с т н о - г о с о е д и н е н и я ;
2 6 1 7 f o t 1 8 f 1 f 1 9 ' 2 1 1 1 0 f 4 / 7 4 5 в ы з ы в а е м а я J I И Н И Я з а н я т а м е ж д у - г о р о д н ы м с о е д и н е н и е м и л и н е д о - ~ т у п н а п р и у с т а н о в J i е н и и м е ж д у г о - р о д н о г о с о е д и н е н и я ; в ы з ы в а е м а я J I И Н И Я з а н я т а м е с т н ы м с о е д и н е н и е w . п р и а в т о м а т и ч е с к о м у с т а н о в л е н и и м е ж д у г о р о д н о г о с о е - д и н е н и я · 1 П о в т ( } р и т ь u и ф р у , п р и - 1 П р и п о с т у п л е н и и в , v i a p к e p н я т у ю с и с к а ж е н и е м б о л е е д в у х ч а _ с т о т О Д R О Й и л и / И н ф о р м ; щ и я р е 6 О т с у т с т в и е с ( } е д и н и т е л ь - П е р е д а е т с я п р и о т с у т с т в и и с в о б о д - И н ф о р м а ц и я н ы х п у т е й н ы х и д о с т у п н ы х с о е д и н и т е л ь н ы х п у - р е 7 т е й в к о м м у т а ц и о н н ы х б л о к а х , д л я у с т а н о в л е н и я р е г и с т р о м п о в т о р н о г о с о е д и н е н и я п о н о в о м у т р а к т у П е р е д а т ь н о м е р б а т а р е й - П е р е д а е т с я м а р к е р о м г и п р и у с т а - И н ф о р м а ц и я н ы м с п о с о б о м с н а ч а л а с н о в J i е н и и с о е д и н е н и я к У И С д е к а д н о - р е 8 п е р в о й ц и ф р ы ш а г о в о й с и с т е м ы П е р е д а т ь С J ! е д у ю щ у ю и П р и у с т а н о в л е н - и н с о е д и н е н и я к д е - И н ф о р м а ц и я з а т е м о с т а л ь н ы е ц и ф р ы к а д н о - ш а г о в ы м А Т С , к о о р д и н а т н ы м р е 9 б а т а р е й н ы м с п о с о б о м п о д с т а н ц и я м и У А Т С П о в т о р и т ь р а н е е п е р е - П р и у с т а н о в л е н и и с о е д и н е н и я к п е - И н ф о р м а ц и я д а н н у ю и з а т е м о с т а л ь - к ; д н о - ш а г о в ы м А Т С , е С Л 1 1 т р е б у е т с я р е о н ы е ц и ф р ы б а т а р е й н ы м ц и ф р а , р а н е е и с п о л ь з о в а н н а я м а р к е - с п о с о б о м р о ~ 1 о о о о о П р о д о л ж е н . и . е т а б л . 7 . 2 6 - ц и ф - J П о с л е п о л у ч е н и я и : , ~ 1 а р ­ к е р а с и г н а л о в 1 , 2 . 3 и л и 6 ц и ф - Т о ж е u и ф - - » - ц и ф - - » - ц и ф - - » -
"' a.. :s:: ' оu .., t.. ;°' g- g~ "' <>о' 1;; "'Q.. :s: g 51~ ""' о. с:, :s: :s: "' е; :s: о:, ~ «r"' :s: о Q) е; "' е; "':Е :, '"' >, :s: CJ t'\I о.. (1) о; ... !- :s: <!J :s: о :s: QJ L. :: .:: ::r: с:, u ro:S:a..v qu"'~ :s:"' Q) :. "' о. а.<:, а."' :,: t::: ~ ..... t:~~~ о r;~ (1) с:, " ';!;; о с"'"' :,: "' uu (1) о; "' :s: "' "' :s: :s: <1J ... u q :s: "' ;!;; u !- •:S: а. :s: :s: :а ~;] о. !- о"' ~~ 1;; :s: :;1 о>, о :s: (\) t::: о. :s: t::: е; с:,:,: '" .... :? ~.. .._ "' "" -., -., 11* 'О ~ с:: о"':s: "':s: - (1) .. .. :s: q :s: q :s:"' "'о ::( u "'о :. t.. а.о о :s: -е- о. :s: о :s: 1;; о>, :>< с:, !- :,: о; <>: "' о. :s: о. ~ ::r:: Е--- о <1J с:, е; >, ~~ ~~~ t::: s :s: ::::s: ,:,: о :с f- о !- u "',,. "':s: :s: "':s: f- ::( ~ :\] >,:;; <.J о. !-о о -в- '" '" +;:- .._ ,.,, ..... ходим а лишь для [(Л П марке­ ра. Кодовые приемники разме­ щаются на отдельных стати­ вах. Релейные комплекты КЛП регис т ров РПА устанавлива­ ются на стативах регистров по два комплекта на стативах АРБ и ВРДБ и по три комп­ лекта на стативах ВРД. В табл. 7.2 указано назна ­ чение управляющих сигналов, которые в системе АТСК - У образуются кодом «2 из 6)) и п осылаются из маркера)} в регистры . Сигналы 1- 3 ис­ пользуются для запроса адрес­ ной информации частотным способом. Сигналы 8- 10 посы­ лаются при необходимости пе­ рехода на выдачу информации батарейным способом, сигналы 4 и 5 указывают состояние вы­ зываемой абонентской линии, а сигналы б н 7 необходимы соответственно для повторения адре с ной информаuпи при ее искажении (получение одной илн трех частот) и для органи­ зации второй попытки устано­ вления соединения при отсут­ ствии свободных соединитель­ ных устройств на ступени ис­ кания. В системе АТСК-У приме­ няется дополнительный кодо­ вый сигнал 15 «Отсутствие ча ­ стотной информации», который посылается из маркера в ре ­ г истр при потерях информации в тракте. При получении этого сигнала регистр нарушает час ­ т ично установленное соедине­ ние и обеспечивает повторное соединение по новому тракту. Благодаря введению такого сигнала в системе А ТСК - У по­ вторное соединение при сбоях информации осуществляется чер·ез 200 мс вместо 4 с в си- 323
стеме А тек, когда !рНО обеспечивается лишь после технической выдержки времени. В этой же таблице указаны сигналы, посылаемые из регист• ров в маркеры в системах Атек и АТеК - У, и необходимые усло­ вия для их посылки. Частотные сигналы в системе Атек передаются токами то­ нального диапазона низкого напряжения через большое число ре­ лейных контактов, которые в регистре и маркере не обтёкаются постоянным током . Практика эксплуатации оборудования АТСК показала, что в таких цепях возникает большое число сбоев и в результате маркер или регистр получает сигнал, состоящий толь­ ко из одной частоты, или вообще не получает информацию. Для повышения надежности передачи частотных сигналов в системе AJeK-Y используются электронные диодные контакты, которые управляются подачей напряжения 60 В через релейные контакты. Как известно, диодные контакты обеспечивают небольшое и ста­ бильное сопротивление для постоянного тока. На рис. 7.13 приве­ дена схема тракта передачи частотных сигналов, применяемая в системе АТеК-У. В каждом КПП установлено семь электронных контактов ЭК, из которых шесть используются в цепях передачи частот, а седьмой служит для открывания цепи кодового прием­ ника КП во время приема сигнала. Шесть Э!( одного КПП подключаются к общей обмотке линей­ ного трансформатора · с заземленной средней точкой через рези­ стор RЗ. Кроме того, в цепи передачи имеется заземленная сред­ няя точка выходного трансформатора частотного генератора. Эле1пронный контакт в . Атек-У выполнен на четырех попарно и встречно включенных диодах типа КД -105Б , · симметрично распо­ ложенных относительно у правляющей цепи. При токе управления 5 мА сопротивление диода составляет в среднем 10 Ом. На рис . 7.13 показана схема посылки двух частот fo и f1 из . АРБ. При подаче через контактную пирамиду фиксатора Ф реги­ стра отрицательного потенциала на среднюю точку ЭК его дио­ ды открываются и обеспечивается цепь для передачи тока опре­ деленной частоты. При рассмотрении приведенной схемы необхо­ димо учитывать, что к выходной обмотке Тр генератора одновре­ менно подключается несколько десятков ЭК различных регистров и маркеров, а к обмотке . ЛТр РПА подключаются параллельно шесть ЭК одного КПП. Если в этих условиях применить ЭК на двух диодах, то при подаче управляющего минуса одновременно открывались бы параллельно включенные ЭК. Рассмотрим взаимодействие регистра и маркера, пользуясь схемой, изображенной на рис. 7.13. При занятии МГИ контакты определителя входов реле ОВ подключают КЛ П к вызывающему входу. В · регистр посылается сигнал «Выдать первую цифру час­ тотньiм способом», и КПП маркера переходит в положение прие­ ма управляющего сигнала. В релейной плате абонентских регист­ ров РПА с-рабатывает реле ВП, а за ним реле ПЛ (на схеме не показаны).. Контактами этих реле через пирамиду фиксатора по- 324
щtстся отрицательная полярность для отr<рывания дllf)..'IOB n дnух Э!( , используемых для выдачи uифры . . Одновременню реле П П, с нимая минус, запир ает ЭК7 в uепи КП. Контактом peJ1e П П вык- 1<точается реле ВП, которое с заме дление м отпускает. Длитель­ JJОсть посылки час-~:отно го сигнала (40 мс) определяется временем РО l<oiJoO ый прием пик мrи РО P1f Рнс. 7. 13 . Сх ема п ереда чи часто-гных сигналов между ре ги стром и марI(е ром в системе АТСК-У от п ус l(ания реле ВП . При п осту пл ении в маркер двухчастотного си гнал а срабатывают два соответствующих прие мн ых рел е КП и вклю чаются ц епи фиксирующих реле . На этом заканчивается пе­ редача цифры. В системе АТСК-У предусматривается возможность повторно­ го установления соединения, если маркер не по лучит сигнал, пос­ Jtанны й регистром. С этой це лью в маркере имеется электронная в ы держ ка времени на 200 мс. Вход схемы выдержки времени ВВ открывается, когда rJЗ маркера посылается сигнал запроса , и сра­ батывает реле К, которое снимает п люс с базы транзистора в ВВ. При нормальной 1jаботе время от начала посылки сигнала запро­ са до поступления · информационного сигнала должно быть менее 100 мс . В этом случае 1,онтакт ами сработавшr1х приемных реле КП за i<рывается в ~ од выдержки врем е ни, приборьr которой ' 1-ie ус- 325
пели сработать . Если ' же через 200 мс после запроса информация не поступит, то срабатывает реле отсутствия информации ОИ, включенное на выходе схемы выдержки времени. Контактами это­ го реле создается цепь для срабатывания реле П П приемопередат­ чика и открываются ЭКБ и ЭК(j. В регистр посылается сигнал 15 (f1, !11) «Отсутствие частотной информации». По этому сигналу регистр нарушает частично установленное соединение и осуще• • с'tвляет повторную попытку соединения. В системе АТСК-У применяется значительно усовершенство­ ванный электронный кодовый приемник. Поскольку импульсные помехи могут создать ложные срабатывания КП, в схеме преду­ смотрена временная задеряша действия приемника длительностью 15-17 мс,. вследствие чего кратковременные помехи не влияют на работу КП. Потребляема51 мощность приемника уменьшена в три раза. В результате улучшился тепловой режим и повысилась ста­ бильность работы /(П при увеличении температуры в. автозале. Для защиты КП от помех большого уровня, возни1,ающих при включении и выключении линии, на входе приемшша предусмот­ рен амплитудный ограничитель. Установлен также входной фильтр длн подавления помех с частотой 3800 Гц, которые могут посту• nать на вход l(П при использован11и на СЛ аппаратуры уплот­ нения. Включение абонентских и соединительных линий в системах АТСКи АТСК-У Схема В[(Лючения абонентских л11ний на ступени АИ в системе АТСК-У приведена на р11с. 7.14 . Индивидуальные абонентские ли­ нии на станциях системы А тек обслуживаются блоками лв ИН• дивидуальных линий (стативы ABJ). Для [(аждой абонентско11 линии устанавливается абонентский компле1п А/(, состоящий из двух реле (Л и Р) типа РПН . Всего на стативе размещается 200 АК. В системе А ТСК-У, для уменьшения числа стативов на стан­ ц1ш и площади автозала, используются АК, выполненные на ма­ логабаритных реле. При этом 20 · плат АК по пять 1юмплектов в каждой (100 А!() размещаются на объединенном стативе АК-АВ совместно со столинейным блоком АВ. Линии спаренных телефонных аппаратов в системах А ТСК и АТСК - У включаются в ком пл е r<ты спаренных аппаратов КСА и обслуживаются отдельны_ мк блоками АВ. Спаренный ТА подклю­ чается к коллективной Jrинии через диодную приставку ДП. Че­ тырахрелейный КСА обеспечивает прием сигнала вызова от ап­ парата и изменяет при исходящей связи полярность на проводак линии для открытия диодов в вызывающ(;м ТА и запирания дио­ дов в другом ап парате . На стативе КСА устанавливаются 100 комплектов. Абонентские номера аппаратов, в1<люченных в одну линию, отличаются цифрой сотен. В поле звена А блоков АВ могут включаться также таксофо­ ны двусторо.н,не-го или одностороннего действия с небольшой удель- 326
ной нагрузкой ·(у<:0,33 Эрл)", С целью ограничения нагр у зки в один блок АВ включают не более девитн таксофонов, для ко ­ q-орых используют линии с номерами цифр десятков и единиц - 111, 22, . .., 77, 88 и 00. Каждая из этих линий (см . рис. 6.33) имеет доступ к различным шести ПЛлв, и поэтому нагрузка в блоке рас◄ 1АЛ / fl;,,_U,JJJpл Рис . 7.! 4. Вклюqение абонентских линий и таксофонов в сис т"' Ме АТСК-У пределяется равномерно . Линии таксофонов подключаются к АК ч е рез реле таксофона РТ, которое срабатывает при ответе вызы• в а емоrо абонента и изменяет полярности на проводах л и нии для к ас сирования монеты. Удаленный ТА (R лл~2000 Ом) подключается на АТС к АК че рез комплект удаленных аппаратов [(УА, обеспечивающий кор• р е кцию импульсов набора номера . Таксофоны одностороннего действия с большой удельной наг• р у зкой у ~О ,33 Эрл включаются непосредственно на входы бло­ ков ступени !ГИ через исходящие шнуровые комплекты таксофо­ н ов И Ш КТ, которые обеспечивают переполюсовку линии та1(со• фо на при ответе вызываемого абонента для кассирования моне• 11ъ1 . Поскольку И Ш КТ включ е'Н в линию таксофока и занимается независимо от наличия свободных регистров, то обслу ж ивание вы­ зовов происходит по системе с ожиданием. Поэтом у для ИШ[(Т в системе А ТСК предусматриваются отдельные группы регистро1,1 по три-пять АРБ для 20 ИШКТ. В системе АТСК-У, где АРБ обслуживают все вызовы по системе с ожиданием , И ШКТ вклю• ч а ются совместно с ИШК в общие блоки ступени РИА. 327
Схемы включения · СЛ для связи с УА ТС пр, шед ены на рис, 7.15. Для исходящего сообщения абонент У АТС после получе­ ния сигнала «Ответ станции» набирает индекс направления на ГТС- цифру 9 и получает из РА ТС повторный сигнал «Ответ станции ». В зависимости от расстояния между УА ТС и РА ТС при­ меняю тс я тр ехпроводные или двухпроводные исходящие СЛ. J1схоilящая соязь от !!АТС 1елI АТСК-У пи УАТСДШ--1111,1.._--1.о~---­ !JATCK !JATC/1. rи9 а! ВхоiJящая сdязь на УЛТС 11 11 хххх гик 1 1 ли АВ 1 • 'ЛИ·J "1ЛГ !!АТСД Ш м oJ ххх Рис. 7.15. Включе11ие ел для связи с УАТС: 'АТС на 400-/000 NN сдш А/1 СВА!!АТС !<·100/2000 1мли1 хх а) ИСХ()ДЯЩИе ел из УАТС; 6) входящие ел к УАТе Трехпроводные СЛ, исходящие от УАТС (рис. 7.15а}, включают­ ся на входы бЛО]{ОВ /ГИ через подключ-ающие комплекты под­ станции ПКЛ, имеющие трехпроводной вход. Исходящие двух­ проводные СЛ включаются через комплекты РСЛВ-2 и ПКП. Ну­ мерация абонентских л_иний УА те, имеющих право внешней свя­ эи, входит в номерную емкость rте, и поэтому вызов абонента УАте осуществляется набором номера обычной . значности для данной rте. Входящие ел .к УАТС емкостью 400-1000 номеров 328
включаются в поле сту пени ГИ, выбирающ е й тысячелин еi! но е на­ правление рис. 7.156 . Для двух УАте общей емко сть ю до 1ООО номеров можно выделить одну цифру тысяч, а выбор н а пр а вле• ния к каждой УАТе осуществлять в маркере ГИ по д вум циф• рам - тысяч и сотен. Цифра сотен при этом повторно в ы дае т ся регистром для определения столинейной группы на УА те. В х о­ дящие соединительные линии для УА те малой е м кости н а 100- 300 номеров включаются в поле ступени группового иск ан ия ГИК. К такой УАте может предусматриваться один общий п уч о1{ в х о­ дящих ел с установкой на УА ТС ступени Г И или при н ебольши х. расстояниях обеспечиваться выбор направления на ступ ени ГИК к каждой столинейной группе. На рис. 7.156 показаны о бщ ий п у­ чок дJiя УПА ТС 100/400 и пучок в направлении к УАТСДШ ем­ костью до 100 номеров. Для междугородной связи с УА те ус та ~ на вливается отдельная ступень Г И I<M, а при небольшо м ч ис ле УАте используют совмещенную ступень для местной и меж ду• городной связи (ГИ!(-ГИ!(М). Линии от предыдущей сту п ен и ГИМ включаются в определенные входы блока ГИ!(-ГИI<М . Передача адресной информации в приборы УАТС де1< а дн о­ шаговой или координатной системы осуществляется батарейным способом из АРБ, ВР ДБ или ИР Д. При большом чи с ле вх одя­ щих на А тек соединительных линий от районных А ТСДШ и ма­ лом количестве ВХОДЯЩИХ ел к УАТС может быть эконо м ичным использование ВРД и 2-3-значных ИР Д. Схема включения ел с координатной подстанцией показана на рис. 7.16. Координатные подстанции типа ПСК-1000 пр е дс тав- Рис. 7.16 . Вl(люче.ние СЛ для связи с подстанuией ПСК - 1000 ляют собой абонентские группы тысячной емкости. Нумерация абонентских линий этих подстанций входит в номерную емкость районной станции . Для связи координатных подстанций с опор­ ной районной Ате применяются исходящие и входящие соедини­ тельные линии, чисJJо . которых в 4-5 раз меньше количества або­ нентских линий. • Исходящая связь от координатных . подстанций ПСК-IООО · к опорной А тек .иJJи АТеК - У .осуществляется по двух­ п-роводнъiм СЛ, . которые .вкJJючаютGя - через - 1юмплекты .-РСЛШВ ·, и - з29
Г!f(П на входы блоf<ов. ступени !ТИ. Применяемые комплекты соединительных линий РСЛ Ш В обеспечивают передачу линейных сигналов по шлейфу ел. Входящая связь к подстанции ПСК-1000 ·организуется так же, как и к УА ТС большой емкости. На подстанциях используются входящие регистры ВРП, которые принимают информацию бата­ рейным способом. Исходящие комплекты со шлейфной передачей линейных сигналов РСЛ Ш И, применяемые для включения ПСК-1000, имеют трехпроводной вход, а выходы на ступени ГИ АТСК четырехпроводные. Поэтому РСЛ Ш И включаются в поле ступени ГИ через комплекты РСЛ И -3. Местное входящее сообще­ ние осуществляется по двухпроводным ел, а для междугородной связи используются трехпроводные входящие ел. Принципы по­ строения координатных подстанций ПеК-1000 рассмотрены ниже в отдельном разделе . Связь между районными АТСК и АТСК-У на ГТС осуществля• ется по соединительным л.иниям одностороннего действия - исхо­ дящим и входящим. в зависимости от расстояния между станция• ми используются двухпроводные или тр ехпро водные соединитель• ные линии с соответствующими комплектами РСЛ. Включение межстанционных исходящих и входящих СЛ показано на рис. 7.1 7 для физиче.ских линий и линий, уплотненных аппаратурой КРР ' (КАМА). КРР Kll· ::3' -> ВхоJящад Исхоалщая нал !ел к коор- ступень ВЧ il1шатным <::(~ ступень ил1i ifexatfнo· !;: :, rи шагоfJым "'~ пи .fJATC и !iBC ~~ (ПГИ ипи при испапь · шrиJ JоОшши на ArCK АРи во,120,400 К АМТС ~.., во,120,40 >:: ~ ·{'канал ил и. ,:"-> 40•40•200 ~~ ВЧ ·~~ )елк(Jсхаино· шагоfJым "'~ РАТС и !JBC %~ при /IСПОЛЬ· ~ :10Оани11 на АТС!( АР щ б) 1 Рис. 7.17 . Включение межстан uионных СЛ на районных станциях систе­ мы АТСК-У: а) входящих СЛ; б) исходящих СЛ В декадно - шаговых Ате на ступенях групп ового исr(.а ния вхо­ ды и выходы трехпроводные, поэтому соединение таких ступеней ГИ, дву:х АТе с трехпроводными ел возможно без комплектов РСЛ. В системах АТСК и АТСК-У входы и выходы ступеней ГИ 330
имеют не менее qетырех проводов (три провода блока f1 оа11н пр о вод маркера на входе для занятия и на выходе д11я пробы), поэтому для перехода к трехпроводной ел устанавливаю-кя трехnроводные комплекты РСЛ В -3 на входящем (рис. 7.17а) и РСЛ И-3 н а исходящем (рис . 7.176) концах соединительной ли ­ нии. При использовании двухпроводных ел на районных А те и узлах телефонного сообщения чаще всего прю1еняются ко\tп ­ лекты РСЛ конденсаторного типа - РСЛИ-2, РСЛВ-2 на АТС!( (А ТСК-У) и РСЛ Киек , РСЛ Квх на А те-54. В случае организа­ uии связи по длинной двухпроводной линии мо гут применять­ ся более сложные шлейфные комплеюы -РСЛШИ и РСЛШf3, обеспечивающие корректирование импуль сов для увеличения даль­ ности дейст.вин и передачу линейных сигналов по шлейфной схе­ ме. На уплотн~нных цепях для связи коммутацио н ного оборудо­ вания с аппаратурой уплотнения используются комплекты РСЛ ИУ и РСЛВУ. При связи от де1<адно-шаговой А те входящ ие СЛ на коорди­ натной станции подключаютсн к комплектам ПКВ, которые · вы­ полняют функции входящих трехпроводных РСЛ и, кроме того, подклю чают регистры ВРД или ВРДБ к соединительным ли11ию1. На исходящих ел от А ТСК. где применяются регистры И P/l, вместо РСЛ используются подключающие 1<омпл еtпы П К И - 3 или П КИ-2, которые выполняют также функции РСЛ соотяетствую­ шей проводности При связи между райовными АТС по принu 11пу «каждая с каждой» на станциях АТСК или АТСК - У, как правило, применл­ ются одна ступень группоnого искпния для вt1утреннего сообще­ ния (!ГИ) и две ступени ГИ для межстанuионной связи (/ГИ и // Г И). Для первой ступени группового искания исnользуютсн трехпроводные коммутационные бло1<и S0X 120 Х4 00 , позволяю­ щие образовать 20 направлений. В поле IГИ включаются напр ав ­ ления к другим районны~ АТС, J1CC, ступени ГИК и к тысяче­ линейным абонентским группам своей станции. При необходимо­ сти предусматриваются та 1< же направление к АМТе п о заказ110- соеди11итет"ным линиям и направление к сельс1,ому прr1rород110- му узлу (СПУ) для связи с сельскими А те. Процессы установления соединений на АTCR-Y Рассмотрим функциональную схему районноil А те ем1<0стью 4000 номеров системы А ТСК-У при пятизначной нумераuин с од• ной ступенью ГИ для внутреннего сообщения (рис. 7.18). На сту­ пени АИ образованы четыре тысяqелинейные абонентские гр у ппы Входящее сообщение от других РАТС осущес твляется через ступень 1/ГИ. В поле ступени /IГН образованы направления к абонентским группам ступени АИ, к ступени ГИК, к ПСК-1000 и J1ATC большой ем1юсти. Выходы этих. направлений явля ют ся об­ щими для . первой и второй ступеней Г И. На ступени l/Г И прнме- 331
няются трехпроводные . блоки ГИ на 200 выходов (40X40X200J. или трехпроводные блоки ГИ на 400. выходов (80Х 120Х400). Абонентские регистры АРБ обслуживают ТА, таксофоны, СЛ от УА те и подстанций. В поле блоков IГ И включаются направле• ния к РА те координатной и декадно-шаговой систем с использо• ванием трехпроводных или двухпроводных ел . Кроме того, пре~ сп Vвшкмх't Vвшк' 1; пи Ав пск-1000 АТСК пек- 1000 АТС·.Я удтс ,, о" !!СС таксофоны " 8" АМТС ~п лrи в АТСК АТСДШ }!!АТС fOO-JOONII АМТС ~... - --------н пск-1000 Рис . 7.18. Функциональная схема районной станции системы А ТСК-У при ис• пользовании 5 -значной нумерации и одной ступен.и ГИ для внутренней связи дусматриваются направления к УСС (узел спецслужб) и АМТС. К входящим соединительным линиям от АТеДШ и АМТС пОд­ клю_чаются регистры ВРДБ через ПКВ и ступень РИВ. Кратко остановимся на действии приборов А ТСК - У при уста­ новлении внутреннего соединения на районной станции. Напрао­ ление к ступени АИ определяется первыми двумя цифрами ном~­ ра (код АТС и цифра тысяч). 332
Если абонент вызывает станцию, то маркер блока А 13 осуще­ ствJ1яет установление соединения вызывающей абонентской линии со свободным ИШК. При занятии ИШК действует маркер блока РИА , который выбирает свободный регистр АРБ, откуда вызы­ вающий абонент получает сигнал «Ответ станции» и приступает к набору пятизначного номера. Каждая цифра, посылаемая в вид.е серии декадных импульсов, принимается в АРБ счетным устрой­ ством и запоминается соответствующим фиксатором. В процессе приема номера АРБ анализирует код станции, 0, поскольку он соответствует координатной АТС, соединение наtш­ нается после фиксации всех цифр номера. При этом к регистру е помощью маркера кодовых приемников МКП подключается один из трех обслуживающих КПП. Затем АРБ отмечает вход блока IГИ, по которому устанавливается соединение. Занимаеtс:я маркер МГИ, который с помощью определителя входов фиксирует номер вызываюшеrо входа и подключает к нему КП П. Из марке­ ра посылается в АРБ сигнал «Передать первую цифру частотным способом». Регистр АРБ принимает этот сигнал и передает в от­ вет частотным способом первую цифру номера вызываемой линии , (код АТС). Эта адресная информация принимается кодовым приемником МГИ и декодируется пирамидой фиксирующих реле. Фиксатор направления, приняв код своей станции, определяет с помошыо определителя значности кода необходимость получения из реги- · стра второй цифры для выбора направления к тысячелинейной абонентской группе ступени АИ. Для этой цели маркер посылает в регистр упр а влящий сигнал «Передать следующую цифру час­ rготным способом». После этого в АРБ переключатель выдачи ин­ формации подключает пирамиду второго фиксатора и в маркер блока IГИ передается цифра тысяч зафиксиро.ванноrо номера. Эта цифра принимается КПП маркера ГИ, декодируется и ис­ пользуется для В!{ЛЮчения соответствующего реле направления. Последнее подключает для пробы 20 исходящих линий к требуе­ мой абонентской группе ступени АИ. Пробное устройство марке­ ра выбирает свободную Jiинию (ВШК) в заданном направлении., которая доступна вызывающему входу блока ГИ через свобод­ ную ПЛ. После завершения обусловленного искания соединение ~станавливается в обоих звеньях и маркер блока IГИ освобож­ дается. При · занятии ВШК со.здается цепь действия маркера блока CD. Определитель входоs в маркер CD фиксирует номер вызы­ вающего входа и подключает к нему КПП. Затем маркер бло­ ка CD, посылая в реги-стр с-игналы «Передать следующую циф­ ру частотным способом», получает последовательно информа­ _цию о последних трех цифрах номера. Установление входящего соединения на ступени АИ осуществляется маркером блока CD совместно с маркером блока АВ. Если абонентск·ая линия свобод­ на, то в ТА и з ВШК посылаются сигналы «П осылка вызова» и _ «Контроль п осылки Bl!I З OBa», а после ответа -вызываемого _а бонен- ' ' 333
та устанавливается разговорный тракт. Питание микрофонов ТА обеспечивается из ИШК и ВШК. При 6-значной нумерации и использовании на ГТС узлов вхо­ дящего сообщения УВС соединение внутри районной станции осу• ществляется через две ступени ГИ (!ГИ и /1/ГИ) (рис. 7.19). На• с]J А flИA в пи А8 От ЛГИ с8оего УВС Е От ЛГИ PATG сбоего узлоdого paii.otfa. • ЛПI к шrи РАТС с!Jоего узлоdово puй.otfa 1мrи/ • Рис. 7. 19. Упрощенная функциональная схема РА ТС при использо• вании на ГТС шести з начной нумерации и УВС правления к абонентским группам ступеней АИ, ГИК и к ПСК-1000 включаются в блоки !!!ГИ. Связь между абонентами РАТС различных узлов обеспечивается через три ступени ГИ (/ГИ-выбор направления к УВС, //ГИ-выбор РАТС на узле и 11 ! ГИ - выбор тысячной абонентской группы). Направления к районным АТС в пределах своего узла образованы в поле блоков 11 Г И. В зависимости от числа УВС на ГТС и количества РА ТС в узловом районе эти направления могут быть включены непосред• ственно в поле блоков !ГИ. 7.4. ГОРОДСКИЕ :КООРДИНАТНЫЕ ПОДСТАНЦИИ При пqстроении городских . телефонных сетей широко исполь• зуются координатные подстанции с целью снижения стоимости линейных сооружений. На подстанции размещается оборудование ступени абонентского искания, которое как бы «выносится» из районной (опорной) АТС к местам установки телефонных аппа­ ратов. Таким образом, сокращается средняя длина абонентских линий. Связь подстанции с опорной АТС осуществляется по односто• ронним соединительн ·ым линиям (исходящим и входящим), число которых значительно меньше количес:гва абонентских линий, по­ этому уменьшаются; затратьi на линейные сооружения, но одно- 334
временно возрастает стоимость станционного оборудования. Эф­ фективность использования подстанции повышается с увеличением расстояния между нею и опорной АТС. Поскольку подстанции применяются в основном для включения квартирных аппаратов, внутреннее сообщение на подстанции мало. Для упрощения ком­ мутационного оборудования соединение между абонентскими ли­ ниями координатной подстанции осуществляется через опорную АТС с занятием исходящей и входящей соединительных линий. На городских телефонных сетях широко применяются I{оординат­ ные подстанции на 1000 номеров типа ПСК-1000. Координатная подстанция ПСК-1000 выпускается с 1966 r. (13] . Она может включаться в районные АТС декадно-шаговой или координатной системы. Функциональная схема ПСК-1000 при ис ­ пользованtIИ опорной РА ТС координатной системы и .5-значной нумерации на ГТС пр_иведена на рис. 7.20а. Для абонентских линий АВ . псн-1000 1/пrи !Рслипj iЛ IjРслшв~ . 1:пи/\ 1 ~ 11 • r)) 1.1 1 шrи АТСДШ РАТС пск -I000 А TCI(- !f 1aJ пи АВ АИ PAlf Рис. 7.20. Функциональная схема и включение координатной подстанции ПСК-1000: 11 ~-'11.,..,.,,~,,.... - ; -- -lltl ('!!-им (j) а) опарная станция оистемы АТСК-У; б) опорная РАТС деиа дно- ш аговой. с.истемы подстанции выделим, например, нулевую тысячную группу, тогда нумерация абонентских линий подстанции 20000-20999, где циф­ ра 2 код РАТС. На подстанции предусмотрена только ступень абонентского ис1<ания, состоящая из десяти блоков АВ и двух-трех входящих 335
блоков CD. Каждый из этих коммутационных блоков обслужи • вается индивидуальным· релейным маркером. Исходящее сообще­ ние устанавливается на подстанции через блок АВ, а при входя• щей связи участвуют блоки CD и АВ . Коммутационные парамет­ ры блоков АВ и CD такие же, как в системе АТСК. Исходящие линии кроссируются на промщите П Щ, где создается общий не­ полнодоступный пучок двухпроводных ел . На подстанции уста­ навли в аются исходящие комплекты РСЛИП , а на опорной АТС исходящие ел через РСЛ ШВ соединены с подключающими ком­ плектами подстанции ПКП и ' далее со входами блока !ГИ. Вхо­ дящие на подстанцию двухпроводные ел включаются на опорной АТС в комп.Тiекты РСЛШИ, а на подстанции-в РСЛВП. Выбор направления к подстанции определяется на ступени !ГИ кодом 20 (для выбранной нумерации), а на ступени ЛГИ-цифрой ты­ сяч-О. На ПеК-1000 при входящем сообщении используются релей· ные трехзначные входящие регистры ВРП, которые принимают из регистров АТСК (АРБ, ВРДБ или ИРД) декадными импуль­ сами (батарейным способом) информацию о последних трех uиф• рах номера вызываемой абонентской линии. Использование де• кадных импульсов для передачи сигналов позволяет включать подстанцию также в опорную АТСДШ. Цифра сотен определяет на подстанции требуемый блок АВ, в который включена вызы• ваемая линия, а остальные две цифры передаются из реги.стра мног'опроводным способом в маркер блока АВ для выбора вызы­ ваемой абонентской линии. На подстанции устанавливаются 15 регистров, которые без ступени РИ подключаются к в ходящим РСЛВП (РСЛМП). При этом 30 комплектов, соединенные с вхо­ дами ол,ного блока CD, обслуживаются пятью регистрами. Груп­ па из шести РСЛ ВП имеет до ступ к двум регистрам. Отсутствие ступвни Р И объясняется необходимостью подключения регистра к СЛ в течение межсерийного интервала времени. Абоненты подстанции ПСК-1000 мо г ут пользоваться исходя• щей автоматической междугородной связью с определением но­ мера и I<атегории вызывающей линии. Для этой це ли устанавли­ вается аппаратура АОН. Входящее междугородное сообщение обеспечивается по трехпроводным СЛ ч ерез комплекты РСЛ М П. При выключении э лектропитания или при повреждении общего оборудования подстанции 30 определенных абонентских линий ПСК-1000 подключаются конта1<тами р еле по соединительным ли­ ниям к РСЛ Ш В на опорной АТС для осуществления исходящей связи. Приборы ПСК-1000 пол учают электропитание непосредствен­ но от выпрямительного устройства, установленного на подст ан­ ции, которое обеспечивает напряжение 60 В с допустимыми от­ клонениями в пределах 54 - 72 В. На ПСК-10 00 предусматриваются 78 исходящих СЛ, 80 входн• щих ел, девять входяших междугородн ых ел Н одна входящ а11 СЛ для дистанционных проверок абонентских линий из опорно(~ 336
rд ТС. Сигналы о повреждениях приборов подстанции ттередаinт с 11 на районную станцию по трехпроводной сигнальной линии , кото­ рая подключается к сигнальным комплектам СКП на подстанuии н СК на РАТС. Приборы подстцнции ПСК-1000 размещаются на однотипных двусто р онних стативах размерами 2070Х7000Х450 мм. При мон­ Q'аже подстанции стативы, щиты переключений и промщиты сое­ диняются между собою кабельными перемычками со штепсельн ы­ ми разъемами. Подобный способ монтажа значительно сокраща~т. сроки и стоимость строительства. На подстанции емкостью 100 0 номеро\з устанавл-иваются 20 стативов, в том числе 10 стативов блоков АВ, три статива CD и входящих РСЛ , один статив исхо ­ дящих РСЛ, один статив регистров, один статив CBJ,', один пром ­ щит и три статива щита перек.J_!ючений (кросс) . Кроме того , м о r1- :rируются четыре статива электропитающих устройств Для уст а ­ новки всего оборудования ПСК-1 ООО необходим автоматный зал площадью 45 м 2 . Рассмотрим по функциональной схеме (рис. 7.20а) пропе сс ы ~становления соединений на ПСК-1000. Исходящее соединение. При поступлении вызова от абонента · подстанции в абонентском комплекте срабатывает ли­ нейное реле и занимается маркер соответствующего блока А В. Затем абонентский определитель маркера блока АВ фиксирует номер вызывающей линии, а пробное устройство производит обус­ ловленное искание, выбирая свободную исходящую линию, кото­ рая доступна абонентской линии через свободную ПЛ . После это­ го осуществляется соединение в блоке АВ и вызывающая абонент­ ская линия через РСЛИП, исходящую СЛ и РСЛШВ подключа­ ется к П КП на опорной АТС. Затем к этому комплекту с помощью ступени РИА подключается АРБ, и абонент, получив сигнал «От­ вет станции», набирает номер. Посылаемые . декадные импульсы транслируются компJJектом РСЛИП на опорную АТС в РСЛШВ, где они корректируются и направляются в АРБ. Входящее сообщение. При поступлении местного вхо­ дящего вызова на вход блока CD подстанции занимается РСЛ ВП, к которому подключается один из двух доступных ему регистров ВРП . После фиксаuии последних трех цифр вызываемого номера регистр занимает маркер, который обслуживает данный бло1< CD. Затем этот маркер подает в регистр сигнал запроса для выдачи накопленной адресной информации. По цифре сотен определяется блок АВ и в марr<ер этого блока передается мноrопроводным спо­ собом информаuия о uифрах десятков и единиu номера вызывае­ мой линии . которая принимается реле фиксатора номера. Полу­ чив этv информаuию. маркеры блоков АВ и CD совместно произ­ водят ·обуслоr.ленное искание промежуточных линий и включают электромагнитьr в звеньях А, В и С. После этого маркер блока CD производит пробу линии вызываемого абонент .а . Если она сво­ бодна. то устанавJrивается соединение и в звене D и комплект РСЛ ВП подключ?ется к АК вызываемого , абонента, а маркеры 337
и регистр освобождаются. Посылка вызова и контрольного сиг­ нала осуществляется из комплекта РСЛ ВП . И з схемы этого же компле1<Та создаются цепи для удерживаю щих электромагнитов МКС во всех звеньях. Входящее междугородн ое сообщение · осу­ ществляется через комплект РСЛМП. На рис. 7.2 06 показано включение ПеК-1000 в РА Т е декадно• шаговой системы. Исходящие ел включаются на входы 1/IIГИ, которые имеют общее поле с !Г И, а по схеме являются IIГИ. Входящие на подстанцию ел включены в одно из направлений поля !!ГИ. • 7.5 . СЕЛЬСКИЕ :КООРДИНАТНЫЕ АТС Особенности сельс1шх координатных АТС На ете применяются координатные АТС малой ем1<0сти; К-50/200 и К-50/200М (модернизированные) для оконечных и уз­ ловых станций, а также координатные АТС К-100/2000 средней емкости для центральных ЦС, узловых УС и оконечных ОС стан­ ций. С целью умень ш ения средней длины абонентской линии и сокращения, таким образом, затрат на линейные с-ооружения ис­ пользуются линейный концентратор (гр у пповая установкаJ ГУ 10/3 на десять абонентских и три соединительных линии с релей­ ными коммутационными блоками. Сельские· АТС малой емкости не требуют постоянного присут ­ ствия обслуживающего персонала, а АТС средней емкости обслу­ живаются лишь в дневное вре мя . Для необслуживаемых АТС предусматриваются дистанционная сигнализация о повреж дениях и дистанционная проверка приборов . Спаренные ТА на сельских сетях включаются с обеспечением избирательного вызова, секрет­ ности разговора и взаимной связи . Абонентские линии н все сое ­ динительные ус тройства освобождаются после одностороннего отбоя при соединениях в пределах СТС. Для уменьшения нагруз ­ ки на ел пр едусматривается ограничение числа абонентов , имею­ щих право на внешнюю связ ь. На сельских АТС при номннаm,-· н ом напряжении источников электропитания И= 60 В допускают­ ся колебания напряжения в пределах 54-72 В. Координатные АТС K-50i200M Автоматические телефонные станции типа К-50 /200М имеют блочное построение с емкостью абонентского блока 50 номеров. Каждый из блоков размещаете-я на двустороннем стативе шкаф­ ного типа, куда включаются 30 индивидуальных линий в абонент ­ ские комплекты АК и 10 коллективных линий в спаренные або­ нентс1ше комплекты САК. При спаренном включении ТА пред у ­ сматривается диодное разделение цепей с у становкой у каждого аппарата диодно-релейной приставки ДРП. Номера спаренных ТА отличаются цифрой десятков. Устройства спаренного в~<люче - 338
ния на сельских АТС более сложные, чем на городских, вслед с т­ вие обеспечения возможности взаимной связи между ТА, вклю­ ченными в одну линию. Поэтому в диодной приставке применяет­ ся реле и усложнена схема САК по сравнению с комплектом спа­ ренных аппаратов КСА на АТСК. Оконечная АТС К-50/200М включается в узловую или цент­ ральную станцию с использованием в зависимости от емкости от 7 до 17 СЛ двустороннего действия. Кроме того, возможна орга­ низация поперечной связи по одной-двум СЛ с другой оконеч­ ной станцией. В системе АТС К-50/209М используются регистровое управле­ ние и обходное установление соединения с применением обще­ станционных маркеров ступеней АИ (МАИ) и РИ (МРИ) и пяти­ значных абонентских регистров, разработанных с учетом введе­ ния в дальнейшем на СТС закрытой 5-значной системы .нумера­ ции. В настоящее время чаще всего используется открытая нуме­ рация без индекса внешней связи, когда абонент АТС К-50/200М при внутреннем соединении набирает 3-значный номер, а при межстанционной связи - 5-значный номер . Первая цифра 5-знач­ ноrо номера должна отличаться от первых цифр _трехзначных но­ меров. Абонентский регистр после приема информации подклю­ чается к маркеру, посылает сигнал о требуемом направлении (внутренняя, внешняя или поперечная связь) и передает адрес­ ную информацию мноrопроводным способом. Функциональная схема оконечной АТС К-50/200М на 50 но­ меров приведена на рис. 7.21. В этой А те использ уются ОДНО- 1 1 АН А АЛ1 1 1 Шtr ~ 1 1 'st 1 t::::: Q.. "< Plf Рис. 7.21 . Функциональная схема сельской оконеqной АТС с пете мы К-50/200М звенные ступени абонентского и регистрового искания. Причем ступень АИ выполняет также функцию группового ис1<ания, вы­ бирая по сигналу из регистра внешнее направление и в нем сво­ бодную СЛ. Абонентские регистры АР подключаются через шес­ типроводную • ступень РИ непосредственно f< абонентским комп- 339
лектам, что позволяе.т применить трехпроводной коммутационнsА­ блок на ступени АИ. Если подключать абонентские регистры 1\1 ШК, то в коммутаuионном блоке АИ потребовался бы еще че~ вертый провод d для передачи сигнала из АК в АР о праве або• нснта на внешнюю связь. В этом случае на ступени АИ пришлось бы применить шестипроводные МКС- 10Х20Х6 и общее число МКС возросло бы вдвое. Число приборов и MI_<C для оконечных~ станций разной емкости указано в табл. 7.3 . Таблиц а 7.3 КОЛИЧЕСТВО КОМПЛЕRТОВ И MKG НА ОКОНЕЧНОЙ ATG К-50/200М Чи аJю комплектов и V\ ка Емкость АТС&, 1QAK1 11 ,юмеров t,В, P(Jjl шк АР 1 мк~ PJ/1 MКli. АИ 2OХ\01⁄46 2OХ21ХЗ - 50 30 lU 7 5 3 1 2 100 60 20 10 в 5 2 5 150 903014 10 6 3 9 200 120 40 17 12 6 4 14 В качестве основных коммутационных приборов используются МКС 20Х20ХЗ (АИ), 20Х 10Х6 (РИ) и реле РПН . Рассмотрим порядок установления различных соединений, для которых соеди• нительные тракты изображены на рис. 7.22. Структурная схема маркера ступени АИ приведена на рис. 7.23. 340 АН А ел ел D) Рис. 7.22. Схемв соедяmrrелыrых ~актов на сельской oкoнeq>irJЙ АТС К-50/200М: а) внутреннее сое.!!,иве.вие1 б) исходящее соединение; в) входнщсе соединение
Внутристанuионное соединение (рис. 722а} . При поступлении вызова от абонента к АК или •САК подключает с я маркер блока РИ (МРИ), который определяет номер вызываю­ щей линии, выбирает свободный абонентский регистр АР и сое­ диняет его через б,!IОК РИ с абонентской линией. Получив из АР сигнал «Ответ станции», абонент набирает 3-значный номер. Пос­ ле фиксации всех цифр номера регистр подключается к мар 1<еру блока АИ и передает ему сигнал о том, что устанавливается внут- АН А РСЛ АР Сигнdл HdЛpdOЛCHUR Рис. 7.23. Структурная схм;з маркера ступени АИ АТС K-fi()/20() \1\ ристанционное соединение . Маркер с помощью определителя ре­ гистра ОР фиксирует номер АР, накопившего информа_цию, и по­ сылает сигнал запроса в регистр о выдаче адресной информаuии многопроводным способом в фиксатор номера ФН. Затем пробное ~стройство шнуровых комплектов ПУ ШК выбирает свободный ШК и подключает его выход ( Б) к вызываемой абонентской ли ­ нии. Информацию о номере вызывающей абонентской линии МАИ получает по состоянию вертикали блока РИ, которая подключи­ ла АР к этой линии. Пробу вызываемой абонентской линии осу­ ществляет ШК, и если она свободна, то вход ШК (А) подклю­ чается к вызывающей абонентской линии, а регистр и маркер после включения электромагнитов МКС блока АИ освобожда­ ются. Посылка вызова, 1юнтрольного тонального сигнала и питан.ие микрофонов ТА обоих абонентов производятся из ШК. Соедини­ тельные устройства с целью уменьшения времени занятия осво­ бождаются при одностороннем отбое, а абонент, задержавший отбой, получает сигнал «Занято» из своего абонентского комп­ лекта. З4J
Исходяшее соединение (рис. 7226}. После набора абонентом одной, двух или трех цифр, онμеделяющих наnравле• ние к вышестоящей станции (УС, ЦС) или направление попереч• ной связи к другой ОС, абонентсr<ий регистр занимает маркер блока АИ и передает ему сигнал о требуемо:1-! соединении. Полу• чив сигнал о выборе направления к УС (и.ли ЦС), МАИ с по• мощью пробного устройства ПУ РСЛ находит свободный РСЛ и под1{лючает его к вызывающей абонентской линии через бло~ АИ. Однако в схеме РСЛ разговорные провода коммутируются лишь после окончания работьi АР. Одновременно МАИ создает. uепь занятия маркера блока PIJ для подключения регистра К! выбранному РСЛ. После этого маркеры блоков АИ и РИ освобож• даются. Абонентский регистр остается подключенны~1 через верти• каль А бло1{а PIJ к абонентской линии для продолжения приема цифр 5-значного номера, а через верти1{аль Б блока РИ регистр подключен I{ РСЛ для выдачи декадными импульсами всех при- · нятых цифр в [{О:v~nлект РСЛ. Способ дальнейшей передачи этой информации на встречную АТС зависит от типа РСЛ. После вы~ дачи в РСЛ адресной информации абонентский регистр осво.боЖ• дается. Питание микрофона ТА вызывающего абонента и удер• жа11ие соединения производятся из РСЛ. При выборе направления поперечной связи соединение уста• навлнвается аналогичным способом, за исключением того, что выбор одного из двух РСЛ этого направления производится в М.Л.11 отдельным проб11ым устройством ПУПС. Вход. ящее соединение (рис. 7.22в). При занятии РСЛ входяuн1~ вызовом маркер блока PIJ подключает этот РСЛ к свободному абонентскому регистру через одну из вертикалей В бJJOJ{a РИ. Регистр, не посылая сигнал «Ответ станции», последа• вательно прин11~1ает три цифры абонентского номера. После это• го АР занимает МАИ и передает ему адресную информацию мно­ rопроводным способом. Затем маркер подключает РСЛ к вызы­ ваемой абонентской линии. Закончив процесс соединения, МАН и АР освобождаются. Пробу вызываемой абонентской линии, по­ сыл1{у вызова и контрольного сигнала, питание ми1<рофона в Т Л и удержание соединения выполняет РСЛ. На оконечных станциях системы К-50/200М применяется нес• колько типов РСЛ . . Широко · используются двусторонние индук­ тивные комплеl<Ты РСЛО для физических или уплотненных аппсJ• ратурой ВЧ соединительных линий при связи с сельскими АТС любого типа и с городскими АТС. Могут применяться двусторон• ние комплекты РСЛОВЧ, предназначенные для связи с коорди­ натными станциями по СЛ с частотным уплотнением. Для свя• зи по СЛ, уплотненным аппаратурой 11 КМ, применяются подк11ю­ чающие комп.~екты ПКО. Сельские узловые АТС системы К-50/200М имеют такую же емкость, как и · оконечные станцни. Отличаются они установкой оборудования транзитного узла для осуществления исходящих, входящих и транзитных соединений. ' 342
• l{оординатные АТС К-100/2000 Автоматические телефонные станuии типа К-100/2000 нсполь­ зуются в качестве центральных, узловых и оконечных станций на СТС. На станциях этой системы применяются ступени абонент­ ского, группового и регистрового искания, которые были рассмот­ ренывгл.6.• Основными коммутационными приборами АТС К-100/2000 яв-­ ляются: унифицированные МКС 20Х10Хб, 10Х20Х6 и l0X l0X 12; электромагнитные реле РЭС-14 и РПН; полупровод­ никовые диоды и транзисторы. Функциональная - схема UC систе­ мы К-100/2000 с двумя ступенями ГИ изображена на рис. 7.24. ди вс [мм! ~ АТСДШ;АТС!<; УАТС 20xl/J rrи А fJ 1:!ЕН] ~ лrи А 8 Спецслgжtfы !/АТС, АТСДШ, АТС!( (Jf: Рис. 7.24 . Ф у нrщиональиая схема сельской центральн ой АТС К-100/2000 с двумя ступе н ям и ГИ На АТС К-100/2000 применяется обходной способ установле• ния соединения с управлением по ступеням искания при помощи релейных маркеров . Абонентские пятизначные регистры АРБ ис­ пользуются для установления внутренних, исходящих и входящих соединений. В последнем случае они выполняют функции входящих регистров. Передача информации о номере вызываемой абонент­ ской линии из регистра в маркеры и посылка управляющих сигна­ лов в обратном направлении осуществляются по разговорным проводам постоянным током полярно-числрвым кодом с исполь- 343
зованием способа им11ульсного челнока. За каждым маркером и регистром за1<репляются индивидуальные релейные кодовые прие­ мопередатчики !(ПП . Выдача информации из регистра в другие неоднотипные станции производится батарейным способом. Шну­ ровой комплект позволяет транслировать декадные импульсы на встречную станцию любой системы . В системе К-100/2000 на ступени абонентского искания пре­ дусмотрены столинейные коммутационные блоки с двумя звенья­ ми для исходящей связп и тремя звеньями для входящего сооб­ щения. Во всех звеньях применяются МКС 20Х 10Хб. Блок АИ имеет 20 исходящих линий к шнуровым комплепам и 20 входя­ щих линий из поля блоков ступени ГИ (см. рис. 6.9). На ступени АИ для входящего сообщения образуются столи­ нейные абонентские группы и поэтому емкость станции кратна 100 номерам. Для исходящего сообщения на ступени АН может быть образована любая по величине абонентс1<ая группа. При этом создается крупный неполнодоступный пучоt< ШК и каждый блок АИ представляет собою нагрузочную группу с D=20. На ступени ГН используются двухзвенн~,1е, односвнзные блоки типа ВПВП ЗОХ40Х200. Поле блока ГН может делиться на 10- 20 направлений с доступностью каждого направления - 20 или 10. Для подключения шнуровых комплепов и входящих РСЛ к абонентс1шм регистрам применяются однозвенные двенадцати­ проводные _блоки РИ, каждый из которых построен на одном МКС I0X10X12. На входы блока РИ включаются 20 ШК или РСЛ В , а выходы подключены к пяти абонентским регистрам. При использовании на АТС К-100/2000 одной ступени ГН о числом направлений Н =20 и D = 10 можно теоретически обеспе• чить емкость станции 2000 номеров.. Но, поскольку обычно неко­ торое число направлений в поле ГИ задействуется для в-нешних связей и желательно для повышения использования линий приме­ нять D = 20, при емкости более 500 номеров приходится приме- нять две ступени ГИ. • В поле звена А блоков ступени АИ могут вклю чаться индиви­ дуальные абонентс1ше линии, таксофоны и спаренные телефонные аппараты с обеспечением взаимной связи. Для спаренного вклю­ чения ТА у абонентов устанавливаются блокираторы, обеспечи­ вающие отключение одного из ТА при занятии линии другим ТА. Связь с другими сельскими АТС в АТС К-100/2000 может быть организована по физическим двухпроводным цепям с примене­ нием индуктивного способа передачи сигналов и односторонних комплектов РСЛ И-И и РСЛ В-И. Указанные индуктивные комп­ лекты РСЛ могут применяться и при связи по уплотненным це­ пям. Но в этом случае для согласования с аriпаратурой уплотне­ ния дополнительно устанавливаются комплекты низкочастотного окончания КНО. Если используются двусторонние физически,~ С.11, то односторонние комплекты РСЛИ - И и РСЛВ - И можно вклю0 чить в .одну линию с. обеспечением преимущества для входящего с.о~бщения . .Разработаны .и вщ1 у.~к аютс,я двусторонние . индукти.в- 344
ные комплекты РСЛ И. Входящие индуктивные комплекты о б сл у• живаются по системе с ожиданием отдельной гр у ппой реп1стров, п оскольку эти компле1пы занимаются без проверки свободности АРБ. И с ходящая связь от АТС К-100/2000кАТСДШ и координа т ным Ате большой емI<ОСТИ осуществляется по тре х проводным ел ОД· н о стороннего действия с комплектами РСЛ И-БЗ (батарейны(! спо­ с об передачи сигналов, линии трехпроводные). Для вхош~щего со общения по трехпроводным СЛ применятся РСЛ В-БЗ. С ое д и ­ нптельные линии от МТС включаются в комплекты ВШ К М ил и ВШ!(МА (при автоматической междугородной связи). Для организации исходящей автоматической междугород но й с в язи в АТС К- 100/2000 предусматривается дополн ительflое об о ­ ру дование, состоящее из аппаратуры автоматического опреде л е­ ния номера и категории абонента АОН, промежуточных регистр о в ПР, устройства запроса и приема информации УЗП И и исход.н­ щих комплеI<Тов заказно-соединительных линий ( И КЗСЛ ) . За последнее время выполнена большая работа по модерниз а ­ ции оборудования АТС К-100/2000 с учетом современных требо­ ваний, предъявляемых к <;ельским телефонным сетям, создания специальной проверочно-тренировочной аппаратуры и повышения надежности действия АТС. 7 .6 . УЧРЕЖДЕНЧЕСКО-ПРОИ3ВОДСТВЕННЫЕ КООРДИНАТНЫЕ АТС Общие сведения УчрежденчеСl(О-Производственные А те (УПА ТС) используют­ ся для организации внутренней и внешней связи в учреждениях rJ на предприятиях. Не1<оторые системы УПА ТС предусматривают выполнение специфичных требований, хара,перных для учреж­ денчес1<0-производственной связи: возможность передачи в х одя­ щего вызова на другой аппарат, наведение справки при входящей связи по СЛ, подключение некоторых абонентов к занятым або­ нентским линиям и пр. Значностъ нумерации абонентских линий УПА ТС зависит 01 ем1шсти применяемой станции. Связь с ГА ТС осуществляется по односторонним трехпроводным или двухпроводным соединитель­ ным линиям. Для исходящего сообщения к Р.А ТС абонент наби ­ рает инде1<с направления «9», а затем после получения сигнала « Ответ станции» произв·одит набор полного номера вызываемой линии. Для уменьшения нагрузки соединительных линий имеется возможность ограничения LJисла абонентов, пользующихся внеш­ ней связью. При этом для исходящей связи предусматривается индивидуальное ограничение, а для входящей связи - групповое ограничение (по · сотенным группам) . Линии абонентов УПЛ ТС, ·имеющих право на внешние сообщения, Аходя'т в номерную ем­ кость · опорйой ГАТС: Передача управляющих · сипiало в п о СЛ д.IнI 345 .
унинерсальности орrан'изаuии связи с А те различных систе_м про·.i 11зводится _ батарейным способом. Много .лет наша промышленность выпускала учрежденческие декадно-шаговые А те системы УА ТС-49, которые еще использу• ются на предприятиях и в учреждениях . В настоящее время про• изводятся координ·атные системы А те различной емкости. Неко• торые из них (АТС К-50/200, АТС К - 100/2000) явля1отся модифи• кацией сельских систем АТС, но они не предусматривают выпол• нения требований, специфичных для учрежденческой связи. На учрежденческих АТС К-100/2000 используются четырех• значные абонентские регистры АР или АРБ. Регистры АРБ при• меняются на I<рупных заводских УАТС, где необходимо переда• нать информацию батарейным способом при связи с другими ве• домственными АТС. Все телефонные аппараты имеют индивиду• альные линии. Для внешней связи с ГА ТС устанавливаются РСЛ с передачей управляющих сигналов батарейным способом. При исходящем сообщении абонентский регистр УА те участвует лишь в выборе направления r< ГАТе. Дальнейшие серии импульсов транслируются через шнуровой комплект в абонентский регистр районной координатной А те или в искатели на ступенях исканиSJ АТСДШ. • Техническая характеристика системы УПАТС 100/400 Соврем~нная координатная УПА те 100/400 была разработана научно-производственным объединением «Красная Заря» и вы• пускается промышленностью с 1972 г. Эта АТС может иметь ем• кость 100, 200, 300 или 400 номеров при трехзначной нумерации абонентских линий (200-599). В -У'ПА ТС 100/400 используютсSJ ступени абонентского, группового и регистрового искания . Упро• щенная функциональная схема УПА те 100/400 приведена на рис. 7.25. В эту станцию могут включаться индивидуальные або• нентские линии, линии удаленных ТА, линии со С[Jаренными ТА и абонентские уплотненные линии . На УПАТе 100/400 применяются релейные маркеры и або• нентские регистры. Каждый из коммутационных бло1<0в на ступе• ш1х искания обслуживается одним маркером, а блок РН снабжен также резервным маркером. Трехзначные абонентские регистры АР используются при установлении всех соединений Выдача ин­ формации из абонентского регистра в маркеры ступеней группо­ вого и абонентского искания производится многопроводным спо• собом по 10 11роводам для каждой цифры. В регистрах, абонент­ скμх, шнуровых и линейных комплектах используются электро• магнитные реле типа РПН . В маркерах применяются реле РЭС-14. В маркерах и р~гистрах употребляются также транзисторы и по~ лупроводниковые диоды. Исходящее и входящее сообщения организованы по одно­ сторонним _соединительным лининм. Исходящие СЛ включают­ ся • в поле блоков Г11, а входнщие ел - на входы блоков Г И. 34,6
В зависимости от расстояния между ст анция"v1и могут быть ис ­ пользованы трехпроводные или двухпроводные соединительные линии, а также каналы уплотненных линий . Имеется возможность индивидуальног о ограничения прав-а на исходящую внешнюю связь и групповое ограничение для входящей внешней связи. При автоматической междугородной исходящей связи и спользуется ап­ паратура АОН для опре,п.еления категории и номера вызывающей [К] J-л со АН Aflmo- u11ф Дu!((ПО· ФОН ГрОМК, - гofJop. cllrm PdrltJO - - с/Jнзь АН в От ГАТС, IJATC гн ~от Jr АР МАН Р.ис. 7.25. Функциональная схема УПА ТС 100/400 на 200 но"1еров абонентской линии . Эта информация передается по разговорному тра1пу на АМТе. Предусмотрена возможность установки блока тран зитной связи для организации ведомствен ного транзитного сообщени я с использованием физических и у плотне нных линий. Особенностью УПА те 100/400 является предоставлен ие або­ не нтам ряда дополнительных видов обслуживания, специфичных для учрежденче ской телефонной связи. При внешнем входящем сообщении вызываемый абонент может набором -номера переклю­ чить поступивший вызов .на другую абонентс1,ую линию . Во вре­ мя разговора по входящей ел абонент УПА те имеет возмож­ ност ь навести справку у другого абонента своей станции, а затем 347
вернуться к прежнему _:внешнему сообщению. В случае необходи• мости абонент при внешней связи может подключить для совме• стного разговора еще одного абонента УПА ТС. На станции емко• стыо 400 номеров предусматривается включение двух привилеги" рованных абонентских линий с правом подключения к абонент4 ским линиям, занятым местным соединением. Эти линии для ис4 ходящей связи включаются через специальные абонентские ком 4 плекты привилегированных и выделенных линий АКП В и шнура• вые комплекты Ш !(П непосредственно на входы блоков Г И. Станция УПА ТС 100/400 может работать совместно с диспет• черским коммутатором завода по общим абонентским линиям . При этом на диспетчерский коммутатор временно переключаются толы<о абонентские линии, не имеющие права внешней связи с •ГТС. Схема АК позволяет абонентскую линию, занятую на дис­ петчерском ~шммутаторе, отметить занятой на АТС. При необходимости УПАТС 100/400 снабжается блоком допол• нительных услуг БДУ, с помощью которого две привилегирован- 1 ных и 18 выделенных абонентских линий с комплепами АКП В могут под1<лючаться к диктофону Кд, автоинформатору КА, к устройству громкоговорящей связи !(ГС, к аппаратуре радиоте­ лефонной связи и к оборудованию сл ужбы ночного вызова. Не­ которые из этих комплектов показаны на рис. 7.25. Для выбора направления I< БДУ набирается единица, а затем посл е получе- ния си г нала подк J1ю чения r< БДУ (f=425 Гц с периодичностью 1 с) набпрается однозначный номер вида услуг . При этом маркер блока подключает необходимый комплект до пол нительных услуг. Доп ус ти мые электрические п араметры абонен т ских и соедини­ тельных линий УПАТС 100/400 указаны в табл. 7.4. Та·блица 7.4 ПАРАМЕТРЫ АБОНЕ!-IТСКИХ И СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ УПАТС 100 l 4n0 Емкост ь меж- Сопрот11вле- ду проводами Сопрот11вленне J!IlflHH УПАТС 100 1400 ние линии, Ом н по отноше- утеч«и, «Ом нн ю к земле, М!\Ф Абонентская лнния 1000 0,5 50 АбонентскJя Л!IННЯ удаленного аппарата 3000 J 50 Трехпр оводная соеднн11тельная линия: провода а fl Ь I500x 2 1 150 провод с 700 Двухпроводная соединительная ЛНIIИЯ 1000 0,5 80 Электропитание станции осуществляется от истоt~ника по сто­ янного тока с допустимыми отклонениями напряжения в преде• лах U=58----; --66 В. Для посы лки абонентам то нальных си rн а лов .(f = 425 •Гп:)' слу~ ' жа т электронн'ьiе rе·нераторы. Основным источником вызьiвн ог6 _ тока является. трансформатор, который п о ни жает пер еменное на- · · 348
пряжение 127/220 В частотой f=50 Гц до величины 80 - 90 В. В качестве резерва используется релейный вибратор, создающий переменный ток частотой f =25 Гц. Обору давание УПА ТС 100/400 размещается на односторонних стативах, которые устанавливаются попарно монтажными с~оро­ нами друг к другу. Габариты сдвоенных стативов составляют 2215Х 1012Х504 мм. Станция УПА ТС 100/400 рассчитан а на ра­ боту без постоянного обслуживания, поэтому предусмотрен вы­ носной сигнальный комплект СК для передачи со станции сипы­ лов о повреждениях. Этот комплект устанавливается в помеще­ ниях, где всегда имеется дежурный персонал, который может выз­ вать техника АТС. Для · размещения оборудования УПА ТС емко­ стыо 400 номеров требуется помещение площадью не менее 30 м2. Построение коммутационных блоков На ступени АИ для исходящего и входящего сообщений ис­ пользуются двухзвенные столинейные шестипроводные блоки , об­ служиваемые индивид'уальными маркерами, подобные блокам АВ АТСК. Каждый блок позволяет включить 100 абонентских 1<омп­ лектов в поле звена А, 60 промежуточных линий, 20 исходящих линий к шнуровым комплектам и 20 входящих линий из поля блоков ступени ГИ. Поскольку для группы в 100 линий предусмат­ ривается лишь 14 Ш!(, некоторые шнуровые комплекты включа­ ются параллельно в две исходящие линии. В результате абонент­ ская линия имеет доступ к каждому из восьми ШК по одной ПЛ, а к шести ШК по двум ПЛ, что повышает пропускную способ­ ность блока АИ. Для звена А используются три, а для звена В - два МКС типа 20Х 10Х6 . В блоке АИ для повышения пропуск­ ной способности применяется транспонированное включение або­ нентских линий (рис. 7.26а). На ступени ГИ используются коммутационные бло1ш типа впвп 2ох2ох 100 с индивидуальными маркерами, В каждом из звеньев применяется по одному МКС 20Х20ХЗ. Схема блока ГИ изображена координатным и символическим способами на рис. 7.266, в. Коммутационный граф блока Г И указан на рис. 7.26г . Для повышения пропускной способности блока Г И предусмот­ рена большая связность fАв=4, т. е . между единственным комму­ татором звена А и каждым из пяти коммутаторов звена В имеют­ ся по четыре ПЛ. Такой способ увеличения доступности является эконом.ичным для блоков Г И с небольшим числом МКС. В поле блока ГИ исходящие линии делятся на восемь направлений, из них четыре направления - к столинейным абонентским группам с доступностью Dманс=qkв=4•5=20. Четыре направления для исхо­ дящего сообщения имеют доступность Dманс = 5. Вместо четырех внешних направлений можно образовать три, два или одно нап­ равление с соответствующим повышением доступности. На А_ТС емкостью 100-200 номеров устанавливаются . два блока ГИ. К входам каждого блока ГИ включаются по семь ШК от дву~ щ
сотенных абонентских групп, шнуровой комплект привилегирован• ного абонента Ш КП или шнуровой комплект справочной линии Ш КС, ПЯТЬ ВХОДЯЩИХ соединительных ЛИНИЙ ОТ ГА ТС, ИЗ НИХ Од• на для междугородной связи. На станции емкостью 100-200 номеров · предусматривается один шестипроводной однозвенный блок ступени РИ, который реа­ лизуется на одном МКС 20Х 10Х6. На входы блока РИ в поле вертикалей МКС включаются 40 линий от шнуров.ых комплектов и входящих РСЛ, а на выходы блока подключены восемь або• не!-fтских регистров (рис. 7.26д). Ес J1и предусмотреть полнодоступ• ное включение восьми регистров ко всем 40 входам, то в блоке РИ потребовалось бы 32 .вертикали МКС. С целью уменьшения числа необходимых вертикалей для реализации блока РИ на од• ном МКС 20Х !ОХ6 применено неполнодоступное включение ре­ гистров с доступностью D = 5. При этом предусмотрены четыре индивидуальных регистра ( 1-4), каждый из которых обслужи• вает лишь определенный десяток входов блока РИ и четыре об­ щих регистра, доступные всем входам блока. Схема маркера РИ обеспечивает первооч,ередное занятие индивидуальных АР. ® @ 700 АЛ 8 А -(!)~- 0;0. 00 - @ 1 '21 "3/ 41 !it @ @ -Q)-G) -0 -<D 0- G)- @ 21222324252 10(} АЛ I л ЛI ~.@Ji@ 20 @);~ @)• 10'11 зо 50 80 01 ~ (407®8 ~ ,+ -- - -= ;~ - .-- - -.::,;- 13 14 IJCi(OOЛЩIJX Лli/-11/U /( Шh' 14 ®, 1У ® 01,®i!!J 17 ®2®ч@ ®,2У @,в @s~ 0JJJJJ!JJ 19 0з®о® 10 @,No20 I ЛЛ!IУУУI а) . 20 dxo_!Jлщux • ЛUH ULl от ОЛО/1'08 Пf Рис. 7.26. Скемы rруппообразован.ия коммутационных бл01<ов УПА ТС 100/400: а) блок АИ I00X60X 14/20; б) и в) блок ГИ 20Х20Х 100; г) коммутационный граф блока ГИ;- д) блок РИ 40Х8 350
А t::: ~ ~ .,,, ШI( Шtr ;,,з РСЛВ ~ ,,...,- -:;, Г'fii: J5'JfrГiiig 20= пА . 1 Г/1 лл 123Q I (D;(D-Q)-(J}IG O O O 0 Л ®i®i!> ®-17 Q 8 ш ~®- ®-®-1в О 1У ®4@-®-@-19 Q tоОлшщii, н·=4 +(t +ч) !(в~У ®/f!J-® -@-20 О О О О, 2 А 19 Л=20 А сь 01 11 1 1 ® ® J d) !(1-асотнеАН• - 8 12 73 18 17 20 J;(,оммутащ1011m1(1, граф lfлокагн г) .--------,12345о7.Вg10 ef 2 <ц-А OOOOOOOSi,,,00 987(qAQQQQQQQf?~мQQ 14 1 t ®:. OOOOOOOuOO 1. ,о ., @f.AоооооосГе!!оо ._______ lf:..:;:.A ~P:'-------.,-----'ШNС'-.,----' ВАР 7АР GAP ЬАР Шtr РСЛD и)' Р ис. 7.26. 6)-д). l
Функциональная схема На станции емкостью 200 номеров (см. рис. 7.25) устанавлива­ ются два столинейных блока ступени АИ, два блока ступени ГИ и один блок ступени Р И. В поле звена А каждого блока АИ включаются 100 абонент­ ских комплектов, большинство которых используется для индиви­ дуальных абонентских линий. При необходимости в любые АК через щит переключений могут быть подключены комплекты уда­ ленных аппаратов КУА, комплекты спаренных аппаратов с диод­ ным разделением цепей КСА и комплекты у плотненны х цепей. Выделенные абонентские линии, имеющие возможность подклю­ чения к блоку дополнительных услу г БДУ , присоединяются к А[( через абонентские комплекты выделенных и привилегированных абонентов АКВП. Рассмотрим особенности установления внутристанционного соединения. При вызове станции абонентом маркер блока АИ осу­ ществляет в два этапа обусловленное искание для выбора проме­ жуточной и исходящей линий, а затем включает электромагниты МКС в звеньях А и В. В результате вызывающая абонентская линия подключается через коммутационный блок АИ к свободно­ му ШК Если занимается ШК, который не имеет в данный мо­ мент доступ к свободным регистрам, то после технической вы­ держки времени (200 мс) маркер РИ и ШК освобождаются, а маркер АИ поключает к абонентской линии другой шнуровой комплект. Шнуровой комплект, подк лючивший ся к вызывающему абоненту, занимает маркер блока РИ, который выбирает свобод­ ный регистр АР. Из регистра абонент пол учает сигнал «Ответ станции» и приступает к набору номера. Управляющие сигналы из номеронабирателя передаются· шлейфным способом в импульс­ ное реле регистра, которое у пр авляет работой пятирелейного счет­ ного устройства. Первые две цифры номера последовательно за­ поминаются фиксаторами сотен и десятков, а последняя цифра фиксируется реле счетного устройства. После фиксации всех набранных цифр абонентский регистр в зависимости от номера ШК занимает марке р соответствующего блока Г И. Из МГ И в регистр п ередается гальванический сигнал для выдачи адре{:ной информации. После этого выходы фиксиру­ ющих контактных пирам ид п одключаю тся к проводам выдачи информации и регистр пер едае т в МГ И многопроводным кодом цифру сотен. Маркер выбранного сотенного блока АИ получает из реги-стра по 20 проводам информацию о цифрах десятков и единиц. Затем МАИ производит обусловленное искание ПЛ одно­ временно в блоках Г И и АИ, обеспечивая выбор таких линий, ко­ торые могут соединить занявшийся вход блока ГИ с вызванной абонентской линией. Таким образом, при входящем сообщении обусловленное искание осуществляется через четыре звена (блоr< , ГИ и блок АИ) для увеличения числа доступных соединительных путей и повышения пропускной способности коммутационных бло- 352
ков . ДJiя обеспечения совместной работы ступеней ГИ и АИ меж­ ду маркерами блоков ГИ и АИ имеются управляющие цепи. Бла­ годаря указанному построению пробных цепей можно применять двухзuенную схему на ступени АИ при входящем сообщ ении. Мар­ кер блока АИ после завершения обусловленного искания ПЛ осу­ щсстпляет пробу вызванной абонентской линии. Если она свобод - 11а, то соединение полностью коммутируется, а маркеры и регистр освобож даются. Посылка вызова и тональн ого контрольного сиг­ нала производится из ШК. Освобождение абонентской линии и всех соединительных устройств при внутреннем сообщ ении обес­ печивается после одностороннего отбоя. Привилегированная абонентс1<ая линия через комплект АКПВ непосредственно подключается к шнуровому комплекту Ш !(П, ко­ торый занимается при исходящей и входящей связи. Если приви­ Jiеrированный абонент вызывает абонента УПА те, занятого мест­ ным соединением, то маркер АН, получив особый сигнал, обеспе­ чивает подключение выхода Ш!(П через блоки ГИ и АИ !{ разго­ варивающим абонентам. При этом абонентам посылается сигнал предупреждения в виде импульсов тока частотой 450 Гц, длитель­ ностью 20 мс, с паузой 5 с. В случае отказа вызванного абонента от первоначального разговора он должен дать отбой и сно ва снять микротелефон для разговора. При занятости абонентской линии внешним соединением она недоступна для привилегированного абонента. При внешнем сообщении исходящие соедини­ тельные линии к ГАТС и УАТе включаются в поле б ло ков Г И. В зависимости от расстояния между УПА те и встречной станцией используются трехпроводные, двухпроводные или уплот­ ненные линии. Для выбора направления к другой А те абонент УПА те набирает однозначный индекс «9» и ожидает получения сигнала «Ответ станции». Трехпроводные ел на встречной стан­ ции включаются на входы первой ступени группового искания, 11 двухпроводные ел подключаются на встречной станци и к аfiо ­ нентскому комплекту. Посылка сигналов управления производит­ ся декадными импул·ьсами батарейным способом по трехпровод­ ным ел (РСЛН-3) и шлейфным способом по двухпроводным ел (РСЛ И-2). В схеме РСЛ И-2 предусмотрен двухрелейный 1<оррек­ тор, обеспечивающий стабильную паузу 50-55 мс. Для связи по уплотненным ел устанавливаются типовые комплекты РСЛ И-У. входящие соединительные линии ОТ УАте ff ГА те для местной и междугородной связи включаются на входы блоков ГИ через входящие комплекты РСЛ (рис. 7.25). Входящее местное сообщение от декадно-шаговых и координатных ГА ТС 11 УА те осуществляется по трехпроводны м соединительным лиюшм с передачей сигналов управления батарейным способо м чере:; РСЛВ-3. Для междугородной связи используются трехп роводные комплекты РСЛ ВМ-3. В отдельных случаях при длинных ел при­ меняется аппаратура уплотнения. В этом сл учае , кроме входя­ ших комплектов РСЛ В, дополнительно испQльзуются типовые КО\'1- 12 За~. 311 353
плекты РСЛВ - У или : РСЛВМ-У. Входящие СЛ на ГАТС включа­ ются в поле ступени Г.И, выбирающей тысячное или сотенное на­ правление. В последнем случае цифра сотен воGСтанавливается в регистре УПА те. На А тек ел включаются в ВЫХОДЫ РСЛ Н-3 или ПКИ-3. Входящий комплект РСЛВ-3 выполняет много функ­ ци~ и насчитывает 18 реле. Он обеспечивает занптие МРИ, удер­ жание эле1промагнитов в блоках ГИ и АИ, посылку вызова, пита­ ние микрофона аппарата вызываемого абонента, прием и переда• LJy линейных сигналов и подключение к комплекту справки . . Для наведения справки при входящем сообщении абонент УПАТе набирают любую цифру, кроме 1. При этом РСЛВ-3 под• клюLJается к комплекту справки /(С, а последний занимает шну­ ровой комплект справки ШК С. После присоединения регистра к Ш!(С абонент УПА те пvлучает сигнал «Ответ станции» и наби­ рает трехзначный номер нужной ему абонентской линии для на­ ведения справки. ГЛАВА 8 МЕСТНЫЕ ТЕЛЕФОННЫЕ СЕТИ 8.1. ТЕЛЕФОННЫЕ СЕТИ, КЛАССИФИКАЦИЯ СЕТЕЙ, ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ Основные определения Совокупность устройств и сооружений, при помоши которых осу­ ществляется телефонная связь, называют телефонной сетью . В состав телефонных сетей входят: коммутационные устройс тва ( автоматические телефонные станции, узловые станции, под~танции); линейные сооружения (абонентские линии, соединительные линии, каналы междугородной связи); гражданс1<ие сооружения (здания телефонных станций, усили• тельных пунктов); телефонные аппараты. Помимо этого, в состав телефонных сетей входят многие вспо• могательные устройства и сооружения . По назначению различают следующие виды телефонных сетей; городские, сельские, учрежденческие, зоновые и междугородные. Городские телефонные сет и (ГТС) обеспечивают телефонную связь на территории города и ближайших прпгоро• ДОБ. Сельские телефонные сети (еТе), обеспечивают те• лефонную связь в пределах сельских административных районов. Учрежденческие телефонные сети (УТе), обес• печивают внутреннюю телефонную связь предприятий 1 учреждений, 354
ор1 · ,11111заций. Такие сети могут быть либо полностью автономнымн, J111 Go иметь выход на телефонную сеть общего пользования. ~)т 11 три вида телефонных сетей объединяют общим названием 111с•с1 · 11ые телефон.н.ые сети. Зоновые телефонные сети (3ТС) - это·комплекс со­ оружений, предназначенных для связи между абонентами местных телефонных сетей, расположенных на территории одной телефон,­ ной зо н.ы, характеризующейся наличием единой семизначной зо­ ноаой н,ул,1ерации. Большинство телефонных зон совпадает с тер­ r11ториями областей, союзных респ ублИ!{ (не имеющих областного деления), автономных республик. На территории некоторых об- 11астей предусматривается организация двух телефонных зон. Междугородная телефонная сеть (МТС)- это r<омплекс сооружений, предназначенны х дл я установления соеди­ н ен ий между абонентами местных телефонных сетей, расположен­ ных на территории различных зон. Все телефонные сети СССР входят в состав Общегосудар ст­ в е нной авто'матически коммутируемой телефонной сети (ОАКТС). 1<о торая представляет собой совокупность автоматичесю1х тел е ­ фонн ых станций, узлов автоматической коммутаuн11, каналов н J1иний телефонной связи, отвечающих единым техническим н экс - 11луатационным требованиям и обеспечивающим телефонную свяJь 11а всей территории нашеi':'1 страны. Сеть ОАКТС является составной 1 1ас тыо Единой автоматизированной сети связи (ЕАСС), охвать1- uающей все виды электрической связи в СССР. Упрощенная струrпурная схема ОАКТС на nрнм ере двух теле­ фонных зон, в каждой нз которых nо1<азано по одной ГТС и· СТС, 11риведена на рис. 8.1. В состав I<руnных ГТС входят, помимо рай­ онных АТС (РАТС) , таr<же и узловые станции( например, узлы входяще го сообщения УВС) . В составе СТС показаны центральная ст анция ЦС, узловая станция УС и оконечная станция ОС. Авто­ матические междугородные телефонные станции АМТС ра з ных зо н могут быть соединены между собой непосредственно либо че­ рез узлы авто~,1атиче ской коммутации УАК. Телефонная свпзь между местными сетями одной зоны так же, ка~< и связь между местными сетями разных зон, осуществляется через АМТС своих зон. Рассмотрим требования, которые оказывают наиболее сущест• пенное влияние на структуру местных телефонных сетей. Это, прежде всего, требования, связанные с системой нумерации або­ н е нтских линий, и требования по допустимому затуханию соеди­ нительного тракта и его распределению. Нум ерация абонентских линий Создание Общегосударственной автоматически коммутир уе­ мой телефонной сети невозможно без наличия единой системы ну­ мерации абонентских линий, основанной на общих для всех сет е й при нципах.. В СССР принят зоновый принцип нумерации: каж- 12* 355
дой зоне присвоен 3-значный код (АВС), в пределах одной зоны вводится единая 7-зн'ачная нумерация. Каждой ГТС и СТС этой зоны выделяются одна или несколько стотысячных групп нумерс:1- ции, I<оторым присваиваются двузначные коды (аЬ). В пределах одной зоны может им еться до 80 таких групп, и общая емкость А. ( --- 1 1 IC - --· - - --- - 1 1 Jона А 1 ,/ Рис. 8. 1. Эскиз стр уктуры ОАКТС нуме раuии одной зоны не превышает 8 млн . номеров , поскольку цифры 8 и О не могут быть использованы в качестве первых цифр в нумерации абонентских линий ГТС и СТС . При распределении зоновой нумерации между ГТС и СТС нуж• но иметь в виду, что номерная емкость телефонных станций, вхо• дящи х в состав ГТС или СТС, всегда ниже емкости нумерацин, выделенной для них из состава нумерации зоны. Отношение сум• мар ной емкости АТС к емкости нумерации называют коэффициен­ том использования нумерации . В системе ОАКТ С этот коэффиuи• ент рекомендуется принимать на перспективу для нумерации ГТС равным 0,6 - 0,7, а для СТС - 0,5-0,6. В зависимости от емкости и перспектив развития ГТС «мест­ ны е» номера абонентских линий, т. е. номера, набираемые при ус• тановлении соединений в пределах своей ГТС, могут иметь 5, 6 или 7 знаков 1 . Местные номера ГТС образуются из 4-значноrо номера в пределах одной десятитысячной группы нумерации (в большин­ стве случаев в пределах одной АТС емкостью до 10 ООО номеров) и ' На н€больших нерайо1шрованных ГТС возмож на и 4-значная нумерация, 356
1шщ1 этой группы (станционного кода), который может быть в з а- 11I1 с имости от знаЧН{)СТИ нумерации гтс одно-, дву- или трехзнач- 111 ,I М. ТаI<им образом, местные номера образуются по схеме: 1·хХХХ, ЬсХХХХ, аЬсхХХХ, где Х- любая цифра. По- 1 · 1 ю; 11 , 1 <у в качестве п ервых знаков станционных кодов не могут > ыт ь нспользованы цифры 8 и О, емкость нумерации ГТС соста- 1111т соответственно 8- 104, 80-104 и 800- 104 номеров. Индексы а и Ь, входя щие в состав станционных кодов , должны совпадать с ко­ л. а ми аЬ стотысячных групп нумерации, выделенных для данной ПС. Все абонентские ном ера одной ГТС должны и,меть одинако,вую з н а чность . Однако при необходимости изменения значности в ходе ра з вития сети возможно иметь временно и смешанную нумера- 1t11ю , например 5- и 6-значную или 6- и 7-значную. r Для каждой СТС, т. е. для одного сельского административ­ н о го района, в составе зоновой нумерации выделяется одна 100 ООО - я группа, а следовательно, местные номера в пределах од­ ной СТС могут иметь до пяти знаков, с исключением для первого з 11ака цифр 8 и О. Суммарная емкость нумерации центральной , уз­ ловых и оконечных станций СТС ограничивается 80 ООО номеров. Если на всех ЦС, УС, ОС используется коммутационное оборудо­ вание с 5 - значными регистрами, то абонентские линии этой СТС могут получить единую 5-значную нумерацию: каждый телефон­ ный аппарат вызывается одним и тем же 5-значным номером неза­ висимо от местонахождения вызывающего телефона . Такую си ­ стему нумераuии называют закрытой систеjи ой нумерации . Для абонентов узловых и оконечных станций, которы е предна­ з начаются, главным образом, для нужд производственной связи колхозов и совхозов, удобнее при внутристанционной связи поль­ з оваться сокращенной, например, 3 - значной нумерацией. В этом случае, пrи необходимости выхода за пределы своей АТС, наби­ рается вначале индекс выхода на вышестоящую станцию (УС илн ЦС), а затем единый 5 - значный номер вызываемого абонента СТ С. Такую систему нумерации называют открытой. В кач еств е 11ндекса выхода обычно используется цифра 9. Возможно также иметь открытую систему нумерации и без индекса выхода - при внутристанционной связи набирается 3 - значный ном ер, при необ­ ходим ости выхода за пределы своей АТС набирается единый 5- з начный номер. В этом случае в качестве первых знаков сокра­ щенных номеров не могут быть использованы цифры 8 и О и первые цифры 5-значных номеров межстанционной связи. При междугородной и зоновой связи к местным номерам СТС вперед и добавляются код зоны АБС и код СТС (т. е. 100 000 -й гру ппы) аЬ, а к местным номерам ГТС - код ,зоны АБС и нед о­ стающие до семи :'jнакн аЬ (для 5 - значной нумерации 00, для G -значной О). До набора междугородного или зоновоrо ном ера в1,1- зы ваемого абонента вызывающий абонент должен набирать ин• деке выхода на МТС «8» или индекс вы хода на зоновую сеть «82». Таким образом, при междугородной снязи с абонентом ГТС дру• 357
rой зоны набР1рают , 8АВС аЬс Х Х Х Х, а с абонентом етс- 8АВС аЬ Х Х Х Х Х; при связ-и с абонентом rте своей зоны - • 82аЬсХХХХ,асабонентомете- 82аЬХХХХХ . .Болеепод• робно общие вопросы нумерации изложены в курсе АМТе [З], а вопросы нумерации сте в [8]. Требования по затуханию Для обеспечения высокого качества передачи речи в системе ОАКТе установлено, что величина остаточного затухания раз• говорного тракта на частоте 800 Гц между телефонными аппара• тами любых двух абонеНТ(!В должна быть не больше: при связи абонентов различных телефонных зон . . 29,5 дВ при связи между абонентами разных местных се• тейводнойтелефоннойзоне...... 27.7 дБ при связи между абонентами одной ГТС или СТС . 28,6 дБ Принятое в ОАКТС рас п ределение затухания на ГТС и СТС при местной и междугородной связи по1<азано на рис. 8.2. Двух­ проводные и четырехпроводные участки разговорного тра1па по­ казаны одной и двумя линиями соответственно. При распределе­ нии затухания принято: остаточное затухание каналов, образован- . ных системой ВЧ передачи, - 6,9 дБ; то же, с максимально воз­ можным числом узлов автоматической коммутации на междуго­ родной сетк - 8,7 дБ; максимальное затухание абонентс1<их ли­ ний на ГТС - 4,3 дБ; затухание, вносимое коммутационным обо­ рудованием районных А те городских телефонных сетей (ГТС) ,- 1,3 дБ, узловых станций - 0,45 дБ, оборудованием сельских те­ лефонных сетей - це, УС, ОС - при двухпроводной коммутации разговорного тракта - 0,9 дБ; при ч·етырехпроводной коммутации затухание, вносимое оборудованием станций, принимается равным нулю, а в точке перехода с четырехпроводного тракта на двух• проводной - равным 0,9 дБ. Выполнение требований по затуханию при междугородных сое• динениях на участках между МТС и ГТС (СТС) достигается в большинстве случаев путем широкого применения аппаратуры ВЧ уплотнения . Если коммутационная аппаратура МТе позволяет по• луч ать четырехпроводные выходы к местным . сетям (этим требо• ваниям удовлетворяют координатные АМТС) и участок соедини­ тельного тракта между АМТС и УВС на · ГТС будет оборудован аппаратурой ВЧ уплотнения, то тем самым оr<ончание междуго• родного канала переносится на УВС. Соответствующее этому слу• чаю распределение затухания показано пунктирными линиями на рис. 8.2в. Как мы видим, поскольку затухание на участ~<е АМТе­ УВе рэ.вно нулю, допустимое на участке АМТС-РАТС затухание 3,9 дБ будет отнесено только к участку от УВе до Р Ате. Это поз• вопит на большин,стве сетей с УВе использовать для соединитель­ ных линий междугородной связи те же кабели, которые проклады• ваются между УВС и РАТе для местной связи (ер. с рис. 8.26)_ . 358
РАТС ~- РАТС МТС 17, 4 211, (j IJ,O 20.fl а) oJ !!ОС РАТС ~3,9 $f JI " 111(_ )1:: Рис . 8.2 . Распределение затухания в OAJ<TC: а) иа ГТС без узлов при местной связи; б) на ГТС с УВС при местной связн; а) 11а ГТС с УВС при междугородной связи; г) на зоновой телефонной сст11 при сuязи двух СТС; д) внутри одной СТС Возможное распределенне затухания при связи абонентов двух СТС одной зоны показано на рис . 8.2г . Для выполнения требова­ ний по затуханию АМТС зоны соединяются со своими ЦС уплот­ ненными линиями, оборудование АМТС должно обеспечивать ком­ мутацию четырехuроводных трактов, и затухание от ЦС до ТА · СТС должно быть не более 9,5 дБ . При наличии четырехпроводн о­ го оборудования на ЦС и уплотнения линий между ЦС и УС О!(ончание междугородного I<анала может быть перенесено на УС, что позволит снизить затраты . на линейные сооружения, посколь­ ку на СТС междугородные и меGтные соединения обслуживаются общими пучками соединительных линий. Затухание всего тр акта при местной связи в пределах одной СТС составит 19 ,9 дБ , (рис. 8.2д); 359
8.2. ПРИНЦИПЫ РАЙОНИРОВАНИЯ ГТС Городская телефонна"я сеть - это совокупность линейных и станционных сооружении, с помощью которых обеспечивается rе­ л е фонная связь на территории rорода и тяготеющих к нему при­ городов. Сеть, имеющая одну АТС, называется н.ерайон.ирован.н.ой телефонной сетью (рис. 8.За). Линейные сооружения такой сетн а) О) Рис. 8.3 . Районирование ГТС: а) не,р ай онированная сеть; 6) районированная сеть состоят тоJIЫ<о из . абонентских линий. В большинстве случаев число абонентских линий (емкость) нерайонированных сетей неве­ лш<о - считается, что при емкостях, больших, чем 8-10 тыс. або­ нентских линий, целесообразно переходить на район.ированн.ое по­ строение сети (рис. 8.36). В этом случае территория города делит­ ся на несколько телефонных районов, в каждом из которых со­ оружается одна районная АТС (РАТС), к которой подключены те­ лефонные аппараты всех абонентов этоrо района. Соедннения вну­ три своего телефонного района осуществляются через одну стан­ цию, соединения между абонентами, находящимися в разных те­ лефонных районах, устанавливаются через две РАТС. Для этого все РА ТС связываются друг с другом соединительными линиями СЛ, которые в своей совокупности образуют сеть межстанционной / связи. Очевидно, что районировать телефонную сеть можно многими способами, задаваясь разным числом телефонных районов и раз• личной емкостью Р АТС . Задача районирования заключается в на• хождении оптимального варианта, при котором суммарные за• траты на сооружение абонентских линий, соединительных линий межстанционной связи, станционных сооружений и зданий РАТС, отнесенные к одному номеру абонентской емкости телефонной се• ти, будут минимальными: К=Кдл+Ксл+Кст+Кsд• (8.1) Ем1<0сти станuий, при которых будет. выполняться это условие, мож• но считать оптимальными (наивыгоднейшими) емкостями станuий. Условимся, что емIюстыо РАТС при разработке схемы построения сети будем считать число абонентских линий, которое может быть 360
под1<лючено к коммутационному оборудованию, установленному в з дании телефоннuй станции независимо от · того, сколько полных или неполных десятитысячных групп образует это оборудование. Для установления некоторых закономерностей, позволяющих оценить тот или иной вариант районирования сети, рассмотрим идеализированную модель ГТС, для которой примем следующий ряд допущений и упрощений. 1. Будем считать, что плотность распределения абонентов по территории города, т. е. число телефонных аппаратов, приходяще­ еся на 1 гектар (га) площади a = N/S, одина1<ово по всей терри­ ритории . Здесь N - емкость телефонной сети и S - площадь, за­ нимаемая городской застройкой, га. 2. Территория города и выделяемых на ней равных по площа­ ди телефонных районов имеет прямоугольную форму и прямо ­ угольную планировку улиц и проездов. Предполагается, что теле­ фонные кабели будут пр о кладываться по взаимно перпендикуляр­ ным направлениям. 3. Районные АТС связываются друг с другом соединительными линиями по схеме «каждая с каждой». При наличии на сети п районных АТС число пучков СЛ p= n(n - I) . 4. Нагрузка, создаваемая каждым абонентом сети, одпнакова и равна у. Общая исходящая нагрузка, создаваемая каждой стан­ цией и равная ут, где т - емкость Р АТС, распределяется между всеми станциями поровну, и , следовательно, нагрузка, поступаю ­ щая на каждый пучок СЛ, равна Y = my/n. 5. Все станции оборудованы коммутационными устройствами, позволяющими иметь одинаковую доступность на всех направле­ ниях СЛ . Число соединительных линий рассчитывается при одних итехжепотерях поформулеv= аУ+~. 6. Предполагается, что на абонентской сети используются од­ нотипные кабели с одинаковым диаметром жил и, следовательно, с одинаковой стоимостью километр-пары (км-пара) для всех ва, риантов районирования. 7. То же предполагается и на сети соединительных линий. 8. Определение средней длины абонентских линий производится в предположении, что каждая РАТС размещена в телефонно,~1 центре, т. е. в такой точке на территории телефонного района, сумма расстояний от которой до всех точек, где должны быть ус• тановлены ТА, минимальна . При этом считается, что наличие сети межстанционных СЛ не влияет на местоположение телефонного центра. Определим теперь затраты на сеть абонентских линий, отне­ сенных к одному номеру емкости телефонной сети с учетом при­ нятых допущений. Обозначив 1лл - среднюю длину аб о нентских линий и слл - стоимость 1 км-пары кабеля, можем написать (8.2) 361
При образовании на т'ерритории сети телефонных районов в ус­ ловиях прямоугольной планировки и равномерной плотности ес­ тественно выделять телефонные районы, имеющие конфигураuи10 , близ1<ую к квадрату. Заменяя выделенную для каждой РА ТС тер­ риторию, равную S/n га, равновеликим квадратом, можем опреде• лить, как это .11егко видеть по рис. 8.4, среднюю длину абонент, СIЮЙ ЛИНИИ - 1v- lAЛ = - S/п. 2 Имея в виду, что S = N/a и N=mn, поJJучаем 1<лл =-1-Vт/асдл· 2 (8.3) (Если, как это принято а задается как ч1,I сло ТА на 1 ra, то для получения 1лл в километрах н~обходимо правую часть ф-лы (8.3) умножить на 10-1 .) ел ' ~ 1 ел 1 1 ед '<:: ---t--- 1 C.Q: 2 а;, 4 а Рис. 8 .4 . Модель ГТС с qетырьмя районными АТС JM JZO ш ~ ?00 "'- f 180 t::1 lбО ", 140 ~ 120 f 100 "' 80 ~50 40 ·----- 5 6-so \ \ ' 6' ' ' J 17~ -- 1 --..... r--._ 4 ---- Сgммир11ые Jr!mpdm61 ТА/га --- АТСtrЗ -- ATCtr ел АЛ Jila1111л АТС 10000 15000 20000 251/00 J0000 EMtr0Cm6 АТС Рис. 8.5 . Завис11мость вели'!ИRЫ 1<апитальных затрат на I номер от емкост11 АТС: 1 - на сооруже1111е абонентских лн1111А· 2 - на сооружение rоедннитслы1ых лн: ниЛ; 3 - 11а ста11ци'>11ное оборудоnание ЛТСI(; 4 - на зданнн АТС; 5 - суммар­ ны е затраты; б - на станционное обо• руд о nание АТСl(Э Кривая 1 на рис. 8.5 характеризует зависимость затрат на абонентские линии от емI<ости РАТС дJJя сети, имеющей плотность и=50 та/га. С увеличением плотности, очевидно, Кл J1 будет умень• шат~ся, поскольк у умены.уается территория, обслуживаемая стан• циеи емкостью m, и наоборот. 362
3атр·аты на соеди1-1ительные линии IIOЙ связи, отнесенные к одному номеру ем1<0сти принятых допущений, могут быть определены как l - Ксл=NV(lслсел+В), межстанцион­ сети с учетом (8.4) где V - общее чиС'ло ел по всем направле ниям межстаншюнноr"i связи; Zсл , Сел - соответственно средняя длина н стоимость 1 км­ пары I<абеля ел; в - стоимость релейных комплектов ел и стои­ мость коммутаuнонного оборудования, относящегося к одной ел ( РСЛИ, РСЛ В, вход ступени искания). Общее число СЛ линий межстанционной связи может быть оп• ределено из выражения V=pv= n(n-l)(aY+ ~). (8.5) Поскольку нам важно лишь выяснить хараr<Тер зависимости Ксл • от емкости РА Те и плотности а, для упрощення расчетов можно пренебречь величиной ~- Погрешность, которую мы при этом вно­ сим, невелиr<а: для сети, построенной по схеме «каждая с каждой» с емкостью N=80 ООО и а=20, разница в стоимости Ксл на один номер не провосходит 2%. Имея это в виду, можно принять V=п(п- l)аут. (8.6) п Средняя длина СЛ межстанционной связи при условии равномер­ ной плотности и, следовательно, равномерного распределения стан ­ ций по территории сети и прокладки кабеля по ортогона льным трассам может быть представлена выражением lс л =(А+ Н) /3. где А и Н - стороны прямоугольника равновеликого площади S нашей сети. Для территории сети, близкой по конфигурации к квадрату, - 2v- lcл =- S. 3 В результате получаем Ксл = __! _ п(п- l)aym (~ VSccл +в). N п3 Заменяя п на N/m, получим Ксл= - 1 (N-m)ay(~ VN/aacл +в) . N . 3 (8.7) (8.8) Анализируя это выражение, мы видим, что с увеличением т при той же плотности зат раты на СЛ уменьшаются. В пред еле при т=N затраты на ел равны нулю, т. е. мы при ходим к варианту нерайонированной сети. Увеличение плотности также снижает затраты на ел. Кривая 2 на рис. 8.5 иллюстрирует закономерности, выражен• ные в ф-ле (8.8)_, 363
3атраты на ст,анционное оборудование,отнесен­ ные к одному номеру емкости сети Кст, можно представить как сумму А + 8/т, где А - затраты, объем которых пропорционал ен абонентской емкости станции (следовательно, и возникающей на станции нагрузке), а В - затраты на общестанционные устрой­ ства, стоимо,сть которых не зависит ни от емко<:ти РА ТС, ни от на­ грузки . Для координатных АТС эта вторая слагающая мала по сравнению с первой, и можно считать, что для сети с заданной е_м­ костью и структурой затраты на станционное оборудов ание на один номер почти не за,ви,сят от емкости районных АТС (кривая З на ри·с. 8.5). Для квазиэлектронных А те, управление которыми осуществтт­ ется с помощью э лектронных управляющих машин, положение резко изменяется, поскольку затраты на эти машины во всех из• вестных системах КЭА ТС и в новых системах, разрабатываемых в нашей стране, не зависят от емкости РАТС (разумеется, в пре­ делах применения однотипных КЭАТе). Предварительные подсче­ ты поI<азывают, что если для станций емкостью 1О 000-30 ООО но­ меров будет использован один тип КЭАТС, то, считая стоимость одного номера КЭА ТС емкостью ЗQ ООО номеров за 100, мы полу­ чим: для емкости 20 ООО номеров стоимость, равную 108, для ем­ кости 15 000-116 и д.r~я емкости I О 000 -170. На рис. 8.5 пунктирная кривая 6 показывает изменение Кст в зависимости от емкости станций в случае применения КЭА те. Цифры, по которым построена эта кривая, даны только в качест• ве примера и не могут служить для каких-либо выводов о стои­ мости оборудовании КЭА ТС. 3атраты на гражданские сооружения (здания АТС) на один номер убывают с увеличением емкости А те, т. е. с увеличением общего объема . здания. Так, при разработке гене­ ральных схем развития городских телефонных сетей считают, что с увеличением емкости АТСК с 10 ООО до 30 ООО номеров затраты на здания, отнесенные к одному номеру, уменьшаются в 2 раза (кривая 4 на рис. 8.5). Суммируя все виды затрат, можно прийти к заключению (кри• вая 5 на рис. 8.5), что при некоторых значениях емкости район­ ных А те затраты, отнесенные к одному номеру емкости сети, рассчитанные для идеализированной модели сети, становятся ми­ нимальными, и емкости, лежащие вблизи этих значений, можно считать оптимальными емкостями районных Ате для заданных условий. Одним из важнейших факторов, влияющих на величин у опти­ мальной емкости РА ТС, является телефонная плотность. С увели­ чением а уменьшаются затраты на сеть абонентских линий и на сеть соединительных линий, а следовательно, снижаются и общие затраты на один номер емкости. ОптимаJ1ьная емкость РАТе прн этом смещается в _сторону более высоких емкостей. На рис. 8.6 приведены зависимости общих затрат на один 1-10 1 мер от е~кости районных АТСК для различных плотностей, рас~ 364
370 ,-----,---,---г--~ "%,380 1c----+- --+- - -t -:c- -, ,, ""- - .,;_ J50 ~~=::±:,,4,.-; ;74 с•111та1-1~-1ые для модели большой телефон - 1l()Й сети (720 ООО номе ро в) . Ка1< мы ви ­ JtIIм, с увеличением п л_отности с а = 20 до а=200 та/га емкости РАте, I<ОТорые мо- 1 · ут считаться оптимальными, смещают с я с 18 ООО до 23 ООО номеров. Затраты на ~ з4 о OJLHH номер при этом уменьшаются с ~JJ0,- .,.~ ~-+--"--!-----,1 34.5 руб. при а=20 до 295 руб. при а = 200. t::, р ~7~n асчет ы , произведенные для сетей мень- ""'vш k---' . .- ---+- -- 'c-+ --1 -t -- - - --j 1.11ей ем1<ости, по1<азывают, что величины ~""31 О г-''1C-----:t:::J:==j:;:p--, оптим альных по капитальным затратам :::, емко стей районных станций несколько Jf, JOO 1--~~~....,""'1:1:._-_-_....,..,...ь.~ уменьшаются. "" Для сравнения следует у1<азать, что ~ 290 опт11мальные емкости дmя декадно - ша г о ­ 280 10752025 вых РА ТС, которые был11 рассчитаны в С'Е\Ое время для аналогичных моделей [ 19), ока зались намного меньшими. Для плот - 1юстей в пределах а = 10-40 та/га мини­ мальные суммарные затраты на I номер соответствовали емкостям РАТС - 6000- 1О ООО номеров. • JO NАТсfтыс номеро!J) Рис. 8.6 . Зависимость об­ щ11х затрат на l номер от е:,шо.:ти А ТСК при разли ч ­ ноn телефонной плот ности 8.3. РАЙОНИРОВАНИЕ ГТС С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭВМ Изложенные выше методы позволяют получить лv.шь прибли ­ женный к оптимаJJьному вариант районирования, та1< как для рас ­ четов ·была принята модель, пред п олагаю щ ая равномерное рас- 11ределение телефонных аппаратов по территории, обслуживаемой сеть ю, прямоугольность планировки и ряд других допущений . На городских территориях всегда имеются зеленые массивы, 1<рупные транспортные магистрали, участки, занятые промышленными предприятиями. Все это может служи ть естественными rраниuами телефонных районов, что невозможно учесть в идеализированной модели сети. Задача еще более усложняется при разработке пла - 1I а развития с у ществующих сетей, когда необходимо счит а ться с уже имеющимися станционными и линейными сооружениями або ­ нентских и межстанционных соединительных линий. Число воз ­ можных вариантов развития сети может быть очень большим. Оценить эти варианты и выбрать оптимальный или один из близ ­ ких к нему вариантов можно только с помощью ЭВМ. При этом могут быть рассмотрены и варианты, отличающиеся друг от дру ­ га по очередности строительства отдельных телефонных станций, что позволит выбрать оптимальную стратегию развития данной телефонной сети на длительный период времени. Первыми наиболее обстоятельными работами по использова­ нию ЭВМ для прое1<тнрования ГТС, в частности для районирова ­ ния, следует считать работы И. Раппа (Швеuня), опубликованные в 1962 г. Вначале подготавливается ряд исходных возможных ва - 365
риантов районирования, представляющихся проектировщику наи• более рациональными. Каждый из этих вариантов ЭВМ оптими­ зирует методом последовательных приближений и по каждому из них определяе1· все_ стоимостные и технические характеристикн, необходимые для принятия обоснованного решения. Для решения задачи составляется абонентская _матрица, пред­ ставляющая собой распределение те.лефонных аппаратов на тер­ ритории сети. Для этого вся территория города разбивается сет• кой взаимно перпендикулярных J]ИНИЙ на равные квадраты. На• правление этих линий по возможности должно совпадать с преи­ мущественным направлением главных магистралей и улиц гора• да (рис. 8.7). Размеры квадратов выбираются с учетом объема у j 12•••Xs•••t ••• Xr ••• рХ Рн с. 8. 7 . Абонентская матрнца памяти ЭВМ, имеющейся в распоряжении проектировщика. Для t(рупных городов квадраты должны быть не более 500Х500 м, чем они меньше, тем результаты расчетов будут точнее. Для террито• рии каждого квадрата предварительными изысканиями должно быть определено количество телефонных аппаратов ai; (i = 1, 2, ... , р; j = 1, 2, ... , q), предполагаемых к установке на данный проеI<Т• ный срок. Если ставится задача районирования с учетом динами• ки развития, то каждому квадрату должны соответствовать два или три значения числа ТА, ожидаемых на намеченные этапы развития сети. Збб
Д"лее необходимо определить примерное число телефонных t"r;~нций. Это можно сделать на основании предварительно рассчи­ т11111юй наивыгоднейшей емкости телефонных станций, заменяя 11роектируемую сеть некоторой идеализированной моделью с рав­ номерной усредненной плотностью. И. Рапп рекомендует для предварительн ого определения числа телефонных станций при одинаковой · поверхностной плотности формулу = ( сдлLN )21з n 48 , (8.9) где с лл-затраты на I км-пару кабеля, используемого для або­ нентских линий; L - длина стороны квадрата, площадь которого равно велика площади города L = VS; N - общее число ТА, на ­ мечаем ых на прое1пный срок; В - постоянная часть стоимости станционного оборудования, не зависящая от емкости А те . Кроме основного варианта районирования, до начала расче­ тов на ЭВМ должны быть по дготовлены по меньшей мере два - три варианта с числом станций п-1, п+ 1, может быть п+2 или п-2. Координаты всех станций, в том числе и существующих, вводятся в ЭВМ. Руководствуясь абонентской матрицей и наме­ ченным числом станций, проектировщик намечает ттр едва ритель~ ное местоположение новых станций, выбирая районы наибольше­ го сосредоточения ТА . Для определения оптимальных размеров телефонных районов в различны х по плотности планировочных зонах города может Оl(азаться полезным прнво­ днмое в работе И . Раппа соотношение З,r- G=lп.CJ; = coпst. (8.11 ) Здесь l; - длина стороны квадра та, площадь которого равновелнка площади района , намеченно го для данной АТС . Так, для значений оптю1алы1ой емкостн декадно -шаrооых АТС, рассчитанных на ид еал изированно й модел,и сети в [19}, это соотношение получн лось равны,1 - 4 ,8 . Например, для CJ= 15 та/га указана оптимальнан ем 1<0сть станций тоnт=5700, что при равноме,рной плотности со­ ответс-rвует площади S=380 га. В результате получа ем ~,,.- ~r -!~ G=liv ui =у 3,8 V 15=4,8 Для всех других значений mопт, приведенных в [19], получается та же величина, В ЭВМ должны быть введены следующие исходные данные: координаты предполагаемого местоположения новых А те -- Xs, Ys (s=I, 2, ,,., п); 1<оординаты существующих станций - их положение в ходе расчетов не меняются; стоимость 1 км-пары абонентского кабеля - слл ; стоимость 1 км-пары кабеля соединительных линий - сел; величина удельной нагрузки - у; упрощенная формула для расчета числа соединительных линий как функция нагрузки; абонентская матрица для всей сети; расчетный масштаб матрицы (удобнее всего за единицу длп~ ны принима<гь размер стороны квадрата матрицы); 367.
координаты квадра,тов, в которых могут находиться точки пе­ рес е чения трасс кабелей соединительных линий с границами теле­ фонных районов для кратчайших путей ел между намеченными станциями. Программа вычислений может быть реализована, например, по следу ю щему алгоритму. 1. Определяются расстояния по ортогональным трассам про­ клад ки кабеля от каждого из квадратов ij до каждой из намечен• ных на сети ста:Iций: ls(ii)=\Xs-i)\+\Ys-j\(s = 1, 2, • • •,n; i=1,2,. • ,,р;j=1,2 •• •q). 2. Элементы абонентской матрицы распределяются по стан• циям, причем в качестве критерия отнесения квадрата ij к. одной из станций принимается минимальное из расстояний ls(ij) (s= ==1,2, ..., п): l;? = min ls (ij). s Та"ким образом, множество А всех элементов матрицы aijtA п.е• лится на п непересекающихся подмножеств элементов: a~j>EAS,. • .,a\?EAr,,. -,а)ТЕА 11 (i =1,2, • • -,р; i= 1,2,,, .,q). 3. Суммируются намеченные на данный срок проектирования емкости элементов a<s\j, подключаемых к данной станции. Полу­ чаем, таким образом, первоначальную емкость каждой станции~ (s = 1,2, .••, п). r 4_р • а ,ссчитывается поступающая нагрузка на каждои станции: Ys=yms (s=1,2, , ..,п). 5. Рассчитываются нагрузки по направлениям, например исхо­ дя из равенства· коэффициентов тяготения (если нет других пред­ положений): Ys, = Ys _!!!!:._ (s,r=1,2, , ..,п). Nсети 6. Для каждого направления рассчитывается число линий при заданных значен. иях потерь и до~тупности: V,r=aYs,+~(s,r=1,2, ,,,,п). 7. Для определения координат обобщенных телефонных цент• ров с учетом ел рассч,итывает,ся эквивалентное число ТА тех гра- 368
11111111ых эJJervieнтoв матрицы, через которые намечено пр охожде - 1111 с трас с кабеJJей СЛ: ( ccJJ ecJJи через гранич- а(sr) = а;,+ Vs,. -с- • ный эJJемент а;,. •• АЛ ч проходит трасса СЛ; as в противном случ ае '1 (i=1,2, •••,р;j=l,2, , ..,q;·s,r=l,2, •..,п), 8. Находятся координаты Xos, Yos обобщенных телефонных центр ов телефонных районов, которые соответствуют точке, сумма расстояний от которой до всех ТА, в том числе и фиктивных ТА, которые вводятся в граничные элементы матрицы, минимальн а. Необходи ·мо иметь в виду, · что некоторые из точек возможного местоположения новых телефонных центров могут быть запреще­ ны, о чем должна иметься соответствующая информация в памя- ти машины . • р Q Ч,0N = шin ~~ ajy)(1Х05-i/+1Yos-il);(s, Г=l,2... ,n xos• llos i=! i=I 9. Производится е ра внение положения точек Xs, Ys и Xos, Уо•• Если Лx = IXos-Xsl и Лy = IYos-Ys l меньше некоторой нормиро­ ванной веJJичины, то для данного телефонного района местополо­ жение РАТС н е меняется. В других случаях координаты станц и1t изменяются и про г рамма возвра щ ается к п. 1 алгоритма, заново решая задачу для всей сети. 10. Если после очередного цикла расчетов ни в одном нз теле­ фонных районов не потребуется смещать ранее определенные ме­ стоположения станций, то такое размещение станций, распределе­ ние элементов матрицы по с танциям и, следовательно, емкости станц ий и границы телефонных районов считаются окончательно установленными для выбранного первоначально числа станци й. 11. Производится ряд технико - э1<ономических расчетов для воз­ можности последующей всесторонней оценки этого начального ва­ рианта. Характер этих расчетов и их точность могут заранее быть запрограммированы в зависимости от цели проектировщ иков. Дл11 тек уще го проектирования, очевидно, может потребоваться боль­ шое количество различных данных по рассмотренно му варианту. В частности, ЭВМ может выдать: местоположение районных АТС X 0 s, Yos (s = l, 2, ... , п); перечень элементов матрицы a(s\5, приписанных к [< аждой станции, и тем самым границы районов; емкости станций ms; среднюю протяженность абонентских линий в ка ждом районе J(sJA л и распределение длин в пре делах каждого района; протяженность межстанционных соединительных линий для каждой пары станций L<s•·Jc л; сто имо сть сетей абонентских и соединительных линий Клл, Ксл; стоимость станционных сооружений Кст• 369
Помимо этого, для начального варианта районирования воз­ можно провести все расчеты и получить все данные для . различ­ ных нагрузок, создаваемых на станциях. Возможно также учиты­ вать структурный состав абонентов, указывая в каждом кв а драте абонентской матрицы две категории абоне_нтов, учитывать нерав­ номерность коэффициентов тяготения между станциями и т. д. Все это определяется, с одной стороны, желаемой степенью точности, с другой - наличием соответствующих исходных дан­ ных и возможностями имеющейся в распоряжении проектировщи­ ка ЭВМ. 12. Расчеты по пп. 1-11 производятся для других значений числа станций, которые представляются прое1пировщику целесооб­ разными. После получения результатов расчетов по всем вариантам _пр_о­ изводится тщательный технико-экономический анализ, взвешива­ ются все обстоятельства и факторы, которые не могли быть у,1те­ ны либо не мог.rш быть представлены в виде функциональных за­ в исим остей или в виде количественных ограничений, и толы<о пос­ ле всестороннего обо•с но,вания принимается решение. 8.4 . МЕЖСТАНЦИОННЫЕ СВЯЗИ Общие положения При рассмотрении проблемы районирования rте мы счпталн, что межстанционные связи осуществляются по полносвязной схе­ ме, т. е. каждая из п районных Ате связана с каждой другой · отдельными пу чками односторонних соединительных линий. Об­ щ е е число таких пучков p=n(n-1). На rте относительно неболь­ шой емкости (до 60-80 тыс. номеров) этот способ межстанцион~ ной связи по большинству технических и экономических по1<азате­ лей можно считать наилучшим (мы не говорим о каких-либо осо• бых случаях). Затраты на сооружения межстанционной связи со· ставляют на таких сетях 15-20% от общих затрат. е увеличением размеров сети по емкости и по обслуживаемой территории величина затрат на межстанционные свя зи будет ста­ новиться все большей. е ростом числа станций число пучков ел увеличивается пропорционально квадрату числа станций, вследст• вие чего нагрузка на каждый пучок и использование ел умень ­ шаются. е ростом площади обслуживаемой территории увеличива• ется протя женност ь ел. Все это приводит к значительному повы• шению с1'ои мо сти сооружений межстанци онной связи. На рис. 8.8 приведены результаты расчета потребности в кабе­ лях ел, выраженной в километра-парах на 1000 абонентов rте, различных по емкости, величине обслуживаемой территории и числу станций. В этом расчете для всех rте приняты одинаковы• ми: повер хност ная плотность (а=50 та/га), емкость станций (т=1 =10000), поступающая нагрузка (У=500 Эрл), дост упность 370
(0= 10), потери (р=О,005). Предположено также, что площадь городской застройки составляет 0,5 от всей территории города и чт о город имеет пря моугол ьную планировку. Станции соединены 1:10 всех случаях по полносвязной схеме («каждая с каждой»). Мы видим, что потребность в кабеле СЛ с ростом сети быст­ ро увели чивается. Так, для ГТС с n =5 станциями, т. е. общей ем­ костью Nсети=50 ООО номеров, обслуживающей город площадью S=Nсети/0'•0,5=2000 га, потребует- ся на каждую тысячу абонентов 200 км-пар кабеля СЛ. На сети с fl = 10 (S=4000 га) - 330 км-пар, t_ff._M..:..-Л_;tlP,c..';:,.,P--~----,--~1./ на сети с n=40, т. е. Nсет11=400000 900 ,___ __, _ _ _-+ -_ _ __ _ . ..'--_"'"'200 номе ров и S= 16 ООО га -830 км-пар. Это, естественно, приводит к значи­ тельному увеличению затрат на 000 1------+-+---+--F---1г---1f.fO межс танционную связь, которые до­ стигают на крупных сетях 40-50% от общей стоимости на сооружение 400 1----++- -,,-L -4-- --+-- --1100 rтс в целом. От способов построения сети со- fOOl---+--+-l""'-=+----+- --150 единнтельных линий зависят также качест во передачи речи, качество установления соединений, надеж- о .. __~__,_ _ _..J ... __ _ 3--10 --r,_Joxтo~ ность и живучесть сети в целом. По- 5,о 20 N ccmll, этому проблема оптимального nocr роения сети ел является важней­ шей проблемой, возникающей при проектировани11 городских телефон­ ных сетей . Рис . 8.8. Завис имость числа п уч­ чов еЛ (р), ЧHCJla ЛИНИЙ В П УЧ· ке (1 1) и количества 1шло~1етrо· пар ел (L) на 1000 абонентоR . Следует указать, что различные решения, которые могут быть приняты в отношении структуры сети СЛ, по мнению большинства исследователей, только незначительно могут влиять на схему райо­ нирования. И поэтому, после того как схема районирования раз­ работана, последующая оптимизация схемы межстанционной свн­ зи, как правило, не требует переработки схемы р айонирования. Пропус:каная способность пучков СЛ Основная задача оптимизации межстанционной связи - это повыщение пропускной способности пучков СЛ , которая ха ра1п е ­ ризуется средним использованием линий ri= Y/V. Оно зависит or многих факторов, главнейшими из которых являются: величина нагрузки, обслуживаемой пучком, число линий rюторого рассчита­ но по заданным потерям; доступность линий этого пучка; структу- 1ра ступени искания (в частности, наличие внутренних блокиро­ в01,). Во многих случаях приходится также учитывать влия ние tшсла нагрузочных групп, передающих нагрузку на данный пучо(( линий. .т
Зависимость сре днего использования линий от интенсивности наг рузки, поступающей на пучок этих линий, показана na рис. 8.9. Количество линий в пучке определялось при потерях р=О,005 по таблицам ЛОНИИС, полученным путем моделирования процесса обслуживания на ЭВМ. Кривая 1 характеризует исп"ользование линий в неполнодоступном неблокируемом пучке лини_и с доступ­ ностью D= 10 при числе нагрузочных групп g = 50 (это пр име рно .9рл у Т/,=у D,ВЗ o,r;21 р =0,005 у 7020J040506'07080§О100 8jlll Рис. 8.9 . Завис имос ти сред':его использования ли нии от величины об• служиваемой нагруз1ш: 1 - в неблою1rуемом пучке пр11 D-10, g-50; 2- в бло· • 1шруемом п у ч1< е (блок 80Х Х 120 Х400 , нагрузка на в ход а=О , 6 ) при Dманс=20, g= = 12; З- то же, при D-20, g=20; 4 - то же, nрн D=40, g=12; 5- то же, при D=60, g=J2; б - в неблокируемом полнодоступном пучхе соотв етствует числу стативов IГИ АТСДШ емкостью 10 ООО номе­ ров). Кривые 2- 5 относятся 1< неполнодоступным блокируемым пучкам линий, включаемым к выходам блоков ГИ АТСК 80Х Х 120Х400 с нагрузкой на вход, равной 0,6 Эрл при числе нагру­ зочных групп g = 12 (кривая 2) и g = 20 (кривые 3, 4, 5), при до­ ступ ностях D маис = 20, 40, 60 1. Кривая 6 представляет зависимость использования от нагрузки, поступающей на полнодост у пный не­ блокируемый пучок. Мы видим, что величина использования линий в различных пучках может быть существенно различной . Так, в неблокируемом пучке, обслуживающем нагрузку У = 10 Эрл с доступностью D= 10 при потерях р = О,005, необходимо иметь V=20 линий, что 1 В дальнеi:шем. у1(азывая значения доступностей 20, 40, 60, будем подра­ зумевать, что речь идет о максимальных доступностях, которые можно полу­ чить, используя бло1{и ги Атек. 372
щн• т с реднее использование _ линий, равно е 11= Y/V= 10/20=0,5. ) ~JIЯ о б служивания одним полнодоступным пучком нагрузки 100 Эрл требуетс я при тех же потерях всего 120 линий, и их сред- 1 ц • t• I1 с nо JIьзова1-iие составит 100/120=0,833. А это з начит, что если Г\1,1 м ы могли 10 отдельных пучков заменить одним полнодоступ­ III ,, м пучком, то число линий, необходимых для обслуживания oб­ iuei'I нагрузки 100 Эрл , уменьшилось бы в 1,66 раза. Анализируя кривые рис . 8.9, можно прийти к следующим выво­ дам . Увеличение нагрузки, обслуживаемой отдельным пучком ли- 1шй, дает значительный прирост величины использования линий, главным образом, в области малых нагрузок. Так, увеличение на­ грузки пучка линий с 10 до 30 Эрл (т . е. на 20 Эрл) дает прирост • использования для пучк ов с D= 10 на 15% и для пучков · с дост у п- 11остыо Dманс = 40- на 32%. Дальнейший прирост нагрузки еще на 20 Эрл дает увеличение использования на 4,2% и 7% соответ­ ствено. Для всех пучков линий (за исключение м полнодоступных) повышение их нагрузок (т. е . укрупнение пучков) выше 60 - 70 Эрл не дает заметного повышения использования. Что же ка­ сается пучков линий с небольшой доступностью (D = 1О, D = 20), то здесь при нагрузках на один пучок порядка 60 Эрл начинает сказываться влияние числа нагрузочных групп, т. е. стр у ктуры неполнодоступ ного включения . Для пучков А тек с доступностью D = 20 приведены две кривые - для числа нагрузочных групп (r. е. числа блоков Г Н 80Х 120Х400) g= 12 и g=20. В первом случае (g= 12 соответствует примерно числу статив ов !Г И А тек емкостью 10 ООО но меров), начиная · с У =55- 60 . Эрл, использова­ ние снижается, достигая при У = 90 даже более низких значений. чем в неблокируемых пучках с D= 10. Для · доступности D = 20 при числе нагрузочных групп g=20 влияние с труктуры неполно­ доступного включения сказывается в значительно меньшей степе­ ни- незначительное снижение использования начинается с нагру ­ зок порядка У=90 Эрл. Более действенным способом увеличе ния использования соеди­ нительных линий является повышение доступности пучков линий. На ступенях ГИ в системе Ат ек предусмотрен;э возможность вы­ деления для направлений межстанционной связи одной, двух или трех групп выходов блоков ГИ, что позволяет образовать пучки СЛ с доступностью D=20, 40, 60. Переход от доступности D = 20 к D=40 позволяет существенно повысить использование линий. Так, при нагрузке 20 Эрл переход на доступность D=40 повы­ шает использование на 9%, при нагрузке 40 Эрл - на 15%. Д-а­ лее эффектив11ость повышения доступности становится еще боль­ шей. Здесь нужно подчеркнуть, что переход на еще более высо­ кую градацию доступности, т . е. на D=60, весьма мало влияет н"а ловышение использования. Так, при нагрузке на пучок линии, включенных в выходы блоков 80Х 120Х400, равной 40 Эрл, пере­ ход с D=40 на 60 повышает использование только на 1,4%, при нагрузке 100 Эрл - на 1,5%, разница в числе линий - только на 2-3 ЛИr!ИИ. 373
Целесообразность .' применения на различных • направлениях • 1 о тех или иных величин доступностеи определяется не числом сэко- номленных линий, а их стоимостью и стоимостью того оборудова­ ния, которое жестко с·вязывается с I{аждой соединительной ли­ нией. Так возникает задача оптимального распределения доступ­ ностей на ступенях_ группового искания координатных АТС. Районированная телефонная сеть без узлов Районированная телефонная сеть, в которой каждая АТС свя­ зана с каждой другой АТС сети отдельным пучком односторонних соединительных линий, имеет ряд преимуществ перед другимr1 способами устройства межстанци онных связей. Важнейшим из этих преимуществ является наличие в соединительных трактах ме~<станционной связи только одного участка кабельной соедини­ тельной линии. Это упрощает передачу управляющих и линейных сигналов, улучшает показатели надежности и живучести сети, уп­ рощает обслуживание. Поэтому важно уточнить, при каких усло­ виях целесообразно применять эту простейшую структуру и вы­ ясщпь - факторы, ограничивающие ее применение. На сетях, оборудованных АТСДШ, как показывают многочис­ ленные расчеты, применение полносвя зной схемы в большинстве случаев экономически оправдано при емкости сети до 60-80 тыс. номеров. При такой емкости можно обойтись 5-значной нумера­ цией и . минимальным числом ступеней Г И в соединительном трак­ те. Нагрузки на пучки СЛ при емкости станций 8-10 тыс. номе• ров получаются достаточными для того, чтобы обеспечить нор• мальное или даже высокое для декадно-шаговых систем исполь• зование СЛ. При дал ьнейшем увеличении емкости ГТС необходи• мо независимо от того, как будет организована межстанционна~ связь, вводить в соединительные тр_акты еще одну ступень ГИ. Это обстоятельство позволит, как мы увидим в дальнейшем, улуч~ шить структуру сети, полностью или частично отказавшись 011 полносвязной схемы. Таким образом, предельной емкостью ГТС, оборудованной А ТСДШ, построенной по полносвязной схеме меж• станционной связи, считают емкость 80 ООО номеров. На сетях с координатными АТС такая схема межстанци онной связи оказывается по ряду причин целесообразной во мног11х слу• чаях и при значительно большей общей емкости ГТС. Прежде всего, оптимальная емкость районных координатных АТС в широ• ком диапазоне телефонных плотностей находится в пределаХ! 15-25 тыс. номеров (см. рис. 8.6). Это значит, что большая часть РА ТС на сети может иметь емкость 20 ООО номеров . Меж­ станционная связь в этом случае м ожет быть организована раз• личным образом. Можно считать, что в здании каждой 20 000-й станции размещено оборудование двух отдельных РАТС емкостью по 10 ООО номеров каждая и сеть межстанционной связи буде1J строиться та~< же, как если бы оборудование каждой 10 000-й группы размещалось в отдельном здании. Чтобы связать междУJ 374
со б ой, например, четыре таких 10 ООО станции, размещенных о дв ух зданиях, потребуется иметь 4 •3 = 12 отдельных пучков CJl , 11 3 ннх четыре пучка будут ограничиваться пределами обоих зп.а- 1н1 i1 (рис. 8.I0a:). Если же две 10 000-е группы, установленные в одном здании, будут иметь общие исходящие и входящие пучки CJl, то между дв у мя станциями емкостью 20 ООО номеров потребуется иметь только два пучка CJl (рис. 8.106). Нагрузка, поступающая на АН ПЩ I,ГII О) Pr1c. 8 .1 О. Координатная АТС емкостью 20 ООО номеров: а) связь между отдельными десятитысячными группами; б) связь ме ж ду дll a rt• цатитысячными группами; в) упрощенная функциональная схема АТС!( на 20 ООО номеров каждый из этих пучков, будет в четыре раза больше, чем нагруз­ ка между отдельными 1О ООО-ми гр уппами . Кроме того, число на­ правленнй, которое необходимо образовать в поле !ГН, уменьша­ ется при этом в два раза, что позволит увеличить доступность дру· rих пучков межстанционной связи . Эти обстоятельства позволяют получить макси:-.1ально возможное использование CJl. Однако нуж­ но учитывать, что доступность внутристанционных линий, соеди· няющих выхо д ы ступени /!ГИ с входами блоков CD ступени А Н. снизится до D=20, что приведет к некоторому увеличению числа комплектов ВШ К и входов блоков CD по сравнению с ч и с л ом комплектов и входов на 10 ООО станциях. На р и с. 8.IOa приведена функциональная схема АТСК с дву­ мя ступе н ями ГН емкостью 20 ООО номеров на полносвязной сети . Предельная емкость такой сети при использовании на межстан­ ционной связи пучков линий с доступностью 40 сост ави т 9 •20 000= 180 ООО номеров. Разумеется, при этом не исключа е тся возможность иметь на такой сети и станции емкостью 10 ООО но­ меров . Сделаем некоторые выводы. На ГТС, оборудованных коорди· натными АТС, во многих случаях при ем1<ости сети до 150- .180 тыс. номеров может 01<азаться выгодным применять ме ж стан- 375
ционную связь по сх'еме «каждая с каждой» . Одна1<0 в каждом конкретном случае решение должно приниматься после тш,атель­ ного техн ·ико-эконо ·мического анализа. Сетевые узлы Построение ГТС по полносвязной схеме, разумеется, не пред­ полагает, что между каждой парой районных АТС прокладывают­ ся отдельные кабели СЛ по кратчайшим трассам. Выбор трасс прокладки кабеля на больших телефонных сетях представляет сложную задачу. Необходимо с учетом всех требований, предъяв­ ляемых к сети СЛ и всех местных условий, в частности, с учетом максимального использования уже существующих сооружений ГТС, найти оптимальное по затратам решение. При этом эффек­ тив ным является образование сетевых узлов. Сетевой узел - устройство, в ~отором различные пучки линиi'I в телефонных кабелях, подводимых с разных направлений, мо ­ гут быть перераспределены по другим кабелям, созда .вая тем са­ мым возможность более полного использования стандартных ем­ костей телефонных кабелей и применения более крупных кабелей . В качестве примера рриведен рис. 8.1 la: ATCl и 2 должны быть 230 ri) Рис. 8.11. Образование сетевого узла на ГТС: а) сеть без сетевого узла; б) сеть с сетевым узлом 130(4()()) 450( 500) связаны с каждой из А ТСЗ, 4, 5. Необходимое число соед инитель­ Rых линий между этими станциями указано на рисунке. По четы­ рем направлениям потребуется проложить кабели ЗООХ2 и по дв ум направлениям - кабель 200Х2. Пусть расстояние между ATCl, 2 и АТСЗ, 4, 5 равно в среднем 8 км, тогда общее количе­ ство километра-пар кабеля составит 1600Х8= 12 800 км-пар. Располагая устройства сетевого узла СУ между ATCl, 2 и АТСЗ, 4, 5 и объедин>1я на участках ATCl, 2 - СУ и СУ - АТСЗ, 4,5 линии различных пучков в более крупные кабели (рис. 8.116), мы можем получить все необходимые пучки соединительных ли­ ни й (с учет ом некоторого удлинения линий к АТСЗ и 5) при за­ трате 11 700 км-пар, и экономия по числу км-пар составит 8.6% 1• 1 Приведен .вые в примере цифры выбраны произво л ьно, однако они отра, жают реально существующие ситуации. 376
Конструюивное укрупнение направлений 11 oi'1 связи может оказаться эффективным и ;-1 нтrнIт на l км-пару при использовании на Iюст11 1<абелей. График рис. 8. 12 иллюстри- (трасс) межстанцион­ по причине снижения сети больших по ем- рует сказанное. ~ Обычно сетевые узлы организуются на ~ rлавно~I щите переключений соединитель- ~ 401----1-~ --1-+-. . . .1 .. . .-1 11ых линий ГЩП попутных с1анций. В неко- ~ J51----1- -+ - - -1- ...++- ~ - 1 торых случаях на сетевых узлах осущест - ;: В Л ЯЮТ Переход С физических СЛ на l{ЭНаЛЫ ~ JOf---+- -+- -1 -+ - --+:=- - i частотного или временного уплотнения. В ;;; 25,_ _....,__ __,_- - + _ _,__~......, ЭТО М случае в зданиях районных А те, явля - !201--++.:,,,.,---==-+-t -..,:.~ ющихся одновременно и сетевыми узлами, ~ - б 1::, 15 в ыделяют помещения для о орудования си-.., '-- 1-' - 00- 20.....0-J-"0-о-ч.,__оо---'50-о-'500 стем передачи (линейно-аппаратный цех Емtгость trddeля, пир ЛАЦ) и дл я переходных устройств между физическими и уплотненными линиями. Со­ с редоточение аппаратуры уплотнения на сетевых узлах позволяет полнее использо­ вать емкость систем передачи и значи - Рис. 8.12. Завнсимость затрат на 1 км-пару от е ,1кости кабеля тельно упростить эксплуатационное обслуживание этой аппа• ратуры. 8.5 . УЗЛООБРАЗОВАНИЕ НА ГТС Прпнципы узлообразования Расчеты показывают, что при большом числе районных АТС устройство межстанционной связи по принципу «каждая с каж­ дой» приводит к чрезмерному повышению расхода кабеля и зат­ рат на организацию межстанционной связи . Появляется необходft· масть такого построения межстанци о нной связи, которое позволи­ ло бы получить достаточно высокое использование СЛ при даль­ нейшем развитии сети и сооружении новых районных АТС. Од­ ним из наиболее эффективных способов для этой цели является применение на ГТС коммутационных узлов. В простейшем случае коммутационяый узел КУ представляет собой совокупность .устройств, предназначенных для установления соединений между двумя группами РА ТС (рис. 8.13). На КУ обычно устанавливает­ ся одна ступень группового искания. На входы этой ст упен и от п станций (мы обозначим их численными индексами \, 2, ...,п) поступают нагрузки, которые в соответствии с передаваемой от абонентов этих станций информацией до.лжны быть распределе н ы по другим k станциям (обозначим их буквенными индеI<сами а, Ь, ... , k). Обознач11м нагрузку, которую требуется пер едаn ать от станции i к станции j, через Yij (например, У1а, у,ь, ... , У2п), комму­ ,тационному узлу присвоим индекс L. 377
Нагрузка, поступаtощая на узел L по одному пучку соедини­ тельных линий от ATCl, очевидно, равна Y1L=Y1a+Y1ь+ ... +y1h=· k k k = ~ ylj. Точно также Y2L= ~ Y2j, ••• , У nL= _L Упj• j=a i=a j=a Аналогично можно написать для нагрузок, исходящих от уз­ ла L, п п УLa = LУ;а: Усь= -~ У;ь; i=I i=l t! • • •Yck=~Yil,• 1=1 Та1шм образом, все нагрузки, которые создаются абонента.,,н1 станций 1, 2, ... , i, ... , п I< абонентам станций а, Ь, j, k, т. е. всt:го '' !/. • ',• 'ЗЛО 01.t раион 1.." ..... ,, .. ... .. ,.__ ... .. ... ... Рис. 8.13 . Образование уз .1а на сети межстапционноi1 с13язи nk отд ельн ых нагрузок, и для передачи r<оторых при полносвнзной схеме потребовалось бы nk отдельных пучков СЛ, при 11<1личин узла L будут передаваться только n+k пучками линий. В результате объединения k нагрузоI< в r<аждом из п входящих на узел пучков и п нагрузок в каждом из k исходящих от узла пучков ис поль зова ние соединительных линий будет существенно увеличено , что может дать значительное снижение потребности кабеля и затрат на сооружение межстани.ионной связи по сравне­ нию с вариантом связи «каждая с каждой», несмотря на неI<0то­ рое удлинение трасс кабелей соединительных линий. Чтобы получrпь представление об эффективности введения на ГТС коммутационных узлов, рассмотрим простейший пример. По­ ложим, что все nk на грузок, проходящих через узел, одинаковы и равны y;.j и обсл уживаются с одинаковыми потеря ми. Тогда число линий в кажд ом из nk отдельных пучков можно рассчитать по простейшей формуле v=cxyij+ ~ - Всего для связи п станцйй с k станция:--1 и при полносвязной схеме потребуется V=nk (cxyij + ~) линий. При введении коммутационного узла на каждый из п пучков, связывающих станции 1, 2, ... , i, ... , п с узлом L, будет поступать нагрузка, равная ky; 5, 11 число линий для ее обслуживания на уча­ стке iL будет v;L=cxkyij+~. Всего для обслуживания nk наГJ}узок- 378
потребует ся п таких пучков и V;L=n (aky;j+ /3). Следовательно, число линий на. участках iL уменьшится на V- V;L =n(ll-1)/3 (для упрощения мы будем считать, что в обеих схемах межстан­ ционной овязи доступность пучков СЛ одинакова). Если, напри­ мер, положить, что n=50, k= 10, /3=3,3, то необходимое число линий дл_я обслуживания нагрузки Y=nky;j уменьшится при вве­ дении узла на ЛV;L=50-9,3,3=l485. Точно таю1<е длп участка соединительного тракта от узла L до станций а, Ь, ... , j, ..., k получим Л VLj =k (п-1) /3= 1617. Следо­ вательно, можно считать, что на всей трассе между исхрдящи!V!и станциями 1, 2, ... , i, ... , п и входящими а, Ь, ... , j, ... , k станциями ,1нсло линий снижаетсп на ~ 1500 линий. Если предпо .1ожить, что каждая отдельная нагрузка Yi.i равна 10 Эрл, что при мерно соответствует телефонной сети с 50 стан­ циями и нагрузкой, возникающей на каждой А ТС-500 Эрл, то об ­ щее число соеди1-ттельных линий при полносвя зной схеме будет V=nflv;.1 =nk (ау;.1+ /3) =50 • 10 ( 1,7 • 10 +3,3) = 10 500. И, следова­ тельно, при введении узла· число линий уменьшится на 14%. Лег­ ко видеть, что при более высокой доступности снижение числа лнний будет еще значительнее. Разумеется, если бы введение в соединительные тракты новой ступени узловых Г И было сопряжено то лько с необходи мастью устройс тва узлов, то с тоимость дополнительного коммутационно­ го оборудования могла бы значительно уменьшить, а в некоторых случаях и свести на нет экономию на межстанционной . связи. С этой точки зрения наилучшим решением было бы осуществле­ ние узлового построения сети по мере пере хода на новую схему группообразования в связи с исчерпанием возможностей по даль­ нейшему развитию сети. Добавляемая при этом ступень Г И может использоваться как ступень искания коммутационного узла. Укажем некоторые дополнительные соображения в пользу структуры сети с узлами. Как мы видели, нагрузка пучков, вхо­ дящих на узел, и нагруз1<а исходящих от узла пучков образуется суммированием отдельных нагрузок между каждой парой район­ ных АТС . Такое суммирование правомерно при условии совпаде­ ния ЧНН на всех направлениях, объединяемых в один пучок. Од­ нако вследствие разнородности состава абонентов районных АТС положения ЧНН отдельных нагрузок могут не совпадать. Поэто­ му для расчета числа линий в общих входящих и исходящих пуч­ ках необходимо знать полный «профиль» всех отдельных нагру­ зок (т. е. по дневным и вечерним часам). Это позволит- опре­ делить суммарную нагрузку в общий для объединяемых нагрузок ЧНН. Во многих случаях оказывается, что суммарная нагрузка, определенная для общего ЧНН, существенно меньше суммы на­ грузок, определенных по ЧНН отдельных направлений. Рассчиты­ вая число линий в объединенных пучках от АТС к узлу и or узла к АТС с учетом неодновременности ЧНН, можно, очевидно, полу­ чить дополнител·ьную экономию на числе ел. 379
Оценивая целесообразность введения коммутационных узлоА, нужно иметь в виду, что коммутационный узел во всех случанх одновременно является и сетевым узлом, обеспечивающим повы­ шение использования конструктивных мощностей кабелей ел, телефонной канализации, систем передачи . Выбор местоположения коммутационных узло,в на сетях связи подробно изучается в курсе «Теория сетей связи». Здесь мы при­ ведем только некоторые соображения. Блоки ГИ, используемые в системе АTCI(, позволяют образовывать ступени группового иска­ ния с неограниченным, по существу, числом входов и выходов. Од­ нако число направлений, по которым можно распределить выхо­ ды, ограничено структурой блока. Оно не может быть в системе АТСК: более 20, и, следовательно, в выходы ступени ГИ коммута­ ци,онного узла можно включить не более 20 районных Ате, в то время как к входам КУ можно подключить любое число станций. Естественно поэтому подключать к выходам КУ районные АТС, обслуживающие смежные телефонные районы, которые вместе об­ разуют территорию, объединяемую общим для них коммутацион­ ным узлом. Очевидно также и то, что станционные коды АТС, включенных в выходы одного КУ, должны отражать их принад­ лежность к одному КУ, т. е. в состав станционных кодов должен входить и код узла. Теперь мы можем ввести новый термин узловой район, (УР) - это часть территории rте, охватывающей несколько телефонных районов, объединенных одним коммутационным узлом, через ко­ торый осуществляется входящая связь к АТС этих телефонных районов. Коммутационный узел, в котором осуществляется объ ­ единение входящих нагрузок к АТС одного УР и распределение их по направлениям к этим А те, называют узлом входящего со­ общекия (УВС). Сети с УВС В настоящее время многие ·городские телефонные сети СССР постр9ены с узлами входяшего сообщения. На этих сетях связь между станциями, находящимися на территориях разных узловых районов, осущес11вляется через УВС, а внутриузловая с,вязь мо­ жет осуществляться либо по схеме «каждая с каждой», либо че­ рез свой УВС (для координатных АТС) . Число станций в узловом районе (т. е. предельная емкость УР) ограничивается числом направлений, которое можно получить на выходах ступени Г И, устанавливаемой на УВС. Пока на сетях СССР применялась декадно-шаговая система АТС, емкость УР ограничивалась десятью станциями (группами) по 10 ООО номеров, т. е. N ур= 100 ООО номеров. При использовании на УВС коорди­ натного оборудования. позволяющего получать до 20 направлений в блоках ступе1ш Гlf, предельная емкость У Р при емкости АТС 10 ООО номеров может достичь 200 ООО номеров. 380
В 1<ачестве примера на рис. 8.14 показан фрагмент структуры 1·< · ·111 с УВС. Указанные на рисунке коды узловых районов и стан- 1111i·1 соответствуют 6-значной нумерации. Мы видим, что соедине­ IIII1I м е жду АТС, расположенными в двух различных УР, осуще­ с 111 J1н10тся через УВС. Для этого от каждой районной АТС про- Р11с. 8.14. Фрагмент стру1пуры сети с УВС: *-CJIкУВСвсехАРУ• r11x узловых районов кладываются соединительные линии к УВС другого узлового райо­ на (на схеме показаны только связи между АТС узловых районов 2 и 3). Соединения между АТС, расположенными в одном теле­ фонном районе, т . е. внутриузловая связь может осуществляться либо по схеме «каждая с каждой», либо, для координатных стан­ ций, через УВС. В этом сл у чае А ТСК должны подключаться к УВ С еще и пучком НСХОДЯЩИХ ел. Из рнс. 8. 14 можно заключить, что в УР2 имеются две шаго­ вых АТС (коды 22 и 23) и две координатных АТС (коды 21 и 24) . Соединения от АТСК21 к АТСДШ22 проходят по пучку «прямых» СЛ, а соединения к А ТСДШ 23 и А ТСК 24 - через УВ С 2. Соединения от А ТСДШ 23 ко всем станци ям УР2 проходят по п у чкам прямых СЛ . К узлу УВС 2 подводятся входящие линии от всех АТС, расположенных в других УР сети (показаны только линии от АТС УРЗ), и, кроме того, линии от АТСК 21 и АТСК 24 своего УР. В выходы УВС 2 включены п учки СЛ к АТС 21, 22, 23, 24. Внутриузловые связи в УРЗ построены по принципу «каждая с каждой». На рис. 8.15 приведена функциональная с хема сети с УВС, на которой указаны оборудование УВС, а также часть оборудования АТСК 21 и АТСДШ 22, входящих в узловой район 2 телефонн о 1·1 сети. Сообщение, поступающее от всех координатных АТС другнх УР ко всем станциям ,VP2, обслуживается блоками /JГИ коорди­ натной системы установл е ~шых на УВС 2, причем на выходах к АТСДШ предусматриваются комплекты ПКИ с исходящими 4- значными регистрами И Р Д . Со общение, поступ ающее от всех ша­ говых АТС других УР сети ко всем станщ1ям УР2, обслуживается 381
ступенью !lГИ декадно-шаговой системы, причем выходы к АТС!( эт ог.о УР заканчиваются на входящей стороне комплектами ПКВ с входящими реги.страми ВРД. Если в пределах данного УР нет ни одной шаговой А те, то входящие линии ОТ А тсдш других JПf 1 23 2~.. . 1 АТС!( ll 8РД [ ----- --- - - -- -1 ~1~ :-:-=--=-=:i;: 1/[ гн I 1 АТС ДШ 22 --- ------- - _. ..1 ел г---------- 1 ЛГN __ _,,_ ,от АТСдш ilpyгux УР 1 !/ОС 2 L _______ ------ Рис. 8.15. Ф ункцио н альная схема с~и с УВС УР должны подключаться на УВС к входам координатных бло- 1<ов l!ГИ через комплекты ПКВ с регистрами ВРД, которые в этом случае, естественно, должны быть 5-зна чны ми. Вн ут-риузловые связи на функциональной схеме рис. 8.1 ·5 со- 011веТ'ствуют структурной cxe;vie рис. 8.14 . В нутриузловые соедини• тельные линии от АТСДШ к АТСК оборудуются комплектами П КВ и регистрами ВРД, которые, как правило, устанавливаются на стороне координатных АТС. Если АТСК оборудованы абонент­ с кими регистрами (АРБ), обеспечивающими выдачу информации при связи с АТСДШ батарейным способом, то на линиях от АТСК к АТСДШ устанавливаются только необходимые комплек­ ты реле соединительных линий РСЛ (на схеме они не показаны}. Вопрос об организации внутри узл овой связи на сетях, оборудо• uанных декадно -ш аговыми АТС, решался однозначно - все А ТС одного УР связывались по схеме «каждая с каждой» . На сетях с координатными станциями можно представить множество вариан­ тов организации внутрнузловой связи, некоторые АТС могут быть связаны пучками «прямых» СЛ, некоторые - через свой УВС, и эадач а сводится. к нахождению оптимального варианта. 382
Vс·1·и с УИС и УВС: Предельной емкостью ГТС при 6-значной нумерации · телефо- 11011 счита ют емкость не более 500-600 тыс. номеров. Межстанци- 01111ые связи таких сетей строятся с УВС. Более крупные по емко­ l ' 111 11 по величине обслуживаемой территории сети должны иметь JJ 11Go смешанную 6-7-значную нумерацию, либо полную 7-знач- 11ую нумерацию. Для установления соединений между АТС, распо­ Jlоженными в разных УР, помимо узлов входящего . сообщения, ус траивают также и коммутационные узлы исходящего сообщения. Узлом исходящего сообщения (УИС) называют коммутационный уJе л, в котором объединяются исходящие нагрузки станцн11 одно­ го узлового района и распределя ются по направJiениям 1{ узлам входя щего сообщения телефонной сети. Каждый УИС соеднщrется с 1<аждым У В С одним пучком СЛ. Для выбора направления к требу емому УВС на УИС устанавливается ступень ГИ, получив- 111ая в праю ике проектирования индекс ДГИ -дополнительный ГИ. На рис. 8. 16 приведена структурная схема фрагмента· сети при 7-з начной нумерар.ии с УИС и УВС. На схеме показаны два УР с Р11с . 8. Г6. Фрагмент стру ктуры сети с УИС 11 УВС (внутриузло• IJЫ e СВЯЗИ И СВЯЗИ С другими УР не пока­ за ны) 433 УР43 _,,. \ / \. \ / \ 1 / / / 1юдами 12 и 43. В УР12 имеются АТС с кодами 121, 122, 123 и 124, в УР43-АТС 432, 433, 434. На ступени ДГИ УИС происхо- . днт объединение нагрузок одного направления: нагрузки от трех АТС У Р43 к УВС 12 будут передаваться по одному пучку СЛ, точ~ но также одним пучком будут переданы нагрузки от четырех АТС У Р 12 к УВС 43. Мы видим, что для передачи нагрузок на уча стках связи между узловыми районами 12 и 43 потребуется только два пучка СЛ вместо семи пучков в схеме, где УИС" отсут­ с1 вуют (см. рис. 8.14, обратите внимание на коды станци и и уз­ лов) . Пучки СЛ от районных АТС до УИС укрупняются, т. е. в каж­ дом пучке на этом участке соединительного тракта будут переда­ ваться нагрузки ко всем УВС, которые будут подключены _к вы- 383
ходам ступени ДГИ, на УНС. При использовании на этой ступени стандартных блоков ГИ АТСК можно получить 1.0 или 20 направ­ лений. Однако по целому ряду соображений на крупных сетях в нашей стране в выходы ДГ И включают, как правило, по 1О УВС. Таким образом, считая предельную емкостью УВС равной 105 но­ меров, мы получаем с выходов ДГ И одну миллионную группу. Вторая, третья и т. д. группы блоков ДГИ позволят ПОдI{лючить ~·вс второй, третьей r1 т. д. миллионных групп. Разумеется , выбор ДГИ, обслуживающих сообщение к разным миллионным группам, должен производиться на ступени !ГИ. На рис. 8.1 7 приведена упрощенная - функциональная схема межстанционных связей пои наличии на сети УИС и УВ С. На схе- г-- -. -------- , 1 Alf ШГ/f : 1 ~-~ 1 L__..._,.-г-, 1 1 1 сл 1АТС 432 L------- - ---------1 ------- - - еr- --м - - ----=--=-шпг1 1 1 1 · - --- ~- ~' 1 - 1 1 А ТС/24 \ L_____ . ___ ____ __J Рис. 8.17 . Функциональная схема сети с УИС - УВС: y pt,J УР12 I- линии к УВС друг11х УР; 2- линии от УИС других УР; 3- пинии от других АТС своего УР; 4 - линии к другим АТС своего У Р ме указаны две координатные АТС : 432 и 124, в ходящие в состав двух УР43 и УР12, в каждом УР показаны ступени ДГИ (УИС) , и ступень !!ГИ (УВС), причем ступень ДГИ показана не разделен­ ной на миллионные группы. Это значит, что к выходам ступени ДГИ подключены все УВС сети, за и с ключением своего УВС. Для упроще­ ния схе мы не · показаны связи, · которые должны быть ·образованы при наличии на сети декадно - шаговых АТС, а также внутриузло­ вые связи. Схема рис . 8.17 особых пояснений не требует. Из рассмотрения рис. 8.16 и 8.17 мы видим, что соединения между двумя станциями различных узловых районов проходят через два узла: «свой» УИС и «чужой» УВС, т. е. в соединительном тракте имеется три участка кабельных СЛ. Соединения внутри узлового района проходят либо через свой УВС, т. е. в соединительном тракте имеется два участка СЛ, либо по прямым соединительным линиям, связывающим две станции, и, следовательно, с одним участком кабельной линии в соединительном тракте. Однако на 384
<' <'T f!X , оборудованных координатными АТС, и вообще ' на с е тях с 1шсве 11ным (регистровым) управлением соединения межд у А ТС р а · ных УР могут устанавливаться и по более короткi1м путям . Ec - Jl II между двумя станциями i. и j, находящимися в разных УР ( р11 с. 8. 18), ожидается значительная нагруз- 1 f1, то может оказаться выгодным соединить Уне 11ы хо ды !ГИ станции i с входами 11/ГН !( стан ции j напрямое, минуя УИС узла /( и Y!JC l, УВС узла L. Е сли, например, · узел L обслуживает 1( с 11тральную часть города и ожидается, что 11 йr рузка к нему от АТС i будет достаточно 11 л ика, то может оказаться выгодным уста­ н а вл ивать соединения между станциями i 11 j по пути iLj. Не исключено и тако е поло­ же н и е, когда к «своему» УИС выгодно бу­ л ет подключать станции «чужого» У Р. При Рис. 8.18. У1<0роче ю11:,1~ пути на сети с УИС­ УВС р аз работке коммутационных систем следует предусматрив а ть воз­ м ож 1юсть установления всех видов соединений: il(Lj, iLj, if(j, ij. Узлообразование на сетях с различными системами АТС В ходе развития техники автоматической коммутации скла­ дывается положение, когда на одной телефонной сети д е йств у ют ЛТС различных систем с различными способами передачи у п р ав ­ J1яющих сигна лов. Для возможности взаимосвязи таких с ист ем применяют «промежуточное» оборудование, позволяющее п ерей ти с одного способа передачи сигналов на другой. На телеф о н н ых се­ тях без узлов это оборудование устанавливается на АТС н о в ой си­ с т е мы, имея в виду необходимость избежать производств а м он­ тажных работ на действующих Ате старой системы. На телефонных сетях с узлами возникает вопрос о вы боре ти ­ п а узлового оборудования. Так, если на сети, имеюще й д е к ад н о- 111 а говые УВе, появляются координатные станции, то у ве м о г ут иметь либо только шаговое, либо только координатное, л и бо то и л ругое оборудование . Технико-экономический ан а лиз по каз ыв ает, что для уже существующих шаговых УВС наи б олее выг одным яв­ ляется добавление к и меющемуся шаговому оборудовани ю - коо р д и­ IIатного, т. е . образоЕ1ание «смешанного» узла . Тогда соед и н е ния ме жду станциями сети, имеющей и декадно-шаговые и l(Оординат- 11ые А те, могут проходить по трактам, указанным в та б л. 8.1 . Воп­ р о с о способесвязиАТСДШсАТСДШ иАТеКсАТСКнево з никает. I3 первом случае связь должна проходить через шаговое оборудова­ ние узла, во втором-через 1<оординатное, поскольку использование х отя бы и имеющегося в наличии шагового оборудования в соеди• ни телыюм тра1<те между двумя координатными станциями потре­ б ует двукратного изменения сигналов управления, что допускать 11е следует . В отношении связи А тедШ с А ТСК возможно и дру­ гое решение, нежели приведенное в вариа1п: е 2 табл. 8.1, а именно 13 Зак. 311 385
Ш-К-К. И в том и другом случае мы будем иметь в одном сое•' динительном тракте один переход на другой способ передачи сиг" налов. Выбор схемы зависит от наличия свободного шагового обо­ рудования на УВе. Точно так же должна быть оценена uелесооб• разность связи АТеК-АТедШ по варианту 3. В узловом районе, _Таблица 8.1 СОСТАВ ТРАКТОВ МЕЖСТАНЦИОННОИ СВЯЗИ Варианты схем I Исходящая АТС 1 Ш 2 Ш 3 К 4 1( УВС ш ш к к ·1 входящая АTG ш к ш к Примечание. Ш- шаговое оборудование, К - коо р дннап,ое. пе имеющем ни одн ой координатной Ате при условии наличия дuстаточного объема шагового оборудования У В е, вместо схемы К--К-Ш возможно принять схему К - Ш - Ш . На сетях с УИе и УВе число возможных комбинаций из обо­ рудов.,ания оконечных станций и узлов при наличии двух систем оборудования равно 16. При выборе той или иной схемы образо­ вания соединительных трактов необходимо избегать схем с более чем одним переходом с одного способа передачи сигналов на дру­ г ой (например, таких, как Ш-К--'-К-Ш или Ш-К-Ш-К). 8.6 . СВЯЗЬ ГТС С МЕЖДУГОРОДНЫМИ ТЕЛЕФОННЫМИ СТАНЦИЯМИ Для осуществления междугородной телефонной связи город­ ские РАте соединяются с междугородными телефонными станцп­ ями соединительными линиями, назначение и способ включения которых зависят от типа междугородной станции. В настоящее время все более широкое применение получают автоматические междугородные телефонные станции (АМТе), поэтому мы рас­ смотрим здесь функциональные схемы связи Ате городской тел.е­ фонной сети с АМТе и те требования к системам Ате и построе­ нию местных телефонных сетей, которые предъявляются специфи­ ческими особенностями междугородной телефонной связи. Между Ате и АМТС требуется иметь два вида соедините~11ь­ нах линий: заказно-соединительные линии (исходящие) и соедини­ тельные линии (входящие). Заказно-соединительные линии (ЗСЛ) предназначены для уста­ новления исходящих междугородных соединений через автомат и ­ чес1<ое коммутационное оборудование АМТС. Эти линии использу• ются таюке для предварительных за:,азов на междугородные сое• 386
нIII1с1 Iпя, I<оторые осуществляются через полуавтоматиt.1еское ком­ ~Iутащrонное оборудование, имеющееся в составе АМТС. Прием :11 Iказов и установление междугородного соединения в этом случае 11ро1Iзводится телефонисткой. Заказно-соединительные линии на <"I·о ро1-1Е:' АТС включены в выходы ступени IГИ, где выделяется од · 110 направление, получаемое набором индекса выхода на АМТС (щ1фра 8). Каждая ЗСЛ на исходящем конце (РА ТС) оборудова­ н а релейным исх одящим комплектом заказно-соединительной ли­ I11111 И !(ЗСЛ (рис. 8.19а). IГН АО 1 1 1 1 лrн 1 : °г!Цслл .л:= ~~г---г-г~ 1 1- : ,АМТС. 1 1rнм ~ РАТС а 11 1 1 - ---11хгё ____ - - -- --- А-тё ~-11тгТ!йTl_____ 1 L{t-J 1 1 1 1 1 1 УВСМ ' L______ _J РАТС УВСМ о) Рис. 8.19. Сх емы соязи РАТС с АЛПС: а) функциональная схема; б) струl(турная схема д.~я больших ГТС При установлении автоматического междугородного со е дине - 1111я вызывающий абонент должен п ередать на АМТС информацию о номере вызываемого абонента. В первоначально разработанных о нашей стране системах АМТС-2 и АМТС-3 для пр иема и фикса­ ции междугородно го номера вызываемого абонента предусмотр ено 1юдключение к И I(ЗСЛ промежуточного регистра ПР, который должен, кроме того, принимать и фиксировать катеrор~-110 и номер uызывающего абонента. Для этой цели на городских АТС уста- 1Iавливается аппаратура автоматического определения категории 11 номера вызывающего абонента АОН. Информа ция из АОН · пе­ редается в ПР через устройство за проса и приема информации ,УЗПИ, которое в нужные моменты времени подключается к ПР. В новых типах АМТС информация о номерах вызываемого и вы­ зы вающего абонентов пер едается непосредственно на АМТС, и ус­ танов1,а ПР и УЗП И на ГТС не требуется . .На крупных телефонных сетях пучки ЗСЛ нескольких Р АТС, обслуж ивающих смежные телефонные районы (например, входя­ щ11 е п соста:в одн ого узлового района), моr,ут конструктивно объе- 13• 387
диняться на сетевом узле за1<азно-соединительных линий УЗСЛ (рис. 8. 196). Комплекты Н!(ЗСЛ, ПР, УЗПН конuентрируются в одном здании, и это позволяет относительно просто выполнить требования по затуханию соединительного тракта при междуго­ родной телефонной связи. На участке РАТС-УЗСЛ ис х одящая связь организуется по физичес ким СЛ с использованием почти все­ го лимита на затухание между МТС и РАТС, т. е. 3,9 дБ. На 1'З СЛ осуществляется переход на четырехпроводные каналы с ис­ по льз ованием ВЧ систем передачи, и, посколь!{у весь соединитель­ ный тракт через АМТС делается четыре х проводным, затухание участка УЗСЛ -АМТС будет равно нулю. Объединение на УЗСЛ небольших групп ЗСЛ позволит лучше использовать конструктив­ ные емкости систем передачи и емко сти уплотняемых кабелей. На узлах УЗСЛ может быть также установлена координатная ступень смешивающего искания СИ, назначение которой - повы­ сить использование ЗСЛ . Для такой ступени могут быть использо­ ваны блоки 60Х60Х 100 (90), построенные на МКС 20Х I ОХ6, ко­ торые при необходимости могут обеспечить четырехпроводной тр анзи т. Этот блок может повьiсить использоваю1€ ЗСЛ до значе­ ний, близких к использованию линий полнодоступного пучка. На входящем конце, т. е. на АМТС, ЗСЛ заканчиваются входящими комплектами ВКЗСЛ, жестко соединенными с входами следующей ступени искания (/IГН), в выходы которых под1<лючены различ­ ные виды коммутационного оборудования АМТС. Соединительные линии междугородной свя з и (СЛМ) предназ­ начены для установления входящих междугородных соединений, а также и тех исходящих соединений, которые у станавливаются телефою1ст1<ами АМТС по заказам абонентов. На стороне АМТС соединительные линии включаются в выходы ступени IГ Н между­ городной связи /ГИМ, входы которых включены в коммутацион­ но е поле ступеней МГИ - междугородных групповых искателей АМТС. На стороне городских АТС соединительные линии заканчива­ ются на входах ступени /IГИМ, которы е устанавливаются либо на рай он ных АТС, шiбо на входящих узлах междугородной связи (:~ ' ВСМ) в случае узлового построения ГТС. При входящей меж ­ дугородной телефонной связи необходимо обеспечить выполнение приборами оконечных ступеней искания (ЛИ в А ТСДШ н АИ в АТСК) некоторых дополнительных функций, свя занных со специ­ фикой АМТС, в том случае, если соединение устанавли вается те­ лефонисткой своего или другого города. Т ак , оконечные приборы должны различать междугородную н местн у ю занятость вызывае­ мого абон ента. При получении сигнала местной занятости телефо­ нистка должна и меть возможность предупредить абонента о по­ ступившем междугородном вызове, кроме того, должны быть обе­ спечены возможность неоднократной посылки вызова в сторону вызываемого абонента и неоднократная передача сигнала отбоя от вызываемого абонента к междугородной станции. Кроме указанных схемных требований к приборам, уст<1навли­ З88
I1 11ю 11tIrм входящее междугородное соединение, необходимо обс с1 1<.' • •111 '1·1, более высокое качество установления сое динений (меньшие 11 01 (·р 11) , ч е м это допусI<ается при местной связи . : >т 11 все обстоятельства требуют выделения отдет,ных групп ( ' 1Н 'J \III I1 пельных трактов для междугородного сообщения. В декад- 11 0 - 111 аго вой системе выделяется отдельная группа приборов на щ·r х ступенях искания: l!ГИ М, l!!ГИМ, .. .,ЛИМ . В координатной с11 с теме междугородный тракт заканчивается входами в звено D 1JI01<a абонен тского искания. К этим входам междугородный тракт 1Iол.1<лючается через приборы ВШ КМ, в схеме которых реализую г­ ' !1 ука занные выше дополнительные требования. 8.7. связь rтс С УЧРЕЖДЕНЧЕСКИМИ ТЕЛЕФОННЫМИ СТАНЦИЯМИ И СПЕЦИАЛЬНЫМИ СЛУЖБАМИ Внутренняя телефонная связь заводов, предп риятий, учрежде• 11ий обычно осуществляется при помощи учрежденческих тел еф он - 1Iых сетей (УТС). Их емкость бывает обычно в пределах от 100 до 900 номеров, иногда и больше - до нескольких тысяч. Обслужи­ оаются УТС чаще всего автоматическими телефонными станция­ ми (УАТС, УПАТС). Абонентам УТС (всем или некоторой части) об ычно предоставляется возможность исходящей и входящей свя­ зи с абонентами городской телефонной сети, на террито р 11и r<ото­ рой расположена даннаff УТС. Для этого УАТС и ближайшая rо­ μ од ская районная АТС связываются соединит ельными линиями, котор ые могут быть двусторонними или односторонними. Если для обслуживания исходящего и входящего сообщен11й данной УА ТС достаточно иметь пять-шесть линий, то соединительные линии де­ Jiаются обычно двусторонними. Каждая из двусторонних линнrr может заниматься и со стороны У.АТС пр11 ис ход ящем вы зове и со стороны РАТС при входнщем вы зове . Если число СЛ должно Gыть более пяти - шести, то обычно делают два пучI<а линий: и сх о­ дящие СЛ, по которым устанавливаются соединения от У АТС к РАТС, и входящие СЛ для соединений от РАТС к УАТС. Преду­ сматрив ается также отдельный пучок линий для входящих между­ городных вызовов от г им на «опорной» РАте !( г им ИJIИ ли м УАТС. Рассмотрим некоторые элементы функциональных схем BKJJIO· чения УТС в АТС координатной и декадно-шаговой систем. Для установления исходящего соединения в поле ступени !ГИ :/АТС выделяют одно направление (декаду), в выходы которого вкл ючены исходяшие СЛ к опорной РА ТС. Набрав «индекс выхо­ да» (для этой цели рекомендуется цифра 9), абонент УАТС соеди­ няется с одним из входов ступени / Г И опорной РА ТС, после чего, получив второй сигнал ответа станции, начинает набор номера требуемого ему городского абонента (рис. 8.20). Або ненты У.АТС, которым не предоставлено право выхода на ГТС, подключаются к той группе ГИ, в поле которых исходящие СЛ к опорной РАТС не включены. 389
Вход я щ а я с вязь от опорной РАТС к абонентам УАТС дол• жна осуществляться полноавтоматическим способом. Абонентские линии У АТС, которым предоставлено право внешней связи, вклю­ чаются в нумерацию опорной РАТС, для чего в нумерации РАТС УТС РАТС ПН IГН72 910 / \ l/ЛПt ЛГН 61⁄2----11111 н-➔-)--1----1-- дш УАТС ,, 11 ДШ РАТС -·-.·-·;:;г·-·-·-1 "J ~ -- --· ин ·- • /', IГН1/.,,, ,/ .., .,,,,. ,,, . ,,. АТС!( L-- - - - - - · - Рис. 8.20. Функциональные схемы исходящей связи от УТС 1< АТС выделяется необходимое число сотенных или тысячных групп. Входящие СЛ в1<лючаются на опорной РАТС в выходы соответст­ вующих декад (направлений) поля последней ступени ГИ (ГИК)' (рис. 8.21). РАТС ,__1 1 1 !/ТС лги шrи 1 1 ДШ !/АТС ли >-") 11\~)/tЖ=~--= 1~ • ✓~ j К /lИ J сотни ХО29!1 1 г- пи-- ли ---- ДШРАТС __ \ _ __ ] ---;;~----11-v~ 1 / 1 1гд'!!_!!АТ§_ _____ _ -!!! _"99__ Гlf,(Иf( i/1 . }-1 r-- РСЛВ >----- i г-::, _ ...:.--- 1 J---~-- -f I rи АИ г.-;;~ 1 АТС!( i.YJ!..д_j _J L АР !IПАТС !00/400 ------------ ------------ Рис. 8.21. Функциональные схемы •входящей связи от- РА ТС к УАТС Абоненты РАТС для вызова абонента УАТС должны наб ирать его полный (например, 5-значный) номер. При этом необходимо, чтобы три последние цифры этого номера совпадали бы с трех- 390
з 11:~ 1 II1ым внутренним номером абонента УАТС. Напр11ыер, если н;:~ УЛТС емкостью 300 номеров с нумерацией 100- 399 право свя з t1 t• 1 · ородом предоставлено абонентам 200-299 и 30(г-.-.-399, то в ну­ щ• Iнщ11rr ГТС этим абонентам должны быть присвоены номера 1·х200-сх299 и сх300 - сх399, где с - код РАТС, в которую вклю- 1 I t• 11 а данная УАТС, х - номер тысячной группы этой РАТС, выде­ J1 с 1111ой для нумерации абонентов У АТС. Если в эту тыся•rную 1р у ппу должно быть включено несколько УАТС, то, очевидно, 1111 у тренняя нумерация абонентов УАТС, имеющих право выхода 11 а ГТС, должна быть согласована с нумерацией выделяемых на рлте сотенных групп. Номер вызываемого абонента на УА ТС передается батарейным с 11 о собом. Если на районной АТСК установJJены регистры АР, то 11 а входящих СЛ к координатным и ша говым УА ТС устанавли ­ па ют,ся регистры ИРД (пунктир на рис. 8.21). При наличии боль ш ого числа УАТС, сосредоточенных на отно­ с 11теJJьно небольшой территории, иногда оказывается экономиче­ с 1ш выгодным не р аспредеJJять У АТС по различным районным АТС, а выделять в нумерации ГТС десятитысячную группу, ем­ J{О сть которой распределить между У АТС. При этом образуется u х одящий узел У АТС, оборудование которого состоит из одной II JIи двух ступеней группового искания . На всех. городских телефонных сетях предусматривается воз­ можность включения линий, вызываемых сокращенным двузнач- 11ым номером для связи абонентов ГТС с так называемыми специ­ альными службами. Связь к спецслужбам проходит через две сту- 11ени ГИ: на ступени !ГИ выбирается на п равление ко всем спецп­ альным службам; на следующей ступени (ее обозначают I!ГИси 11ли ЛИсп) выби р ается одна из таких служб. На райони р ованных телефонных сетях нецелесооGvазно иметь тшю1 от каждой районной АТС к каждой службе. Поэтому на одной из городских район н ых АТС (обычно на станции, которая б ыл11 построена первой в этом городе) устраивают узел спецналь- 11ых служб (УСС) , на котором устанавливают вторую ступень 11с­ I<ания (рис. 8.22 ) . Выходы этой ступени образуют единый пучок линий к каждой службе. Таким образом, от I<аждой РАТС к УСС 11 м еется один пучок линий и от УСС I< каждой службе - также по одному пучку линий. Соединительные линю~ к спецслужбам одно­ стороннего дейс т вия: связь устанавливается только от РАТС . к слецслvжбам. На ·крупных ГТС образуют два-три УСС. В этом случае часть J111ний от каждой РА ТС направляется на один УСС, часть - на JLругой. Выбор н аправления на тот или другой УСС происходит в случайном порядке. В настоящее время ведутся работы по внедрению на ГТС раз­ -~ичных дополнительных видов об служивания (ДВО), предостав­ .аяемых абонентам ГТС. К их числу относится, например, введен­ ная на многих телефонных сетях служба времени . На некоторых се ·151Х СССР введена «служба погоды» , передающая прогнозы по- 391
годы. Для таких слу)!<б (их называют часто службами сервиса) ·, безусловно, целесообразно иметь сокращенную нумерацию: В ка- ' РАТС 1--- 1 !:ICC 1rиII -1111111111rч,_ i лги,. " дш РАте 1 "г-')ш.ж-Жf------;;,..g3 -- -----, 1 О* 1 О!] _ ' ., ,)r~_,,Qo~" 1 1-/)) 1 т---·)-г-1 " 1 11 /fпof!l. PATfZ_ __ -i J МrпотОет- Ш ГИсп 00! ЧIJX ) tt~вpamop Р11е. 8.22. Функuнональная схема связи от РА ТС к УСС чРстве возможного решения следует указать на использование трехзначной нумерации 000-009, исключив, таким образом, двуз­ начный код 00 из числа двузначных спеuсл уж б. 8.8 . ПОВЫШЕНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АБОНЕНТСКИХ ЛИНИЙ Абонентские линии представляют собой наиболее плохо исполь­ зуемую часть сооружений ГТС. Использование АЛ и индивиду­ гльного абонентского оборудования АТС весьма мало: менее О, 1 Эрл для абонентов квартирного сектора и 0,2 Эрл для абонен­ тов народнохозяйственного сектора в ЧНН. Затраты же на соору­ жение сети АЛ составляют значительную часть общих затрат на соор уже ния ГТС (порядка 20-30%) . Поэтому повышение исполь ­ зования линий абонентских сетей - важная народнохозяйственная задача в области развития телефонной снязи. В настоящее время известны три, принципиально различные решенr ·Iя этой проблемы: спаренное вI<лючение телефонных аппаратов; включение АЛ через ков uент раторы; включение АЛ через телефонные подстанuии. При спаренном включении два телефонных аппарата, каждому из которых присвоен свой абонентский номер, подключа­ ю:гся к одной телефонной л инии с помощью несложных диодных 11риставок, с монтированных в спаренных телефонных аппаратах. На А ТС такие линии включаются через комплекты спаренных ап­ паратов КСА в выделенные блоки АВ ступени абонентского иска­ ния (рис. 8.23а). При разговоре по одному аппарату второй от­ ключается от общей линии запертыми диодами. Целесообразность применения спаренного включ ения определпется «начальным» расстоянием lнач - тем наименьшим расстоянием от станции до 392
раrпр 1tелительной коробки, начиная с кот орого , применение cпa­ pt111I1oro ВI<лючения становится целесообразным по величине кани­ ·1· 1 1JI1 , 1Iых затрат. Так, для схемы спаренного вI<лючения с диодным р а : щ лением цепей расчеты показывают, что lвач=О,571 км. В пe­ J!IIOд 1965-1968 гг. на ГТС предусматривалось включение 25 - ЭО % 1шартирных телефонов по спаренной схеме, в настоящее вр е­ мн дОJIЯ спаренного включения ниже. х235 f":r JJП а) хххх IJ·J ,5 Г6'4 А А АН вс АН D ОСIJ о} АН г ----, г---, А В С IJ. ~ -if-~ ЛlllfCil..llhlй Cmd/fl/,UOH!fЬ/l/, ПОЛ!JОЛОI( полуtJлок U) Ри с. 8.23. С пособы повышения испо.%зования або­ нентских линий: а) система с диодным разде.лением uепей; б) с11сте­ ма с частотным разделением; в) система с конuен­ тратором В последнее время (с 1975 г.) на телефонных сетях СССР на­ чато применение аппаратуры высокочастотного уплотнения або­ нентс~их линий (АВУ), рассчитанной для работы на l{абельных лнниях, затухание которых не превышает 4,3 дБ. Один канал - низI<очастотный, выделяется с помощью двух фильтров Д -3,5; второй - высоl{очастотный, выделяемый фильтрами К-20, имеет в своем составе два блока - абонентский и станционный (рис. 8.236). Передача от абонента к станции идет на частоте 28 кГц, а от станции I< абоненту- на ча -стоте 64 кГц . Электропитание або­ н12нтского комплекта - от сети переменного тока, резервное пита­ ние - от 8 сухих элементов. Л иней н ы е к он центр ат о р ы представляют собой устрой­ ства, с помощью которых группа телефонных аппаратов, располо- 393
женных поблизости друг от друга, например в од1:1ом доме, под• ключается к районной А те · относительно небольшим числом сое• динительных линий, положим, 50 ТА подключаются десятью дву• сторонними линиями. Использование этих ел будет достаточно высоким, а плохо используемые абонентские линии - от концент• ратора до ТА- о~<ажутся совсем короткими. Число ел рассчиты­ вается так, чтобы качество обслуживания было ненамного хуже, чем для абонентов, включенных непосредственно в А те . Каждый ТА, включенный через концентратор, имеет свой абонентский номе.р. Концентратор состоит из двух полублоков - линейного и стан­ ционного. Во входы линейного полублока подключаются п або­ нентских линий, , выходы подключены к v ел. К выходам станuи• онного полублока подключены п абонентских комплектов (рис, 8.23в). Начальное расстояние, с I< оторого возможно эффективно применять I<онuентраторы, значительно превышает средние длины АЛ большинства rте, и поэтому этот способ повышения исполь­ зовання АЛ на rте нашей страны распространения не получил ; Большие возможности в этом отношен ·ии имеются на сельских те­ лефонных сетях, где небольшне группы абонентов иногда значи­ тельно удален ы от своих А те. Здесь, в частности, может найти достаточно широкое применение концентрато·р ГУ 10/3, рассчитан­ ный на включение десяти абонентов и трех соединительных линий, Наиболее эффективный .способ повышенIIя использования ли­ ний абонентской сети - это применение телефонных подстанций, . например ПСК-1 ООО. Они представляют собой часть оборудования районной АТС (бло1<и АВ и CD одной тысячной группы), установ­ ленного в отдельном помещении, вблизи мест а сосредоточения абонентов. Подстанция соединяется со своей «опорной» АТС од• • ним п учком исходящих и двумя пучками входящих ел (для мест­ ной и междугородной связи). Число СЛ определяется исходя из 1,ачества обслуживания, уст ановленного для абонентов, линии ко­ торых включаются непосредственно в районную АТС. Нумерация абонентских линий подстанции входит в нумерацию о по рной АТС. При менение подстанuий дает значительное снижение затрат на магистральных кабелях абонентской сетL1. Если, например, в мик ­ рорайоне, находящемся на расстоянии 3 км от опорной АТС, необ­ ходимо пред у смотреть включение до 1ООО ТА, то потребное для этого количество магистрального каб ел я уменьшается при при ме ­ нении ПСК-1000 с 3000 до 600 км -п ар, или на 80%, и затраты нс~ .11ннейные сооружения снизятся примерно на 40-45 тыс. руб. На­ до, однако, иметь в виду, что стоимость оборудования подст анuни ПСК - 1000 выше стоимости соответствующей части оборудования районной АТС и поэтому целесообразность применения подстан­ ций должна определяться в каждом отдельном случае. В частно­ сти, необходимо иметь в виду, что суммарное затухание соедини­ тельной J/ИНИИ от АТС ДО пек и абонентст<ОЙ линии ОТ пек до ТА абонента не должно превышать нормы, установленной дJIя за­ тухания абонентских линий, - 4,3 дБ. 394
8.9 . ГТС С ОБХОДНЫМИ НАПРАВЛЕНИЯМИ. ОСНОВНЫЕ поняти я . Одним из способов повышения использования межстанционньсх CJI н, следовательно, снижения общих затрат на сооружение ГТС яоляется построение телефонной сети с обходными направлен ин­ м и. Рассмотрим принципы построения такой сети на простейшем 11римере с тремя районными Ате l , 2, 3, соединенными по схеме «каждая с каждой» (рис. 8 . 24а). Будем считать, что нагр узки, по- Рис. 8.24. Простей ш ая се~-ь с тремя АТС: а) без обходов; б) с 7 обходным направле - 11ием 2 2 ступающие на пучки СЛ, создаются простейшими потоками вызо­ вов, равными по величине , и обслуживаются с одинаковыми поте­ рями. Предположим также, что коммутационное оборудован ие станций обеспечивает полнодоступное включение пучков ел . Ч ис­ ло линий V 1 з, которое потребуется для обслуживания с потеря мн р нагрузки от Ате l и Атез, равной У13, при полнодоступном включении линий может быть определено из формулы потерь Эр­ ла нга: р=Еvn1з(У1з), где Е- символ функции Эрланга. Если в мес ­ то требуемых VI3 линий, мы будем иметь меньшее tшсло линий, раоное, например, Vпр, то потери на прямом направленин 1-3 уве ­ личатся до значения Pnp=Evnp(Y13) . Величина непроп ущенно й «из ­ быточ ной :~ нагрузки, очевидно, будет равна R1 з = У1зРпр= = У1зЕvпр(У1з). Во всех современ ных коммутационных систе 11'lах (п, в 1-тастно­ СТIJ, в системе А тек) пр ед усма тривается возможность передачи избыточной нагруз ки по требуемому адресу в обход п рямого пути через другие станuии или узлы. В нашем примере нагрузка R1з может быть передана на А тез через А те2 по обходному пути /-2 -3 . При этом на участке 1-2 нагрузка R1з может переда­ вап, ся вместе с наrрузкоi'1 У12 по одному пучку СЛ, а на участке 2-3 - вместе с нагрузкой У23 (рис. 8.246). Д.1я этого в коммута- 1t1юнноы поле ступенн / Г И Ате l должна быть выделена одна rру11па выходов ( «обходное направление»), J<оторую следует под- 1<.1ючнть в каждом блоке !ГИ параллельно I< группе выходов , об­ разующих пу чок линий V12 от АТС t к А ТС2 (р11с. 8.25) 1. 1 Возможно 11 другое сх емное решение для образования обходного путн . 395
Маркер ступени !ПИ ATel после безуспешной попытки уста­ новить . соединение с А тез по прямому пучку ел (все Vпр линий заняты) передает вызов через группу выходов обходноtо направ­ ления на пучок ел к А те2. Поскольку по этому пучку будет пос­ тупать основная нагрузка У 12 и избыточная нагрузка R1з, · направ­ ляемые соответственно к АТС2 и Атез, то необходимо, чтобы Ате 1 1 1 1 1 1 1 1 !1t/"t3 1 1 1 АТС J Рис. 8.25. Вариант организации обходного направ• ле.ния через АТС2 маркеры входящей ступени ГИ АТС2 (IIГИ) запрашивали fiы из р е гистра А Те! повторение первой цифры набранного номера. (В наш ем примере будем считать, что нумерация абонентов 5-значная и А тек построены по схеме с двумя ступенями Г И). Если маркер /1 ГИ А те2 получит цифру 2, то он запрашивает вторую цифру и затем устанавлива~т соединение с блоками АИ своей А те. При получении цифры З должно быть установлено соединение с АТСЗ, для чего в поле ступени /IГИ АТС2 должна быть выделена группа выходов, подключенная параллельно к группе выходов !ГИ АТС2, образующих пучок ел V2з. Для того чтобы пропустить по направлениям 1- 2 и 2-3 до­ полнительную нагрузку и сохранить в норме потери по основным нагрузкам У 12 и У23 , необходимо к требующимся для их обслужи­ вания линиям V12 и ~1 2з добавить некоторое число линий Л V12 и ЛV23 . В нашем случае (равенство нагрузок по всем направлениям) можно написать Л V12 = Л V23 = Л v'обх- Это число дополнительных лений (обходных линий) в большинстве практически мыслимых случаев оказывается меньшим числа линий, которое «сэкономле ­ но» на прямом пути, т. е. ЛVобх<V 13 - Vпр- В то же время затра­ ты на устройство одной обходной линии по пути 1- 2-3, т. е. на два участка ел и коммутационные устройства на АТС2 и АТСЗ, как правило, выше затрат на одну прямую линию 1-3 . Обозначая стоимости одной линии, включая и то устройство, которым лини~ заканчивается, С1з, с 1 2 и с2з, мы будем иметь (с12+с23 ) >с1з, иначе говоря, Собх>спр, Однако во многих случаях 396
ЩJЖСТ оказаться , что С аб хЛ Vабх<сирЛ Vпр- Здесь Л Vпр= V 13 -Vпp- 0 11·н11дно, чем ближ е соо т ношение ::тоимости прямой линии и стоI I мостн обходной л инии 1< единице (это отношение обозначают 11 ,1,1•1110 буквой е, т . е. С1з/ (с 12 +с2з ) =Спр/Сабх =е), тем более выгод ­ I,ым по величине общих затрат может оказаться примен ение об­ хо дных направлений. Приведем для пояснения изложенн ого небольшой пример. 1lусть нагрузки в схеме рис. 8.24 УI3= У12= У23=24 Эрл. ечитяя I1уч Iси линий полнодоступны ми и приняв р=О,005, получим по таб­ J111цам Б а ш ар ина V , з = V12= V23 =36 линий . Отношение стоимостей 11рямого и обходно го п у тей приме м е=О,5. Остави м на пр ямом 11 а правлении 1-3 вместо требуемых 36 линий Vпr.,=28 линий. 13 этом случае по тери на прямом напр авлении p/Jp=E 28 (24) = = 0,067 и избыточная нагрузка составит R ,з = У, з Р пр =24-О ,0 67= = 1,6 Эрл. Таким об разом, нагрузка в об х од но м нап равлении р ав- 11а У,2+R,з =24+ 1,6=25,6 . Приняв как доп у щен ие (оно в нашем сл у чае весьма б .1нз 1{0 1< дейс твительности), что добавление избыточной нагр уз ки с интен ­ сивно стью, равной R1з = 1,6 Эрл, не изменит существенно сво йств просте йшего потока У 1 2 с интенсивностью 24 Эрл, опр еделим чис­ JIО лнний для р=О,005 и У , 2 =25,6 Эрл. Оно о J< аз ывается равным Vобх 12 =38, и, сл едова те ль но, на у частке 1-2 необходимо доба­ ви ть ЛVабх= Vо бх 12-V,2=38-36=2 ел. Приняв стои мость прямого пути за единицу стоимости, т. е. с,з =Спр = !, пол учим С 1 2+с,з = Сабх= 1/е= 1/0,5=2 един и цы стоимо­ сти. Затраты на соединительные линии между ATCl и АТСЗ при наличии только прямых ел составят Кар = V1зС1з = 36-1 =36 еди­ llИЦ стоимости, а при использовании обходного направ ле ния 1-2 -3 - Кобх= VпрС1з+Л VобхСuбх =28· 1+2·2=32 единицы стои­ мости, т . е. э1<оно м ия на стоимости обслуживания нагрузкI1 У I3 = = 24 Эрл при е=О,5 составит 11%. Для того чтобы считать этот результат приемлемым, н еобх о­ димо убедиться, что потери по нагрузке У 13 не превосх одя т уста ­ но вленных норм. Эти потери могут быть определены как отноше ­ ни е потерянной на обходном направ ле н ии нагрузки r< п осту паю­ щей нагрузке : р=Rабх!У 13 . Потери на каж дом из участков 1-2 11 2-3 должны быть ло условию не более р = 0,005, с ледо вател ьно, нагруз1<а , поте рянная на обходном направлении 1-2- 3, Rобх= =R I3(0,005+0,005) =0,016 Э рл и потери по нагр у зке У I з составят О Ol6 р = -'- = 0,0006 , т. е. окажутся значительно ниже допусти мого 24 зI:аче н11я . Наиболее сущес твен ным допу щение м в ра сс мо тренно м при м е­ ре является предположение о ха рактере суммарных пот о 1<ов (наг ­ рузо 1< У12+R,з и У2з+R1з), пост упаю щих на обход но е на п равле ­ ние. Мы предполо жили , что добавление избыточн ой н;:~грузкн R 1 з не изменило существенно свойств простейш его потока У, 2 (и У23 ) и поэтому число линий на направлениях 1-2 и 2-3 рассчитано исходя из ·фор мулы потерь Эрланга. На самом деле, сумма рный 397
поток У12+R1з (а та1~же и У2з+R1з) не является простейшим по• током, поскольку избыточная нагрузка R13 носит явно выражен• ный «пиковый» характер. Из курса «Теория телетрафика» известно, что с точностью, до• статочной для практических целей, потоки телефонной нагрузки можно представить двумя параметрами: величиной математиче­ ского ожидания нагрузки М и величиной дисперсии нагрузки D. Для простейших потоков М =D, для избыточных потоков D>M. Отношение D/M характеризует степень оп<лонения избыточного потока от свойств, присущих простейшему потоку. Если на ка• ком-либо участке соединительного тракта объединяются различ• ные потоки, то математические ожидания нагрузок и их диспер• сии складываются и общий поток характеризуется параметрами М =~ М; и D =~ D;. Для определения величины дисперсии избы• точных потоков может быть использована формула, предложен• ная В иль кинсоном для полнодоступного включения: D=M(V)[I-M(V)+ у] (8.11) _ V+I+M(V)-Y ' где У - интенсивность простейшего потока, поступающего на пря­ мое направление (в нашем примере это У 13 ); V - число линий в прямом направлении (V1 3); М (V) - математическое ожид·ание интенсивности избыточной нагрузки при условии, что простейший поток У обслуживается V линиями, т. е. M(V) =YEv(Y) (в нашем примере M(V)=R 1 з=l,6). Рассчитаем величину D для рассмотренного выше примера; D=l,6[1-1,6+ 24 ]=4 .8. 28+1+1,6 - 24 Та1шм образом, суммарный поток на обходном направлении 1-2 -3 характеризуется параметрами: М=24+1,6 =25,6иD=24+4,8 =28,8. Рассчитывая число линий на обходном направлении одним из ме • тодов, учитывающих непростейший характер поступающего на обходное направление потока (D/M =28,4/25,6 = 1, 1), мы получим для нашего примера практически то же число линий, которое бы· ло определено ранее: Vобх=38. Исследование зависимости затрат от числа линий в прямом направлении показало, что при некотором значении Vпр, опреде• ляемом в осно,вном пр~длагаемой наг,рузкой и соотношением стоимости одноj:J линии в прямом и обходном направлениях, общие затраты на уст ройство межстанционной связи от АТС I к АТСЗ станов.ятся минимальными. Если VпFJ является таким чис­ лом линий, то добавление одной прямой линии и соответствуюш rе этому некоторое уменьшение числа линий на обходе увеличат об• щие затраты либо оставят их неизменными. • Следовательно, условие оптимальности можно запнсать так: Kvпp+l - Кvпр >- О, (8_ 12) 398
'3д сь К Vnp+ 1 и К vпр- стоимости устройств межстанционной cвsr- 11 11 между ATCl и АТСЗ для обсJiуживания нагрузки У 13 при чиc­ Jlt' ;шний в прямом направлении Vпр+ 1 и Vпр- Имея в виду, что /(., 11 = УпрСпр +Л VабхСобх, И положив, как ранее, Спр= 1, можем за­ I111сать: Kv = Vnp+ ЛVобх_l_; Kv +l=Ипр+1+ Лv~бх- 1 • пр 8 ПР В (8.1::) Здесь Л Vабх и Л V' абх - дополнительное число линий, которое не­ обходим о добавить на обход·ном направлении для проп у ска избы­ точной нагрузки при числе прямых линий Упр и Vпр +1. Под ставляя равенства (8.13) в (8 .12), получим (Vпр+1+ЛV~бх+)-(Vпр+ЛVабх+) >О или (8.14) Это значит, что оптимальным числом линий в прямом направле­ нии сл~дует считать такое число линий, при увеличении которого на одну линию соответств у ющее уменьшение дополнительного числа линий на обходном направлении численно равно или мен~ ше соотношения затрат па одну линию прямого обходного пути. Рассмотренный простейший пример · показывает, что использо­ вание во зм ожностей установления соединений по обходным н ап ­ равлениям на городских телефонных сетях при некоторы х усло­ виях может дать заметное снижение затрат на устройство меж­ станционных СЛ. Расчеты, связанные с прим е нением обходов для реальных сетей, имеющих в основном неполнодостуnные блоки­ руемые пучки СЛ, достаточно сложны, принимая во вни мание, что потоки обходных направлений не являются прост ей ши ми. Для таких расчетов необходимо применение ЭВМ. 8.10. СЕЛЬСКИЕ ТЕЛЕФОННЫЕ СЕ'ГИ Структура сельс1шх телефонных сетей Сельская телес]юнная сеть (СТС) представляет сооои совокуп­ ность телефонных аппаратов, абонентских линий, межстанцнон ­ ных соединительных линий и автоматических телефонных стан­ ци й, расположенных на территории сельского административного района. В состав СТС не входят расположенны е в сельской мест ­ ности телефонные сети выделенных городов областного подчине­ ния, учрежденче с ко-производственные и · ведомственные телефон­ ные сети. Для пони м ания принципов построен и я СТС необходимо уясюпь ряд спецнфическ и х условий и особенностей организации сельской телефонной связи . На территории сельского администра­ тив н ого района располагается значительное число мелких насе- 399
ленных пунктов. Вс.,jедствие больших расстояний между нимr1 экономически не оправдано включение линий от телефонных ап­ паратов, расположенных в разных населенных пунктах, в одну АТС. Поэтому на СТС применяются, как правило, АТС малой емкости (до 200 номеров) и реже - средней емкости (до 2000 но­ меров). Современные крупные сельские хозяйства объединяют обычно несколько населенных пунктов, в одном из которых располагает­ ся центральная усадьба совхоза или колхоза, а в других - отде­ ления совхоза или . бригады колхоза . Административное деление района строится с учетом структуры хозяйства. В соответствии с этим значительное телефонное тяготение имеют абоненты каждо• го населенного пункта между собой с абонентами населенных пунктов, входящих в одно хозяйство, а также с абонентами рай .• центра. Характер телефонного тяготения определил радиальный и радиально-узловой принципы построения СТС с центральной станцией (ЦС) в районном центре . Центральная станция являет­ ся одновременно коммутационным узлом СТС и городской теле­ фонной станцией райцентра . При радиальном принципе построе­ ния СТС (одноступенчатая схема) ок о нечные станции (ОС) вклю­ ча ются непосредственно в ЦС (рис. 8.2 6 а) . ос ос цс О) ос ll) Рис. 8.26. Структура сельской телефонной сети: а) однос,упе н ное построение ; в) двукступеиное п остроение; в) комбинированная схема СТС При значительном удалении от ЦС нескольких ОС, обслужи­ вающих абонентов населенных пунктов одного хозяйства, может оказаться экономически целесообразным на центральной усадьбе хозяйства иметь узло,вую станцию УС. При этом укрупняются пуч­ ки СЛ, включаемых в ЦС, а телефонная нагрузка между ОС од- 400
Iюrо узлово го района пропускается через УС по СЛ относительно 11 ~боль шой протяженности. Такой принцип построе ния СТС назы- 11астся радиально-узловым или двухступенчатым (ОС-УС-ЦС) (ри с. 8.266). На существующих СТС наибольшее распространение получи­ Jrа одно -двухступенчатая схема, при которой удаленные от ЦС оконе чные станции включаются в УС, а близлежащие ОС вклю- 1 I аю тся непосредственно в ЦС. При значительном тяготении меж­ ду ОС или между УС могут организовываться поперечные связи (рис. 8.26в). Одноступенчатая схема построения СТС по сра внению с двух­ с тупенчатой схемой обеспечивает минимальное затухание разrо­ nорного тракта, упрощает станционное оборудов ание, ускоряет яроuесс установления соединений. Поэтому одноступе нчатое по­ строение СТС является наиболее перспективным. Способы передачи линейных сигналов и сигналов управления на СТС Линейные сигналы и сигналы управления на СТС передаются импуль сами: постоянного тока, с использованием декадного иrи полярно­ чи-слового кодов, по физическим СЛ без линейных трансфор- маторо-в ; индуктивными, по физическим ел, включенным через линей­ ные трансформаторы; переменного тока, п о каналам, образованным аппаратурой вы­ сокочастотного уплотнения; постоянного тока, с использованием ИКМ п о каналам, обра­ зованным аппаратурой ИКМ. Передача сигналов импульсами постоянного тоI<а по физ и чес­ ким СЛ нахо ди т применение на е те при связи А те К-100/2000 между собой и с А те декадно-шаговой системы. Сигналы управления между АТС К-100/2000 п ередаются с ис­ пользова нием полярно-числового кода, а линейные сигналы - ко­ дом, используемым в АТеДШ -5 4 и АТедШ-47. При взаимодей­ ствии АТС К-100/2000 с декадно-шаговыми АТС также использу­ ется I<0д АТСДШ-54 и АТСДШ -47 . Переда ча сигналов импульсами постоянного тока по физиче ­ с~шм СЛ находит на СТС ограниченное применение, поскольку дальность п_ередачи не пре_вышает 10-14 км. Способ передачи сигналов по физическим СЛ инду1пивны1'4и импульсами в настоя­ щее время является основным на сте. Этот способ обеспечивает совместную работу сельских А те любых типов между собой, а также сельских АТС с городскими декадно-шаговыми А ТС-47 и АТС-54 и коорди натными АТСК. Передача сигналов импульсами переменного тока по каналам, обра зованным аппаратурой высоI<очастотного уплотнения (В-2-2, В-3 - ЗС, В0-3-4, КНК-бТ, КНК-12, КАМА) 1 осуществляется по вы- 401
деленному сигнально11;1у каналу. Сигнальная частота выбирается в диапазоне 3800-4000 Гц, например, в аппаратуре В - 2 - 2 - 4000 Гц, КНК-бТ - 3850 Гц, КНК-12 - 3825 Гц. В перспективе на СТС для передачи сигналов управления предполагается использовать частотный способ, который приме• няется в городс1<их координатных АТСК. Особенности применения сельских Ате На СТС примеш1ется большое число АТС малой емr<ости; 50-200 номеров. Важнейшим требованием I< таким АТ С являет• ся устойчивая их работа в условиях отсутствия обслуживающего персонала. С этой целью на сельских А Т С пр едусматриваются ав­ томатическое освобождение приборов (сб р ас ы вание) при их слиш• I<OM длительном занятии в процессе устано вления соединен1 1 я, бло• кировка поврежденных абонентских ли н ий, дистанционная с и г на ­ лизация и диста н ционная проверка оборудования . Дл я повышения использования соеди н ительных линий сельские АТС емк_остыо до 200 номеров рассчитаны на включение линий двустороннего действия, по 1юторым осущест в ляется и ме с тная, 11 междугородная связь. С этой же uелью на СТС увеличен а нор­ ма вероятности потерь при расчете числа СЛ до 0,01 (проти в 0,005 на ГТС) . Для уменьшения непроизводительного занятин соединительных устройств предусматривается освобождение при­ боров после одностороннего отбоя. Пр иборы и соедини т ельные . линии на сельских АТС освобождаются n рн их занятии без на - бора номера, !'\ЛИ если после набор;з номера вызов посылается в течение 40-60 с, а вызываемый абонент не отвечает. Приборы немедленно освобождаются также при наборе несуществующего номера, занятости линии вызываемого абонента или соединитель­ ных лин~й. При недостаточном количестве СЛ сельские АТС поз­ воляют вводить ограничение права внешней связи для части або­ нентов. Для увеличения использования абонентских линий преду­ сматривается спаренное включение телефонных аппаратов с обес­ печением их взаимной связи. В качестве сельских АТС емкостью до 200 номеров ре!<омеп­ дуется использовать координатные АТС К - 50/200М; емкостью от 100 номеров до 3- 4 тыс. номеров- координатные АТС К-100/2000; емкостью более 3-4 тыс. номеров - городские координатные АТСК. Организация св.язи: сельс1.:их И пригородных Ате С rтс райцентра В н ачале этого раздела были рассмотрены принципы □ остро е• ния СТС в предположении, что телефонная сеть райцентра нер а й о ­ нирована. В этом случае сельские АТС включаются в ЦС райце н т­ ра. Однако во многих случаях административными райцентр а ми являют·ся города с районированными телефонными с~тями. В этих 402
условиях д~Я связи сельских А те с городсrшми А те администра­ 'J I1в1юго раионного uентра организуется сельско-приrородный уз е J1 (СПУ) (рис. 8.27), 1<0торый выполняет функции «безномерной» ЦС. мтс РАТС усе ос Рнс. 8.27. Структурная схема связи стс с rтс через сельско-пригород• 11 ый узел СПУ ~ Через СПУ осуществляются следующие соединения: между сел ь­ с1<им и и городскими АТС; между ОС, включенными в разные УС, или между ОС, непосредственно включен ны ми в СПУ; между сель­ скими АТС и МТС (АМТС); от сельских АТС к сп ецслужбам ГТС. Для осуществления четырехпроводных транзитных соедине ний СПУ реко м ендуется строить на основе координатного обору доRа­ ния типа АТС К-100/2000 или АТСК. Оборудование типа АТС К-100/2000 используется в качестве СПУ в том случае, если с уммарная емкость городской и сельск ой сети в перспективе не превышает 80 ООО номеров. Один из вариан­ тов функциональной схемы СПУ с применением оборудов ания АТС К-100/2000 привед ен на рис. 8.28. В данном случае при меж- Рис. 8.28. Ф унк циональная схема СПУ на оборудо• ванн и АТС К-100/2000 станционной свя зи на СТС и ГТС применяется единая 5-значная нумера ция. Абоненты сельских АТС, оборудованных 5-знач ными регистрами, выходят на СПУ без набора индекса выхода, а або - 403
ненты сельских АТС других типов - с набором индет<са выхода О без прослушивания зуммерноrо сигнала готовности из еПУ. Або­ ненты rте во всех случаях набирают 5-значные номера абонентов СТС без набора индекса выхода. На таких СПУ примещrются комплекты РСЛ, разработанные для АТС К-100/2000. Эти комплекты обеспечивают орrанизаuию четырехпроводноrо транзита с нулевым транзитным затуханием, учитывают требования, предъявляемые при автоматизации меж­ дугородной тел е фонной связи с использованием аппаратуры АОН, и позволяют устанавливать соединения со всеми типами rород­ с1шх и сельских АТС, со шнуровыми МТС и А 1v\ТС различных систем, применяемых в СССР . При- сумма ,рной емкости сте и rте райцентра более 80 ООО номеров СПУ строится из блоков ступени Г И и регистрового обо­ рудования городской А тек. Для СПУ выделяется стотысячная номерная группа за счет емкости ГТС. П у сть, например, на ГТС 6-значная нумерация. В этом случае абонент rте при связи с абонентом етс набирает 6-значный номер . Абонент етс при свя­ зи с абонентом ГТС или с абонентом другой сельской АТС, в1<лю­ ченной через СПУ, набирает индекс выхода на СПУ - О, прослу­ шивает зум11:1ер готовности и набирает 6-значный номер. Если на ГТС 7-значная нумерация, то сохраняется тот же принцип, но вместо 6-значноrо номера набирается 7-значный. ГЛАВА 9 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАНЦИОННЫХ СООРУЖЕНИЙ 9.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Соор у жение городских автоматичесIшх телефонных станций осу­ ществляется по техническим проеIпам, в которых определяются состав и объем оборудования, устанавливаемого на проектируе­ мой станuии, число соединительных линий с другими районными и узловыми станциями, стоимость оборудования и монтажа стан­ ции, планируется размещение оборудования в здании станции. Проектирование АТС долi1<но вестить на основе данных, полу­ чаемых в результате изысканий по станционным и линейным сооружениям. Однако, многие исходные положения техничесIюrо проекта А те определяются заранее в «генеральной схеме» разви­ тия телефонной связи данного города. Такие схемы разрабатыва­ ются только для сравнительно больших районированных сетей и обычно охватывают 15-20-летний период развития ГТС. В генеральной схеме решаются общие для всей сети вопро­ сы, такие, как определение : емкости ГТС по эта·пам ее развития в соответствии с нормами удовлетворения потребностей народного хозяйства и насел е ния в телефонной связи; 404
числа, емкости и местоположения районных телефонных стан­ циi 't, а также очередности их открытия; н а и б олее экономичной схемы межстанционных свнзей для по­ с л едова тельных этапов развития сети, порядка и сроIюв введения у злоп ого построения сети, введения нум.ерации большей знач- 11 ос ти; те рриторий узловых районов, их числа и емкости , очередности отк р ытия, местоположения узловых станций; способов обеспечения норм по затуханию при местной и м еж­ дугородной связи; требуемых - капиталовложен11й по этапам развития сети. Выбор схемы построения сети - один из наиболее важных вопросов. Определяющим фактором при этом нвля'ется общая ем­ кость телефонной сети города на данный пер и од ее развития . На начальном этапе развития городских телеф о нных сетей с ис­ пользованием АТС координатной системы можно ограничиться схемой , предусматривающей смешанное группообразование, при котором внутристанционные соединения устанавливаются через одну ступень Г И, а межстанционные - через две (рис. 9.la). Районные А те связываются по принципу «каждая с каждой», ну м ерация абонентских линий - 5 - значная. Если для всех нап р ав­ лений , включаемых в выходы ступени /ГИ, будет выделено по од­ ной группе выход ов (т . е. D=20) и каждая РАТе будет иметь tмкость 10 ООО номеров, то с учетом того, что две группы выхо­ дов должны быть пр ед н азначены для в ключения ел к АМТе и Уе'с и для нумерации этих направлений выдел е ны индексы 8 и О, предельная емко сть ГТС составит при 5-значной нумерации 80 ООО номеров. Полное использование прннятой на данном этапе развития но­ мерной емкости сети, точно так же, как и емкости , которую можно получить при данной схеме группообразования, обычно никогда не практикуетсf!. Считается, что переход на большую значность нуме­ рации и . след ующую по емкости схему группообразования целесо­ образно начинать при задействовании около 70% предельно во з­ можной емкости по нумерации и группообразованию . И поэтому · схему рис. 9. la, I,ак указано выше, пр им еняют при емкости сети до ·50 -60 тыс. номеров. Дальнейшее развитие сети может быть осу ­ шествлено путем перехода на группообразование с двумя ступеня­ ми ГИ как для межстанционных, так и для внутристанционных сое ­ динений (рис . 9.16) . В этом случае, ес л и на всех возможных направлениях, включае­ мых в выходы ступени /ГН, ограничиться доступностью D=20 и ем­ кости всех РАТе оставить равными 10000 номерам, то предельная емкость сети с оста вит 18 • 1О ООО= 180 ООО номеров. Межстанцион­ ные связи осуществляются по принципу «каждая с каждой», нуме­ рация абонентских линий - 6-значная (или 5-6-значная) . Если окажется целесообразным увеличивать емкость районных А те до 20000 номеров (см . рис. 8.10), то емкость сети может быть и боль- шей • 405
Следует отметить, что в том и в другом случае необходимо при разработке генеральной ~хемы рассматривать различные в~риан• ты п_остроения телефоннои сети с учетом конкретных условии дан• ногсi города и определять оптимальные сроки перехода на схем~ IГИ Н=2; JJ=ZO К АМТС; !ICC ~ H:.._= ..::..tf.: ... .;-= -:0_ = ::.. ..ZO__~ I( ЛГИ ilругцх РАТС H=fO; :0=20 пrи АИ-----.---t От IГИ iJp!Jzиx РАТС а) IГИ Н=2; JJ ~FO АМТС; !ICC 1---Н-_;- ' ~7 -= --;-=:0_=.:..:20'------➔ I< лги ifP!J3ЦX РАТС Н= 1; :0=20 АИ H=to; :О= 40 H=fO; D=40 АИ _______, От ПИ РАТС l_. _. !!ВС clJocгo !lf!_ От IrИ РАТС с!fовао !!Р J) Рис . 9.1. Ступ ени ги А тек на сетях различной еМJ(ОСТИ: а) АТСК с одной-двумя ступенями ГИ; б) АТСК с двумя ступенями ГИ; в) АТСК с двумя-тремя ступеня~и ГИ с двумя-тремя ступенями ГИ с одновременным введением узлов вхо• дящего сообщения УВС. В некоторых случаях этQ может оказатьс я целесообразным задолго до исчерпания возмож11остей развития се­ ти с двумя ступенями Г И и связи между РА ТС по схеме «каждая с каждой». На рис. 9.lв показана примерная схема со смешанным группо­ образованием на сети с УВС. В11утристанционные соединения fl сое­ диненин с абонентами РАТС своего УР про ходят ,rерез две ступе­ ни ГИ, соединения с абонентами других УР - через три ступени ГИ . При показанном на этой схеме числе УВС н РА ТС и распре­ делении доступностей будут использованы все группы выходов 1<01\1- мутационного поля всех трех ступеней Г И и общая емкость ГТС составит 4-10-10000+10-10000=500000 но1v1еров . Как показано ранее (см. рис. 8.15), внутриуз лов ая связь со п с- ('· ми или только с некоторыми станциями своего У Р может бL1ть ор - 406
rа1111зована через свой УВ С . Д ля цальнейше г о развития сети, по­ строен 110й по схеме рис. 9.1 в, можно высвободить несколько групп т,1ходов, используемых для «прямых» направлений к РАТС свое- 1·0 У Р, организовав связь с ними через свой УВС, что позволит . u6разовать на сети новые УВС. Предельной емкостью ГТС с узлами входящего со о бщения i1 G-з11ачной нумерацией принято считать емкость порядка 500 - G00 тыс. номеров. Легко видеть, что если все внутриузловые связи организовать через свой УВС, оставив одно направление поля 1Г И с D =40 для внутристанционной связи, и присвоить всем направле­ ниям к УВС (в том числе и к своему УВС) доступность D=40, то 11редельная емкость сети составит 800 ООО номеров. Разумеется, при переходе на некоторых направлениях 1< доступ- 1юсти D=20 и введения 7-значной (или смешанной 6-7-значной) нумерации общая емкость сети при трех ступенях Г И может быть зна чительно увеличена. В практике проектирования, однако, при­ нято, что при достижении на данной сети емкости 500- 600 тыс. но­ меров дальнейшее развитие ведется по схеме с двумя узлами пу­ тем организации в узловых районах узлов исходящего сообщения УИС. На рис . 9.2 приведено сопоставление числа ступеней ГИ, __ 1'---,--,--''>►lf-E,_1_-..c..2_,,.~i-.,~__:_2::___➔.,..J.,1....2::_-~з. . . .+ -1 , .,__.-"з'----'-t;_ _,, .., 1 1...., _ __; _4 _ _,~i 1/uсдо cm!JПetteu I rи 1 1 1 1 1 1 1 i:-. "'знач I б-7-знач. 1 1 1 1 1. u·v- ·,. \ ,. ;,- 1 7-J,'fШI. 1 4-Jtraч., 1. 1 S-Jнач. : • : ~ 1 6'-з1шч\ , 1, I "'\ Н!fмерацоя1 1 1 1 1 1 11 1 11 1 1 1 1• Е1,1кость 104 , 1 110"1 11051 \ 1(]7 сети11 1 1 1 i' 1 о,в-101/ ,но" в-10" 1,2-105 ,но5 в'ш• t,2·!0 6 8-1(1° Рис . 9.2 . Сопоставление числа ступеней ГИ, значносги нумерацн-и и ем!{ости сетей ГТС значности нумерации и принятых в практике проектирования емко­ стей сетей ГТС при использовании оборудования типа А ТСК (АТСК-У). Таким образом, при разработке технического проекта станцион­ ных сооружений новой районной АТС в городе, для которого _ раз­ работана генеральная схема развития, не требуется решать зада­ чу выбора числа ступеней Г И на проектируемой станции, значно - . сти нумерации, типа коммутационной системы, структуры сети. Все остальные исходные данные, необходимые для разработки техни­ ческого проекта, должны быть определены в результате изысканий, проводимых на месте будущего строительства. Так должны быть установлены или уточнены: начальная и конечная емкость АТС и структурный состав або­ нентов. число, тип и емкость подстанций, число таксофонов, число, 407
тип и емкость УТС,' для которых проектируемая АТС является опорной; существующая структура сети - число станций, узловых рай ◄ онов и узлов , распределение станций по JIP, емкости станций, способы организации внутриузловой связи; структурный состав абонентов действующих станций, величи­ ны возникающих потоков, распределение направлений в поле !ГИ 1 данные для расчета поступающей нагруз к и: средние значения числа вызовов, длительности разговоров по категориям абонен• тов для дневно го и вечер него ЧНН; данные для расчетов потоков межстанционного сообщения - матрица межстанuионных потоков всех станций, действующих на сети , данные о динамике изменений потоков за предыдущие пе­ риоды развития сети; данные для расчетов оборудования междугородной связи - ' u u число каналов по r<аждои из систем междугороднои связи, наг ◄ рузки на ЗСЛ и СЛМ действующих станций. При невозможности получения данных, необходимых для рас­ чета поступающей нагрузки и ее распределения, можно полъзо­ ваться «Нормами технологического проектирования», разработан• ными Государственным институтом по изысканиям и проекtиро'• ванию сооружений связи «Гипросвязь». 9 .2 . ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА АТСК Последовательность раз.рабатки Разработка технического проекта станционных сооружении АТСК начинается с составления ф ун кциональной схемы станции. Ф ункциональна я схема представляет собой чертеж, на котором условными обозначениями показаны коммутационные и управля­ ющие устройства и их функ цион альные связи, указываются все виды линий, подводимых к проектируемой станции, и те устрой­ ства, к Iюторым эти линии подключаются. На основе функциональной схемы разрабатывается схема рас• пределения нагрузок, рассчитывается число линий, приборов, бло­ ков. · На последующих этапах проектирования функциональная схема дополняется и уточняется в соответствии с результатами расч етов, в частности, на ней проставляется количество линий, приборов , блоков. • Порядок разработки функциональной схемы рассмотрим на примере АТСК - У, проектируемой на сети с УВС в соответствии со схемой группообразования (рис. 9.lв). Емкости проектируемой и действующих станций примем равными 1О ООО номерам. нуме­ рацию абонентских линий - 6-значной. Как показано на рис. 8.15, ннутристанuионные соединения на та1<ой сети устанавливаются че­ рез две ступени ГИ, внутриузловые - либо на.прямое чере_з две ступени ГИ, либо через «свой» УВС, т. е. через три ступени ГИ. 408
Со д 1111ения с Ате других узловых районов через три сiу- II 'I1и [И. \lри условии, когда схема группообразования на данной ГТС u11p деле на в генеральной схеме, главная задача разрабопи функ- 1t11 011ал ьной схемы - нахождение наиболее экономичного распре­ Ж'JJения групп выходов (доступностей) на ступени / Г И. Это не­ обход имо при любых схемах группообразования и в некоторых · ;Iучаях не только на ступени IГИ, но и на других ст уп енях гр уп- 11 овог о искания. На сети с УВе (а также на сетях с УИе . и УВе) необходимо тяюке выбрать оптимальную схему внутриузловой связи, опреде­ ; I ив станции, соединение с которыми осуществляется через свой УВ е, и станuии, соединения с которыми должны проходить по « прямым» пучI<ам ел. После решения этих основных вопросов определяются спосо­ бы ВКJ!Ю чения ИСХОДЯЩИХ и ВХОДЯЩИХ ел УТС, способы включе­ llИЯ таксофонов и рассматриваются некоторые другие вопросы. На се тях с УИС решаются проблемы, связанные с формированием направлений от проектируемой станции к узлам исходящего сооб­ щения. Распределение доступностей по направлениям Сущность распределения доступностей можно с формулировать следующим образом. Пусть имеется Q групп выходов, которые требуется распределить между п направлениями т а к им образом, п чтобы суммарная стоимость соединительных линий К = ~ vici бы - ~=I ла минимальная при условии ~ q; = Q. Здесь q; - числ о групп вы ­ ходов пол я блоков IГИ, предоставляемое i- му направлению (для f)л оков ГИ 80Х 120Х400 q = 1, 2, 3 соответственно доступности D = 20, 40, 60); v; - число линий, определенное для доступности D;; с; - стоимость одной линии в i - м направлении, включая стои­ мо сть кабеля, комплектов РСЛ и оконечного 1<0ммутаuионного устройства (вход3) последующей ступени искания. Для многих практических расчетов можно ограничиться рас ­ пределением доступностей только по двум град ациям D = 20 1-1 D =40, поскольку применение доступности D =60 дает лишь не­ з начительное увеличение среднего использования линий. Пусть нагрузка, поступающая на направления 1, 2, ..., i, ..., п, равны у1, У2, ..., у;, ..., Уп; затраты на одну линию равны С1 , с2, ..., с;, .. ., Сп. Прежде всего установим, сколько направлений из общего числа направлений п можно включить с доступностью D=40. Если п I - чнсло направ ле ний с досту пностью D=20 (q= 1) и 11 2 - число направлений с доступностью D.=40 (q=2), то, оче­ видно, n1 +n2=n и n1 +2n2 = Q; отсюда n2= Q-n. Задача сводится к выбору таких п2 направлени й из общего числа п направлений, при I< оторых суммарные затраты будут минимальными . Для этого: 409
определяют число линий для каждого из п направлений при доступности D = 20 - Vi(20J и при доступности D = 40 - Vi(4o); рассчитывают стоимости пуч1<0в линий по всем направлениям при D=20 и D=40: K;c20J=V;c2o)C;, K;c40J=V;c40Jc;; . определяют разности ЛК; = К;с20)-К iс4о); из ряда ЛК,, ЛК2, ... , ЛI<;, ЛКп выбирают n2 наибольших зна• чений и соответствующим направлениям присваивают доступ• ность 40. Задача оптимального распределения досчпностей в общем ви• де, когда имеется возможность иметь т градаций досту пност и , решается с помощью ЭВМ. В этом случае требуется минимизиро• вать общие затраты на СЛ по всем п направлениям, имея в ви• ду, что число линий на любом из направлений может принимать m раз личн ых значений соответственн о т градациям доступности D, <D2 .. . <D; ... <Dт. Алгоритм нахождения оптимального по 1<а• питаль ным затратам распределения до-ступности разработан с уче­ том того, что зависимость числа линий от доступности при фик­ сированных зна ч е ния х нагрузки и потерь является монотонно убы­ вающей функцией . Предполагается также, что Di+1-D1= ЛD = const (j = 1,2, ...,m). Алгорит м представляет собой направленный перебор допустимых решений. Вместе с исходными данными в ЭВМ вводится не1юто­ рое пр едв арительное возможное распределение групп выходов (доступностей) по направлениям 1, 2, 3, ... , k, ..., п, при это м, например, направлению 1 была присвоена доступность D1, ;, а на­ правлению k - доступность D,i, ;. Это предварительное распреде­ ление улу чшается - п утем последовательных приближений след ую­ щим образом. 1. Выбирается из направлений 1, 2, 3, ..., k, . .., п направление, 1юторо му при начальном распределении · была присвоена доступ­ ность D 1, большая чем D1 . Пусть это будет 1-е направление, т. е. D,, ;. На этом направлении доступность уменьшается на ЛD. Для новой досту пности 1-го направления D, , u-1) рассчитываются до­ полнит ель ные затраты на устройство СЛ в этом направлении К1, c;-1J-K1 , ;, обусловленные уменьшением доступности с D1,; до Dц.i-- 1)• 2. Среди остальных направлений (2, 3, . . ., k, ... , п) выбиряет• ся направление, которому первоначально присвоена доступность, меньшая, чем Dm . Пусть это будет /г-е направление, т. е. Dn, ;<D,n, Доступность D1t, j увеличивается на ЛD, т. е. до значения D1ic.i+i), и рассчитывается величина снижения затрат на k-м направлен ии Кп, ;-!<,,. C .i+t), обусловленная увеличением доступности. 3. Дополнительные затраты на 1-м направлении сравниваются со сниж е нием з,атрат на k-м направлении. Если к1. и-1) - 1<1.; < кk.1 - кk. <i+l)' (9. 1) то начальное распределение улучшается: направлению 1 присваи­ вается доступность D1u-1), а направлению k- доступность D1,, U+JJ• 410
Если неравенство (9.1) не имеет места, то вычисления продол­ жаются, начиная с п . 2: рассчитывается вели чин а экономии, по­ лучаемой при увеличении доступности на ЛD на других направ­ JIс 1шях, где первоначально была предположена доступность, мень­ шая, чем максимально возможная D,п, Эти вычисления про дол ­ жаются до тех пор, пока не будет удовлетворено неравенство (9.1) либо пока не будут перебраны все направления 2, 3, . . ., т с до ­ ступностыо, меньшей Dm. В этом- втором случае на направлении / оставляется доступность, намеченная при предварительном рас­ пределении D,, 1, и из дальнейших вычислений это направление исключается. 4. Вычисления, аналогичные вычислениям пп . 1- 3, выполня­ ются,· уменьшая доступности на величину ЛD пос лед оват ел ьно на 2, 3, ..., п направлениях, не исключая и тех направлений, для Iюторых в предшес тву ющих цикла х расчетов было принято реш е ­ ние о целесообразности увеличения их доступности . После полного перебора всех . направлений мы получаем та­ кое распреде ление доступностей, при котором любое во зможное изм енение доступностей при сохранении постоянного числа ра с ­ пределяемых групп выходов поля ГИ и числа направлений уве­ личивае т суммарные затраты на СЛ по направлениям, В!(Jiючаемым в выходы ст упени Г И. Результаты оптимизации не зависят от начально го распредел ения доступностей. Схема алгоритма, поясняющая сказанное, приведена на рис . 9.3. Этот алгоритм многократно используется в программах оп ­ тимизации структуры сетей межстанционных связей ГТС, пост­ роенных на АТС координатной системы. Оптимизация стру1tтуры внутриузловой связи Вторая задача, возникаю щая при разработке функциональной схемы А ТСК на сети с УВС, - это нахождение оптимальнои по капитальным затратам схемы внутриузловой связи. Пусть в узло­ вом районе на ГТС с узлами входящего сообщения проектирует­ ся несколько новых АТС координатной системы. Для всех проеI(­ тируемых и существующих АТС известны: число направлений межстанционной связи, которое необходи­ мо образовать в коммутационном поле ступени !ГИ; число групп выходов, которые можно использовать для обра­ зования этих направлений; интенсивности всех исходя щих потоков телефонной нагрузки; стоимости линий по каждому направлению и стоимости тран­ зитного оборудования УВС и о,юнечного оборудования (/l/ Г И) на к а ждую входящую линию. Необходимо выбрать такую схему связи проектируемых стан­ u и t, между собой и с де11с твующими в этом УР станция ми, чтобы суммарные затраты на новые ме)кстанционные СЛ по всем нап­ равлениям - вну-триузJi о вым и межузловым --с- были бы мини­ мальными. • Примем, как очевидное, допущение, что выбор способа 411
В808 11схо8ных оанных Органuзацuл 11,uкла 2 f по числу нащ;а!J.:. лениt1 групп·о!Jого цс кания п Выбор по цикл!/ f J 01/СреrJно го i-го напра6- 11енил, i= !;2; ···:n !lменьшение ilocm!ln- 4 ностu на i-м напрао­ лении H(l, ilD Расчет rJополнитепь - б 1tых капитальных зат- рат на i-м напраtlлении . Одган11Jация цикла 7 2 по 1/IJCЛ!J напраdле1111.й. группоtlого иска ния п Выбор по цикл!! 2 8 очереrJного !< -го нап- раtfления, k=t;2; · · ·; .-, Нет 10 !ldели'fение rJоступ- ности на напраllлеt11ш kнадD Да Да Jl,a 12 Расчет знономuu затрат н11 lr-м 1taпpatlлe11u11, ' .!/Л!/Ч Шение нa'IOПbtlOiJO !+ t1опустuмо110 peшettuя Расчет C!JMMapttыx 1 капитальных :затрат 7 на IJcex напра/Jленuлх rи • 18 llечать реJультато8 Конец peшettuл Рис. 9.3 . Схема алгоритма оптимального распределения доступностей на сту­ пенях ГИ, 412
1·н11з 11 к а ждой отдельной станuии со всеми остальными станци-я­ мо cuo ero УР не зависит друг от друга. Следовате J1 ь'но , зада•1а ()1 1 ·1· 11м11 за ции может решаться для каждой отдельной· АТС неза- 1,11,· 11мо от того, как она решается для других АТС это г о УР. Алгоритм оптимизации внутриузловой связи предусматривает 1•;1'дую щую последовательность расчетов . 1. В качестве исходного варианта принимается вариант с ор- 1' t1 11и за цией связи проектируемой ATCi со всеми остальными став - 1\IIЛ ми 1, 2, .. ., k через УВС (рис. 9.4), для чего в поле ступени Рис . 9.4 . К оnтимизаuии схемы внутриузловой связи !ГИ выделяется одна группа выходо в D=20 для вr<лючения пуч­ н а СЛ к «своему» УВС. Производится оптимальное распределе - 11ие оставшихся групп выходов и вычисляются суммарные затра­ ты по всем направлениям СЛ, включенным в поле !ГИ АТС,, /(1ги . Далее производится оптимальное распределение емкости поля ступени /JГИ УВС и рассчитываются суммарные затраты по осе м направлениям СЛ, включенным в выходы УВС, К11ги. Сум ­ марные затраты составят Ка = К, ги + К11 ги. 2. Исходный вариант, при !{Отором все внутр иузлов ые связи от Л TC i осуществляются через УВС , изменяется путем введения пря­ мо го напра вления от АTCi к АТС 1. Так как число направлений СЛ , включаемых в поле I Г И АTCi увеличилось на одно, заново перераспределяю тся группы выходов поля 1Г И, затем рассчитыва­ ются затраты на всех направлениях, включаемых в поле !ГИ AT Ci и в поле IIГИ УВС, и рассчитывается новая стоимость К 1 . Вы числяется разность Л, = Ка- 1(1. Если эта разность положитель­ на, то ее значение и код прямого направления запоминаются. 413
3. Исходный вариант изменяется введением прямого . направ­ ления между АTCi и А ТС2. Таким же образом вычисляются сум­ марные затраты /(2, определяется разность Л2=Ко-К2. Анало­ п1чно перебираются все возможные другие направления от АTCi к АТСЗ, АТС4, ... , АTCk и вычисляются разности Л3, Л4, ... , Лh, По­ ложит ельные значения разностей и соответствующие и.м коды станций запоминаю-гс-я. 4. ПоJJожительные разности Л 1 , ... , Лh располагаются в порядке убывания их значений . Направление, которому соответствует наи­ большая положите ль ная разность, вводится как прямое независи­ мо от результатов всех последующих вычисл ений . 5. Полученный в п. 4 вариант принимается за новый исходный вариант. Рассматривается второе прямое направление, соответст­ вующее следующей по величине положительной разности, и прове­ ряется э1< ономическая целесообразность его введения . Если вновь рассчитанная разность положительна, то данное направление вводится в схему вн утриузловой связи как прямое независимо от результатов последующих расчетов и полученный вариант при­ нимается как новый исходный вариант. Ра счеты по п. 5 повторяются до тех пор, пока вновь получен­ ное значение очередной разности не станет отрицательным или по­ ка буд ут введены все прямые направления, соответствующие п·оло­ жительным разностям. Суммарные затраты, полученные по окон­ чании расче1'ов поп. 5 при доступности от ATCi к YBC-D=20, обозначив К2о, запоминают,ся. 6. Вычисления по п. 1-5 повторяются для значений доступно­ сп1 на направлении А TCi - УВС D=40 и D=60. Определяются соответствующие суммарные затрат ы К4о и Кво, 7. Производится расчет суммарных затрат для варианта сое• динення ATCi со всеми АТС своего УР пучками прямых CJI Кпр (г. е . ,при доступности от АTCi к УВС, равной нулю) . 8. Сравниваются значения затрат /(20, /(fo, К6о, Кир- Вариант с минима J1ыrыми затратамп принимается как оптимальный для ATCi. 9. Расчеты по пп. 1-8 повторяются для всех проектируемых координатных АТС в данном узловом районе, после чего вычисля­ ются затраты по оптимальной схеме внутриузловой связи дJJЯ это- · го УР. Программа, составленная _по описанному выше алгоритму для · ЭВМ «Минск-22» , позволяет выполнить все расчеты для одного j,'p (число станций fl = 10) примерно за 20 мин. Принимая то или иное решение по результатам расчета, проектировщик должен учитывать не только стоимостные характеристики вариантов, но и целый ряд других факторов, таких, как вQзможности использова­ ния с у ш.ествующих сооружений сети, условия последующего раз­ вития сети, степень заполнения констру1пивных емкостей кабелей, реальные условия организацин строительных работ и т. п. 414
l ltitto•ropыe дополнительные вопросы 11 ;1 Gоль шинстве ГТС до настоящего времени действуют декад- 1111 111:11 ·овы е АТС типа АТС-47 и АТе-54, и при разработке ф унк - 111щ11аJ1L,ной схем ы необходимо решить вопросы связи их с прое 1<- 111ру мой АТеК. Связь от АТСК. к АТСДШ может быть обеспе- 1 11•щ1 Jiибо путем установки на А тек абонентских регистров АРБ, 11оторые м огут передавать адресную информацию искателям ЛТСДШ батарейными имп ул ьсам и , либо путем установки на ел 1< Л тедш релейньiх комплектов ПКН, к которым под1< лючают- 1·11 11 ходя щие регистры ИРД. Эти регистры принимают от ·або- 11Р11тских регистров АР адресную информацию многочастотным · 11<>соб ом и выдают ее в сторону А тедш батарейными и мпуль- 1 · 11ми. Выб ор того или другого способа связи определяется в основ- 11ом соо тношением емкостей Атедш и Атек. на данной сети . На тех ГТС, где задействованная емкость А ТСДШ велика (например, (iоле е 30-40% общей емкости), применение схемы с ИР Д приве­ ;10 бы к тому, что большая часть нагрузки, направляе м ой от 1\ТС К. к др у гим станциям, обслуживалась бы двумя регистрами. В результа те начальные затраты возра стут, а надежность уст анов­ J 1 с 11ия соединений с А ТСДШ без услов~-:о умень ши тся. То ль ко при 11 аJ1 ичии на сети ограниченной емкости АТСДШ (например, до 20--25 % общей емкости) мо ж ет оказаться целесообразны м приме- 11с 11ие схемы с ИРД . Вопрос о выборе способа установления соединений от А тек: к лтед Ш дол жен решаться с учетом конкретных усло в ий развития дан ной сети, в часп1ости, с учетом перс п ективы замены уста рев- 111его оборудования А тедш соврем е нны м и коммутационными сис­ темами . Сое динения от АТСДШ к АТеК. обслуживаются в ходя щими регистрами ВРД (ВРДБ), подключаемыми через ступени РИВ (в · 11стем е АТеК.-У), или же «же стко » (в системе АТеК.) к ком п лек ­ ·1ам П КВ соединительной линии . В се эти п риборы у стана влнв ают­ сп на стороне АТС!(. На сетях с УВС вход·ящие регистры моrут Gы ть уста н овлены на входах к ступени Г И УВе, если на УВС ттре­ Jt у смотрено толы<0 координатное оборудование. В этом случае 11 РД должен пр инимать пять цифр. Если функциональная схема 11 ро ектируемой АТС К предусматривает включение подстанuий или УАТе , рассчитанных на прием адресн ой информации батарейны­ ми импульсами, то входящая свя зь от А тедШ должна обслужи­ ватr,ся регистрами ВРДБ. При разработке фуню..1.ион альной схемы может возникнуть воп­ J•Ос о способе подключения таксофонов, которые, как известно, мо~·у т подключатьс я либо непосредственно на входы ступени !ГИ 1 1ерез комплекты И ШI(T, либо в поле блоков АВ ступени · абонент­ ског о искания. Поскольку таксофоны двустороннего действия не нолучили распространения на ГТС, второй способ подключения таксофонов не представляется целесообразным. Включение их в 415
абонентские блоки может быть оправдано при условии грузки на каждый таксофон либо при необходимости дополнительных таксофонов сверх предусмотренного ч1 1сла комплектов ИШ КТ. 9.3 . РАСЧЕТ ПОСТУПАЮЩЕЙ НАГРУЗКИ Исходные данные низкой на­ установки проектом Для определения объема коммутационного оборудования теле­ фонных станций прежде всего необходимо иметь данные о возни­ кающей на станция х нагрузке, о ее распределении по направлени­ я м и о нагрузке, поступающей с других станций или узлов. Под поступающей нагрузкой понимают наг.рузку, создав аемую все.ми источниками нагрузки, подключенными к данной станции, т. е. линиями абонентов народнохозяйственного и квартирного секто ­ ров, исходящими соединительными линиями УТС, по которым по­ ступает нагрузка от абонентов УТС, имеющих право внешней свя­ зи, и линиями таксофонов. Для расчета п оступающей нагрузки н еобходимо иметь следующие исходные данные : число телефонных аппаратов народнохо- зяйственного сектора Nн.х число телефонных аппаратов квартирно- го сектора Nк число таксофонов, предусмотренных на данной станции N,, число· абонентов УТС, и:v1еющих право внешней связи, для которых проектиру- емая АТС является «опорной» N-1то среднее число вызовов в ЧНН для каж- дой категории источнИ!{ОВ Сн.х, Ск, Ст, Сутс средняя продолжитель ность разговоров В ЧНН тR.X, тК, Т.r, т УТС дол я вызовов, заканчивающихся разго- вором Кр Перечисленные исходные данные определяются изысканиями при разработке проекта линейных сооружений и статис_т и ческими наблюдениями на действующих АТС данного города, производи­ мыми эксплуатационными организациями. При отсутствии таки~ данных можно воспе>льзоваться с_редними значениями величин Ci~ Ti и Кр, приведенными в Нормах технологического проектирования НТП 327-68 для городов с различным числом жителей и раз лич­ ным соотношением ожидаемого числа абонентов народно х озяйст~ венного и квартирного секторов. При получении данных статисти­ ческих наблюдений следует иметь в виду, что на АТС, с разным структурным составом абонентов, ЧНН может иметь различное положение во времени , например, в период между l 0-12 ч на станциях с преобладанием абонентов народнохозяйственного сек- 416
·1· ор ; 1 н в период 19-21 ч на станциях, обслуживающих жилые p.ii'1 0 1 1ы города . В о многих случаях нагрузка, создава емая на станциях, имее1 JtlНi ЧНН. Посколы(у абоненты различных категорий равномерно ра с 11р ед~ляются по тысячн ы м и сотенным гр уппам, для расчета •I11 с.11а 1Зходов сту п ени !ГИ достаточно иметь данные по одному l/(111 с большим значением поступающей нагрузки . Однако для 0 IIр еделени я числа межстанционных линий могут потребоватьси щ111I1ыс для опр ~д~ле ния нагрузки и во второй ЧНН. На больших ·ст ях с узлами может оказаться необходимым иметь и полны е « 11рофнлн» нагрузок. Нагрузка на входы сту пени / Г И Поступ а ю щ а я нагрузка для i- й ка тегории источников Yi может Выть определена из выражени я Yi=N;c;t;, где ti - среднее врем , 1 заняти я в ходов !ГИ о пр еделяет ся по формуле (9.2) Здесь а - коэффициент , учитывающий продол житель ность за- 11ятия входов / Г И вызовами, которые не закончились разговором; l c.o - средняя длительность слушания сигнала «Ответ станцин»; пlп - число набираемых uифр и среднее время набора одной щ1ф­ ры; fм - вре мя установления соединени я (т. е. суммарно е время ожи дания и действия в сех маркеро в, начиная с маркера !ГИ; tв­ сред няя про должительность ожидани я ответа вызывае мо го або­ rrента (в случае состоявшегося р азговора); to -,- средняя длит елr,- 1rость задержки приборов соединительного тракта после оконча - 11ия раз говора (после «отбоя» ). Коэффициент а завис ит от средней длительности разговора Т н доли вызовов, закончившихся разговором Кр . Значения его прн­ nедены на рис. 9.5. Для декадно -ш аговых АТС значение коэффи ц 11- Рис. 9.5. Заоисимость ко­ эффициента а, учи ты ва­ ющего вызовы, не з акоf !· чившиеся ра з говора ми . от продолжител ьности раз . говора Т 14 Зак. ЗН оС T,ZO Т,18 Т,1 6 7,14 Т,12 " "-- "-- ,о[ д i',.._ ~~а .:.::::.. .5i :?~ ..... ........ -..._ ~r---..... "'.3'.:,:• -- r-.. r--... r-. ::: :.. г--- ~ ......... -- r---.. ~ -- !~-%' ·-- ,.__ ' -- ~ 6'о;,: ,.__ ~~ -- r--.. т.с 100 710 IZO /JO 417
сита а считают. постоянным, равным 1, 1 (НТП -328). Для расчетов по ф-ле (9.2) принимают tс.а=З с; fн= 1,5 с; tn=7 с; ta= 1 с. Среднее время установления соединения fм может быть опреде­ лено исходя из суммарного времени ожидания подключения мар](е• ров и среднего времени занятия маркеров, участвующих в установ­ лении соединения . Рассчитав значения Yi для всех категорий · источников наrруз- 1ш, мы получим общую пост уп ающую нагрузку для общестанцион­ ного ЧНН, т. е. нагрузку на входы ступени !Г И~ увх!ГИ=ун.х + ук+уr, +у:ПС• (9 .3) Нагрузка на выходах ступени / Г И Расчет нагрузки, поступающей на выходы ступени lГ И, про из• водят из соотношения ср едних значений времени занятия вы хода /ГИ - tnыx и времени занятия входа IГИ - tш,, (9 .4) Среднее время занятия входов определяется из соотношения tвх rrи = увх IГИ /"'2.N;Ct, (9.5) Среднее время занятия выходов можно принять равным tвых 1 п1 = = tвх I rи - Uc.o-f--ntн+0,6). Здесь 0,6 с - среднее время установле­ ния соединения через ступень /ГИ, п - для вызовов, направля.е­ мых к А тек, равно числу цифр набираемого номера, а для ВЫЗО· вов I{ АТСДШ - числу цифр станционного кода. Зная типы станций на сети, их число и емl(ости, можно опре­ делить среднюю величину уменьшения средней длительности за• нятия при переходе от входа ступени к выходу и рассчитать наг­ рузку на выходах ступени IГИ. 9.4 . РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК Одной из наибо·лее сложных задач проектирования АТС являет­ ся распределение поступающих нагрузок по направлениям меж­ станционной связи. Ввод в действие новых Ате приводит к обра­ зованию новых потоков телефонной нагруз к и от действующих 1 Ате. Ка1< показывают наблюдения, потоки нагрузки к новым стан- циям образуются в значительной степени за счет перераспред еле• ния потоков к действ ующим станция м. Это обстоятельство вызы­ в~ет необ ходим ость расчета при проектнровании новых АТС и по­ токов существующих АТС. Методы распределения нагрузок по направлениям меж станци­ онной связи детально рассматривал~сь в курсе «Теория телетра• фика». Здесь мы 1<оснемся некоторых вопросов, непосредственно относящихся к проектированию АТС. При распределении поступающей нагрузки по направления,~ необходимо отдельно учитывать потоки к АМТС и !{ УСС, пос• 418
om,1<y закономерности, установленные для межстанцнонных пото- 1\ОВ, 1< ннм не могут быть отнесены . Потоки к АМТС и Уее не пе­ рt•рr1с11ределяются с ростом сети, и можно ожидать дальнейшего ро с та нагрузки на АМТе с ростом автоматизации междугородной · 11нз11 11 нагрузки на УСС с расширением служб сервиса. Нагрузr<у Уусс определяют по аналогичным действующим стан- 11,1,nм сети с учетом предполагаемого увеличения. Нагрузку к /\МТС У зсл можно рассчитать, задавшись средними значенинми чис­ .11н, длнтельности разговоров и процессов установления междугород; 111,r x соединений для абонентов различных категорий. При отсутст­ в1111 таких данных можно исходить из величины удельной межцу­ городной на грузки, задаваемой на основе статистической обработ­ ,ш д_анных междугородной станции . В практике проектирования 1111огда 11сходят из нормированной загрузки каналов междугород• 11 о й связи, р21спределяя исходящую (на ЗСЛ) и входящую (на CJIM ) нагрузки по районным АТС сети. В св язи со сказанным при определе1-111и величины поступающей r1 а rрузю1· проектируемой станции необходимо уточнить, учитывают J111 данные о среднем числе вызовов и продолжительности разго­ вора сообщение, направляемое по ЗСЛ 1< АМТС. При необходимо ­ ст,r следует соответственно увеличить нагрузку, поступающую на /ГИ. "}'·-- Так!lм образом, исходящая нагрузка, которую необходимо рас- 11реде.пять по направления111 межстанционной и внутрнстанцион- 1юй связи, определится как Унсх = у.выхJГИ - УЗСЛ -УУСС • .. (9.6) Ка1< указы в алось, открытие новых станций на сети приводпт к не ­ r<оторому снижению нагрузо 1< между действующим!I станциями се­ ти. Одна1<0, поскольку формирование новых потоков происходит n e cr,мa медленно, нельзя одновременно с вводом в действие но­ пых станций уменьшать число ел между «старыми» станциями. Всяко е уменьшение числа межстанционных ел может предусмат­ р11ваться в проектах только после того, как длительными наблтоде-- 1r11ями установлено, что потоки между старыми станц11ями дейст­ u1пельно СНИЗИJII-IСЬ. Из рассмотренных в курсе «Теория телетрафика» методов рас­ пределения нагрузки наиболее обоснованным можно считать ме­ тод нормированных коэффициентов тяготения (НКТ), посколы<у эти коэффициенты, рассчитанные по результатам статистическ их п аб люденпй на текущий момент времени, сохраняют свое значе- 1111е в течение ближайших этапов развития сети. Это дает возмож­ н ос ть назначать НК.Т направлениям межстанционных связей про­ с1<тируемых АТС по аналогичным - действующим АТС данной сети 1. 1 «Аналогичными» с точки зрения межстанцнонной связи счIпают станщ1и, 11 ме ющ11е одвнаковую емкость, одинаковый стру1пурный со став и сточш11<ов наг­ р уз1< и, одинаковые или блюкие по вели<II•Iне удельиые нагрузки, примерно одн" шшовое удаление АТС от центральной части города. /4'" 419
Следует отметить та,юке наличие определенной зависимости меж­ ду нкт и расстоянием между станциями определенных катего­ рий. Все это позволяет распределять нагруз1<у проектируемых и пе­ рераспределять нагрузки действующих станций более обоснован­ но, чем с помощью других методов. Напомним, что по методу НКТ нагрузка от А TCi к АTCj опре­ деляется по формуле -У nuYвxi Уи - нсх 1-~~~- , ~ nuY"x i (9.7) i где Уисхi - исходящая нагрузка АTCi, определенная по ф-ле (9.6)'; У вх j - входящая нагрузка АTCj, обычно ее принимают равной ис­ ходяшей нагрузке; nij - нормированный коэффициент тяготения ATCi к ATCj. . Произведения nij Увх j суммируются по всем станциям сети (действующим и прое1пируемым), в том числе и по станции i. За­ метим, что nii = 1. По результатам расчета составляется матрица межстанционных нагрузок. На сетях с узлами величины нагрузок, поступающих на УВС, определяют суммированием нагрузоr< к станциям, входя• щнм в состав данного УВе. Точно та!{же поступают, определяя нагрузки, поступающие на направления от РА ТС 1{ УИС. Исследования внутристанционных пото1<ов пока зывают, что имеется определенная зависимость между долей внутристанцион­ ной нагрузки в общей исходя шей нагрузr<е А те Yi;/Y исх; и долей наrруз,ш станции в общей нагрузке сети Уисх ;/У сети- Установлена таюке не1<о торая зависим ость доли внутристанционного потока Уi;/Уисх i от соотношения числа абонентов квартирного и народно• хозяйственного сектора Nк/Nи.х- Все это позволяет при распреде• лении нагрузки проектируемы х станций вначале определить с большей обоснованностью внутристанционн ую нагрузку, а затем остальную часть нагрузки распределять по нормированным коэф• фнци ентам тяготения. Для того чтобы иметь все данные для расчета числа приборов проеюируемой АТС, необходимо иметь данные о распределении внутристанционной нагрузки и нагрузок, п ос тупающих от других станuий и узлов, по тысячным гр у ппам п роектируемой станции . Ранее говорилось о том, что источники нагрузки различных r«негорнй равномерно распределяются по тысячным группам. При этом условии можно считать, что как исходящая, так и входящая нагрузки распределяются поровну по тысячным группам. Если станция 1-(меет группы выходов, выделенные для под1<лючения вхо, дящих лmн11"1 пек и УТС, то входящу16 нагрузку распределяют по 10 00 - м группам пропорционально исходящим нагрузкам абонен• тов, включенных в эти группы. Подобным же образом распределяют входящую нагрузку от АМТС. Величина это~"1 нагрузки определяется при проект·ировании ·
Мt'iIщуrородных телефонных станций, либо используются данные 1 IIIа J I01 · 11чных по стр-уктурному составу существующих АТС. АТС 21 12 АМТС б !/СС 70 7[/ !!BC-J 70 !/ВС-4 20 IГИ !JBC-, f У,.,, 8 19 АТС 22 ~те J2 19 ATC·lJ 7о чz~в t1И Jxa fO !ПС /ПС..., 2 !!ВС 2 l.4тс22 1;: ~~ }{lт АТС ,__~о~_,,_2_5.......,___,лrи ..,_ flP J;l+;J" От AtC·ZZ Огп АТС ZJ fВ1 От АМТС пек 20 J Рис. 9.6. Схема распределения наrрузок А ТСК ем1<остью 8000 но­ меров (указаны прим е рные значения наrрузо1<, без расчета) После того как определены все внутристанuионные и все внеш~ ние исходящие и входящие нагрузrш, составляется схема распре­ деления нагрузок, которая является исходной для расчета числа линий и коммутационных приборов. Пример такой схемы приве­ ден на рис. 9.6 . Зна,rения нагрузок на этой схеме указаны при, близительно, без расчета . 9.5. РАСЧЕТ ОБЪЕМА ОБОРУДОВАНИЯ КООРДИНАТНЫХ АТС Исходные положения Конечный целью расчета объема станuионноrо оборудования является составление детальной спецификации, по которо11 пронз• водят заказ всего необходимого для монтажа станции оборудова, ния. Имея все данные по расчету, можно п риступить к разработ­ ке планов размещения оборудовиния и к составлению необходи• мых монтажных схем и рабочих чертеже1°1. Методы расчета чис.rrа приборов и линий подробно изучаются в курсе «Теория телетрафи­ ка» . Поэтому здесь мы рассмотрим толы{О вопросы, связанные с применением некоторых из этих методов для решения конкретных зада ч расчета оборудования, возни1<ающих при проектировании АТСК на гор·одских телефонных сетях. 421
В предыдущих разделах этой главы (9.3 и 9.4) были изложены способы расчета сре;:(них значений интенсивностей на грузок в ЧНН на . различных участr<ах соединительных трактов. В проектных ор ­ ганизациях Министерства связи СССР расчет числа пр иборов и линий производится по «рас четным» интенсивностям телефонных нагрузок, значение которых всегда больше средних интенсив но ◄ стей . Это делается с той целью, чтобы учесть возможные отклоне­ ния средних нагрузо1< в отдельные ЧНН (либо в отдельных груп• пах источников нагрузок) от средних значений нагрузок У, уста• новленных в результате длительных статистических наблюден ий . Для нагрузок, обслуживаемых полнод оступн ыми пу ч ками, расчетная нагрузка Ур= У+ 0,674 V У; для нагр узки , обслуживае• мых неполнодоступными пучками, Ур = ер У, где ер - коэффициент, завис ящий от нагрузки У, числа нагрузочных групп g, доступно­ сти D, потерь р и структуры блока ГИ. При полнодоступном пуч• ке относительная величина расчетной наг р узки уменьшается с уве• личением средней нагрузки; при неполнодоступном включении от• ношение Ур/У вначале уменьш ается, а начиная с некоторого со от­ ношения значений У, g и D, возрастает . Так, если НПД пучок в1<лючается в выходы блоков ГИ 60Х80Х400, то при g = 14, р=О,005 и D=20 для У=8,5 Эрл cp=l,25; для У=40 Эрл ep=l,16; для У = 100 Эрл ер = 1,25. Это объясняется тем, что коэффициент ср учитывает не только разделение обслуживаемой нагрузки по на­ грузочным группам, вследствие чего относительная колеблемость нагрузки по различным ЧНН возрастает. Учитывается также из• менение кроссировочного коэффициента (r<оэффициента уплотне• ния) НПД в 1<лючения при неизменном числе н а гр узочных групп, Поскольку для понимания методики и хода расчета объе ма оборудования I<оординатных АТС в известной степени безразлич, но, для каких зна ч ений интенсивностей нагрузок ведется этот рас• чет, в дальнейшем мы будем исходить из средних значений (мате, матических ожиданий) интенсивностей нагрузок. При расчете числа коммутационных и управляю щих устройств АТСК (АТСК-У) исходят из нормированных величин суммарных потерь, rюторые не должны превышать на городс[(ИХ тел е фонных сетях : при местной связи при связи с пригородной зоной 0,02-0,03 0,02-0,04 / при входящей свя зи от междугородной стан­ ции при связи с МТС по заказно-соедннительным линиям 0,005-0,006 0,005 В праrп,ше проектирования принято следующее распределение доп у стимых потерь по участкам соедннительного тракта [42}: 422 на ступенях АИ - РИ при исходящей с вязи в систе- ме АТСК 0,007 на ступени А И при исходя шей связи без блокировки исходящих J1иниii регистром 0,003
на ступени АИ при входящей связи 0,002 на ступенях ГИ при расчете СЛ без блокиро вок 0,00 5 II а ступенях ГИ при расчете ел с блокиро,вками 0,007 на ступенях ГИ при выходе на УСС 0,001 на ступенях ГИМ . . 0,001 11а ступени РИВ_ в системе АТеК- У . 0,002 Числ о приборов при обслуживан ии вызовов по системе с ожи• л11 Iнн~ м определяется по нормированны м величин ам вероятности ОiI с IIда Iнтя более допустимого времени tд, выраженно го в един ицах, р а вных средней длительности обслуживания Р (>t) и ср еднего вр е ме ни ожидания для задержанных вызовов уср. В иды приборов Р (>l) tд. с 'l'cp, о М о рr<еры на всех ст у пенях искания • 0,00 5-0,01 2,0 1,0 К одовые приемники, обслуживаю щие группы р е rи- с,·ров.......... . . 0.005 5,0 2,5 Регистры АР при включении через ступень РИА 0,002 5,0 2,5 Реп1стры АР прн вI,лючении через ступень РН в си- сте ме АТСК (для комплектов ИШКТ) 0,005 10 5,0 Последовательность и методы расчета Оборудование АТС можно разделить · на две ча с ти: оборудова• 1111е, объем которого определяется только монтируемой емr<0стыо стан ции и не зависит от телефонной нагрузки, и оборудовани е, о б ъем которого непосред<:твенно за висит от интенсивн ос ти по сту ­ па ющей, исходящей и входящей нагрузок. Под монтируемой емкостью подраз умева ют число абонентс ких 11ин ий, I<оторые могут быть подключены 1< станци и непосредст вен. IIO либо через устройства спаренного вкточения, либо через под• стан ции, например , пша ЛСК . Линии таксофонов, исходящ ие и uх одяшие ел У А те н монтируемую емкость станции не в х одят, з а ис1,лючением случаев, когда предусмотрено их включение в блок и АВ ступени АИ . К оборудованию, объем которого опреде, ляетс я монтируемой емкостью, относятся стативы: · АВ, ступ ени ЛИ для включения индивидуальных абонентских линий; АВ2 сту­ пени АИ дл я включения линий .спаренных телефонных апп аратов; nбонентс ких комплектов А!( (в системе Атек); комплектов спа­ ренн ы х аппаратов (!(СА); А !(-АВ в сист ем е АТСК-У, а таюrсе общ ее оборудование станции, такое, как стативы МГ, СВ У, J1H, УА!(,АТит.п. Расчет оборудования, объем которого зависит от интенсивн ости обсл уживаемой телефонной нагрузки, обычно ведут в следу ющей послед овательности. 1. Определяют число входов ступени IГИ. Для этого рассчи­ тыва ют число И ШК, П КП, И Ш КТ. В резуJiьтате определя ют с я числ о блоков / Г И, число стат ивов И ШК. 2. Определяют число блоков РИА (в системах АТСК-У) и чис­ ло регистров АР (АРБ). В результате находятся чисJ10 стат нво t~ РИА, ч11сло стативов абонентских регистров. 423
3. Рассчитывают 9исло ел во всех пучках линий, подключен­ ных к выходам блокЬв ГИ, и определяют число стативов РСЛ И. 4. Рассчитывают ' число входящих ел от других станний (у:-;­ лов). Для ел от А тедш рассчитывают число входящих регист­ ров п блоков РИВ (в системе АТеК - У). Определяют чнсло стати­ вов РСЛВ, .ПКВ-ВРД, РИВ. 5. Определяют число блоков и стативов /!ГИ (!l!ГИ), !!ГИМ ' (11/ГИМ) . 6. Рассч и тывают число в х одящих елм от междугородной те• л е фонной станции . 7. Рассчитывают ступень АИ по входящей связи и число ВШ К, ВШ КМ, блоков СД. Определяют число стативов ВШ К, CD. Основными инженерными методами расчета числа 1<0ммутащ1- он.ных устро й ств в звеньевых ко:1-1мутационных системах считают: комбинаторный метод, основные положения которого сформулиро ­ ваны были шведс1<им ученым К. Якобеусом в начале 50-х годов; метод эффективной доступности, предложенный А . Д. Харкевичем в 1957 г . ; метод ЛОНИИС, разработанный в начале 60-х годов группой специалистов под руr<оIюдством Б. С. Лившиuа. Все эти методы подробно рассматриваются в курсе «Теорип телетрафика». Проектные организации Nlинистерства свя з и ведут расчет об о ­ рудования по инстр у кциям, разработанным ЛОНИИС, о с нован­ ным главным образом на третьем методе расчета. Результаты рас­ четов представлены в виде таблиц, и инструкции сост а влены та­ I<ИМ образом, что задача проектировщи1<ов упрощена до предел;1 . При пользовании этими таблицами (или построенными по ним но­ мограммами) сущность процессов обслуживания, отраженных в них, естественно, не раскрывается. Поэтому наряду с третьим методом полезно рассмотреть 11 применить для расчета не1<оторых учасп<ов тракта также метод Якобеуса и метод э ф фективной доступности: Расчет числа входов стуnени / Г Н К в х одам ступ е ни !ГН подключаются I<омп.r1е1пы ИШК, ИШ. КТ и ЛКП. ЧисJJо HUJK для системы АТСК рас с читывается на услан• ные потери, равные 0,003, для системы А тек-У - на потери, ран• ные 0,003 . Вы х оды 10 блоков АВ, обсJJуживающих 1000 абонент• ских линий, объединяются в один неполнодоступный пучок исходя• щих линий с доступностью 20. Это неполнодоступное под1<J1ючен11е выходов бло1<ов АВ к входам комплектов И ШК, а следовательно, и в х одам ступени IГИ осуществляется на промежуточных щи• тах ЛЩ АИ. Рассмотрим на · примере расчета числа И ШК применение -мето• да Я кобеуса. . Двухзвенный блок АВ ступени АИ представляет собой блок со сжатием (rис. 9.7), ч _и сло входов одного коммутатора звена А. (пл= 10) больше чисJJа доступных промежуточных линий (mл= 424
fi). Каждой из промежуточных линий доступны q=3 1/ 3 выхода и ·1;I I< IIм образ ом доступность исходящих линий, обслуживающих 1р у III1 у 6ло1<0в, D=mq=б-3 1 /3 = 20. А В f ~~ ПЩ-АИ 2 и= 10 Рис. 9.7 . Схема 1< рас­ чету числа Т1 ШК 666666} 666666 f~31/;з 666666 66 130 !?О 1/0 100 90 80 70 60 .50 40 Vишк / / / / / 40 .fO оО / / !fcx 70 ,·" Рис. 9.8 . Зависимость Vишк от исходящей нагрузки Y11 r.x для условных потерь р=О , 003 для группы 1000 абонентс1<их л,иш1й Для расчета числа линий (1юмплектов ИШК), подключаемых неполнодостуnно к выходам двухзвенных блоков со сжат11ем на звене В при случайном искании линий , можно воспользоваться следующими формулами, предложенными Якобеусом: V= mq+ У,-,сх- Yu с р=(Ь+cq- bcq)"'; р=Ьт+ Ет~ (Уо) Етq (У0/Ь) (9 .8) (9 .9) (9.10) В этих формулах Уисх - нагрузка, поступаюшая на И ШК, об­ служивающие группу абонентских линий; У 0 - нагрузка; пропу­ скаемая двухзвенной схемой при полнодост у пном включен11и mq линий и заданных потерях р; с - максимальное значение средней пропускной способности линий, включенных неполнодоступно в вы ­ ходы двухзвенной схемы при заданных потеря х; Ь - среднее зна ­ чение нагрузrш одной промежуточной линии с учетом исходящей и входящей нагрузок; р - вероятность потерь, допустимых при исходящем сообщении; Ет9 (У) - вероятность потерь, выч11слен­ ная по первой формуле Эрланга. Пример рас.чета. Треб уется определить число И ШК для обслуживани н 11а, грузки, создаваемой группой в 1000 абонентов (g= 10) и равной Уисх=50 Эпл. Допустимые потери 0,003 . Считая, что исходяща я и входящая нагрузки равны, опр едсJJ ИМ нurр уз .:у на одну промежуточную линию: Ь= уисk+увх = 50+50= О,167 Эрл• g AmA ~-- 10,)0,6 425
Из ур-ния (9.9) находим с: _ ( pl/m _ b)l/q с- 1-Ь -( 0,003 116 :-О,167 )'1 3 - 1 -0 ,167 ~ 0,fiS •• По л ьзуясь таблицами Пальма или Башарина, из ур -ния (9.1 О) под бором находим Уо; для mq = 20 и р·= 0,003 Уа= 10,3 Эрл. Подставлnя полученные значения в (9.8), получим 50-10,3 V= ---+20=81. 0,65 Проверяn на щю с сировочный ко э ффиц ие нт, пол учаем ; "t' = g D/V=10-20/81~2,5, что удовлетворяет требованиям к схемам НПД Вl(Лю·чений. Для сравнения на рис. 9.8 пр иведена зависимость Vишн - f (Y1tcxJ для числа блоков АВ, g= 10 и потерь р=О,003, рассчитанная по методу ЛОНИИС. Если прн р азработке функuиональной схемы принято решение о подключении та1<софонов к входам /ГИ, то, очевидно, число ИШ КТ равно числу т аксоф онов. Число комплектов Л КЛ (подклю, чающие 1<0м плекты подстанций), которыми заканчиваются исходя­ щие ел от уА те и подстанций пек, ДОЛЖНО быть определено ра с четом. Если данные о нагрузках отсутствуют, возможно частич• но воспользоваться указаниями НТП 327-68 о числе соединитель• ных линий - исходящих, входящих и междугородных - для св язн У АТС и подста~-щнй с опорными АТС [53]. На ступени I ГИ районных А ТСК и АТС К-У применяют блоки 80Х Х I20Х 400 . Чи сло блоков !ГИ опр еделя ются исходя из общего числа шнуровых ком плектов . Одна ко число в ходо в блоков / Г И может и не совпадать с рассчитанным числом ИШК, ИШКТ и ЛКЛ. Так, если расчетом определено на одну тысячную группу Vиши=75, то, в м ея в виду, что на ст ативе И Ш 1( (А ТСК) может быть установле◄ но 40 комплектов, на каждую тысячную г руппу потребуется иметь два статива И ШК. Явно нецелесообразно использовать оставш ие◄ ся пять свободных мест, например для установки на них И ШК дру гой тыеячной группы. Точно также и функuионально связан• н ы11 с данными двумя стативами ИШК блок /ГИ должен иметь толь ко 75 задействованных входов. Вопрос о размерах резервирования рабочих мест на стативах рел ейных к-омплектов, входов в блоки Г И, ГИК, CD решается в ю~ ждом отдельном проекте с учетом данных расчета и местных усл овий. Для блоков и стативов, обслуживающих межстанцион• ны е связи (ГИ, РСЛ), согласно требованиям НТП должно быть п редус м отрено резервирование рабочих мест на стативах в пре◄ дел ах 5- 1О% от расчетного числа. Имея в виду все сказанное, число блоков !Г И на проектируе• мой стщ-щии определится ка!{ [ V~шк + 1I~JUJКT + V~кп ] • g!ГИ = 80 (9.11) 426.
Злссь V' (со 111тр11хом) означает, что учтен не1<0торый целссоо () разный резерв рабоч11х мест и входов блоков /ГИ. Квадратн ые с1<06 ю1 указывают, что беретсн ближайшее большее целое число. l'асчет ступени регистрового искания и абонентских регистров 8 1{00рдинатных А те типа А тек абонеf!ТСКИе регистры ПОД· J(J1юча~отся к шнуровым комплектам ИШ!(, ИШКТ, П!(П через од- 1101вс11 н ую ступень регистрового искания, образованную из ком ­ му 1·,щrrо1111ых блоков 40Х 10. Каждый такой блок разделен на два 11о;rубл о1(а», имеющих 20 входов для включения комплектов 11 fll l(, и пять выходов, соединяемых с абонентскими регистра ми . J [осколь ку в А ТСК подключение линии вызывающего абонента к 11ШК и к регистрам осуществляется способом обусловленного ис - 1 {а 11ия, оказывается возможным объединять регистры в достаточно боль шие п учки , что позволяет получить среднее использование ре­ гистров порядка 0,55-0,6 Эрл. Для этого комплекты И Ш !( разбиваются на группы, которые обслуживаются отдельными пучками ре г истров. Число комплек­ тов в одной группе не должно быть более 200, в противном случае схема распределения ИШК по входам полублоков РИ значительно .у сложняется . Практически это о г раничение приводит к тому, что гру ппы регистров обра зую тся для обслуживания либо одной, либо дву х тысячных групп, если общее число И ШК в этих двух г руп ­ пах не превышает 200. Число п о лублоков РИ определяется для каждой группы делением числа И ШК на 20: gги= V ишк /20 . Комплекты ИШ/(Т и ПКП обычно подключаются к отдель ноi1 группе регистров через соответствующее число пол ублоко в РИ. Для получения указанного выше среднего использов ания реr 11- стров необходимо распределить ИШ /( по полублокам РИ так им образ ом, чтобы 20 ИШ !(, доступных одно му блоку АВ, были б ы равн омерно распределены по всем пол у блокам Р И и, следова ­ тель но, имели бы возможность подключаться к любому из регист ­ ров, обсл уживающ их данную группу . При выполнении этого усло ­ вия пучок регистров можно рассматривать как полн одоступный блокируемый п учок линий. На рис. 9.9 приведена схема подк лю ­ чения выходов блоков АВ к пол ублокам РИ. Пунктиром показ ано рас пределение 20 выходов блока ABJ. Цифры около п ун ктир ных линий обозначают число линий, обсл ужи вающи х блок AB J. Ана ло ­ гичные соединения имеют все другие блоки АВ (2-10). Схема не­ полнодоступноrо вкJiючения на про межуточн о м щите АИ, соответ­ ствующая этому распределен ию, приведена далее на рис . 9. !7. Таким образом, каждый блок АВ, входящий в состав данно й ты ­ сячной группы, должен им еть возможность подк лючиться к лю бо ­ му из Vрег, обслуживающи х эту гр у пп у через 20/gри (или 20/gги + 1) комплектов И ШК. Если в некоторый момент времени заняты все И Ш /(, через которые блок А Bi связан с пол ублоком РИj, то все свободные в этот момент времени регистры полуб лок а • ~r
Рйj оказываются заб.;10кированными (недоступными) для вызо­ вов, возникающих в · блоке ABi. Если в некоторый момент времен-и оказываются занятыми все регистры полублока РИj, то все сво­ бодные в этот м о м ент времени И ШК, подключенные к входам РИj, оказываются заблокирова):!ными для вызовов, возникаюшах в любом блоке АВ. Такое состоян и е обслуживающих устройств называют обратной блокировкой. 5ЛOtr/L AfJ НШ!f АР 1000 !Yfl rooj тооj t···••,o 20 Рис. 9.9 . Схема распределения выходов блоков АВ по полублокам РН при qисле: V ишк = 100, Vper= 18 Расчет числа р еги стров с учетом влияния блокировок п.оста• точно сложен - необходимо учитывать, кроме интенсивности по ­ ступающей нагру з ки и качества об с л у живания, также число на• грузочных групп, число ИШК в ка ж дой из групп, обслуживаемых данным пуч1<ом р е г ипров , кроссиро-вочный коэффициент НПД включения линий к ИШ К. Очевидно, что необходимо также учи ­ тывать при расчете И Ш /( и в л ия ни е обратной блокировки шнуро­ вы х комплектов рег и ст р ами . Имея в виду эту взаимо с вязь между ч и слом регистров, И ШК, а также числом нагр у зочных групп , ка­ чество обслуживания на ступенях АИ-АВ и РИ в системе АТСК н о рмируется в цело м , оно должно рассчитываться на потери 0,007 . Одна и та же вероятность потерь вы з овов на этих дву х ступеня х и с ка н ия (АВ и РИ) м ож ет быть получена при разны х соотноше­ н иях ме жду числом И ШК и число м регистров. Для практического проектирования важно найти такое их со • отношение, при которо м су мм арные затраты на оборудование бы• л и бы мини м альны. Исходя из этого положения, оказалось наибо­ лее це ,11есообразно рассчитывать И Ш !( при п о терях р=О,003, не 428
у 1 111тывая обратных блокирово1<, а число абонентских регистров о пределять при условии, что суммарные потер и р = О,007. 'Резуль­ т а ты расчетов, выполненных в ЛОНИИС для широкого диапазона :JII Э LJ e ний Урег, gри, vишк, приведены в [13]. И нтенсивность нагрузки, поступающей на абонентские регист­ р ы АР, Урег, рассчитывается исходя из соотн ошения среднего вре­ мени занятия входов IГИ и среднего времени занятия АР, кото• рое можно определить из выражения lpeг=fc.o+nlн+fм:• у у fpep рер= вхIГИ - tвх JГИ (9.12) Здесь У вх r ги- интенсивность нагрузки, поступающей на входы ступени /Г И, создаваемой одной тысячной группой линий. Числ о регистров АР по методу ЛОНИИС [ 13] определяется как Vpeг = Vo +ma x(ЛV1, ЛV2 , ... ) . Здесь V0 - основная часть чис­ ла Vрег, определяется интенсивностью нагрузки Урег, потерями, при­ нятыми для ступени Р/1, и числом полублоков РИ. Дополнитель­ ное число регистров - максимальное из значений Л V1, Л V2 - за­ вие,ит от структуры пучка 11 ШК, т . е. от Vишк, уишк . каждой из групп, обслуживаемых общим пучком АР, а также и от числа по­ лублоков РИ. Для приближенного расчета числа регистров Vрег в табл. 9.1 приводятся некоторые значения величин V0 и соответствующих им нагрузок. Для одного и того же числа полублоков РН - g·Ри зависимость Vo = f(Ypeг) можно принять линейной. Таблиц а 9.1 ЗАВИСИМОСТЬ ОСНОВНОГО ЧИСЛА АБОНЕНТСКИХ РЕГИСТРОВ V 0 ОТ ИНТЕНСИВНОСТИ РЕГИСТРОВОЙ НАГРУЗКИ У рег И ЧИСЛА ПОЛ У БЛОКОВ СТУПЕНИ РИ Vo 15151818202020252525 Урег, Эрл 6,9 6,6 8,7 8,3 10,4 10,2 9,8 14,0 13,8 13,4 gРИ 4556456567 253030 12,8 17,8 17,4 867 Ol(OH'la1шe табл. 9.1 Vo 30303035353535404040454550 Yper• Эрл 17,0 16,6 16, 2 21 ,4 21,1 20,7 20,3 25 ,2 24,8 24 ,·1 28,8 28,5 32,6 gри 8910789 1089 109 10 LO Дополнительное число регистров max (Л V1, Л V2, .. . ) может быть определено из таблиц, приведенных в [13] . Для большинства практически возможных соотношений Vишк и vишк Л V= 1+2. В усовершенствованной . системе А ТСК-У регистры АР подклю­ чаются к шнуровым [{Омплектам через двухзвенную ступень pt· гис'Грового искания РИА па системе с ,ожиданием. Заня тие входа ступени РИА происходит независимо от состояния промежуточ­ ных линий блока РИА и регистров. При отсутствии в данный мо­ мент свободного и доступного регистра поступивший на вход бло- 429
ка вызов не получит <;>тказа, а будет ожидать освобождения до ­ ступного ему регистра. Время ожидания не ограничено. Ожид~ю­ щие вызовы обслуживаются -в случайном порядке. Блоки РИА построены по сх еме 120Х60Х40 . Их число опре­ • деляется по формуле Vиwr, + Vиwкт + Vпкп gРИА = 120 Как правило, интенсивность регистровой нагрузки, поступаю­ щей через 120 комплектов, подк люченных к одному блоку Р l1 А, не превышает 12-13 Эрл, и для ее обслуживания потребуется не более 18-20 регистров. Поэтому рекомендуется объедийять вы­ ходы двух блоков РИА, обслуживая их общим пучком регистров (рис. 9.10). Если число регистров, необходимых для сдвоенных ЛЩ РНА 5ло1ш, PflA у Рис. 9.10 . Схема под1(лючеиип блоков РИА бло1,ов, окажется ыеньшим 40, то выходы, входящие в состав раз• личных коммутаторов, частично запараллеливают так, чтобы по• лучить уменьшенное количество выходов. Если же для сдвоенного блока потребуется несколько больше, 40 регистров, то паралле ль ­ ные соединения выходов этих двух блоков могут быть частично сняты. ' •. - ,:- Исследования пропускной способности двухзвенных блоков РИА в режиме ожидания показали, что она практически не отли­ чается от проп уск ной способности полнодоступного однозвенного вклю чения. Было также установлено, что продолжительность об­ служивания каждого вызова регистро м может быть для целей расчета принята постоянной. Поэтому п.ля расчета числа абонент­ с1шх регистров, подключаемых через блоки РИА, можно исполь­ зовать метод Кроммелина. В соответствии с этим для пра~пиче- 430
с ю1х расчетов были построены графики зависимостей числа реги­ стров Vрег от интенсивности поступающей нагрузки Урег при ве­ роятн ости ожидания .больше допустимого времени P(>t) =0,002, гдеt, - отношение допустимого времени ожидания к среднему 1 r1⁄2~ J5 :JO 15 ! ~7' - tрсг- !Gь· ~~ - 14 ,5~ ~1/ ,__ - 1:J,O '- .. /'--._--- ~f9 f-- - 11,5 '--._ ~~ iд:w 20 ~~ /2w 15 лr ~ 10 ~ Уре3 5 70 15 20 25 JO Рис. 9 . 11. З ависимость qисла абонентских ре• rистров от реrистрово А нагрузки в системе АТСК-У времени занятия регистра на один вызов, т. е. t = fдоп/fрег• В гра ­ фиках , приведенных на рис. 9.11, !доп принято равным 5 с, lрег - 11,5; 13,0; 14,5 и 16,0 с. Расчет числа СЛ на выходах ступеней Г И Для расчета пучков линий, включаемых в выходы ступ еней ГИ, при проектировании А те широко используют таблицы пр опусl{ной способно-сти полнодоступных и неполнодоступных звеньевых вклю ­ чений, рассчитанные и составленные в ЛОНИИС по методу, раз ­ работанному в том же институте. По данным таблиц проrтусrпiой способности блоков 80Х 120Х Х400 составлены номограммы, приведенные в [42]. Имея в виду, что ЭТОТ блок является основным блоком ги в системах А тек и Атек-У , в табл. 9.2 приведены выдержки из таблиц ЛОНИИС для некоторых наиболее часто встречающихся параметров н е пол­ нодоступных включений. Промежуточные значения числа ливнi'r и соответствующих им нагрузок могут быть определены линейным интерполированием, поскольку зависимости V = f (У) для од н ого и того же числа нагрузочных групп, нагрузок на вход блока, до­ ступн ости и потерь можно считать линейными. Данные табл. 9.2 соответствуют средней нагрузке на вход блока а=О,6 Эрл . Для. перехода к нагрузкам а=О,4; 0,5; 0,7 Эрл табличное значение на• грузок нужно умножить соответственно на 1,045; 1,0 25; 0,96. 431
Табл.ица 9.2 ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ ' НЕПОЛНОДОСТУПНЫХ ПУЧКОВ ЛИНИЙ, ВКЛЮЧЕННЫХ В ВЫХОДЫ БЛО!(ОВ ГИ 80Х 120 Х400 ПРИ НАГРУЗКЕ НА ВХОД а=О , 6 Эрл И ПОТЕРЯ Х р=О,005 Эрл ~ ' k 8 q= 20 k. 8 q= 40 k 8 q= 60 Число g=8 l;g=IO Ig=l2 Ig=14 Ig=lб lg=l8 линий •1 1g=l 2 -;-I . 1 g=\0-;. g=8 g =I0 -;-14 g=lб g=В +2u 20 10,2 10,2 10,2 10,2 10,2 10,2 22 11,6 11 ,6 11,6 11,6 11,6 11,6 24 13,0 13,0 13,О 13,0 13,0 13,0 26 14,2 14,2 14,2 14,2 14,2 14,2 28 15,6 15.6 15,5 15,5 15,5 15,5 30 17,0 17,0 17,0 .17,0 17,0 17,0 35 20,2 20,4 20,4 20,5 20,5 20,5 40 23,8 23,8 23,9 ·21,0 24,2 24,2 26,2 26,2 26,2 26,2 45 27,1 27,3 27,4 27,6 27,6 27,6 30 ,2 30,2 30,2 30,2 50 30,5 30,7 31 ,о 31 ,1 31,1 3.1,1 34 ,2 Э4,2 34,2 34,2 55 33,7 34,0 34,2 34,4 34,5 34 ,5 38,2 38,2 38,2 38,2 -· 60 36,9 37,3 37,5 37,7 37 ,7 37,8 42,3 42,3 42,3 42,3 43, 1 43 ,1 70 42,9 43,8 44 ,2 4'1,5 44,5 44,6 50,4 50,4 . 50,4 50,4 51, 1 51, 1 80 47,6 49,8 50,6 50,9 51 ,2 51,3 58,4 58,5 58,6 58,6 59,5 59,5 90 51 ,8 $5 ,1 56,5 57 ,7 57,9 58 ,О 66,5 66,6 66,7 66,8 67,8 68,0 100 56,2 59,8 62,2 63,4 64,0 64,6 74,6 74,7 74,8 75,0 76,0 76,3 120 64,9 68,0 72,О 74,4 75,8 76,9 90,0 90,6 9] ,о 91,3 92, 1 92,6 140 72,8 77,8 81,7 84,2 87,2 88,6 104,3 106,0 106,6 107,2 107,2 108,2 160 81 ,6 85,6 90,3 93,5 96,3 99,3 .117,2 120 ,7 122,1 123,1 122,0 123,3 В практике проектирования часто возникают задачи расчета ч исла линий при пара ме трах включений, не предусмотренных []РН составлении таблиц. В этих случаях целесообразно использовать для приближенного расчета метод эффективной доступности. Для блоков с расширением на звене А (ал> 1) и связностью f= 1 эф• фективная доступность может быть определена из выражен ий: D,фф= D"1111 + О(D - D111,и); Dмин = (m,; -nA + l)q; (9.13) (9.14) (9.15) В этих выражениях тА, п л - J{Оммутационные параметры ком• мутаторов звена А бло1<а Г И; q - число групп выходов, представ­ ленных данному направлению; D - средняя доступность (матема• тическое ожидание доступности); Ут - интенсивность нагрузки , пропускаемой тА промежуточными линиями; 0 - коэф фици ент , определяемый зависимо<:тью потерь от доступности. Величину его можно принимать в пределах 0,65-0,75. В [42] указывается, что 0 может быть приближенно определен по графику, приведенному на рис. 9.12, в зависимости от числа нагрузочных групп и на­ грузки в направлении. На координатных АТС для включения входящих СЛ к УАТС и к ПС!(, а также в некоторых случаях на ступени l!ГИ, 11/ГИМ 432
IIрI1 ме 11яют двухсвязные блоки ГИ (ГИК) 60Х60Х200 и 40Х40Х Х 200. В этом .случае, т. е. для f=2, Dмин и f5 рассчитывают по формулам: Dмин=(kв_~+1)q; • fАВ (9.16) D= (~k8- ~ 2~:: - :- )q. (9.1 7) В этн х форм улах kв = mл/2 - число коммутаторов на звене В. К о­ эфф ициент 0 определяют также по гр афи к у рис. 9.12. Рис . 9 12 . Граф и~< зависимости коэф­ фици ента 0 от нагрузки, поступ аю ­ щей на направление, и числа нагру­ зо чных групп ступени ГИ (а = 1,ЗЗi а =О ,4; р=О,005) После того как опреде ле f!а величина DэФФ , чис ло СЛ расс ч l'!­ тывается по формуле О'Делла, которая может быть приве дена l{ ВИду; (а=0;_И~=D- ::-) . -vр 1'р (9. 18) Значения величин а и ~ для D=2-т50 и потерь 0,001; 0,003 и 0,005 пр иведе ны во многих пособиях и уч ебни к ах . Здесь пр иведе­ но то льк о несколько значений этих коэ ффи ц иен то в для потерь Р.= 0 , 005 и досту пностей, какие могут получ аться при расчете DэФФ: DэФФ ·1 15118120122 124 130-132 1,70 11'6211'55 11'5011'4211'34 1 1•311'2711'2511'1911'18 [Р 13,3 13,6 13,9 14,2 14,6 15,2 15,6 1в.о 16,4 17,5 17,7 Пьсле определения числа линий по ф-ле (9. 18) необходима про верить результат по к россировочному коэ ффиц,1енту, по скоJ 1 ь­ I<У методы расч етов неполнодоступных в ключений, основан­ ные на формуле О'Делла, можно применять п ри соблюден ии ус­ ловия y = gD/V~2 . Пр и з наченнях у <2 (а для з веньевых НПД включений при у<2,5) среднее использование линий в рассчиты­ ваемо м пучке ок азывае т ся меньшим, чем должно быт ь, исходя из 433
уравнения О'Делла. В пределе при у= 1 НПД пучок распадаетсн на g отдельных пучков с минимальным средним использованием линий. Следует также иметь в виду, что значения. коэффициентов а . и ~ ' прпведенные выше, можно нс.пользовать только при расчете чнсла линий в пучках, обслуживающих так называемую «выров­ ненную» нагрузку, т. е. прошедшую хотя бы через одну ступень искания. Для нагрузки, поступающей на входы первой ступени искания (например, для нагрузки, по которой рассчитываются 11 ШК), предложена скорректированная формула, дающая при тех же условиях большее число линий. Так, если для «выровнен­ ной» нагрузки при D= 10 и р=О,005 можно пользоваться ф-лой (9.18) с коэффициентами а= 1,7 и ~=3,3, то для нагрузки «чи­ С!ОЙ случайности» скорректированная формула дает коэффициен• ты Ct=2 и В=2,05. Расчет числа входящих СЛ, блоков РИВ, ВРД Число входящих СЛ определяется на основании расчета меж• станционных потоков. Необходимы также некоторые данные о коммутационных устройствах станций (и УВС), откуда потоки направляются на проектируемую станцию, такие, как система оборудования, доступность входящих пучков, структура_ исходя­ щнх ступеней Г И, нагрузки на вход этих ступеней. Методы расчета числа СЛ в пучках, поступающих от коорди• натных А те и от координатных УВе, как правило, аналогичны методам расчета исходящих потоков проен:тируемой станции. Рассмотрим подробнее вопрос о расчете числа входящнх CJ1 от декадно-шаговых АТС. Для установления соединений от А ТСДШ (или УВСДШ) к координатным АТС на в·ходящем конце CJl устанавливаются входящие комплекты П !(В, к которым под• 1<лючаются входящие регистры ВРД. В системе А тек ВР Д под• ключаются f< комплектам П !(В «жестко», на восемь 1<омплектов П !(В предусмотрено два регистра ВРД. При таком способе под• ключение регистров к ел вполне может быть осуществлено за межсерийное время. Схемы П!(В и ВРД, а также rюнструкцнn статива, на котором размещаются 24 комплекта П КВ и шесть ВР Д, не предусматривают какого-либо иного их сочетания, и, l следовательно, VвР д = - Vnx ел, . 4 В промежутrш времени, когда оба регистра, обслуживающие данную группу из восьми П !(В, заняты установлением соеди-FIЕний, свободные в эти моменты времени линии из этой группы дол_жны быть заблокированы от занятия их групповыми искателям и АТедш. Чтобы получающаяся при этом временная недоступ 4 ность части СЛ не ухудшила качество установления соединений, необходимо несколько увеличивать число СЛ от А ТСДШ. Вначале рассчитывают число СЛ без учета обратных блокиро• воrс Для этого можно воспользоваться таблицами пропускной 434
t 11особ 11ости од11о зве нных неполнодо ступных включений пр и pa:i- .11r rч 1Io м ч11 с;1 с 11 аrрузоч 11ы х групп (g·=2-:- -50), доступностях D= 10 11 11 oтepsix р = 0,00 l; 0,003 и 0,005. Можно пользоваться и ф-лой 01 . 11-1 ), есл и кро ссирово чный 1<0эффиц иен т неполнодоступного I 11<;I I0 1 I<'IIиsi на А ТСДШ (УВС) будет удовлетворять усло вия м п pи ­ l\.li'lrt'r rIrя этой фор мул ы. В этом случа е табличные данные и ре ­ Iуm,тат ы расчета по ф-ле (9.18) в есьма близки . Для случа ев, 1r н ·д а эти условия не удовлетворяются ( на при м ер, у<2), в [ 42] II Iн Iвti1tc11a эм пирическая формула, апп р оксимирующая с удов лет • I1 rфIIтс; II ,11 ым приближением табличн ые данные дл я расчета од но ­ з r1c111I ы х 11 е пол нодоступных включен ий; Y-YD V=D+--. (9. 19) Cg Это выражение представляет собой извест ну ю фор мулу О'Д елла, в 1<оторой величина максимального з н ачен ия среднего испо ль зо- Dv- вания линий р заменена величиной Cg, зависящей не то лько от дос тупности и потерь, но и от кроссировочного коэфф ициента. Значе ния Cg для приближенного расчета числа линий пр и D ~ 10 и р =О,005 можно принять равными: у111,51212,51313,51415 cg \ о,4I o,5os/· o.ss / о,58I о.6 / 0,61 / o,62J о,бз После того как будет рассчитано число линий от АТСДШ 1t А ТСК. необходимо учесть влиs~ние блокировки линий регистра ми. В рекомендациях ЛОНИИС указывается, что можно огра ни ­ •нпься в А тек добавлением к рассчитанному числу линий одн ой, двух или трех линий. При 30<Vсл<60 V'сл = Vсл+l; при 61 ~ ::::; Vсл~80 V'c л = Vсл+2; nри Vcл~8l V'сл = 1l с л +з. В систе ме А ТСК-У в х одящие регистры подключаются r< П К В через дв ухз венную ступень регистрового искания РИВ, состоя щую из блоков 48ХЗОХ20, построенных по схе м е ПВВП. Соед инения через эти блоки осуществля ютс я элект ронн ым маркером, что поз­ воляет обеспечить у станов ление соединен ий за межсерийное в ре­ мя. Ступень искания Р ИВ работает по систе м е с отказами, нор м а потерь принята равной р=О,002. Для расчета числа рег истро в ВР Д необходимо прежде всег о оnределить величину интенсивноста регrrстровой нагрузки. Анало ­ гично предыд у щему t ВРД УвРд=Усл ~ • где lврд - среднее время занятня ВРД п ри устано в лении соед и­ нения; fc л- среднее время занятия соедин ит ель н ых линий; Усл - интенсивность нагрузки, обсл уживаемой пучком СЛ. 435
Если на АТСК-У нагрузка поступает по нескольким пучкам СЛ, то величины регистровых нагрузок отдельных пучков сумми­ руются. Далее необход11мо определить число блоков РИВ: -[Vсл1+VсЛ2+ •••] gРИВ - 48 • Регистры ВРД подключаются I{ выходам блоков Р И В по неполно-· доступной схеме с доступностью D = 20, с числом нагрузочных групп, равным числу блоков РИВ. Исследования показали, что двухзвенная схема блоков 48ХЗОХ20 в режиме свободного иска­ ния является практически неблокируемой, и поэтому число ВР Д можно рассчитывать по методам, принятым для однозвенных схем. На рис. 9.13 nо1< азана зависимость Vврд = f(УвРд) для g= 100 90 80 70 60 JO 40 JO 20 10 Vрег 1/ / !lрнв=S / // /V "" #" ~,,, р=О,002 / ✓ / ;,;ив= IО Урег =5 и g = 10 для потерь р=О,002. Число входящих соединительных линий от междугородной телефонной станции должно рассчитываться no ве­ личине нагрузю1, поступающей от МТС, детальный расчет I<оторой воз­ можен только при наличии обоснован­ ных данных о среднем числе междуго­ родных соединений по СЛМ, приходя­ щихся на одну абонентскую линию на­ ро д нох озяйственного и кварт и рного се1поров и УТС. При отсутствии та1шх данных можно воспользоваться стати­ !О lO JO .о Jрл стичес1<ими данными МТС об общей входяших регистров, включен­ ных через ступень РИВ, от ре­ гистров о й нагру з ки при поте­ ·рях р=О,002 величине нагруз1<и, поступаюшей на Рис . 9.13. З а вис и мость ч11сла ступень / Г ИМ с тем, чтобы методом коэффициентов распределения найти нагрузку, поступающую на проектиру­ емую станцию. Для определения числа СЛМ необ­ ходимо иметь данные о системе оборудования МТС (или узла вхо­ дящего междугородного сообщения УВСМ) и о способе передачи адресной информации на прое1пируемую АТС. · Это требуется и для расчета числа СЛМ, и для определения оборудования, которое не­ обходимо дл я этих линий . Так, если от МТС (УВСМ) адресная ин­ формация будет передаваться батарейным способом, то на входя­ щем 1<онuе СЛМ должны быть установлены комплекты П КВ с ре­ гистрами ВРД. Необходимы та1<же данные о структуре ступеней искания !ГНМ и IIГИМ (на сетях с УВСМ). Методы расчетов числа линий такие же, 1<а1< изложенные ранее . Пучки СЛМ рассчитываются при потерях р=О,001. В качестве блоков 11/ГИМ, которыми заI<анчиваются на АТСК входящие СЛМ, в настояшее время принято использовать двух­ связные блою1 Г11 40Х 40Х200. Следует иметь в виду, что для по-- 436
11I,1II1сния надежности входящей междугородной связи на АТСК /iО,11ж1ю быть установлено не менее двух блоков l!!ГИМ. Число блоко в / / / Г И определяется из выражения - [Уне+Vувск +Vувсш+~VАТСК + ~vАТСДШ ] g,11ги - во ' 1 ·дс Vвс - число линий внутристанцнонной связи; V :,,век, V :,,всш- 1 111сло входящих линий от УВС координатного и шагового ; Z: Vлтск, }; V лтсдш - число входящих линий от координатных и шаговых Л ТС своего узлового района, соединяемых с проектируемой АТС пучками «прямых» ел. Расчет ступени А И по входящей связи Расчет ст у пени АИ по входяще й связи заключается в опреде• ,1е11ии чи сла входящих шнуровых комлектов - ВШ 1( и ВШ КМ и чнсла блоков CD ступени АИ. Число ВШ !( можно опредемпъ по таблицам ЛОНИИС либо по методу эффективной доступности. Для каждого направления к тысячным гр уппам ступени АИ вы­ деляется доступность D = 40, потери принимают равными 0,005. На АТСК, построенной по с хеме с одной-двумя ступенями ГН, линии к тысячным группам подключаются 1, вы ходам ст у пени !Г/1 обычно с доступностью D=20, и поэтому на ступени ·нги цеJ 1есо образно использовать двухсвязные блоки Г И, по зволяющи е Вt<лючить десять направлений к тысячным группам ступенн АИ с той же доступностью D = 20. Поскольку DэФФ на выходах этих блоков и на вы ходах блОJ(ОВ !ГН (80Х120Х400), очевидно, неодинаковы, то ВШК следует рас­ считывать по средневзвешенному значению DэФФ: ОЭФФ= (Y1D1+У11Du)I(У1+У11), где У 1, У 1 r - нагрузка, поступающая на ступень АИ от своей АТС, от других районных АТС (через l!ГИ); D1, Du - эффек­ тивная доступность на выходах блоков !ГИ, l!ГН. Число ВШ КМ, линии к которым включаются на вы ходах бло­ ков 60Х60Х200 (или 40Х 40Х200), рассчитывается по таблиuам .ЛОНИИС для полнодоступных включений при потерях , равных 0,001, пос1<ольку число ВШ l(M на тысячную группу, как правило, менее доступности D=20. Число блоков CD ступени АИ определяется исходя из величин входящей местной и междугородной нагр узок, поступающих на каждую тысячную группу ст упени АН, и пропускной способности блоi<ов CD = У cv: gCD = (Умест1000+ Уы ежr@р 100)/Усо · Пропускная способность блоков CD Уcv зависит от соотношения исходящей Уисх лв и входящей У пх Ав нагрузо!< со тенны х блоко в АВ, поскольку промежуточные линии между звеньями А и В об- 437
служивают эти обе ,нагрузки. Чем выше исходящая нагрузка, тем меньше пропускная ·способность блоков CD. З начени я Усп, рассчи­ танные для нормированных потерь на ступени АИ р=О,002, приве• дены в табл. 9.3 . После определения числа блоков gсп по величине пропускае­ мой нагрузки необходимо проверить их соответствие определенно• му ранее числу ВШК и ВШ КМ на каждую тысячную группу сту- таблица 9.3 ПРОПУС J( НА51 СПОСО13НОСТЬ БЛОI(ОВ CD СТУПЕНИ АИ уисх 100 1 Эрл увх iOO, Эрл 1 1 1 1 1 1 4 5 6 7 8 9 1 10 1 1 4 23,1 22, 8 22,5 21,9 21,3 20,7 20, l 5 21,6 21 ,3 20,7 20, 1 19,5 18,6 17,7 6 19,5 18,9 18,3 • 17, 7 16,8 15,9 15,0 7 18,3 17,7 16,8 16,2 15,3 14,7 13,5 8 15,0 14,1 13 .2 12,З j пени АИ. Если Vвшк-1-Vвшкм>ЗОgсп, то число блоков CD необхо• димо увеличить. Наибольшее число бло1<0в CD на одну тысячную В ПЩАИ 150 АРб !IATC-f ~ 17 - !/АТС·2 ~ 17 4(]х 2 t:i:: rик, fИl<Mg=2 PlfA ff: 8 !ICC S.f !/ВСJ 9.f - :;;: 1------=-!/8=-=С:...:4с....,.. 1---~-' -'!J,-=-ti. t:::;: 1------ "- !/8::...:Cc...:S__ So- ~ .____- =.c!Jo::...: ' C-=lc.. -. 2/l 11 fl 11= 12 20, 12 :1 ;,о., 12 38 АТС22 Jб АТС 23 24 г----, АМТС ---ИКJСЛ,__---=-­ г--1>--+J-~ L- -, - _. ,--..J--, •ПР • L--,-...J rюriи" _........,-'-"- -'- __ .. .. _ -_-_ -_ . ,..,. От !IBCI< ,._;;--н-=------4СQ От АТС!< ~ !lm !JВСШ <::t. !lm ДШАТС От !f8CM Рис. 9.14. Упрощенная функцнонаJ1ь11ая схема АТСК-У (пример} емкостью 8000 но.мерев на сети с УВС 438
1 р у ппу, которое предусмотрено в системе АТСК (АТСК-У), равно 1\. Общее число блоков CD на прое1п-~-1руемой станции определит­ <'Н суммированием их числа по всем тысячным группам ступени А /1. После окон чания расчетов по основному коммутационному оGо р уд ованию уточняется функциональная схема станции. Функ ­ шюш~льная схема АТСК-У емкостью на 8000 номеров, спроекти­ рова нная для городской телефонной сети с УВС при 6-значной ну­ мерац ии, привед ена на рис. 9.14. Общее число УР на сети - 4. Ч нсло станций в споем . УР вместе с проектируемой -5, из них од­ н а - декадно-шаговая. Коды станци й узловых районов, число бло­ t< ов , линий, прибо ра.в показаны на схеме для прим ера. 9.6 . ПРОЕКТИРОВАНИЕ НЕПОЛНОДОСТУПНЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ Большинство расчетов, проводимых при проектировании АТС, о тносится r< неполнодоступным включениям. Эти вr<лючения имеют мес то в тех случаях, когда g нагрузочны х групп, каждая из ко­ торых имеет D выходов к последующему участку соединительн ого трак та, должны обслуживаться V линиями, причем V <gD. Сое­ динения меж ду gD выходами предыдущей ступени искания и V линиями к последующей производятся на промежуточных щи та х. Так каI< число выходов и линий в процессе работы станции моrу1 изменяться, то постоянные, например, кабельные соединения здесь использовать нельзя . Схемы неполнодоступных вкточений АТСДШ и АТСК сущест­ венно отличаются благодаря принципиально разном у способу ис­ I(ания. В де1<адно-шаговых АТС выходы нагрузочной группы зани­ маются всегда в одной и той же очер едности, что характеризуе-r «упор ядоченное» искание . В этом случ ае НПД схемы делают по п ри нципу ступенчатого в1<лючения: число нагрузочных групп, под­ ключаемых 1< одной об служиваю щей линии, увеличивается ступен­ чато с увел11чением номера шага ис~<ания. В r<оор динатных АТС т и па АТСК и АТСК-У занятие выходов в нагрузочных группах п р оисходит в случайном порядке, и, следо ва тельно, нагрузка, по­ ступающая на каждый из D выходов, может считаться одинаI<0- вой. В этом случае схема неполнодоступного ВI(лючеr-шя должна предусматривать равномерное подключение gD выходов ступени искания 1, V линиям обслуж иваю щего пуч1(а. Если, например, ко­ эффициент уплотнения y = gD/V =З, то это значит, что по три вы­ хода из разных нагрузочных групп запараллеливаются и к ни~1 подключ ае тся одна обслуж.ивающая линия. Поскольку в большинстве случаев у бывает числом нецелым . то приходится некоторую часть линий (V1) подключать к 'У1 выхо­ дов, а остальные V- V1= V2 линий - к v2 выходов, причем vI - это целая часть числа у (у 1 = [у]), а v2=v1 + 1. Легко видеть, что величины V1 и V2 обратно пропорциональны разностям v-v, n у2-у и в таком же отношении необходимо разделить общее чис- 43~
ло лидий обсJiуживающего пучка V. Тогда V1= (у2-у) V; V2 =. . ·. (v- ·)1;) V. Заменяя Vна gD/V, получим: -V1 =Vy2 -gD и V2 =gD-Vy1. Например, при g=6, D=20 и V=50 получаем: 'V =6.20/50=2,4;'\,'1 = 2;У2=3; V1 = 50-3-120= 30; V2 = 120-50-2 = 20. При разработ1{е схем равномерных неполнодоступных в~<люче• ний должны выполняться следующие требования. 1. Интенсивность нагрузю~, поступающей на каждую нагрузо.ч• ную группу, должна быть одинаковой. 2. Каждая из V линий обслуж!!вающего пучка должна подклю• чаться к одинаковому или отличающемуся не более чем на еди­ ницу числу выходов, взятых из разных нагрузочных групп. 3. Выходы каждой нагрузочной группы должны объединяться с выходами всех других нагрузочных групп одинаковое или отли­ чающееся не более чем на единицу число раз. Иными словами, число выходов i-й нагрузочной группы, объ­ единяемых с выходами j-й гр уппы bij и подключенных !{ общим bij обслуживающим линиям, должно быть по возможности одина­ ково для любых пар нагрузочных групп, т. е. для любых комби­ наций i и j. Точно также и общее количество связей каждой на­ грузочной группы со всеми остальными должно быть одинаковым или отличаться не более чем на единицу. Запараллеливание выходов может осуществляться по схеме перехваченного включения либо по схеме перехваченного включе­ ния со сдвигом . В первом случае параллельные соединения у 1 или у2 выходов осуществляются между выходами, имеющими одннако• вые поряд1<0вые номера: 1, 2, ... , D (рис. 9.15а). Во втором слу• 1 2.J 4 ф7ttt с 72 а) о') Рис. 9.15. Пр11ншшы построения схем равномерно го неполнодоступного В1(лючен1111: g=б; 0=4; V=12: v =2: а) с п ерехщ~том; б) с перехватом 11 слв11гом чае параллельные соединения осуществляются между выходами, имеюшими не одинаковые порядI{овые номера (рис. 9.156). Если та и другая схемы удовлетворяют указанным выше требованиям, то 440
е точJ<И зрения пропусю-юй cI10L:u ,IIщ•· III р,1п1-юмерноrо неполнодо­ ('Ту пноrо включения обе схемы равноценны. С то•IIш з рения упро ­ lll(' 1Iнп монтажных работ и ЭJ<сплуатационноrо обсJ1ужнва11шт пред­ II0 1 I т IIт ельнее схемы перехваченного вr<лючения. JJa рис 9.16 приведена полная схема неполнодоступноrо вклю- 1 I ( • II11п V=50 линий в выходы g=б нагрузочных групп при доступ­ IIостн D=20, причем 30 JJIJHИЙ подr,mочены к выходам двух на- /lом ера, - tюгрузul/11ых грулл 1 2J 11 5 li -ttoмepa 7 с(_ r(_ <._ ,( _L -/ IJCXOfJl~ЩUX ~ ""- /IUIIUIJ :~11 731415!В17!8 5 !!=б lJ;}'O V;50 6·20 о;То=2,4 в 07;2 ~=30 7 Z~V!;..,124 ог= J ~=zo {}-----~ g ~~7/ ZIJ/2§/30 io/ ~ Jf323331;.JSJo 71 12 тз 11; 15 77 /{} 19 '20, 42 1t5 {~л {49 (so Рис . 9.16. Схе ма равномерного неполнодоступно­ rо включения для g=6; D = 20; V=50 rрузочных групп и 20 линий - 1< выходам трех нагрузочных групп. Для оцен1ш качества разработанной схемы рекомендуется состав­ лять матрицу связности, на которой указываются все зна•~е- 441
ния biJ, а т~юке }:.biJ для каждой нагрузо<шой рис , 9,16 эта матрица · имеет вид группы. Для схемы 123456"Lb0 1о6666630 26о666630 366о66630 4666о6630 56666о630 666666о30 Как видно из этой матрицы, схема неполнодоступноrо вr<люче• ния удовлетворяет приведенным выше требованиям 2 и 3. Если прп этом будет выполняться и требование l, то можно ожидать, что пропускная способность пучка обслужив аю щих линий будет со, ответствовать расчетной величине. - При разработке схем неполнодоступного включения пучка лr1• ний к ИШ К в выходы блоков АВ необходимо распределить эти линии по схеме включения таким образом, чтобы D=20 выходов каждог о из g= 10 блоков АВ 01<азались подJ,л юченными равно, мерно по всем полублокам ступени Р И. Для примера на рис, 9, 17, 26 i tls 6 с!'т с{в ~g Мо 6 Q ~ 6 6"!S ~J6 о---471 У/2 6 9 -г/JJ {,4 <\) ~"Q 66У1ь{пQо cf18Уш?гzо ""а,- Ь,-22 •о---4!!3 {24 (ёS ~5J6~Q(?21 ~ •·~ sJ6~2sQ ~1 ~28 6 с/2!1 ifJO - ~ 766 131 kr2 ~J {.д fs <> 9~ 9 ~ ~ 1 866Q~~ io cfJC r(л ?hв 269 (40 Рис. 9.17. С хема равномерного вклю ,1ения Н Ш1( в выхо­ ды бло1,ов АВ (фрагмент) приведена часть схемы НПД включения с параметрами gлв= 10, D=20, V= 100, -у=2, g;,и =5, удовлетворяющей этому услов ию. Н а рисунке показана схема включен ня сорока И Ш1( к во-сь ми 442
11(• рны ,м выходам DO всех десяти нагрузочных группах . ИШК 1-20 111Р1ючс11ы в перuый нол убло 1< РИ, а с номерами 21 - 40 - во вто­ /111 i'i 110J1ублок. 1(,щ м ы видим из схемы, 1-я нагрузочная группа подключена 1< /IIIII< 1, 6, 12, 17, 22, 28, 33 и 39, 2-я группа-к ИШК 1, 10, 11, !t1, 21, 27, 32, 38, ... , наконец, 1О-я группа - к ИШ!( 5, 10, 15, 20, ?5, 30, 35, 40, т. е. каждая из нагрузочных групп подключаете-я •~срез четыре ИШ1( к первому полублоку Р И и через четыре JI ШК - ко второму полублоку РИ. Подобным же образом вклю- 1 1а~отся и остальные 12 выходов всех нагрузочных групп, кото-рые 1 1 ерез остальные 60 И Ш!( будут подключаться к третьему, четвер­ тому и пятому пол ублокам РИ. В практике проектирования при­ мен яются схемы равномерных НПД вкJJiочений с перехватом, раз­ раб отанные в ЛОНИИС для широкого диапазона параметров (g·=З, 4, ..., 20 и у=2, 3, ... , 8) и выполненные в виде таблиц В l{ЛЮЧения . Для схем с перехватом и сдвигом IO. Н. Корнышевым разра­ ботан метод, названный методом «цилиндров», с помощью которо­ го можно для заданных g, v, D подобрать отдельные элементы схемы, из которых легко сформировать общую схему. Этот метод раз работки равномерных НПД включений подробно рассмотр ен в [42). 9.7 . :КОМПЛЕКТАЦИЯ И РАЗМЕЩЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ АТС:К Состав основного оборудования Коммутационное оборудование, приборы управления и контро­ ля, все вспомогательное оборудование автоматических телефонн ых стан ций устанавливаются на вертикальных стативах. Стативы коорд инатных АТС типа А ТСК (А ТСК-У) имеют высоту 2650 мм, шири ну 722 мм и глубину 300 мм. Стативы представляют собой сварную конструкцию из двух вертикальных балок корытообра з ­ ного профиля и верхней и нижней поперечных полос из листовоii стали. С лицевой стороны стативов устанавливается оборудова­ н и е - r<оординатные соединители и двух- и трехрядные релейн ы е платы (ширина плат 672 мм и высота соответственно 77 и 117 мм) . В средней части стативов помещается несъемная общестативная плата с тремя отсекам и, в которых размещены предохранптели, ра~ки с испытательными гнездами, блокировочными 1шопт<ам11, лампами, врубные колодки для подключения передвижных про• веро чных устройств. Число МКС и релейных плат, устанавливаемых на стативах, различно. Оборудование стативов комплектуется т.аким образо м , чтобы приборы, функционально связанные друг с другом, разм е­ щались бы на одном стативе и число внешних соед11нений стати­ ва было бы минимальным. Поэтому координатные соединители и управляю щий ими маркер одного коммутационного блока разм с­ щаютсн на одном или на двух рядом стоящих стативах. Так ском- 443
плектованы стативы блоков АВ ступени АИ. На каждuм установ• лены: пять МКС, марr<ер АВ, размещенный на четырех релейных платах, программирующее устройство аппаратуры АОН. Оборудование, устанавливаемое на стативах, координатные со ­ единители, релейные платы подключаются к общей схеме стати · вов двумя способами . Координатные соединители смонтированы «жестко» - без разъемов. Это значит, что к выводам контш<тного поля, головных контактов, обмоток электромагнитон непосредс~-­ венно подключены провода стативных жгутов. Поэтому МКС ус• танавливают<.:я на стати вы и монтируются полностью на заводах• изготовителях . Замена МКС или хотя бы одной вертикали - весь• ма трудоемкая и сложная Оf"!ераuия. Подобным же образом уста• навливаются и некоторые маркерные релейные платы, от которых отходит большое число соединительных проводов. Большинство релейных плат в АТСК и АТСК·У съемные . Для их включения в схему на плате и на стативах устанавливаются врубные колодки (на плате) и гнездовые колодки (на статив е). Каждая колодка имеет 20 контактов, на п лате может быть ра зме• щено · б-9 таких r<олодок, н, таким образом, при установке релей• ной платы на статив к ней можно подключить 120-180 проводов стативноrо монтажа. Платы приборов, построенных на электронных элементах (ко• довые приемники, многочастотные генераторы и т. д.), подключа• ются к схЕ:мам стативов на 30 - контактных разъемах . . Если через контакты разъемов передаются сигналы низких напряжений (на• пример ; при передаче и11формаuии между регистрами и маркера• ми многочастотным r<одом), то после установки платы на рабочее место врубной н гнездовой контаrпы таких цепей можно шунти, ровать пайкой. Стати вы в пр еделах АТС соединяются между собой при по мо • щн телефонны х станционных кабеле й, чаще всего кабелей ТСВ 20ХЗХО,5 и ТСВ 20Х2ХО,5. Об объеме работ по их прокладке, разделке, расшивке , зачистке, включению и пайк е дают представ• ление такне цифры : общая протяженность станционных кабелей, приведенных к емкости 20Х2, на АТСДШ емкостью 10 ООО номе• ров составляет примерно 40 км; число концов кабеля, которые должны пройти у1<азанные выше операции, составляет более 5000. На координатных АТС эти цифры выше. Отсюда очевидно, на• СКОЛЬ!(О важно для ускорения работ по монтажу А тек и для со1,ращения затрат труда «индустриализовать» монтажные работы на АТС . Решение этой задачи частично предусмотрено в конструк• ции стативов АТСК и АТСК-У. С этой целью в верхней части стативов размещается «гнездовое поле» , к J,оторому подведены монтажные жгуты, т е. все провода, которые должны быт ь выв едены за преде лы статива . Гнездо вое по ле - это набор гн ездовых 1<олодок 20 Х 2 (т. е. 40-проводных), устанавливаемых в количестве до 16 шт. на одной прямоугольной раме. В гнездовом поле можно разместить две такие рамы, и, следовательно, максимальное число проводов, которое можно вклю• · qить через гнездовое поле статива, 40Х 16 Х2= 1280. Соединения между ста• тивами осуществлнются с помощью заготов ле нных заранее (на заводе и.ли в 444
1111 11, 11;~ ,1 1н з 11рованных мастерс1шх) кус1,ов станuионного кабеля определенных 1 1111м, • рс111 , с задма нными на концах врубным,и 1,олодкам11 20Х2. На некото- 111 ,1 ~ t' 1· ; 1т1 тах имеются также штифт овые поля, J{ которы>v1 подключены статив- 111,11 • 11ро1юда. Отходящие кабеJJи вJ, л ючаются в этн поля обычными ,монтаж- 111-11111 11р11 ~ма ми. Так соединяются выходы блоков ГИ с про межуточными щи- 1 1~111 Соеди неш1е nы х одов ступеней искания с входами последующей 1· I · у II с 11и или с входами релейн•ых 1<омпле1<тов исходящи х соедини­ I · 1·.11 ы1ых лнний и формирование неполнодоступных п у чr,ов линий 11I 10 11 з водятся на промежуточных щитах П Щ, представляющих со­ !юi'1 н есло жную 1<онстру1щию, в виде каркаса из полосовой стали р1I з ме ром 2650Х722Х560 мм. С обеих сторон 1<аркаса устанавЛ:и- 1111ются рамки со штифтами, имеющие по 20 групп штифтов, от JLнyx до семи штифтов в !{аждой. На одном 1<ар1<асе (яч ейке ) ПЩ с "аждой сторо ны может быть размещено пять вертикальных по­ J I ос с десятью рам1<ами в каждо1"1. Таким образом к одной ячейке ПЩ может быть подведено по 1000 линий (5Х 10Х20) с I<аждой стороны . Проводность линий - от 2 до 7. Соединение рамо 1< исходяще~"1 стороны, 1< которым подводятся Iш х оды ступени ис1,ания, с рам1<ами входящей стороны, к 1<оторым 11 одв одятся соединительные лини11, а также запараллеливание вы­ хо дов ступени ис1<ания по схе ме неполнод оступного включения IIр ои зводятся «кроссовым» двух - или трехжильным проводом. Чис­ J10 ячеек П Щ рассчитывают по исходящей стороне, т. е . по емко­ ст и поля предыдущей ступени искания. Все ячейк11 П Щ, обслужи­ вающего выходы ступени !ГИ, располагаются в одном ряду, по­ с1юлL 1{ у вход и выход, которые должны быть соеди н ены I<россо­ вым проводом, могут быть расположены в различны х я 1 1ей1<ах . . В одном 11з помещений первого этажа здания АТС установлены главные щиты п е ре1,лючений ГЩП абоне н тских линий и соедини­ тельных линий. Эти щиты служат для соедннения стопарных к~­ бе лей, 1,оторыми за1<анчиваются подземные 1<абельные лI1нии або­ нентской сети и сети СЛ, со станuионным оборудованием, поэто­ му в ГЩП различают лвне11ную и станционную стороны. Главный шит пер е 1<лючсний абонентс 1<11х линий (кросс АЛ} - конструrщия из полосовой стали, набира е мая из ячеек дли ной 540 мм и глубиной 795 мм. По высоте каркас может быть сдел ан ординарным - 2320 мм, полуторным -2920 мм 11ли двойным - 3460 мм. На линейной стороне кросса АЛ устанавливаются защит - 11ые полосы . На каждой ячеJ':ше можно установить три поло~ы, ,,аждая на 100, 150 или 200 абонентских лин11й в зависимости от высоты каркаса. Число ячее~< кросса АЛ определяют по ем кости 1rодводимых 1< станции кабелей абонентс1шх линий с учетом н е r<о­ торого за11аса. Для каждой · абонентской линни на защитных поло сах имеются разделительные пружины, позволяющие отключить линию або нен­ та от станционного оборудования, и защитные устройства, состоя­ щие из термических предо хранителей на ток , равный 0,25 А, и угол ьных разрядни1,ов на налряжение 500 В. Стальные полосы, на 445
которых установлены защитные устройства абонентских линий, за­ ·земляются. На станционной стороне кросса АЛ установлены горизонталь• ными рядами штифтовые рамки 20 Х 2, к которым подключаются станционные, кабели от стативов АК (в А ТСК) или от стативов :А.В-А!( (в АТСК-У). Линейная и станционная стороны кросса АЛ соединяют~ся между собой двухпроводным кроссовым про­ водом. Главный щит переключений соединительных ЛJ-!НИЙ (кросса СЛ) имеет ту же конструкцию, однако лоскольку соединительные линии проходят только в кабелях, прокладываемых в телефонноi1 канализации, необходимость в разрядни1<ах и термических предо• хранителях отпадает. На линейной стороне кросса СЛ устанавлн• ваются рамки с разделительными пружинами на 60 трехпроводных линий I{аждая. На кроссах ел высотой 2320 мм на ОДНОЙ верп1- кальной полосе размещаются две такие рамки, на кроссах вы со­ той 3460 мм - три рамки. Число яч еек кросса СЛ определяет сн исходя из числа соединительных линий всех назначений с учетом необходимых прямых связей , а также возможности использованни кросса данной станции в качестве сетевого узла. На стан ционной стороне кросса СЛ устанавлива ют горизон­ тальными рядами рамки со штифтами 20Х2 или 20Х3. Соединен11е между линейн9й и станционной частотами кросса делают кроссо­ вым проводом. Для возмож(iости проверок и измерений параметров абонент­ ских лнний и телефонных аппаратов, а также проверок соединн­ т~ль ных линий в кроссе устанавливают испытатель но -измеритель• ные столы . 3даниз АТС, требования к технически1н помещениям Городские автоматические телефонные станции размещаются, как правило, в отдел1,но стонщих зданиях . Размеры зданий в пла­ не опр еделяю тся размерами основного помещения АТС - авто­ матного зала, в котором устанавливается все коммутационное обо­ рудование станции. Посколы<у районные АТС обычно строятся на· емкости 10 ООО номеров, постольку и размеры автоматного за­ ла и, следован~льно, всего з дани я должны соответствовать этой емкости. Можно считать, что автоматный зал АТС на 10 ООО но­ меров должен иметь площадь порядка 500 м 2 . Площа.!lь зданин в плане в этом случае составляет примерно 700-800 м 2 • Ширина здания АТ С определяется типом примененных строительных кон• струкций и бывает р.авной 14 или 18 м. В зависимости от числа АТС емкостью по 10 ООО нqмеров, ко­ торые предпол агается с учетом - перспективы развития разместит ь в данном здани и ; оно может иметь три-ч ет ыре, а в некоторых слу­ чаях и большее число этажей . В цокольном этаже здания АТС размещают вводн у ю кабелы1ую шахту, компрессорную, установки кондиционирования (ИJ1и вентиляционные установки ). Там же 4-!6
оО 1,1чrю отводится помещение для аккумулятррных батарей. В Jrt•pвoм этаже находится !{росс абонентских и соединительных ли- 1111 1\ выпрямител.ьная, могут быть выделены помещения для ли- 1н• i'111ых служб. Верхние этажи предназначаются для установк11 t<о ммутационного оборудования. Например, в четырехэтажно~1 : щани и может быть размещено оборудование двух районных АТС 11 оборудование узла входящего сообщения. На крупных сетях мо­ жет быть выделено отдельное по мещение линейно-аппаратного it cx a (ЛАЦ), в котором устанавливают аппаратуру систем п ере­ дачи . Высота автоматного зала от пола до нижней плоскости ба­ J1ок, перекрывающих помещения, должна быть не менее 3400 мм. 11ерекрытия рассчитывзются на н а грузк у 800 кг/м 2 . Одно из наиболее важных треб ований , предъявляемых к зда- 1111ям АТС, - создание в помещении станции необходимого для надежно го действия оборудования микроклимата. В течение дли· тельно го времени считалось вполне достаточным ограничиваться треб ованиями по темп ерату ре и относ ительной влажности: темпе­ ратура п автоматном зале должна быть в пре делах 18-28°С, от- 11осите льная влажность воздуха при этих температурах должн а быт ь в пределах 50-70% . В посл едние десятилетия начаJюсь се рьезное изучение влипния окружающей среды на коммут:эцион- 11ые устройства АТС, в частности , на контакты реле и соедините­ лей. Это свя зан о с наблюдающи мися за гря знением атмосферы город ов выхлопными газа ми аптомобилей и выбросами про мыш · J 1енн ых предприятий, повышение м общей запыленности, приме не - 11ием разного рода поJ1имерных материалов. Одновременно с эт1:1м uнов ь изуч аются конструкции открытых контактов и способы их з ащиты от вредных воздействий .внешней сре ды. Одним из важнейших факторов , влияю щих на качество .контак ­ тов, является пыль, главным образом при величине частиц менее 50 микронов. Установлено, что повышение относительной влажно ­ спr, устранение попадания прямых солнечных лучей в помещен ия АТС уменьшают число повреждений, вызываемых пылью. С этой целью герметизируют окна автоматного зала, устраивают защит­ ные I{озырыш на окнах. Во избежание проникновения наружного воздуха в автоматном зале целесообразно создавать незначитель­ ное превышение давления по сравнению со смежными помеще­ ниями. Присутствие в воздухе некоторых газообразных веществ приво­ дит к образованию на контактах реле и соединителей плохо прово­ дящих пленок. В качестпе примера можно привести результаты ис­ с ледований влияния сероводорода: при наличии в воздухе 2-10- 6 частей сероводорода при t=20°, относительной влажности 40% за 20 дней солротипление серебряны х контактов рел е, имев ­ ших давление 20 r, резко увеличилось. Особо заметное влияние на качество контактов оказывает влажность воздуха. При влажно­ сти менее 40% отмечаются увеличение сопротивления контаюов, у величение уровня шумов. 447
Существенными · с точки зрения требований, предъявляемых rc помещениям АТС, являются исследования влияния на контактные системы газообразных продуктов, выделяемых некоторыми синт<'­ тическими материалами, в частности, изоляцией из поливинилхло­ рида, различными растворителями, покрытиями пола, некоторымн синтетиче ,скими моющими средствами. Все указанные обстоятельства предъявляют серьезные треба• вания не только к технологии изготовления оборудования автома• тических станций . Появились новые требования к зданиям. в кото­ рых размещаются А те . к покрытиям стен, полов, потолков, к гер• метизации окон, системам вентиляции. Размещение оборудования АТСК етативы А те принято устанавливать рядами, параллельными меньшей (поперечной) стороне автоматного зала. При этом прн­ меняют либо двустороннее расположение рядов с центральны~~ главным проходом и двумя боковыми проходами у продольных стен, либо одностороннее расположение рядов с двумя боковым1-1 проходами, один из которых делается главным. В этом втором ва­ рианте в одном ряду можно разместить 20 стативов при ширине: зала 18 м и 15 стативов при шири н е зала 14 м. Ширина главного прохода в обоих вариантах должна быть порядка 2000 мм. Одностороннее расположение рядов позволяет несколько луч­ ше и с пользовать площадь автоматного зала, главный проход у продольной стены имеет лучшую освещенность, что улучшает ус• л о вия об с луживания наиболее важных общестанционньiх стативов СВУ, МГ, !(П, которые должны устанавливаться у главного прохо• да автоматного зала. Для обеспечения достаточных для технического обслуживания проходов между рядами стативы соседних рядов обращены друг 1< другу или лицевыми или монтажными сторопами. В первом слу­ ч а е ми н имальное расстояние между осями рядов принято равным 1200 мм, во втором - 800 мм . Если в ряду установлены промежу­ точные щиты, то расстояния между осями соответствующих рядов увеличивают до 1350 мм, а для рядов, обращенных друг к другу м о нтажными сто,ронами - до 1200 мм . При компоновке рядов стремятся к сокращению расхода станционного кабеля и I< улуч­ шению условий · обслу>кивания. Этому способствует, в частности, с ближение местоположения функционально связ·анных меж;rу со• бою устройств станции , например: стативов АВ ступени АИ и ста­ тивов ИШК, стативов CD и стативов ВШК, стативов РСЛВ и ста• т и вов б л оков /!!(II) ГИ и т. п. В соотв е тствии с этим принципом стативы, обслуживающие одну ты с ячную группу ступени АИ, со• б и раются в один ряд. В ряду , имеющем 15 стативов, можно , на­ пример, установить 5 стативов АК и 10 статнвов АВ (в АТС типа А ТСК) или 10 стативов АВ, стати вы CD и ВШ /( (в Атек-У, на• пример, три статива CD и два статива ВШК)_, 448
Статиоы !ГИ слеп:ует собирать в отлельные ряды и ПЩ /ГИ р r1 · 1м е щать или в одном из рядов /ГИ, или в соседн.ем ряду. Тоже можно сказать о стативах I/I (1/)ГИ, о стативах АР. 12сли при компоновке рядов стативами одного типа остаются снобод ными 2-3 места, то не следует заполнять их стативами другого типа только рад[1 100%-ноrо заполнения ряда. В таких рnдах, как, напри'V!ер, ряды со стативами /f!ГИ, l//ГИМ, целесо ­ образно иметь небольшой резерв, Промежутоttные • щиты следует уС!'анавливать со стороны бокового (не главного) прохода. Стати­ ны учета нагрузки, пишущие машинки устройств автоматического ко11троля целесообразно выносить в отдельное, смежное с '11! - Т()Матным залом, помещение. Прнмер размещеlшя 06орудова1н1я Л тек праве.де!-! в [42]. ГЛАВА 10 ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ КОММУТАЦИОННЫХ СИСТЕМ КВА3И3дЕЕПРО.ННЫХ и ЭЛЕI(Т.РОННЫХ Ате ]0.1 . РОЛЬ ЭЛЕКТРОНИКИ В КОММУТАЦИОННОЙ ТЕХНИКЕ Современн ый этап научно-технической революции характерюует­ ся бурным развитием электронной техниl{И, техники элект ронн1,1,1, вычислительных машин (ЭВМ), электронной авто~атиюс Бо,11,­ шие досп-1жения в этих областях открывают широкие возможно­ сти в технике авто ма тической коммутации для разработки быстро­ л.ействующей, надежной и экономичной аппаратуры, отвечающей современным требованиям. Стремление использовать э ле ктроrшые и магнитные элементы в коммутационной технике объясняется. с одной стороны, недостатками существующих электроl\rех.аниче­ ских коммутационных приборов, а с другой - новыми возможно­ стями, которые дает применение электронных элемент ов. Основными недостатками электромеханических ком .vr утзцнон­ ных уз.лов и станций телефонных и телеграфных сетей являются: трудоем1<о сть про_изводств-а искателей, соединителей и реле, вы­ званная сложностью их конструкции; недостаточная скорость ра­ боты электромеханических коммутационных приборов, что особен­ но сказывается в системах, имеющих общие управляющие устрой- • ства; большие расходы на эксплуатацию вследствие необходимо­ сти периодпческой регулир о вки и замены деталей подвижных ча­ стей искателей, соединителей и реле; сравнительно небольшой сро1с службы коммутационных приборов; недостаточная надеж­ ность, большие габариты и масса; ограниченные возможности в предоставлении абонентам дополнительных видов обслуживания. По сравнению с электромеханическими коммутационными при­ борам и эле~пронные и магнитные приборы имеют следующие пре­ имущества: отсутствие подвижных Чi']стей, . а следовательно, и ме- 15 Зак. 311 449
ханичес1,их повреждений; высокое быстродействие; небольшне га­ бариты и масса. Значительным преим ущес твом электронных при­ боров являются: высокая технологичность их производства; боль­ шая интеграция компонентов в одном корпусе; возможность ис ­ пользования печатного монтажа и других видов современной технологии. Указанные свойства электронных приборов позволяют разрабатывать коммутационное оборудование с лучшими хара1<­ теристиками и возможностями , чем оборудование узлов и стан­ ций электромеханического типа. Техника автоматической коммутации предъявляет к электрон­ ным и магнит11ым элементам целый рпд требований, основными из которых являются: постоянная готовность к действию при малом расходе электроэнергии; малые расходы на эксплуатацию; боль­ шой сро к службы; высокая меха1-р-1че ская прочность; отсутствие регул ируемых и быстр ои знашиваемых деталей; малое пот ребление эле1Строэнергии; большие скорости работы при установлении и разъедине ни и соединений; малап стоимость; высокая технолог11ч- 1 юст 1, при прои зводстве и монтаже оборудова ния; малые габари­ ТLI и масса; достаточно высокий коммутационный коэффициент; пысока51 надежность. Появление таких приборов, как транзисторы, пол у проводни­ J<овые диоды, магнитные элементы с прямоугольной петлей гис­ терезиса ППГ и полупроподниковые (т ве рдые) интегральные схе­ мы, позволнло использовать их для построения электронных, ме­ ханоэле 1про н ных, квазиэлектронных коммутационных узлов и станций сетей электросвяз1 1. Особен110 перспективным пвляетс\"1 нс­ пользование больших интегральных элеюронных схем (БИС) с высо,юй степен ью интеграции. До последнего времени в большинстве случаев управляющие устрой ства АТС выполнялись как составная часть пrиборов t<оы­ мутации (например, в АТС декадно-шаговой системы). Количе­ ство управляющих устройств в таких АТС определялось объемом коммута ционны х приборов, и проектирование их сво.r:.илось в ос- 1-10вном к рациональному построению схем, обеспечивающих за ­ данную последопательность работы коммутационного прибора (например, ис1<ателя) в процессе установления соединения . Синтез упрапляющих устройств сподился к синтезу индивидуальных уп­ равляющих устройств каждого коммутационного прибора . Появление координатных коммутационных узлов (станц ий) с обходным принципом установления соединения позволило отде­ лить приборы коммутации от управляющих устройств и создать централизованные управляющие устройства. Централизация уп­ равлsтющих устройств привела к значительному расширению их функций и, как следствие этого, к усложнению их схем, а также повышению требований к скорости работы элементов, на которых они реализуются . Так впервые в озникла возможность практиqес­ кого использования электронных элементов, обладающих боль~ шой скоростью работы и большим сроком службы, в устройствах управления коммутационных станций. Сна чада .появились АТС 450
~ 11 · .~ ;i 11 оэJ 1е1<т1юнноrо типа, где коммутация разговорного тракта 1н· у 11 L1·ст вляется приборами электромеханического действия (иска­ ·1t'J I H ~111 1tли соединителями), а управление этими приборами обес- 11 1• 1 11111с1е т с я полностью или частично эле1пронными управляющими ус I роi'~ст вами. Однако в механоэлектронных АТС полностью ис- 1 10J 11J зо вать быстродействие электронных управляющих устройств 11е уда ется в виду малой скорости работы приборов коммутации. )lm1 с огласования скорости работы электромеханических прибор о в 1шмму тациопной системы и у правляющих устройс тв между н им и ,у сга 11 авл иваются согласующие (буферные) устройства. - Ис пользование электронных элементов для коммутации разrо- 11 ор 11ого тракта ограничено тем, что существующие электронные •,.11сме нты не обеспечивают требуемого качества разговорного тра!С­ та 1-1 nысоких технико-эконом ических показателей при большой ем- 1<ос т11 АТС. Вследствие этого в настоящее время ведутся работы 1ю соз данию квазиэлектронных АТС (КЭА ТС), в которых tсомму­ та1щ51 разговорного тракта осуществляется быстродействующими р еле с герметизированными или открытыми 1<01пактами, а для уп­ р авл ения применяются элеюронные программные управляющие у стро йства . Кроме того, вед утс я работы по созданию высо1<0каче­ ст 1 1с нного и экономичного эле~пронного конта1па и изысканию та- 1<11х с пособов построения элеюронных АТС, которые позвол яют с111tз 1пь требование к эле1<тронному контакту. Одним из таких: с 11особов является импульсное преобразование разговорны х токов 11 11мпульс но- в ременн6е разделение каналов. В настоящее - время создаются электронные коммутационные узлы и станции, в которых применяется электронное 1<оммутаци о н - 11ое и управляющее оборудование. При этом информация на сети свя зи передается дискретными импульсными сиг11алами. Это поз­ воляе т использовать единую элементную базу и принципы пост ­ роени я каналообразующего, 1<оммутационного и у правляющ его обо рудования. Наметилась тенденция использования элеюро111t ь1х упра вляющих машин в квазиэлектронных и электронных комму­ таци онных станциях, что открывает широкие возможности для гнбко го построения сетей связи, предостав ления дополните ль ных: вндо в обслуживания абонентам сети, введения и изменения каге­ горий и приоритетов в обслуживании. 10.2. КЛАССИФИКАЦИЯ КВА3ИЭЛЕ:К'I'РОННЫХ АТС В настоящее время ведутся интенсивные разработки по созда- 1t11ю и внедрению квазиэлектронных АТС различного назначения (городских , учрежденческих, сельских и междугородных). l\лассификация КЭА ТС может быть произведена по большому ч11с лу признаков, основ1-1ыми из них являются способы построения 1юм мутаци онной системы •КС и управляющих устройств YJ,,_ На рис . 10.1 приведена классификация КЭАТС по указанным призна­ кам Основ.ной характеристикой 1соммутаци онной системы являют­ ся т1ш коммутационного прибора, используемого для ее построе- 451
К З А Т С К с i , 1 м g т а . ц и о н н а л с ш : т ' е м а k C ! ! п р а g п я ю щ и е y 1 : m p o , i J . c m l i a ! l ! I T t L n ~ t , _ " " " ' • : j . ' ; : ! ~ ' . , ~ 1 : : 1 1 : : 1 t : : i ~ • ; : j : : s ~ ~ ~ ~ ~ ~ " ' : , ; ~ ~ ~ ~ ~ ~ : § < . , : ; ; < . , , ~ t t ; . . , . . , ~ ~ : t : : < . , : : : s 1 : : 1 " ' : i : , 1 : : ! ' t : " ' : : s " 1⁄2 " ' " ' ~ ~ . , " " : t : . . , : , : . , : : : i t : : ; ; - . , , . , : : : i ' Ц j " " " ' ! t , : : : s ! : : < : : , . ! : : с : , ~ ~ t : : : : : t 1 : : 1 " " ' : t : c : : ; " ' - : : : ! " ' r : : : , . . , , ~ t ' : : : i " ' . , . , ~ ~ : : : i t : ! ~ t " = : i : : , _ : t . : t _ . ~ ~ " ' ~ " ' : : : s < . , ~ " ' " ' - . , : : : i ~ " " : : : : О . ) ~ ~ 1 , : : t . " ' - 1 : ! - ~ ~ 1 1 1 . , " ' " " ~ ~ ~ " " ~ : i : : t : ! ~ < : : ! " ' " " " " ' ~ . t \ . " " - < } " ' " ~ ~ . , . , _ , ~ r э : 1 ~ ~ " ' r . ! , ~ < : : : : ~ : : : t - Р 1 к 1 0 . 1 . _ ! 5 , 1 а с с и ф и к а J . 1 . и я К . : Э А " К
111111, проводность КС, способ отоб ражения состояния КС и сп особ ущ.:рж;.~I Iия соединения. )lлн построения КС моrут использовать-:я герконовые реле, tjн•ррrшы, реле ESK, мини-МКС, объединяемые в соединrпели со­ о 1· 11с тст □ ую щих типов, из которых строятся коммутационные бJJo­ I<1I f(C с требуемы:vш структурны\!lи параметрами. Коммутационные системы могут иметь разную проrюдность ли- 1111й (2, 3, 4 , 5, 6 и . более), которая зависит от назначения АТС, т 1 ща и с п ользуе мого коммутационного прибора и способа отраже ­ II1111 состояния объектов коммутационной системы (входов, выхо­ JlОВ , промежуточных линий, точек коммутации). Коммутационные системы могут и меть электрическ,1й, магr1ит- 111,1й 11ли механический способ удержания соединения, который за­ II11 си т от типа при меняемого коммутационного прибора. Еслн R Iшмм утаuионных системах применяются коммутационные приfiо- 1iы, не обладающие свойством памяти (например, rерко новые ре­ ;1 с ), то в та!(оЙ КС соединение удерживается э леI<тричесI<нм пу­ т ем . В тех /( С, где используются приб оры, обладающ ие свойст- 11 о м памяти (например, ферриды), удержание осуще-ствляется маг~штным способо м . В процессе установления и разъединения с оеrшн ений необхо ­ JLНМО иметь информацию о состоянии объепо[J КС, напри мс:р , с1юбодна или зан ята та или иная линия . Информации может хря­ IIнться (записывать с я) либо на сл ужебных проводах и контаюах о коммутационной системе, либо в специальном оперативном за- 11 о минающем устройстве ОЗУ. Под служебными проводами понимают дополнительные комму­ тI1руемые провода, по кот орым не осуществляется передача раз- 1 ·о ворных сигналов, а производится проба выходов, удержа11ие соеди нения или выпол,iяются другие функции в процес,се установ­ JIения соединения, удержания ero и р азъе динения. При использо­ Iн1нии оперативных запоминающнх устройств _ прово дность комму­ таuионнqй системы определяется про водностью разговорного трак­ та ( двух - или четырехпроводная КС). Ква зиэлектр онные АТС различаются между собой по спо с обу ностроени11 управляющих устройств. Управ л яющке устрой с тпа могут б ·ьпь выполне·нными с непосредств е нными (иногда rоворпт «ж е-стки.ми») связями между функциональными · блоками ФБ ию1 программными. • Ст.ру1<rура УУ с непосредственными функциональными связи­ ми зависит от алrори лл а функционирования УУ в · проц ессе уста­ Iювления соединений и реализуется в виде автоматического уст­ ройства, логика работы которого характеризуется его схемой. Оч ередность работ ы функциональных блоrшв УУ опр еделяется по стоянными (жесткими) связями между этим и блоками и заI<ла­ дывает ся при монтаже У,У. Подобную структуру. УУ имеют эл ек­ тромеханиче ские сис темы АТС, поэтому последние являются ана­ лога ми КЭА ТС с непосредственными связями между блоками. Основным недостатком УУ с непосредственными связями между 453
ФБ является необходимость перемонтажа схем у правляюших уст• ройств в случае изменения алгориrма функционирования АТС. Программные КЭА те имеют управляющие устройства, алrо• ритм функционирования ~юторых определяется специальным про­ граммным устройством, в котором заложена программа работы по установле н ию соединения. Если программа работы обеспечи­ вается за счет определенных (монтажных) соединений между функциональными блоками самого программного устройства. то такие КЭА те называют Ате С зaЛ10/-LTUp08й/-ll·lOU програл1,11ой. Дл;J изменение програ ммы требуется изменение (перемонтаж) соею~­ нений внутри программного устройства. Если программа рабоп1 записывается в специальном запоминающем уст ро йстве, то в этом случае УУ, по существу, представляет собой специализировав­ ную электронную у правляющую машину (ЭУМ), которая может строиться с использоnанием элементной базы и методов синтеза электронных вычистпельных машин (ЭВМ). Такие АТС назы­ вают КЭА ТС с записш-той програл1люй. Использование программного уп равл ения в КЭА те обеспечи­ вает практически выполнение всех требований, которые предъяв­ ляются к современной техrrике автоматической коммутации и, н частности, к автоматической телефонной связи. Эти требова нин следующие: возможность оперативного изменения алгоритмов функциони­ рования управляющих уст ройств, вызываемого, например, необ­ ходим остью предоста вления абонентам дополнительных видоn об­ служивания, присвоения им различных категорий обслуживпнв ·~ и приоритетов, введения в случае необходимости ограничений в отдельных видах связи; увеличения скорости выполнения процессов управления соеди­ нениями, что особенно важно для автоматизации междугородной и международной связи; возможность создания узлов и станций ко мму тации большой ем~юсти (городские Ате емкость,ю несколько десят ков тысяч н о­ меров и АМТС емкостью несколько тысяч каналов), что необхо­ димо в условиях быстрого увеличения телефонной плотности и широкой автоматизации междугородной связи ; введение программ контроля и диагностики работы обор удо • вания А те, что существенно облегчает процесс технического об­ служивания АТС и повышает производительность труда обслужи• в аю щего технического персонала; возможность организации динамического управления сетями связи с целью оперативного управления потока ми информации. Выполнение перечисленных технических требований КЭА ТС с программным управлением должны обеспечиваться при одновре­ менном снижении капитальных затрат на изготовление, установ­ ку и монтаж оборудования за счет автоматизации процесса про• изводства, применения прогрессивной технолог ии производства, а также за счет автоматизации монтажных работ и тренировки. 4р4
Квазиэлектронн ые АТС по сравнению с электромеханическими о(kс п е чивают большие возможности при построении телефонных (·стей, так как являются более гибкими системами. Кроме того, J<ЭАТ е имеют меньшие габариты, поэтому требуют меньших пло­ щаде~"1 и кубатуры зданий, меньших затрат на электроэнергию и 1111 э1{сплуа тационное обслуживание. Оборудов ание КЭА те состоит из следующих основных частет1 (рис. 10.2): коммутационной системы, различного вида комплек- l<C г-- 1 П!J!f 1 .-~--, 1 1 ЦУ!I 1 t.!!J! ___ __________ ___] Рис. J0.2. Функциональная cxe~ra КЭА ТС (ВК} (КНН) тов, регис тров и управляющего устройства . Коммутационная си ­ стема КС предназначена для уста но вления соединений между ли­ ниями (или каналами), вклю ч енными в ее входы и выходы . Ком­ плекты, включенные в КС, предназначены для передачи и пр иема у правляющих и линейных сигналов . Комплекты подраздел яются на абонентские А!(, связанные через абонентскую линию с теле­ фонным аппаратом абонента; шнуровые Ш!(, служебные С/( или п спомогательные В!(, регистры Рег или комплекты набора ном е ра J(HH, . комплекты входящих В!(СЛ и исходящих И !(СЛ соедини­ тельных линий. Управляющее устройство КЭА те состоит из цент­ рального управляющего устройства ЦУУ и периферийных управ­ ляющих устройств П УУ. Последние пре дставляют собой про межу­ точ ное оборудование, обеспечивающее взаимную работу !(С с включен ными в нее компле1<тами и ЦУУ и предназначенное для со гласования временнь~х и электричес1<их параметров сигналов, 1юторыми обм ениваются между собой /{_С и ЦУУ. Uентральное управляющее устройство представляет собой 1<омплекс оборудования, в который входит программное устрой­ ство. Этот компле1<с обеспечивает вместе с ПУУ управление уста­ новление м соединен ия на А те в соответствии с заданной про­ граммой . 455
10.3 . КОММ~ТАЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ RВАЗИЭЛЕКТРОННЫХ АТС В квазиэлектронных АТС для построения коммутаuионной си• стемы применяются малогабаритные быстродействующие комму• таuионные приборы с электрическим, магнитным ил и механичес• ким удержанием контактов в рабочем состоянии после ус тан он• ления соединения . Из этих приборов выполняются коммутаuион­ ные блоJ{И с требуемыми стру,пурными параметрами. Коммута• цио нные блоки соединяются между собой опреде J1ен11ым образом, образуя коммутаuионную систему А те. К коммутаuионным при­ борам с электрическим удержанием относятся гер1<оновые реле r1 реле типа ЕSК. В зависимости от назначения и условий работы в квазиэлек­ тронных А те и АМ те предполагается использование двух видов гер конов: герконов массового применения с длиной стеклянного баллона 27 мм и герконов повышенной мощностп с длиной бал­ лона 36 мм [47]. Первые предназначены для постро~ния соедиН11• телей, используемых в коммутационных системах, абонентских и шнуровых комплектов, а вторые используются в тех случаях, 1<ог• да мощности или пропускаемые токи выше, чем это допустимо для гер1<онов с длиной баллона 27 мм. Герионовые реле могут иметь одну или две обмотии. В однu• обмот очных гер1<оновых рел е одна и та же обмотк а использует• ся 1< iJK для ср абатывання, так и для удержания реле в рабочем состоянии. Е<:ли гер1юновое реле имеет две обмо тки , то одна из ни .х используt:1·ся для ВJ{Лючения реле, а вторая - для удержания реле в рабочем состоянии. Из отдельных rерконовых реле выполняется многократный гер­ J<О}JОВЫЙ соедин ител ь (МГе), представляющий собой простейший · коммутационнь1й блои -ком мутатор. еоедините.1Jь характер из уетс я параl\/\етрами: ч ис л ом вх одов n; числом выходов т и пров од но- 456 86JX006 / 1 2 4 а !, Рис. 10 .3 . Схема соединения rер 1<онов в двухпровод­ ном МГС емкостью 4Х4
<"rъю р. Схема коммутаuии двухпроводного· (р =2 ) разгов ор 11оrо тр:шта rерконового соединителя с параметрами n=4 и m=4 преJJ.­ tт:шлена на рис. 10.3 . Для соединения, например, входа 1 с вы­ ходом 4 необходимо обеспечить включение герконов.ого реле ГР 14 в точке коммутации, хара1<теризуемой координатами вхо­ да и выхода . Для построения МГС могут использоваться герконовые рел е I<ак с двумя, так и с одной обмоткой. Схема соединения двух­ обмоточных ге рконовых реле в МГС представлена на рис. 1О.4а. Bы,roilы l..Г ГР11 d, 4 Bыxoil -аьсd а-+--+---+--+--+---­ "" Ь -+--+---+--+--+--.--­ "" ~ с-+--+---+--+--+---+----,,-- -+-~--- - - - - - __,_..,__~--+-Н d-+--+---+--+--+---+--+--. ,4 ГР41 ,..,•d..,_ _~-+-- - - - - -- +---- "---- t-1-J .О.) о) Рис . 10.4. Схема включения обмото J{ в МГС : а) в с оеди н ителе емкосrь 4Х4; б) в то чке коммутаuии Для срабатывания требуемого реле необходимо- пропустить то .к через его первую обмотку . Так, для срабатывания реле ГР 14 не­ обходимо подать импульс тока положительной полярности на го­ ризонтальный провод с входа 1 и одновременно лмпульс тока отрицате.пьной полярности на · вертикальный провод с выхода 4. После срабатывания реле ГР 14 удерживает за счет протеI<аюIя тока по второй обмотке через собственный ~онтакт в проводе~ Диоды в цепях обмоток 1 ГР необходимы для развязI<И элек три­ ческих цепей срабатывания. После срабатывания реле ГР 14 че­ рез его контакты в проводах а и Ь (см. рис . 10.3) . образуется сое­ динение (разговорный тракт) между входом 1 и выходом 4. Н~1 рис. 10.46 показана с хема включения двухобмоточного реле в точке коммvтации. При использовании' в мгс однообмоточных реле ОДН<j и та же обмотка используется как для срабатывания, так и для удержа ­ ния реле (рис . !О.Ба). Срабатыван и е реле осуществляется по та­ кой же цепи, как и в схеме рис . 10.3 . Реле в рабочем состоянии удержи вает через собственный контакт в проводе d. При этом на проводе с выхода должен поддерживаться сигнал отрицательной полярности . Следовательно, провод с используется как д ля вклю­ чения, так и для удержания реле. На рис. · 10.56 показана схема включения однообмоточноrо герконового реле в точке коммутации. 467
В многозвенных 1(.С для обра-зования цепей удержания rep1<0• новых реле используются схемы параллельного и последователь• ноrо включения. При последовательном включении обмоток чис• ло звеньев ограничено допустимой величиной напряжения и ТО• ком удержания. Параллельное включение обмоток удержания не и мее т указанного недостап<а, однако требует более дорогих реле llxou аьсd ~ а-+.-+-+-+-----­ ; Ь-1--1-----1-1---11---1.---­ ~ c,d,-1- -+ - -1 -1- - -,1-,1- -, -.-- ГР oJ Рис. 10.5. Схема В!(Люченш1 обмото1< в М ГС с однообмоточными реле: а) в соединителе ем1<ость 4Х4; б) в точке коммутации из-за необходимости иметь на каждом реле две обмотки. Тот или иной тип герконовых р еле при построении МГС выбирается при разработ1<е КЭЛ ТС в соответствии с ее назначением. При построении КС с электрическим удержанием имеет место значительный расход электроэнергии, поскольку при кажд:ом сое­ динении в рабочем состоянии находятся обмотки удержания реле на каждом из звеньев коммутаuии . С uелыо уменьше11ия расхода электроэнергии для образJвания условий удержания в [(С ис­ пользуются герконовые реле с магнитной блокировкой, получив­ шие назван11е ферридов. Из отдельных ф е рридов выполня ется многократный ферридо· вый соедrrнитель (МФС), который в каждой точке коммутации имеет феррид с соответствующим ч ислом конта1<тов. Схема ком­ мутации разговорного тракта в МФС аналогична схеме коммута­ ции в герконовом соединителе. Соединение обмоток в МФС, име­ ющем четыре входа и четыре выхода, приведена на рис. 10 .6 . Для МФ С с указанными структурными параметрами требуется 16 фер­ рпдов, которые располагаются в четырех горизонтальных и четы­ рех вертикальных рядах. В 1< аждом горизон т альном ряду обмот• ки Х и в каждом вертикальном ряду обмотки У соединены по­ следовательно. Об мо тки всех- горизонталей и обмотки всех верти­ калей запараллелены и соединены друг с другом. Для управленн ,1 работой ферридного соединитеJJя используется общий импульс­ ный генератор НГ, который может быть подключен к любой ro- 458 _
(-) (-) (-) Рнс . 10.6 . Схема соединения обмото1< в МФС ризонтали при помощи реле Г 1-Г4 и к любой вертикали пос ред­ ством реле B l-B4. Если в МФС требуется установить соед ин е­ ние, например, входа 1 с выходом 4, то необходимо обеспечить в 1<лючение обмоток феррида Ф 14, расположен1-~'ого на пересеqе- 11ии первой горизонтали и четвертой вертикали. Для этого необ­ ходимо одновременно включить реле Г 1 и В4, которые замкнут свои контакты, и импульс тока от генератора ИГ синхронно и син­ фазпо пройдет через обмотки Х и У феррида Ф14 , который замк ­ нет свои контакты. При этом в ферридах Фl 1, Ф12, Ф/3 п е рвого горизонтально го ряда тот< пройдет только по обмоткам У, а в ферридах Ф24, Ф34, Ф44 четвертого вертикального ряда - только по обмо тк ам Х. Поэтому в последовательной цели из 13осьми фер­ ридов сработает только один, у которого ток прошел по обеим обмоп<ам (в данном случае это будет ферр,щ Ф14). После прек­ ра щения управляющего импульса и размыкания цепей реле Г 1 и В4 феррид Ф14 за счет остаточного намагничивания остается в ра бочем состоянии без потр ебления тока, т. е . обеспечивается маг­ нитное удержание установленного соединения. Одной из особенностей ферридового соединителя является то, что если какие-либо из ферридов до момента включения И Г на­ ходи лись в состоянии с переключенными контактами, то при про­ хож дении импульса то1<а только через одну обмотт<у (Х или У безр азлично) происходит перемагничивание сердечников, в ре­ зу льтате чего контакты эт их ферридов размыкаются. Это свой­ ство ферридов у стр а няет опасность двойных соединений, посколь- 459 .
ку автоматически обе.~печивается установление все гда только · од• ного соединения по любому горизонта л ьному и вертикал ь ному ряду, · и позволяет не иметь специальных сигналов отбоя, что су• щественно упрощает процесс управления комм утационной систе• мой. Однако это свойство ферридового соединит~ля требует записи информации . о состоянии входов и выходов (или точек коммутации) в специальном зап оминающем устройстве, ПО• ск ольку после окончания соедин ения · контакты феррида могут оставаться некоторое время (до установления нового соединения в соответствующем горизонтальн ом или вертикальном ряде со е • динителя) в рабочем п оложении , х отя вход и выход уже считают• ся свободными и могут заниматься для нового соединения. Сле­ довательно, информация об освобо жден ии в хода и выхода долж­ на быть передана в ЗУ. Для управления работой феррида требуются имп уль сы тока большой мощности, поэтому амплитуда импульса достнгает 10 А. Длительность управляющего импульса для включения феррида с о • ставляет 10 - 100 мкс и определяется только временем перемагни­ чивания магнитной системы, так как после прекращения упра в ­ ляющ его импульса движение контактных пруж и н · до момента за­ мыкания происходит под действ ием остаточной маrни1:_~~t _И!f• дукции. - Разновидностью монгократноrо соединителя с магнитным удер• жанием является мкогократн.ый иптегралькый со едини тель (МИС ) , который отличается от МФС тем , что ма гнит (из полу­ твердого маrни т'ноrо материала} в выбирае мой т0чке коммутац!'!и намагничивается п о способу безгистерезисного намагннчива­ ния [7]. Дл я этого в одн у из управляющих о бмо ток подае те?, прямо­ угольны й импуль с тока, а во втору10 - сернн зн~копере~.-iенных затуха ющих нмпульсов тока. При сложении магнитных полей, создаваемых . управляющими токама , магнит намагничивается по безгистер ез исной кривой. Начальная амплитуда переменного ' за­ туха ющего магнитного п оля должна быть достаточной для насы­ щения магнита. Таким образом, магниты соединителя, на •кото­ рые одновременно воздействует постоянное магнитное поле Нр . ft переменное затухающее магнит-ное поле, намаrничивают,ся; ма г ­ щ-rты, на кот орые воздействует• только поле /-!р, сохраняют свое состояние, а магниты, на которые воз действует только перемен­ ное затухающее магнитн ое поле , размаrничнваются. На рис . 10 . ?а по.ка зан ы: основная кривая намаrничивани _я 1 и безrистер езнс ная кривая 2. Величина магнитного поля Н2, при котором начинается намагничивание по основной кривой намагничивания, значитель­ но превышает величину магнитного поля Н1 , при котором закан­ чивается намагничивание по безrистерезисной l<ривой. Это позво­ ляет иметь больший допуск прн выборе величины поля Нр (рабо • чий номинал) между значениями Н 1 и Н2. Ра зма г ничивание м~r­ нита производится только при воздействии серии знакопер емен ­ ных затухающих импульсов т.ока. На р ис. 10.76 пок азан· прннцип 460
о aJ бJ Р,ис. 10 .7 . Многократный интегральный с оединитель М.ИС: а) !!ривая намагничива·ния; 6) конструкuия 1юнструкти,вного вьшолн€ния МИС . В каждой точке коммутаu~и устан9 влены магниты 1, магниrоnр6воды 4, в которые помещают­ ся гер~оны 5, у правляющи _е обмотки 2 и. 3. H,J герконы надето короткозамкнутое кольцо 6 из материала с высокой электропро­ во дностью. Магнитопроводы из полутвердого магнитного мате­ риала охвачены обмоткам и уnравлени я Х и У. Уnравляющие об­ мотки 2 (обмот ки У) с_оединяются последовательно в каждом ря­ ду и выводятся на . управляющие входы соответственно У 1, У2, ..., У m • Уnравля1ощие обмотки 3 (обмоТJ<и Х) наматываются общими для каждого ряда герконов и выводятся на управляющие входы Х соответствеJ;IНО Х 1 , Х2, . . ., Хп, Обмотки используются для управления пер ек лючением герк~нов в точке коммутации. После прекращения управляющих сигналов герконы остаются в пере­ ключенном состоянии за счет остаточного намагничивания маг­ нита. Для размыкания герконов в точке коммутации на одну из уп­ равляющих обмоток подается серия знакопеременных затухаю­ щих импульсов, обеспечивающих размаг ничиван ие магнита. В конструкции интегрального соединителя имеются две платы с печатным монтажом - плата магнитной с истемы с обмотками и плата герконов. При сборке МИС обе платы крепятся вместе так, 461
чтобы герконы входили в магнитопроводы платы магнитной си4 стемы. При объединении коммутационных элементов (герконов) в соединитель наблюдаются взаимные влияния между ними, что су­ щественно снижает коэффициенты запаса по магнитодвижущей силе МДС и токам управления. Величина этого влияния зав исит от расстояния между герконами соседних точек коммутации. Наи­ большее влияние имеет место в направлении, перпендикулярном продольным осям магнитов и герконов вследствие того, что маг­ нитная проводимост ь воздушных промежутков в этом направле­ нии намного больше, чем других. Поэтому знакопеременные зату­ хающие импульсы подаются в обмотки Х, расположенные в нап­ равлении · наибольшего влияния между ком м утационными элемен­ тами. Благодаря этому удается резко уменьшить эффект взаим­ ного магнитного влияния. Для устранения возможности кратко­ временного срабатывания герконов во время действия только пе­ ремен ного затухающего магнитного поля в конструкции МИС предусмотрено короткозамкнутое кольцо 6. Эффеюивность защи­ ты зависит от сопротивления кольца, т. е. электропроводности ма• териала и поперечного сечения . При выбранных размерах кольца допустима длительность управляющих импульсов, подаваемых в обмотку Х до 200 мкс. Многократные интегральные соед и натели выпускаются в двух модификациях : МИС- 1О - четырех проводной емкостью 4 Х 4 и МИС -11 -двухпроводной емкост ью 4Х8. Габариты соедините• ля 215Х182Х18 мм, масса-900 г. Соединитель типа МИС пред­ назначен для коммутации ц епей, по rюторым может передавать• ся как аналоговая, так и дис1,ретная инфор м ация . Разновидностью многократного герконового соединителя с маr• нитным удержанием является соединитель, в котором в точr,е коммутации установлен гезако н . Гезакок - это гер метизирован­ ный запомина ющий контакт (в амер,шанской литературе такие контакты называют ре мр идами, а в японской - меморидами), В гезаконе роль переменных магнитов выполняю т сами контаrп­ ные пружины, которые изготовляются из магнитного сплава с коэрцитивной силой 20-30 Э [43]. В процессе работы гезаконов направление намагниченности их пружин может меняться под действием кратковременных магнитных полей, возбуждаемых уп­ равляющими импульсами тока в обмотках. Под воздействием им­ пульсов тока одного направлени_ я обе пружины оказываются на­ магниченными в одном и том же направлении, а при импульсе другого направления они намагничиваются в противоположных направлениях . В первом случае контактные пружины окажутсн замкнутыми, а во втором - разомкнутыми. Оба состояния гез,1- • кона устойчивы, таI< как в замкнутом и в разомкнутых состояниях гезакон может находиться скоJtь угодно длительное время, по­ скольку его контактные пружины намагничены в том или ино:v1 направлении. Точка коммутации, выполненная на гезаконах, имеет ряд преимуществ по сравн ению с точкой 1шммутации на ферри:дах; 462
меньшие размеры, меныuее чис .тю деталей, лучшую технолоп-rч• 110 ст ь, в несколько раз меньшие токи управления и импульсные помехи. 10.4 . ПОСТРОЕНИЕ КОММУТ АЦИОННОй СИСТЕМЫ КВА3ИЭ ЛЕКТРОННЫХ АТС Коммутаци_онная система КЭА те строится по звеньевому прин­ ципу с использованием соединитей того или иного типа. На оснf}­ ве соединителей создаются более крупные коммутационные бло­ ки с требуемыми структурными параметрами для построения коммут ационной системы Ате. Параметры соединителей на раз ­ лич ных звеньях /(С могут быть неодина1швыми. Наиболее рас­ прост раненными являются соединители емкостью 2Х2, 2Х( 4Х4 , 4Х8, 8Х8, несколько реже используются соединители 8XJ6 и lбХ 16. При разработке структуры коммутационной системы АТС учитываются : емкость и назначение А те, тип использ уемо го сое­ динителя, пропускаемая нагрузка, допустимая величина поте р ь сообщения, способ построения электронных управляющих уст­ ройств, алгоритм управления установлением соединения. Для построения КС в квазиэлектронной Ате используют ся коммутационные блоки двух разновидностей: блокп смешивания и бло1{ концентрации. Блок смешивания имеет одинаковое число входов и выходов и предн азначен для смешивания нагрузки. На рис. 10.8а прив е- 1J 1. .1 11 1 J,.., . J, т -· : ~-f ..' 1 ,'-4~.J н~ ·тl-~г' • ·( . " .f, .1 1 11 1•• тт IJ) Рис. 10 .8 . КоммутаIJ:ионные бло1,и: ,: ......:__ _ . - ,-..,- ~~ f 2 J 4 "'i 6' 7 8 а) см ешивания б4Х64Х64; б) конце,нт-рацни 64Х32 Х 32; в) бл,ок 16Х8 с D=4 463
дена схема двухзвенного блока см ешивания с параметрами 64Х- 64Х64, построенного на соединителях 8Х8. Блок смешива• ния и·меет следующие структурные параметры: общее число вхо ◄ дов N =64, число промежуточных линий Vлв=64, общее число вы• ходов М ':"' 64, коэффициент связности между коммутаторами звеньев А и В f=l и коэффициент концентрации a = M/N = I . Чис­ ло входов в каждый коммутатор звена А пл =8 . число выходов из каждого коммутатора звена А mл .=8 , число коммутаторов на звене А kл =8. Чи,сло входов в коммутатор звена В nв = 8, часло выходов тв = 8 и число коммутаторо в kв~8 . На рис. 10.86 представлена схема двухзвенного блока концен­ трации, предназначенного для перехода от 64 входов к 16 ~::ы.'{О• дам, что обеспечивает концентрацию нагрузки на выходах блока (4: 1). В этой сх еме на звене А используются четыре однозвен­ ных непот-юдоступных блока 16Х8 с доступностью 4 (рис. 10.8в). На звене В имеется четыре соединителя 8Х4. Параметры блока концентрации, приведенного на рис. l 0.86, следующие: N = 64, Vлв = 32, М=16, f=2 и cr = M/N = 0,25 . Приведенный блОI{ конuен­ трации рассчитан на пропускание удельной нагрузки 0,1 Эрл. Д ля большей удельной на грузки используются двухзвенные блоки с меньшей конuентрацией (N = 32, VАв = 16, М = 16, cr=0,5) . Блоки смешивания и концентрации могут иметь другие струк­ турные параметры и быть nо,с троены с использованием соедини­ телей большей или меньшей емкости. В коммутационных системах АТС большой емкости ropoдcfюro типа применnются два типа коммутаuионных блоков, построен ­ ных из блоков концентрации и смешивания: бло!< абонентских линий БАЛ и блоr< соединительных линий БСЛ. Четырехзвенный блок абонентских линий (рис. 10.9) имеет следующие структур- 1 --А -----.3---, г-r:------д-- 16 ,- -,__ __J ,,,_ ,.L_____, r N , f-?.Jfj . , /;54ff Р11с . 1() 9 Блок абонент• ских JiИНИЙ БАЛ ные hараметр_ы: N = /024, Vлв=512, Vвc=Vco = 256 , М=256, cr=M/N=0,25. При этом на звеньях А и В испоJJьзуются 16 бло­ ков концен трации вида, приведенного на рис. 10.86: На звень я х С и D испол ьзуютс я четыре блока смешивания 64Хб4Х64 (см. рис. 10.8а). Блок соединительных линий (рис. l 0.10) также имеет четырех­ звенную структуру 256Х256Х256Х256Х256 и построен на оснояе блоков сме шивания 64Х64-Х64 (см. рис. 10.8а) . Число блоков БАЛ и БСЛ зависит от емкости АТС. Блочное построение r<ом­ мутационной системы позволяет наращивать емкость АТС блока- 464
ми путем добавления последних по мере развития емкости А те. Для учрежденче с ких и сельских АТС, им еющих, как правИJlО, 11сбоJiьшие емкости, используются двухзвенные блоки БАЛ и Рис. 10. 10. Блок сосдини­ т1: :1ьны х линиii БСЛ А С D I ---i...:......_ , ~-~'-'-~ .- --- ---, в 151,I БСЛ. Так, для А те емкостью 2048 моrут нс пользоваться n:r. у ,­ звенные блоки БАЛ типа 256Х128Х64 (рис. 10.lla) и блоки БСЛ Рис. 10.1 I. Дву:свею1ые блокн: а) БАЛ; б) БСЛ Рис. 1О. ! 2. Струпурз БАЛ 64ХЗ2х :J2 т и па 128Х 128Х 128 (рис . i0.116). е помощью таких блоков мож• 110 Qбеспечить следующие градации емкости АТС: 512, 1024, 20 -iS. Для АТС малой емкости от 64 до 256 номеров моrут использо­ ваться двухзвенные бло :ш БАЛ типа 64Х32Х32 ( рис. 10. 12) i1 двухзвенные бJJOi{И БСЛ типа 64 Х64Х64 (см. рис. l0.8a). Число этих блоков определяется емкостью АТС. Таким образом, коммутационная система квазиэлектронно;:r АТС комплектуется из требуемого числа коммутационных блокоG ЬАЛ и БСЛ, которые соединяются между собой через промежу­ то,шые щиты. На рис . 10.13 для примера представлена одна из возможных структур ных схем коммутационной системы КЭА ТС. В блоки БАЛ с одной стороны вклюцаются або1,енrсюtе комплек- 1 ы АК, а с другой - шнуровые комплекты ШК и промежуточные линии ( ПЛ) к блокам БСЛ. Блок абонентских линий обеспечи ­ вает концентрацию - и смешивание нагрузки , r:оступающей от або­ ненто в АТС. Шнуровые комплекты в1<лючаются на пром щите П Щ таким образом, что часть ШК обслуживает соединения, устанав­ ливаемые между абонентскими линия•-1и одного и того же блока, а часть ШК обслуживает межблочные соединения. Блок соеди­ нительных линий является блоком смешивания . В бл:жи БСЛ включаются линейные комплекты исходящих ИКСЛ и входящих ВКСЛ соединительных линий, а также служебные комплекты и регистры (или комплекты приема импульсов набора номера вы- 465
зываемого абонента). Блоки БАЛ и БСЛ соединяются ме>кду СО 4 бой на П Щ таким образом, что каждый блок БАЛ соединяется с каждым блоком БСЛ. Для осуществленип транзитных соединений между блоками БСЛ предусмотрены межблочные линии, с помощью которых ус 4 танавливаются соединения между соединительными линиями СЛ, ВJ{люченными в разные блоки. Кроме того, предусматриваются иксл бСЛf БАЛ f вхсл --с:]-(- БАЛ S БСЛL й Рис. 10.13. Схема включения линий в БАЛ и БСЛ пучки внутриблочных линий для транзитных соединений чеrез один какой-либо блок БСЛ . Для исходящих и входящи х соедине ­ ний в выходы блоков БСЛ включаются комплекты И !(СЛ 11 В/(СЛ, из которых пол учают питание м11крофоны ТА вызываюшс­ го и вызываемого абонентов данной АТС. В зависимости от структуры блоков БАЛ и БСЛ и способов включения комплектов соединение через ко мму тационную систе­ му устанавливается через разное число звеньев. Так, для струк­ туры блоков БАЛ и БСЛ в соответствии с рис. 10.9 и 10 .10 сое­ динения устанавливаются через восемь звеньев, а для структуры БАЛ и БСЛ в соответствии с рис . 10.1 la и 6- через четыре звена. 10.5 . ПОСТРОЕНИЕ RОММ-У.ТАЦИОННОй СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОННЫХ АТС Для построения коммутационной системы и управляющих уст• ройств электронных коммутационных узлов могут быть использо­ ваны бесконтактные элементы с двумя устойчивыми сос тояния- 466
мrr. Принципы действия та1<их элементов основаны на различных физических явлениях в вакууме, в полупроводниках, в газах , в фср ромагнитах и т. д. Во всех этих случаях используется нели­ н ейн ая зависимость между физическими величинами, дающая воз­ можность создать скач1<0обра.зный переход элемента из од ного состо яния в другое. Одно состояние является проводящим (от- 1срытым), а второе- непроводящим (за1<рытым), причем время перехода из одного состояния в другое весьма мало. В качестве элементов для образования двух состояний элек­ трической цепи могут использоваться (рис. 10.14), электронные fl} - ~~+ - ~-(+) - лU ys г) . JIC) д d) Рис . 10.14 . Двоичные l(ОМмутацнонн ы е элементы: а) электромагн,нное реле; 6) электронная ламп а : в) газоразр,1д11ый Д1юд ; г) тиратрон; д) полупроводниковый диод; е) транзистор; е) маr• 111нный элемент; з) оптрон; и) Эl(вивал е нтная схема лампы , лампы с хо1юдным катодом - диоды и триоды (тиратро• r1ы), т ранзисторы, полупроводниковые диоды, магнитные эл емен ­ ты (ферриты) , оптроны и др. Все эти элементы позволяют произ­ водпть замыкание и размы1<ание электрической цепи нагрузки Rf1 не.механи ческим путем и выполняют ту же задачу, что и релей-· ные контакты (рис. 10.14а). Управление элементами осущ ествля­ ется подачей соответствующего напряжения или тока на управ­ ляю щий вход У (в скобках показан потенциал рабочего состоя­ ния, а без скобок - исходного состонния). Принцип действия эле­ ментов изучается в курсах «N\и1<роэлектрониI<а», «Основы дис­ кретной автоматики» . Приведенные на рис. 10.14 эле менты не обладают в полной мере свойствами релейного конта1па, который имеет практиче ски 467
бесконечное соnротивление в разомкнутом со стоянии и малое (n·очти нулевое} сопротивлt:ние в замкнутом состоянии. В элек­ тронных, ионных и магнитных элементах сопротивление в закры ­ том состоянии велико, однако небесконечно, а в открытом состоя­ нии мало, но не равно нулю. Эти элементы мо гут быть предста в­ лены эквивалентной схемой на рис . 10.14u. Отношение с о против­ лений в закрытом Rраз и открытом Rзам состояниях представляет собой коммутационный коэффициент или коэффиuиент перепада по сопроти влению /(=Rраз/Rзам, где Rзам 11 Rраз -сопротивл ение элемента соответственно в открытом и закрытом состояниях . Чем больше коммутаuионный коэффиuиент, тем выше качество контак­ та . Иногда под 1юммутацнонным коэффициентом по нимаю т отно ­ шение напряжения или тока на выходе элемента в закрытом и открытом состояниях. Электронные эле менты по сравнению с электромеханическими обладают значительн о большими скоростями переклю чен ия, не требуют искрогашения при переключении из одного состоянин в др угое , имеют большой срок службы, во многих случаях обла­ дают меньшими габаритами и меньшим потреблением электро­ энергии. Однако по величине I<оммутационного I<оэффиuиента и I<оммутаuионным во:=!можностям (количество одновременно управ­ лнемых цепей) они уступают эле1промеханическим элементам. По аналогии · с четырехполюсниками все бесконтактные эле­ менты можно разделить на пассивные, не имеющие дополнитель­ вых источников тока (например, электронные, ионные и полупро­ водниковые диодь1}, и активные, в которых выходной тоI< созда­ ется дополнительным источником тока, - не связанным с уnрав- . ляющим напряжением или током (например, электронные и ион­ ные триоды, транзисторы, оптроны). По своем у действию бес1юн­ тактные элементы можно. разбить на две группы: элементы, .обла­ д2ющие и не обладающие свойством памяти. В обоих случаях элемент изменяет свое состояние под влияние. м внешнего упра в - . ляющего сигнала, но в первом случае он сохраняет это состояние д'о· нового появления уnравляющего сигнала, а во втором - толь- 1,0 н а время, пока имеется управляющий сигнал. В релейных схе­ мах элементом, обладающим свойством nамяти, является реле с блок·ировкой. К электронным э л ементам, обладающим свойство~~ • памяти. относятся тира_ троны и магнитные элементы с прямо­ угольной nетJ1ей гистерезиса (ферриты). Для .построения комму­ таци. онных • систем ЭА ТС в настоящее время нашли . наибольшее применение полупроводниковые диоды и транзисторы. Из отдельных электронных элементов создаются соединители с требуемыми структурными параметрами . Электронный элемент, БJ{люченный по определенной схеме, выполняет роль, ана .110rи чную механическому контакту искателей, соединителей или реле в АТС электр омеханичес 1<ого или квазиэлектронного типа. Поэтому та­ кую схему называют электронным контактом ЭК. На рис. 10.J5 представлена схема многократного электронного соединителя МЭС. В каждой точке коммутации устанавливается эле1пронный 468
1<011такт, например тиратронный, диодный. или тр ~11зи с то рн1,1й, о бс спечива ющий соединение входа с выходом под денств и~м сиr- 11 с1ла, поступающего на вход из управляющего устройства. Ка ,ж­ дая rоризоrпаль и верти1<аль соединителя связаны с определен- 111,1м входом и выходом через трансформаторы, поэтому в неко­ то рых эл ектронных АТС в пределах станции коммутация разго­ uорного тракта может осуществляться по однопроводной системе . В большинстве электронных соединителей существует гальва- 1111ческая связь между исполнительными и управляющими цеш1- мн, что требует спец,1альных мер JlJIЯ уменьшения влияння цепей управления на разговорный т11акт. Для построения коммута­ ~tнонной системы электронных Л ТС с пространственым разделе- 11нем каналов используются те же принципы, что и при построении !(С электромеханических и ква ­ зиэлектронных АТС. Из отдель- 11ых МЭС создаются коммута­ ционные блоки с требуемыми структурными параметрами, ана- логичные блокам КЭАТС. При построении э лектронных АТС большой емкости необходимо ис- 2j.М уу Plfc. 10 .15. Принцип rю стр о е,rня мно­ rо1<ратноrо электретнноrо соещшнтелн пользо вать, как правило, многозвенные коммутационные системь1, поэтому с оединительный путь между входом и вы. ходом проходит. через несколько э лектронных контактов, что накладывает опреде­ лешrые ограничения на число звеньев коммутациошюй си сте~ы, а следовательно, и на емкость АТС. Предельная емкость эл ектронной АТС зависит от кас1ества Э[!ектронного контакта. · Чем выше качество ЭК, тем большую ем ­ кость могут иметь ЭАТС. Однако повышение качества ЭК. ка1{ . . . правило, сопровождаетс я усложнением его схемы . и использова- н~1ем боле.е дорогих эл ектро нных э лементов и других компонен~ тов. что приводит к з начительным капитальным затра там и· де­ лает ЭА ТС более дорогими по сравнению с АТС элект р о механи~ ческоrо или квазиэлектронного типа. В настоящее время еще не удается создать высококаче ст вен­ ный и э1<ономичный эл ект ронный контакт для разговорного трак­ та АТС, поэтому разработанные АТС с пространственным раздел е­ нием каналов имеют небоJ1ьшие емкости. Одним из способов сн и­ жения тр еб ований к ЭК для коммутации разговорного тракта яв, ляется использование им пул ьсн ого преобразования разговорных с v1гна лов для построения ЭАТС с импульсно-временнь1м разделе ~ н 1 ·1еrд каналов .
10.6 . РАЗГОВОРНЫЙ ТРАКТ ЭАТС С ИМ ПУЛЬСНО­ ВРЕМЕННЫМ РА3ДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ Принцип построения разговорн ого тракта с импульсно - времен• н ь1м разделением каналов пред ставлен на р ис. 10.16. Каждая або• нентская линия имеет электронный контакт ЭК, через который она может под1<лючаться к общестанционному участку тракта О. Длн Л(ft .J!(f о шr2 Atf2 ,., . ·, Рис . 10 .16. П ринuи п пост­ роения разговорного тракта ЭА ТС с имп ульсно-времев­ нь1м разделением кан ало в Pi соединения тел е фонных аппаратов дnух абоне нт ов Аб ! и Аб2 не• обл:одимо одновременно с соотв етстnующей п ериод ич н остью, на• при ме р Pi (см. рис . 3. 156), замыкать ЭК этих абонентов линий . При каждом им п ульсе Э/( открыв ае тся, а в паузах меж д у импуль ­ сами данной _ последовательности закрывается. При но в ом с оеди­ нении последовательность импульсов может быть другой, напримеjJ pj или Р"- · Для передаваемой полосы разговорных част от 300- 3400 Гц частота замьшання контактов должна . быть не ниже 6800 Гц. В и зве стны х экспериментальных ЭАТС частота замыка­ ния коrпа,поп составляет 8, 10, 12, 5 1<Гц . Так у ю частоту переклю­ ч е 11ня могут обеспечить только быстродействующие ЭК, поэтому о .. :уу • Рис. 10.17 . Принuип упраuления ЭК раз• говорного траиа, 470 данный способ разделения каналов не может ис пользо­ ваться в элект ро меха ничес­ ких системах АТС . Выдача требуе м ых иы­ пульсных последов ате льно­ стей обеспечивается через упра,вляющую (всп о мога ­ тельную) прос'Гранственную коммутационную системv УПК С (рис. 10.17). Эле1/­ т-ронные конт а кты управ.ляс ющей коммута цион ной сн ­ стемы замыкаются на все время соединения . Требуе­ мые ЭК в УПКС выбирают­ r.:я управляющим устройст ­ вом УУ в соответствии с но ­ мерами линий вызывающего и вызываемо,rо абоненто,в н номером канал а, предостав-
; , не мого лля соединения. Поскольку ЭК в разговорно м тракте от­ I <р 1,1вается на очень малые промежутки времени, разговорны й тоt<, rrрнходящий по абонентской линии, передается в общестационны й у 1 Iастоr< тракта (провод) О в виде последо вательности импульсо n, модулированных в ЭКJ по амплитуде. Для осуществления разго­ вора эту последовательность нужно подать на Э/(2 и демодулиро- 11ат ь ее, т. е. выделить низr{о ча ст отную составляющую разговорны .~ токов, поступающих на в х од ЭI<.1. Эту составля ющую можно выделить при помощи фильтра ниж- 11 11х частот ФНЧ, который обычно имеет частоту среза, равную по­ лови не частоты повторен ия импульсов . С введением ФНЧ схе м11 разговорного тракта с импульсно-временнь1м разделением канало о r rриним ает вид, по11:азанный на рис. 10.18. Если на вход ЭКJ по- Рнс. 10.18. Пр11н- Mt J(IШ построеннн р аз говорного траl( ­ та ЭА те с ИСПОЛЬ· зован ием ФНЧ .о Ml ступает разговорный ток, изменяющийся по закону Ат cos Qt (где А - а:11плитуда импульсов, т - коэффициент модуляции), то 11а выходе ФНЧ2 появляются разговорные токи, меняющиеся по том у же закону, но с меньшей амплитудой, а именно: Ату cos Qt ( у=ти/Ти - коэффициент заполнения, ,и - длительность имп ульса , Та - период). Разговорные токи низкой частоты передаются через станцион• l[Ы Й участок тракта в виде импульсов, поэтому система импульс• но -временной п е·редачи вносит затухание. Для оценки величины э того затухания предположим, что четыре хполюсники, нз которых. постр о ен тракт, всюду согласованы и содержат элементы, не в н о­ ся щие потерь, а сопротивление нагрузки (одной из абонент~rсих J[ИНий) равно сопротивлению генератора (другой абон е нтской ли­ нии). Тогда рабочее затухание равно ар= 111~, И2 (10.1) где И, - напряжеr-rие на вхоле четыре хполюсниl{а; И2 - напряж е ­ ние на его выходе. В нашем случае И1 =тА cos Qt; И2= =Ат у cos Qt, сл едов ательно, (10.2) Пrи числе импул ьсных каналов п и постоянном значении Ти вре­ мя , отводимое для одного канала, . (10.3) 471
.Для уменьшения взаимного влияния между каналами необх о• димо - увеличиват ь защитный промежутоI< тз, однако при этом со~ крашается длительность импульсов •и• Пусть длительность им• пульса ти = а•н или ти = аТи/п. [(оэффиuиент а показывает, какая часть времени, предоставленная каналу, используется · эффектив• но. Под с тавляя значе~-rие ти в ф-лу {10.2), получим (Х ар= - ln- = Jnп- Jпа. 1'! (10.4) Рабо че е затухание в идеальной системе с импульсно-времен• _ ньтм разделением I<ана лов зависит I<ai< от числа кат1алов п, так 1-1 от коэффициентов а. Расчеты и экспериментальная проверка по• I<азывает, что затухание разговорного тракта даже при неболь­ шом числе импульсно-временнь1х кан ал ов в станционн о м участке тракта значительно превышает норму, установленную для рабоче­ го . затухания АТС . Это приводит 1< необходимости введения допол­ нительных устройств для компенсации затухан11я, вносимого АТС с импульсно - временньr м разделением канаJiов . Та1шми устройства­ ми являются усилители, которые могут включаться либо в стан­ нио нный участок тракта (импульсные усилители ИУ), либ о уста­ навл ива ться для ~<аждой абонентс1<ой линии в тракт низкой часто- ты (усилители низ1<ой частоты УН Ч). . Пр и использовании на АТС четырехпроводной системы переда­ чи (рис ·. 10.19) в станционном участке тракта устанавливаетс я импульсный уси литель ИУс . Каждый абонентский компле кт в этом случае содержит днфференциальную систем у ДС с баланс• !1Ус Рис. 10. 19. Четырехnроводной тра ~ - т ЭА ТС с импульсным усил ителем в об­ щ'естанuионном участJ(е тракта Рис . 10 .20. Четырехnроноnнпй разго­ ворный тракт ЭА ТС с У /lЧ в або­ нентских комплектах ньiм контуром БК для включения двухпроводной або не нт ско й ли• нии, два электронных контакта ЭК и ЭК.' и фильтр нижних час• 472 .,(
1'от ФНЧ . Для осуществления · передачи от Абl к АбN 11 С()!Jхо;1. им о совпадение импульсных последовательностей Pi, поступающи х на ЭJ( 1 и ЭК' N. Для передачи в обратном направлении необходимо танже совпадени е последовательностей импульсов, приложеfшых 1{ ЭК'1 И ЭКN. Если усилител и у с танавливаются на кажд ую абонентскую л и- 11ию (ри с. 10 .20), то в ст анционном участке тракта импульсы пе­ .редаются с небольшой амплитудой , а тре буемый уровень переда­ чи на выходе к абонентской линии получают при помощи усили ­ теля низкой частоты УНЧ . Рассмотренные схемы разговорных трактов ЭАТС с импульс­ ло-временнь1м разделением разговорных каналов требуют доста ­ точно сложных абонентских комплектов (АК) с · дифференциаль­ ными системами, которые вносят дополнительное затухание. Если используется дв ухп роводная система передачи, АК могут быть уп­ рощены (рис. 10.21). В 0.61:11,естанционный участок тракта вк л ю- tlQЩ{}CIO/JlfЦllOltll6/l1. fjl/dC!ТIO!r J,,, J 1~1 ,, Лff2 1 1 1 1 Рис . 10.21. Дв ухпроводной ра з говорный траит ЭАТС с импулы: ны м ус11- . лител ем чают о·дин импульсный у с илитель ИУс и четыре эле~<тровных ион ­ такта ЭJ( 3 ~ ЭК 6 . Время занятия тракта делится на две частfl: время, предо,ставляемое для передачи от Абl к А62 (ЭК 3 и ЭК.б открыты, а ЭК4 и ЭК5 закрыты), и время, необходимое для п ере ­ дачи в обратном напра.влении (ЭК 4 и ЭК 5 открыты. а ЭКз и экб . закрыты) . Ка к мы видим, упрощение АК приводит ]{ услож ­ нению общестанционной части тракта, а также к сокращению длительности импульса минимум в 2 раза, что вызывает увеличе ­ ние затухания разговорного тракта. В разговорном тракте АТС с импульсно - временнь1м разделе ­ нием каналов используются электронные контакты ЭК, фильтры ФНЧ, усилители НУ с или У НЧ и разрядные устройства РУ. Электронный контакт периодически размыкает и замыкае т разговорную цепь во время передачи разговорных токов ~ежду соединенными телефонными аппаратами, поэтому он должен обла - 473
дать малым сопротивлением в открытом состоянии и большим СО• противлением в закрытом. В отличие от Э/(, в системах с прост­ ранственным разделением каналов к нему предъявляются повы­ шенные требования в отношении частот·ы переключени,;~. Поэтому для построен ия схемы ЭJ<, использ уются полупроводниковые дио­ ды, транзисторы и другие элементы, обладающие высокой ско­ ростью переключения . На рис. 10 .22 представлен ЭI( на трех транзисторах, который работает следующим образом. При отсутствии управляющей серии тr Т2 у (+)- u-----'t-t +!ZtJ Pi i.r Рис. 10 .22. Схема ЭК на тр ан- р; транзисторы Т1 и Т2 закрыты на­ пряжением + 12 В, а транзистор Т8 за­ крыт положительным потенциало м (или отсутствием) на управляющем выходе У. При подаче на управляющий вход импульсной последовательности Pi при I<аждом импульсе транзист ор Т8 открывается, и в первичной об!\!о т ­ ке трансформатора протекает ток. По­ являющееся при этом напряжение на вторичной обмотке трансформатора обеспечивает открывание транзисторо в Т1 н Т2 при каждом импульсе. Благо­ даря этому образуется электрическа я uепь через транзисторы Т 1 и Т2 для прохождения разговорных сигналов . Величина управляющего ТО[{а /упр вы- бирается та1юi'1, чтобы уде р жать тра н­ зисторы Т1 и Т2 в состоянии насыщения на вре~1я действия импул ь­ са, поступающего на управляющий вход J1. В качестве коммутационных транзисторов Т 1 и Т2 должны ис• пользоваться транзисторы, обладающие достаточно высоким бы• стродействием и малым сопротивлением между коллектором и эмиттером в открытом (нясышенном) состояни и. Используемые в схемах ЭА ТС с импу льсным р азделенi-~ем ка• нал ов фильтры, усилители импульсные и низю1х частот не отлн­ <1аются от аналогичных устройств, пр именяемых . . в - ~ппаратуе_е уплотнения. Разряд1ше устройство предназначено для устранения переход­ ного влияния между каналами. В ЭА ТС с импульсно - времен11ь1"1 разделением 1,аналов переходное затухание между каналами за­ висит от взаимного расположения имп ульсов соседних 1<анал ов. Максимальный уровень переходного ра зговора наблюдается меж­ ду канапами, образов анными импульсами двух соседних последо­ вательностей. Основной причиной переходного разговора нвляет­ ся накопление заряда на распределенной ем1<ости общестанцион­ ного участка тракта (провод О). Защитны й интервал между кана­ лами ,: 3 мал, а заряд на емкости не успевает рассеяться к ~1оме11- ту поступления следующего канального импульса, что в1,1з ывает появление переходного разговора в соседнем канале. Длн устра- 474
Рис. 10.23 . Схе м а разговорного тракта ЭА ТС с разрядным у ст­ рой ством нени я этого явления между прово­ дом О и землей включается разряд­ но е устройство Р У (рис. 10.23) , пр едставляющее собой электронный 1юнтакт, у правляемый специальной импульсной последовательностью Ра- Эта последовательность откры­ вае т контакт после каждо го каналь­ ного им п ульса на время, несколько мен ьшее времени защитного интер­ вал а , 3 между импульсами двух со­ седн их каналов. В течение этого времени провод О разряжается на земл ю. Форма импульсов на прово­ де О при наличии разрядного уст­ ройств а и без него показана на рис . 10.24 . :Как видно из рис. 10.24а , задний фронт импульса одного ка­ нала пере крывает импульс сосе дне - а) 1trdHGЛ '!:j 2 l(difdЛ , (J ,! trdifGЛ IГ""Nn!r­ v~~t ''QЦL, tJJ 1Р11, 11 11 - Ь' bl ➔t Рис. 10.24. Действие разрядного у стройства на общий разговорный тракт: а) форма импульса в проводе О без РУ; 6) форма имп ульса в про­ воде О при наличии РУ; в) фор­ ма импуль сов на входе РУ го канала. Наличие РУ резко укорачивает задний фронт импульса, тем самым уменьшая уровень переходных разговоров (рнс. 10.246). 10.7. ГРУППООБРА30ВАНИЕ ЭАТС С ИМПУЛЬСНО­ ВРЕМЕННЫМ РА3ДЕЛЕНИЕМ :КАНАЛОВ В ЭА ТС с импульсно-временнь~ м разделением каналов им­ пульсные · после..1.овательности могу т закрепшпься за отдельными источниками нагр узки (абонентскими или соединительными ли­ ниями) или пре доставлятьс я источникам только на время соеди­ нения. По принцнпу построения разговорного траюа ЭАТС с им­ nульсно-временнь1м разделением каналов подразделяются на ЭА ТС, в которых соединение импульсно-временнь1х t{аналов осу- 475
ществляется с переходом на низкую qастоту, и ЭА ТС, в которы~ происходит непосредственная комм утация общестанционных tрак­ тов. На рис. 10.25 представлена схема ЭАТС с импуль,сно-времен• ньrм разделением соединительных путей с амплитудно-импуj/ьсной модуляцией и четырехпроводным трактом. К общестанц ио нным АЛ r/Jh'I/ !JHI/ !llfl/ ФIII/ Рис. !О 25. Ф ункuиональная с.,ема ЭА ТС с импуль с но-пременньrм разд елением каналов н внутристанцисжными линиями (шнурами) прово·дам 01, 02 и 0 3, 04 подl(ЛЮчаются через оконечные устрой­ ства ' (дифференциальную систему, усилитель, фильтр н из кой ча­ стоть1 ). и электронные контакты абонентские и внутристанционны~ лин·ии . ЧисJiо пос ледних определяется по в елнч ине телефонной нагру'зки. создаваемой N линиями и принятыми потерями сообще­ ния. За каждой абонентской линией закрепле на индивидуальная· серия и мпульсов Pt, Р2, Рз, ... , Рм, которая воздействует на соuтвет• ствуюшие ЭКi и ЭК'; и открывает их в определенн ой временной позиции. Для установления соединения. например, между ли ниями Аб ! и Аб N н~обходимо на концы внутристанционной линии, по которой будет устанавливаться соединение. подать серии импульсов соо т0 ветственно Pa = Pi и Рь = РN- При этом ЭК концов этих линий бу• дут открываться в той же временной позиции, · что и ЭК соединяе• мых абонентских линий. Необхолимое число импульсных · кана­ лов п определяется числом источников нагрузки N. При заданной частоте импульсных пос ледовательностей f11, образующих каналы. время, отведенн ое для одного канала, определяется из сооrно• шения (1О.5) 476· • ' 1'
Из полученного выражения видно, что с увеличением числа ~1с­ точников нагрузки уменьшается время, отводимое одному кана21у, а это, в свою очередь, приводит к уменьшению длител ьност и 1itа- 11ального импульса, а следовательно, к увеличению рабочего ЗЮ"}'­ хания. [см . ф-лу (10 .2)). Такой способ закр еплени я импульс~ых последовательностей за абонентсI<ими линиями может бы ть нс­ пользован для ЭАТС малой емкости. Импульсные последовательности можно закреплять не за каж ­ дой абонентской линией, а за внутристанционными линиями. В этом случае при установлении соединения, например, между 1ш- 11иями Аб 1 и Аб N необходимо открывать ЭК 1 и ЭКN во време11- 11ь1х позициях, закрепленных за концами внутристанционных п1 1 - ний Ра и Рь, т. е. Р1 = р~ и РN=Рь- При этом число импульсных 1!1 0 - следовательностей сокращаетс;я и равно удвоенному количеству внутри станционных линий. . Разговор между абонентами Аб 1 и Аб N происходит следую ­ щим образом. Аналоговый сиtнал поступает на Э/( 1 , который от- · ирывается импульсами с последовательностью Ра· В ЭК 1 ан алоrо ­ вый сигнал превращается в импульсный и проходит через ЭК,,, открываемый в той же. временной позиции. Импульсный сиrш1J1 проходит через ФНЧ 11 УНЧ, преобразуется в низкочастотный сиг ­ нал и поступает на ЭК'ь и далее на ЭК'N· Эти электрон11ые ко 11 - такты открываются в одинаковой временной позиции Рь, в резуль­ тате чего на выходе ЭК' N появляется импульсный сиrн ал, кото ­ рый далее преобразуется в аналоговый и поступает в линию Аб N. Коммутационная система ЭА ТС позволяет осуществмпь пере­ .дачу oaзron.noa без перехода на низкую частоту, при этом 1н1 - п у JJЬCH ы е nоследоватеJJьности кана лов не закрепляются посто я н 1 10 з а каждой абонентской · или соединительной линией, а придаются наждой паре соединяемых линий только на время соеднненин. При таком построении схемы отпадает необходимость во внутри­ станционных линиях, так как абонентс1ше линии будут соединять­ ся непосредственно через общестанционные провода 01-04 прi, воздействии на ЭК этих . линий , совпадающих по фазе серий и~1 - nульсов . Число каналов, предоставляемых для соед1н1ения группе ~1з N абонентов, при любом способе закрепления наналов лимитиру ­ етс я длительностью канального интервала •н• При чаеrоте повто­ ре ния импуль,со·в f11 = 81<Гц и числе 1<аналов n=100 время, от,ноди ­ мое на канал, •и = 1,25 мкс. Дальнейшее увеличение числа J<ана­ лов приведет к уменьшению •н• При этом повышается требование и быстродействию Э!( и увеличивается рабочее затухание. Это о граничение накладывает определенные условия на сх емы rруппо­ образо вания коммутационных систем ЭА ТС. В электронной ЭА ТС большой емкости N абонен_тс1<нх линий раз биваются на k групп по п линий в гр уппе. Каждой гр у ппе при­ дается свой общестанционный провод О (групповой тракт) с чис­ .11ом временнь1х каналов с. При установлении соединенил между абоне нтскими линиями из разных групп имеет место 1<оммутация 477
между общестапционными проводами О, относящимися к соатвет• ствующим группам (рис. 10.26). •Соединение между абонентскими линиями внутри группы осу• ществляется одним из выше рассмотренных способов. Для соеди• J/(1 - ~ Гr, t +р; о, 11 1 ~ Jtrf-lr пш, 1 _' l/(!_h. Г!}!( 7· 02 Гр2JI( а) Р11с. 10 .26. Принцип коммутации группо1JЫХ трактов: а) с нндrпзндуальными !(ТЧ; б) с общим !(ТЧ н е ния АЛ разных групп необходима коммутация групповых трак­ тов, которая может обеспечиваться ка[( с переходом, так и без перехода на тональную частоту. На рис . 10.26а представлена схема группообразования, в кото­ рой предусматривается переход на тональную частоту посредст­ вом комплектов тональной частоты КТЧ. Для установления соедн• нения между каждой парой групповых трактов, обслуживающих разные группы, предусматривается отдельная группа комплектов КТЧ, общее число которых Qктч= ck(k- 1)/2. (10. 6) Подключение !(ТЧ к двум групповым трактам осуществляется при помощи двух ЭI(. Для коммутации групповых трактов и под• ключения 1, ним линий в рассматриваемой схеме потребуется чис­ ло ЭК, равное Qэк=Ck(,'c -l)+kn. (10.7) В та~,ой схеме при установлении соединения между абонента­ ми разных групп не требуется совпадения импульсных последова­ тельностей в различных групповых тра'ктах. Для установления со• 478
ед 11н е ния между абонентскими линиями, относящимися к дву~1 рззным группам,-например Аб 1 из Гр 1 и Аб п из Гр 2, необхо­ ;1 11мо подать одинаковые импульсные последоват елт~ности, напри­ ме р р;, на ЭI<1 в первой группе и Э/( 1 _2 первого группового тракт2, :1 на ЭI(п по второй группе и ЭК' 1 _2 второго группового тракта может быть подана любая другая свободная импульсная последо­ ва тельност ь, например pj, образующая канал в групповом трак­ те 02. Коли чество 1(ТЧ можно сократить, используя схему группооб­ разования, приведенную на рис. 10,266. В данной схеме за каж­ дым групповым трактом (кроме одного) закрепляется одна гр уn­ па !(ТЧ. Как и в схеме на рис. 1O.26а, число комплектов КТЧ в груп пе равно числу каналов с. При этом любой канал из данноЛ гру ппы может через любой комплект КТЧ соединиться с любым нмпул ьсным каналом другой группы . Для обеспечения этого каж­ лый ком п лект КТЧ имеет k групповых электронных конта1{тов ГЭ !(. Общее число электронных контактов в данной схеме рав нf1 Qэк =с/г(k-1) +nk, а коли ч ество комплектов КТЧ равно (k- 1}, т. е. уменьшается в k раз по сравнению со схемой на рис. 1О.2ба . Од нако требования к ГЭК значительно возрастают, поскольку OHil долж ны работать при палаче любых импульсных последоватещ, . ностей , образующих каналы в групповом тракте. В связи с эти1>1 ГЭ!( должны работать при значительно меньшей скважности меж­ ду импульсами и, следователь- 110, их необходимо рассчиты­ вать на рассеивание значитель­ н о большей мощности, чем обычн ые ЭК. Для станций большой емко­ спr необходимо применять з веньевое построение разговор- 1-ю го тракта, поэтому при ис­ п ользовании !(ТЧ станции ста­ но вятся сложными и дорогими 11 применение их становится нец елесообразным. Электрон­ н ые АТС большой емкости мо ж:но строить по принципу о, Oz оt( rш,_ 2 11е посредственной коммутации Рис. 10.27. Неnосредстn енн а я 1,оммута• г р упповых импульсных трак- цю1 груnповых трактов то в. На рис. 10 .27 представле- на схема, в которой при установлении соединения между абонент ­ с1шми юшиями из раз н ых групп Э]( этих линий и ГЭ!( соединяю­ щи е групповые тракты должны открываться в одной и той же вре· ме ннбй последовательности. Такое соединение возможно толы<0 в том случае, если имеются импульсные 1<аналы, одновременно сво­ бодные в обоих рассматриваемых группах. Количество Э/( в схеме Q_ =kn+(k - I)k/2. (10.8) .эк . . . 479
В том случае,. есл и разговорный тракт стро ится по четырехпрово!l:­ ной системе, каждая групп а имее т два импульсных групповых: тракта : пере да ющий и приемный. Недостатком схемы с непосредственной коммутацией гр у ппо­ вых т рактов являют с я сл ожность синхронизации , а так же нали• чие внутренних бл окировок за счет неудачного сочетания свобод·· н ы х каналов в разлнчных группах. Пр и установлении с ое д инени11 в группах, обслуживаемых, например, трактами 0 1 и 02, могут и с­ пользоваться три способа выбора каналов. 1. Сначала в случайном порядке выбирается любой свободный канал в г ру ппо вом трак те 0 1, затем оты скивается свобо дны й ка­ нал в той же в ременн6й п оследовательности в гр упповом тракте 0 2. 'Е сли эт от канал о кажется занятым, а бонен т у по сылае тся сиг­ нал «Занято». Этот способ и скания каналов достаточно прост, одf{ ако п роцесс об служивания связан с большими потерями сооб~ щения. 2. Находятся одноименные свободные к аналы в об онх группо• вых тракта х, к оторые и исполь з уются для установления соедине• ния. Если в гр уппо вых тр а к т ах нет одноименных с вобоп ных кана• ло в , то абоненту п осылается сигнал «Занято». При это~1 способе потери сообщения уменьшаются, однако п роцесс исканин с вобо д­ ных каналов усложняется. 3. В групповом тракте 01 занимается любой свободный ка н а л, во в тором тракте отыскивается канал в той же временнои пози• ции. Если этот к анал окажется за ня ты м , то для соед ин ения ис• пользvется ближайший своболный канал. С целью соелинения этих 1(а налов применяются линии задержки, которые обеспечи­ ва ют сдв иг информации из временн6й последователь нос т и одного ка на л а во временН)' Ю последовате ,11ьность др угого канала. Пpff этом п отери сообщения уме ньшаются , однако схе м ы И Lt<а н ия 11 1<0ммутации у сло жняются. ГЛАВА 11 АЛГОРИ1'МЫ РАБОТЫ УПРАВЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ 11.1 . ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ Для вы бо ра оптимального варианта построения управляющих . устройств коммутационных систем узлов связи должны бып, со­ ставлены варианты схем УУ и произведен их анализ. Использова­ ние методов, позволяющих предварительно оценить структуру УУ по скор о сти установления соединений, по объему оборудования и другим показателям мож ет привести к значительному сокраще1-1иfо времени и средств при выборе оптимального варианта УУ. Процессы, прои сходящие в коммутационных узлах K,V п р и установлении соед инений, дос таточно с.,южны и · не поддаютсн 480
о(\ •1,с rпивной_ оценке при их словесном описании , так как при _ этом ·1 • р уд110 определить время установления соединения, количество и оriъе м оборудования отдельных функциональных блоков УУ, ха­ р н 1 с1·вр взаимосвязи между блоками и т. д. Чтобы облегчить ана­ ,1 11, з работы управляющих устройств и выбор наилучшего варианта 11 со ответствии с заданными требованиями, используется анали­ · 1 · 11 • 1 ес кая запись процесса установления соединения через задан­ н ую коммутационную си-стему и формализованные методы опти­ м11зации. Математическим аппаратом, позволяющим аналитически за- 1111 с ывать и оптимизировать процессы, происходящие в управляю- 111r1х устройствах КС, является теория алгоритмов . Под алгорит­ ,11 ом принято понимать точное предписание, определяющее про­ t( Сс с, ведущий от варьируемых исходных данных к искомому ре­ э ультату. Алгоритму присущи следующие свойства: 1) определен- 11 ос ть алгоритма, т. е. способ выполнения действий, заданный ал­ t ·о ритмом, должен быть настолько точен и общепонятен, чтобы не ос т а валось места произволу и он мог быть повторен любым дру­ r· нм лицом; 2) массовость алгоритма, т. е. возможность исходить 11 з варьируемых в известных пределах исходных данных; 3) ре­ зу льтативность алгоритма, т. е. направленность алгоритма на по­ J 1учение некоторого искомого результата. Указанными свойствами алгоритма обладает процесс установ­ Jt с ния соединения через /(С. Алгоритм этого процесса определяет п о следовательность операций, выполняемых УУ. Процесс установ­ Jt е ния соединения зависит от структуры и параметров КС, режима р а боты отдельных ступеней искания, способов обслуживания ис­ ·r·о чников нагрузки различных категорий, а также от состояния КС , в момент поступления требования на соединение. Соединение меж- JiУ входом и выходом КС может устанавливаться по разным со­ ед инительным путям и проходить через разные точки коммутации. 13 связи с этим УУ должно обеспечить определенный порядок вы­ riо ра одного соединительного пути и точек коммут а ции на соот­ в е тствующих звеньях соединения, через которые этот путь прохо­ Jl11Т . Весь процесс работы УУ по установлению соедин е ния раз де ля­ етс я на отдельные операции В 1, В2, ... , В,,, ... , после д овательное в ыполнение которых приводит или к установлению соединения ч е рез /(С, или к посылке специ альноrо сигнала, если соединение в да нный момент не может быть установлено. В свою очередь, каж­ да я операция может быТI;, разбита на ряд более мелких (элемен­ та рных) операuий А 1, А2, •.. , Ai, .... В этом случае более крупная о п е рация (укрупненный оператор) B1t будет состоять из некоторой п о следовательности элементарных операций А,, А2, Аз, ... В процессе установления соединения выполняются два · вида о п е раций : управление объектами и проверка состояния объектов. К п е рвому виду относятся операции включения раз л ич н ых элемен­ то в и устройств. Операuии второго вида заключ а ются в проверке сос тояния объектов КС, например, абонентских и соединительных 16 Зак. 31! 481
линий, промежуточнь~х линий между звеньями коммутации и т. п . После выполнения операц_ии первого вида в се гда выполня ется од­ на и та же следующая операция. Если вы полня ется операци н вто­ рого вида, то после нее может вы полняться одна из дв ух возмож­ ных операций в зависимости от результата пр оверки сосТО}Jннн объекта. Аналитическая запись процесса работы УУ во врем я установле­ ния соединения че рез КС осуществляется посредством различных формализованных языков: логических схем алгоритмов ЛСА, гр а ф­ схе.м, матричных схем . В ЛСА пос ледова те льно в строк у з а 1111 с ы­ ва ют ся опер а торы и логические условия, сопоставленные опреде­ ленным опера циям, выполняемым в процессе работы УУ. Д J1 я за­ п иси процесса ус тановления соединения ч ерез КС операции 1 прав ­ ления сопостав ляются с операторами ЛСА и обозначаютсн бу!(ва­ ми А с соответствующими индексами (А 1, А2, ... , Ai, .. .) . Операuи 11 проверки состояния объектов коммутационной системы сопостав­ ляются с логическими условиями ЛСА и обозначаются сrро 1 1ными буква ми р (Р1 Р2, Рз, ... , pj, ... ). Объединение в определенной после­ довательности операторов и логических условий представлнет со• бой алгоритм установления соединения. После выполнения операции алгоритма, сопоставленной с со• ответств у ющим оператором ЛСА, например A j, выполняется опе• рация, сопоставленная со следующим по строке членом ЛСЛ, ко• торым может быть как оператор, так и логичеекое условие. Такие переходы в ЛСА называются последовательны ми. Поскольку при проверке состояния объектов может иметь место неоднозначный результат, будем считать , что логическое условие pj может прина- , мать значение 1, если условие выполняется, и значение О, если оно не выполняется. В первом случае после логического условия pj выполняется операция, сопоставленная с сосед ним членом ЛСА, во втором случае происхо дит пере х од не к сосед нему по строке члену ЛСА. Такие переходы называются условны .м и. При составлении ЛСА может быть принят и обратный порн• док, при котором переход к соседнему по строке - члену ЛСА о-су• ществ ля ется при pj=O, а переход не к соседнему по строке чле• ну - при pj= 1. В связи с этим для каждого алгоритма требует• ся у казание, при каком значении PJ (О или 1) о сущ еств л нется ус • ловный переход. Можно использовать также с ме шанн ую систе~,у условных переходов, в которой для некоторых логических уело• _ вий пер еход 1{ соседнему по строке ч л ену ЛСА происходи r пpfi Pi=O, а для других - при pj= 1. Для .таких ЛСА требуется по• яснение характера перехода для каждого логического условия Pi• Если в ЛСА над логическим услови ем стоит знак инверсии, то приpj= 1pj= O, а при Р.1=0pj=l. В некоторых случаях при составлении ЛСА требуется после выполнения операции, сопоставленной с оператором Ai (или логи• ческим усло вием p j ), перейти к операции, сопоставленной с ч ле • ном ЛСА, который непосредственно не следует по строке. Длн обо значе нин такого перехода в ЛСА вводится тождественн.о-лож• 482
11ое логическое условие ю, которому приписывается зпаченне, тре­ Gую щее перехода не к соседнему по строке члену ЛСА. Такие пе­ реходы называются безусловными. Для обозначения перехода в ЛСА вводится специальный ::~на к - стрелка t, индекс над которой (буква или цифра) у1<азы­ вает адрес того члена ЛСА, к которому осуществляется переход. В свою очередь, перед этим членом ставится стрелка с тем же ин­ ;tексqм., но направленная острием вниз, как это показано в сле­ дующей ЛСА: 1 1 АоtА1А2Р1tАз В логич еско й с хе.,,,е алгоритма стрелка с определенным индек­ сом, направленная вниз, может стоять только перед одним из чле- 11ов ЛСА, а стрел~<и, им-еющие одипаковьiе индексы и направлен- 1,ые острием вверх, могут стоять после нескольких членов ЛСА. Ilаличие в ЛСА неско ль ких одинаковых переходов означает, что одна и та же операция повторяется многократно при реализаuни заданно го алгорип1а. Дли смешанных условных переходов одно­ временн о с у1<азанием адреса перехода указывается усло1;1ие пере­ хода n m n rn Гl А1Р1ti_...42 • • •Pit1!_,..A.1 • • •tА;•••-iР-;,t'~ • • • U 1 1 В логической схеме алгоритма после тождественно-ложного ус ­ ловия ю должно быть две стрелки, одна из которых, следующая непосредственно после <0, указывает адрес перехода, а втор а11, стоящая перед следующим по строке оператором или логическим условием, у казывает на то, откуда происходит переход к эт ой опе­ рации. В общем случае логическая схема алгоритма некоторого процесса может быть представлена в следующем виде (п ерехоп. к соседнему члену ЛСА при р 1 = 1): ! 1 2, 132 3 Ао+А1А2Р1tAJюttА4АьР2tCI)ttА.••-А1 • •·Р,t· Пр оuесс , описанный этой ЛСА, начинается с выполнения лево• ro члена ЛСА, а заканчивается тогда, когда оператор или логиче­ ское условие, сопоставленное с последней операцией, содержат указание на окончан ие процесса. В этом случае справа от послед• него члена ЛСА ставится точка. Если с помощью ЛСА представ­ лен непрерывный процес-с. как это бывает в случае работы управ­ ляющег о устройства !{Оммутационной системы, то зна1< окончания процесса отсутствует . Логическая схема алгоритма опрепеляет последовательность вьrполнения операторов в зависимости от значений входящих в нее логических условий, однако по ЛСА нельзя определить , как изме­ няются значения логических условий в холе выполнения процес­ са, описанного ЛСА. Информаuия об изменениях логических ус­ ловий при выполнении алгоритма задается дополнительно, при­ .чем следует учитывать, что значения логических условий могут из- 1~ 4Ю
меняться под воздей,ствием как внешних сигналов, так и сигналов из функциональных блоков УУ. При этом поступление внешних сигналов носит в большинстве случаев случайный характер (на~ пример, по,ступление вызова от абонента). 11.2 . МАТРИЧНЫЕ СХЕМЫ И ГРАФ -СХЕМЫ АЛГОРИТМОВ Иногда удобнее применять другие формы записи алгоритмов. Так; алгоритм может быть записан в виде матрицы, строкам и столбцам которой приписаны операторы . Вхождением aij тal{oil матрицы является фунl{ция от логических переменных Р1, Р2, ... , Рт., принимающая значение 1 при тех наборах значений этих ус­ ловий, при которых после оператора Ai должен выполняться опе­ ратор Aj, 1 Если после оператора Ai всегда должен выполняться оператор Aj (что в ЛСА соответствует записи ... AiAj ... ), то atj=l, а если после Ai никогда не может следовать о ператор Aj, то aij=O. Если переход Ьт оператора Ai к оператору А 1 происходит при условии pj= 1, то aij= p1, а если при условии Р1=0, то ai1= pj, При строго определенном (детерминированном) процессе дол• жен соблюдаться порядок следования операций, следовательно, в I{аждой строке только одно вхождение может принимать значе­ ние 1 при данных значениях логических условий, т. е. всегда долж­ но выполняться соотношение ai j aik=O для всех j и k при j=l=k. Поскольку вслед за выполнением одного оператора должен выпол­ /iЯться определенный следу_ющий оператор, то справедливо усло- п вие ~ aij= 1. i=l Запись алгоритма в виде мзтрицы получила название Jrtaтputt• ной схемы алгорит,на МСА. Для ЛСА 2 з_2~, 1 1з_2" з1 4_12 11= tАоР1tР2ttА,РзtА2Аор4ttРаtА,ffit tРаtА4р1tffit матричная схема алгоритма при условиях переходов p1t 0 - +1 име• ет вид Ао Ао IPiPъ+P1P2I А; 1 1 Рз РБ Рз РзРо А2 1 1 Ая 1 р,,р~ 1 484
А4 - 1 Pt Р1Р, Р1Рп л; р~ 1 РБ Если в ЛСА какой-либо оператор . (или логическое условие} 11м ее т несколько вхождений, то в МСА он повторяется в строке и столбце столько раз, сколько он повторяется в ЛСА с добавле­ шrем порядкового индекса вхождения. В нашем примере дважды повторяется оператор А1, по­ это му в МСА имеются стро­ !<И и столбцы А'1 (первое вхождение) и А"1 (второе вхождение). На основании МСА леr- 1<0 проследить порядок вы­ полнения операторов, одна­ ко порядок проверки ло~:иче­ ских условий в ней не отра­ жается. В · приведенном при­ мере рассмотрен переход от ЛСА к МСА, однако может быть выполнен и обратный переход от МСА к Л СА. Рис. 11.1 . Граф-схема алrор.и'Гма Очень наглядным спосо- бом записи алгоритма является граф-схе.ма алгоритма ГСА . В граф­ схеме каждый узел графа соответствует оператору Ai или логиче­ скому условию алгоритма pj. Стрелки по•казывают последователь­ ность выполнения операторов и логических условий. От узла, соот­ ветс твующего лоrиче,скому усло. вию Pi, идут две стрелки, указы­ вающие последовательность выполнения операций при условии Pi= 1 и pj=O. В качестве примера составим граф-схему для алго­ ритма И (рис. 11.1). 11.3. УПРОЩЕНИЕ И ОБЪЕДИНЕНИЕ ЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ АЛГОРИТМОВ Оптимальность алгоритма работы управляющего устройства определяется на основе тех требований, которые предъявляются к процессу обслуживания соединений. В одних случаях требуется получить алгоратм, обеспечивающий максимальную скорость ра­ боты УУ по установлению соединения, в других - минимальный объем оборудования УУ при заданном качестве обслуживания со­ единений или какие-либо другие требования , например обеспече ­ ни е заданной надежности. При саставлении алгоритма функционирования УУ могут иметь место многократные вхождения в ЛСА одинаковых операторов 485
или логических условий. Это означает, что в процессе работы У~/ в,ыполняются одинаi(овые операции, реализуемые отдельными ФБ. Число таких блоков соответствует числу вхождений повторяюще­ гося оператора Ai (или логического условия pj). Уменьшение чис­ ла вхождений одинаковых оператор .ов (или логических условий) приводит к сокращению числа ФБ, сопоставленных повторяющим ­ ся членам ЛСА, или к сокращению числа команд програм много устройства, как это будет показано ниже. Под упрощением ЛСА понимают сокращение числа членов ЛСА путем уменьшения числа вхождений повторяющихся опера­ торов Ai (или логических условий pj) за счет их объединениi'1. При этом возможны два случая: 1) после одинаковых операторов Ai (или ло гических условий pj) непосредственно следуют од1:11ако­ вые операторы (или логические условия): 2) после одинаковых операторов Ai (или логических условий pj} следуют разные опе­ раторы (или логические условия). Рассмотрим процесс упрощения ЛСА для первого случая, для чего выпишем и подчеркнем только те части ЛСА, где всгречаеr­ ся повторяющийся оператор А 1 : 1 1 /1 i = Aoi1A.1 (1) t ... А~1А2 +А. Как видно из /1 1, за оператором А, всегда следует одинаковый оператор А 2 , после которого выполняется одна и га же послtдова­ тельность (в данном случае выполняется оператор А 5 ). Для умень­ шения числа вхождений операторов А 1 и А 2 их необходимо оста• вить только в одном месте ЛСА, для чего в ЛСА вводится тожде• ств е нно ложное условие ffi, указывающее переход к оператору А 1 после оператора А 0 или после оператора А 3. Теперь ЛСА запишtr• сп следующ11 м образом: или Если повторяющимся членом ЛСА является логическое уело" □ Иt, например р 2 , то ЛСА упрощают аналогично: 1 2 /14 = Аае_2tА2ffit · ·АзР2tА2tАь После упрощения получим 1 2 •А;,t.Р2tА2А. или 3 1 2 На=АоiР2tА2ffit 436
Рассмотрим процесс упрощения ЛСА для второго случая, коr-­ да после повторяющихся операторов следуют неодинаковые опера­ торы (или логические условия). Выпишем и подчеркнем отдель­ ные части ЛСА, содержащие повторяющиеся операторы: 1 1 И1=АоР1tА1А2 • • •+АзА1Аs ••• Для ЛСА И1 стоит задача распознавания и выбора оператора, следующего за повторяющимся оператором А 1 . Для этого в ЛСА вводят дополнительное логическое условие k . Это логическое усло­ вие должно принимать столько значений, сколько различных опе­ раторов (или логических условий) имеется в ЛСА за повторяю­ щrtмся оператором . Если, например, Ai повторяется п раз, а после него следуют разные операторы, то условие k должно принимать 11 значений (k1, k2, ... , k;, ... , kj, ... , kп). При этом для любой пары i и j при i=l=j должно соблюдаться условие ki-ki=O. Это означает, что одновременно только одно из них может принимать значение Г/ J. При этом логическая сумма всех значений k равна 1: "'J:,ki= 1. i=I Поскольку после каждого зr,Iач ен 11я ll; должен обеспечпваться гтереход к соответствующему члену ЛСА (оператору 11лп логиче­ скому условию), то после k 1, k2, ... , k,, _1 проставляются стрелки с указанием адреса перехода, например: n-1 . tА2.•. Для ЛСА И 7 , в которо1"1 гтосле повторяюшеrося оператора А1 следуют два разных оператора А 2 и А 5 , лог11чес1,ое услов11е k при­ нимает два значения: 1 или О . Если k= 1, выполняется опер а тор А 2 , а при k=O- оператор А 5 . После упрощения ЛСА И 7 принима­ ет вид !2_:J 1 ?.3 И,,=АоР1tiA1ktА2 • • •+Азffit+А". Пос1<0льку логическое условне k в проц ессе выполнения алгорит• ма изменяет свое значение, ему должно быть сопоставлено рас­ пределение сдвнгов. Для алгоритма И 8 наменять значение логиче­ ского условия k могут операторы (или логические условия), пред • шествующие оператору А 1 : Ao-+k=O-+A2; Аз-+k= 1-+As. В логи­ ческой схеме алгоритма, где повторяющимся членом является ло­ гическое условие /J i, могут пметь место два случая: Г) после /Jj при условии P.i = O осуществляется переход к одинаковым членам ЛСА, а при Pi= 1 - к неодинаковым членам ЛСА; 2) после Pi как при р 1 =0, так и при pj= 1 осуществляется переход к неодина,ювым членам ЛСА. Рассмотрим первый случай для повторяющегося ло­ гического условия Р2 в ЛСА И9: 1 1 • -А3~tА5, • • iAr. 487
Процесс упрощения ЛСА происходит аналогично ЛСА И1, т. е. вве:П:ением дополнительного логического условия k, которое может tфинi,1мать два значения: О или l . После упрощения пол у чим (прн распределении сдвигов Ао~ =,тk=0-+А2; A3-+fl= 1-+As) 3 1_2 32 1 •Н10=АоtР2tktА2••-АзсоttAs•••tАв. Д .J}я второго случая, когда после повторяющегося логического условия Р2 следуют разные члены ЛСА как при Р2 = 1, та1< при Р2 = 0, как это по1<азано в следующей ЛСА: 1 2 1 Ин=АоА1Р2tА2••-АзР2tАь • • •tАо при упрощении вводят два логических условия k 1 и k2, каждое из которых принимает два значения. Если ЛСА содержит несколько повторяющихся операторов (или логических условий), то при ее упрощении вводят соответст­ вующее количество переменных k, у, l, ... , каждое из которых при­ нимает различное число значений . В этом случае упрощение ЛСА целесообразно начинать с наиболее часто п овторяющегося члена , В результате упрощения ЛСА уменьшается число вхождений повторяющихся операторов и логических условий, что приводит к со1<ращению общего числа членов ЛСА. Одна1<0 иногда необхо­ ди мо вводить дополнительные члены ЛСА в виде многозначных логических ус ловий (k, у, l), что требует соответственно введения функциональных блоков, реализующих эти дополнительные логи­ ческие условия в устройстве, действие которого описано ЛСА. Число состояний в каждом таком блоке определяется числом вхо­ ждений повторяющегося оператора (или логического условия), поэтому блок должен содержать запоминающее устройство с оп­ ределенным числом элементов памяти . Це J1есообра зность уп рощения алгорит_ма с целью уменьшения числа вхождений повторяющи хс я операторов и логических усло­ вий должна решаться путе м техннко - экономичес1<ого сравнения устройств, р еал и зую щих упрощенные и неупрощенные алгоритмы, 11.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ .КОЛИЧЕСТВА ФБ И ВРЕМЕНИ УСТАНОВЛЕНИЯ СОЕДИНЕНИЯ ПО ЛСА На основе алгоритма работы УУ ком мутацио нной системы мо­ жно получить пр едставле ние о количестве ФБ в УУ, объеме их оборудования и очередности работы . Если каждому члену ЛСА соответствует определенный ФБ, то общее число блоков определя­ ется по суммарному числу членов ЛСА . Основными бло1<ами УУ являются блоки, выбирающие объекты I<C в процессе установления соединения, и блою,, проверяющие состояние этих объектов. К первым относятся блоки, сопоставлен• ные операторам выбора объектов по опреде.пенным координат11м (А i, А iy, А], и т . д .), а ко вторым - блоки, сопоставленные ло• 488
1 · 11ческим условиям р t, р t, р i• обеспечивающие проверку состоя- • I111я выбранных объектов. Объем оборудования указанных бJJOl{OB з ависи т от структуры их построения и параметров J(C. Оптимальность алгоритма оценивается одновременно по коли - 1 Iсству ФБ и по времени установления соединения, посколы<у в Л СА, содержащей большее число членов, могут быть заложены возмо жности повышения с1<0рости установления соединения. Оп­ тI I маль ным следует считать тот алгоритм, который при одинако ­ вых J<ачественных показателях обслуживания соединений требует 1I аименьше е число ФБ. Объем оборудования и время работы каждого ФБ определяет­ ся в зависимости от тех фунJ<ций, J<оторые он выполняет, и струк­ туры построения самого блока , поэтому при сравнении алгор ит­ мов, помимо количества блоков, необходимо знать их объем и структуру. Следовательно, оJ<ончательное суждение об опт·ималь- 1юсти алгоритма можно сделать на этапе блочного и структурного с IIIпеза УУ. Однако уже на этапе составления алгоритмов работы УУ можно предварительно сравнивать алгоритмы по относитель­ IIым показателям объема оборудования ФБ и скорости их работы нри установлении соединения. Для определения времени работы УУ по установлению соеди­ нения через заданную J(C необходимо знать число операций, реа­ лизуемых в процессе установления соединения, и длительность 1<аждой операции. Число операций определяется по ЛСА. Длитель- 11ость операций удобно определять по времени, затрачиваемому н а выполнение элементарной операции Лt. Поскольку длительность элемен тарных операций может быть неодинаковой, то при прог­ раммном способе построения УУ для выполнения элементарной операции отводится определенный интервал времени Т~М, за да­ ваемый частотой тактового генератора. Это время должно быть больш е времени наиболее продолжительной элементарной опера­ ции и называется тактом работы УУ. Те процессы, которые состо­ ят из некоторой последовательности элементарных операций, бу­ дем оценивать по числу тактов, требуемых для их реализации, Это позволит оценивать время установления соединения через заданную КС по общему числу тактов работы схемы у правл ения . При реализации схемы УУ на соответствующих элементах {транзисторах, диодах и др.) можно определить время выполнения элементарной операции Лti, а следовательно, выбрать частоту так­ тового генератора f-~'I/Лti. Тогда время установления соединения через заданную !(С (или длительность отдельных процессов, имеющих место при обслужи ­ вании соединения) может быть определено как tc= Tk , где k- об­ щее число тактов работы УУ при установлении соединения. Аналогичным образом можно определить максимальное и ми­ нимальное число тактов работы УУ для остальных ЛСА. Та1шм образом, можн о определить время установления соединения через КС в зави~имости от принятого алгоритма , обслуживания соедине­ ния. С1<0рость установления соединения может быть повышена за 41Щ
с•rет уменьшения и.пи полного устранения непроизводительных так­ тов работы, однако при этом требуется введение дополнительно­ го оборудования в УУ. Окончательный выбор алгоритма обслужи ­ вания соединения должен решаться на основе технико - экономиче­ ского сравнения УУ при заданном качестве обслуживания соеди ­ нения. В некоторых случаях увеличение скорости установления соединения позволяет обслуживать одним УУ более крупный ком · мутационный блок или несколько коммvтаuионных блоков той же емкости. Поэтому в 1,аждом случае следует решать вопрос , в ка­ кой степени целесообразно повышать скорость работы УУ при од­ новременном увеличении объема его оборудования. Если полученный алгоритм приводит к недопустимому време­ ни установления соединения, то сбор дополнительной информа11ии и, следовательно, некоторое увеличение объема оборудования УУ за счет введения дополнительных ФБ является необходимым. Если алгоритм даже при наличии непроизводительных тактов работы YJ 1 обеспечивает требуемую скорость установления соединения, то пет необходнмости увеличивать скорость его работы.· Предварительный анализ различных алгоритмов работы УУ для заданной КС позволяет определить объем коммутационного оборудования (объем б .1 ока), который может быть обслужен од­ ним УУ при заданной скоро,сти его работы, необходимость уста­ новки запоминающих устройств, выбрать частоту следования: им­ пульсов тактового генера т ора и т. д. Анализ различных алгоритмов работы УУ позволяет также uценить влияние способа построения УУ на пропускную способ­ н ость КС. Например, при обусловленном искании увеличивается пропускная способность КС или при этой же нагрузке уменьшают­ ся потерн сооб щ ения, однако при этом увеличивается объем обо­ рудовання УУ. Вследствие этого в каждом отдельном случае не­ обходимо п роизводить технико-экономическое сравнение УУ, ра­ ботающих в соответствии с различньшй алгоритмами . До сих пор мы считали, что операuня, сопоставленная опреде ­ ленному члену ЛСА, _реализуется отдельным ФБ. Однако анализ JICA, с учетом содержательного смысла каждого из ее членов, по­ казывает целесообразность объединения некоторой совокупности оп е раций для их реализации в одном ФБ, по.скольку это поз, во­ ляет строить его наиболее экономичным образом. Поэтому число ФБ в J1Y в общем случае не совпадает с числом операций, реали­ зуемых YJ,', функционирование которого описывается соответству• ющей ЛСА. Разделение операций по ФБ должно производиться с учетом содержательного смысла операций, сопоставленных тем или иным членам ЛСА. Так, можно считать, что операции выбора объектов коммутационной системы, сопоставленные операторам Ajx(A'x, А 2 х, ... ), А\,(А 1 у, А 2 у) и т. д., и операции проверки сос­ то яния выбранных объектов, сопоставленные логическим условиям • (12 )•(12 fJ'хРх,Рх,... ,Р\, Р у, Р у, ...) и т. д., следует реализовать в одном ФБ, производящем выбор и проверку состояния определен­ ного типа объектов Ai xPt х• A.~ pj уИ т. д. 49.0
11.5. АЛГОРИТМЫ РАБОТЫ УПРАВЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМОВ ИСКАНИЯ Общие сведен.ил Управление установлением соединения на АТС представляет собой проuесс переработки управляющей информаuии, содержа­ щей сведения об адресах входа и выхода коммутаuионвой систе­ м ы и о состоян11и ко м мутаuионных элементов разговорного тра~па в момент поступления требования на установление соединения. В рез ультате обрабоп<11 этой информации управляющее устройство вырабатывает сигналы, которые воздействуют на коммутационную систему и обеспечивают установление соединения. В случае невоз­ можности установления соединения порядок работы управ л яюще ­ гп устройства юменяется. Это приводит к тому, что в спстемах с явными потерями выдается с игнал занятост11, а в системах с ожи­ данием вызов ставнтся на ожидание. Способ получения информации об адресах входа и выхода, между которыми требуется установить соединение, зависит от ре­ жима работы данной 1<оммутационной систе мы. В режиме свобод· 11ого искания ннформация об адресе входа, по которому поступил вызов, лоступае1 в управляющее устрой ство в процессе искания входа, а информация - о номере вьiхода и соединительного пути - в нронессе искания выхода, который может быть предоставлен для СО\>Лl!НСНИЯ. . В режиме группового и линейно го искания информация об ад~ ресе входа nостунает так же, как и при свободном исканпи, а ин­ формация об адресе выхода должна быть получена из регист р а. Прн групповом искании из регистра поступает информация т оль ко о номере направления, в котором устанавливается соединение, а выход отыскивается в проuессе свободного искания среди вы х одов да11ного направления. Алгоритм работы управляющего устройства по установ лени ю соединения чер е з заданную коммутационную систему зав11сит о т • реж11ма работы ко м мутационной системы, ее параметров, т р е б уе­ мой скорости у становления соединения и специальных требов анн ii к порядку обслуживания тех 1ми иных источников нагрузки . Следует отмет11ть, что . алгоритм работы управляющего у стр ой­ ства отражает только порядок обработки информации и не у к азы ­ н а ет на технические средства реализации коммутаuионной систе­ мы и функциональных блоков, участвующих в этой обработке. По­ этому коммутационные системы, имеющие различную техни ч еск ую реа ли зацию, м огут и м еть одинаковые алгоритмы работы. Н о пр и реализации а л горнн1а технические средства обработки инф о р ма ­ ции в некоторых случаях вызывают видои з менение алгорит м а ( уве­ JJ11 1 1ен11е или у м еньшение количества операuнй и др.). Это п ри во­ д1п I<ar< к различным качественным показателям обслуживан и я соединений, так и различным !<апитальным затратам на об орудо• ванне управляющих устройств. 491
Алгоритм работы управляющего устройства в режиме свободного - искания Рассмотрим процесс работы управляющего устройства трех­ звенной односвязной пространственной коммутационной системы (рис. 11.2), работающей в режиме свободного искания. При состав - f; 1i "в L.!_J L_J LJ 1 " /{ Рис. 11 .2. Структурная схема тре х звенн ой [(С лешш алгоритма работы управляющего устройства будем учиты• вать только те операции, которые непосредственно свя з аны с про• цессом установления соединения между входами и выходами КС. Процесс установления соединения · через данную КС состоит из оnределения: а) входа Xij, на который поступил вызов (И 1 ); б ) промежуточных линий Уи, Y1g между звеньями АВ и · ВС (И 2 и И3 ); в) свободного выхода Zg1 (И 4 ), а также включения коммутационных элементов в выбранных точках коммута• ции (И5). Алгоритм работы управляющего устройства, составленный из у:крупненных операторов, будет иметь вид (11.1) Процесс определения в хода, по которому поступил сигнал вы• зова (укрупн~нный оператор И 1 ), в свою очередь, складывается 492
11 з отыс1<ания: а) коммутатора, в котором имеется вызов, и входа 11 это м к оммутаторе, находящегося в состоянии вызова. В с оответствии со структурой трехзвенной КС вход Х звена А о r, ре д еляется двумя яоординатами: i - номером вхьда в 1<омму­ таторе звена А (i= 1, 2, ... ; пл) и j - номером коммутатора зве• н а А (j= 1, 2, .. .; kл). Поэтому отыскание входа, по которому по• сту п и л вызов, заключается в последовательном изменении значе­ J JИЙ к оординат i и j, выборе входа с текущими значениями коор­ дин ат i и j и проверке его состояния. Граф-схема алгорiпма ра­ боть1 УУ в режиме свободного искания приведена на рис. 11.3, где OllpCiJCflCII/JC §.roiJa з/Jе1111 Д Опр е!lелен и е 1/Лл о И2 1опреtJеле11ие ЛЛвсl Onperleлe11ue dы- 1 Вклю- l 1.r utJa J!Jeн a С ,~енис К! \ ИJIИ"IИJ' Рис . 11.3 . Граф-с х ема а лгоритма работы У.У в р е жиме св о бодного и скания о п е раторы обозначены в квадратах, логические условия р - в ром ◄ бах, а ro - в окрул< ностях. Логическая схема алгоритма укруп~ ве нного оператора И 1 имеет вид 3 1 4 2 12 lf1 = +At=IA/=I +A1P1⁄4t Pt<n t Ai+1(.l)t t Pf<k Х А А 1 1 Х t А1=1А1+1 со t. (1I. 2) В логической схеме алгоритма ( 11.2) пр и нят переход к сосед­ не му члену ЛСА при р= 1. Содержание логических условий и операторов ЛСА И 1 следу• ющее: A i=J - придать координате i значение, равное 1i Ai=I - придать координате j значение, равное 1; А iix - выбрать вход звена А с текущими значениями I<оорди• натiиj; р 1 1 х - проверить состояние входа с координатами i и j '(pxii = 1, если данный вход находится в состоянии вызова; Pxi i~O, если вызов на входе с координатами i и j отсутствует); pj <п А - проверить текущее значение координаты i (Pi < п А = l, если текущее значение координаты меньше пл; Pi <пл =0, если те­ кущее значение координаты равно пл ); Ан 1 -увеличить значение координаты i на 1; ro - безусловно перейти по стрелке t; Pi>kл - проверить текущее значен ие координаты j (Pi<k A _: t, 493
если текущее ,аначение координаты меньше kA; pj <kA =О , если текущее значение координаты равно kA); Ан 1 - увеличить значение r<оординаты j на 1. Если при выполнении укрупненного оператора И 1 логическое условие pr_,/ окажется равным 1, т. е. вход с координатами i и j находится в состоян и и вызова, то осуществляется переход к укрупн е нному оператору И2 ( 11.3), поскольку при этом piix = О. Как известно, в звеньевых коммутапионных системах должно осу• ществляться обусловленное искание промежуточных линий и вы­ ходов, поэтому выполнение операторов И2 , И3 и И4 должно быть взаимосвязано. После отыс1<ания входа Х значения его координа_ r i и j изменять нельзя и процесс определения соединительного пу. ти между данным входом и любым свободным входом звена С заключается в последовательном изменении значений координат f , g и !, выборе ПЛ .4в, ПЛвс и выхода lg1 с текущими значения­ ми координат f, g и l и проверке состояния промежуточных линий и выхода. Логические схемы алгоритма укрупненных операторов И2, И3 и !14 имеют вид: ( 11.3) 5 813 9 59 10 !'"з= 1A'vg-pfyg t I tАtIАt • 1 t t Pg<m ;+1W t g=l(i) ; r (11.4) . 8 11 12 812 1.3 !14 = +Az:' p2g 1 t<m tA1+1Wi +At=•Wt. • Plс _ (11. 5) Сод ержание операторов и логичесr<Их условий ЛСА ( 11.3 - 11.5) следующее: А1=, - придать 1.;о ординате f значение 1; A g=i - придать 1<оординате g значение 1; A1==i - придать координате l значение 1; A il y - выбрать ПЛАв с те1<ущими значениями коордпнат j и f; pify - провер11ть состояние ПЛдв с текущими значениями ко· ординат j и f (p 1ly = 1, если промежуточная линия У с координа· там и j и f свободна; pjfy = О, если промежуточная линия У с ко­ ординатами j и f занятс1); Pt <mA - пров е рить текущее значение координаты f (Pt <тг1 = \, если текущее значение координаты меньше тА; Pt<mл = О, если текущее значение кородннаты f равно тА); Ан1 - увеличить значение 1<оординаты f на 1; u) - безусловно перейти по стрелке t; Afgy·- выбрать ГIЛв с с координатами f и g; pfgy - проверить состояние ПЛвс с текущими значениями ко­ ординат f и g (pf ··v= 1, если ПЛвс с координатами f и g свобод. на; pfg\ =О, если ПЛвс с координатами f и g занята); 494
. pg <тв- проверить текущее значение 1юординаты g (Рв <тв = = J, если текущее значение координаты меньше тв; pg <mB =0, сел и текущее знач е ние координаты g равно тв); Ан1 - увеличить значение координаты g на I i· Agl z- выбрать выход Z с координатами g и l;. pg'z- проверить состояние выхода Z с тек у щ ими координата­ ми g и / (p ~'L = l, если выход Z свободен; pg1z=O, если выход Z зан ят); Р1 <та - проверить текущее значение координаты 1 (Pz ~ те = 1, если текущее значение координаты l меньше те; Pt < те =О, еслн теку щее значение координаты l равно те); где Ахзан - выдать сигнал занятости на вход Х. После выполнения операций отыскания ПЛ Ав, ПЛ вс и свобод­ ного выхода Z осуществляется переход к этапу вкточення комму- 1а ционных элементов Иs. Логическая схема алгоритма эт о го этапз с о стоит из оператора Ак э , производящего включение ком мутаuн- 011ных элементов в точках коммутации звеньев А" В и С, н указа, Н'.~Я безусловного перехода ш; 11 З flO= +АкэOJt. (11 .6) После окончания обслуживання входа Х унранляюшее устрой­ ство устанав ли вается в исходное состояние и начинает выполнять алгоритм отыскания нового входа, по которому поступил сигнал вызо ва. Алгоритм работы у11равля1ощеrо устройства в режиме гр уппового искания В режиме группово го искания управляющее устройство, onpe• де .1ив в ход Х, по которому поступил вызов, должно принять по этому входу информацию о номере требуемого направления, а за­ тем отыскать свободные и достушrые промежуточные л инии и сво­ бодный выход в требуемом направлении . Поэтому процесс у стано­ вления соединения в режиме группового искания состоит из след у- ющих этапов: • Н1 - определение входа Х, на который поступил вызов; Ив - прием информации по входу Х о номере требуемого нап­ равления Н; /12, Из, И4 - определение промежуточны х линий ПЛАв, ГIЛвс li свободного выхода Z в требуемом направлении; Иs - включение коммутационных элементов. Алгоритм работы управляющего устройства в режиме гр у ппо­ вого искания, составленный из укрупненных оператор ов, имееr ВИД Процесс отыскания входа Х, по которо>v1у поступил сигнал вы• зова, не отличается от аналогичного процесса в режиме свободно­ го искания. и может быть зависав в виде логической . с ~емы алrо• ритма (11.2),. •
Для характеристики·' направления в -режиме группового иска­ ния на звене С координата h имеет столько значений, сколько об- . разов а но направлений Н на звене С (см. рис. 11.2). Если при об• разовании направлений q> l, то вводится еще одна координата s, характеризующая выход в направлении из каждого коммутатора звена С. В процессе выбора соединительного пути и выхода в требуемом направлении значение координаты h изменяться не мо­ жет. Поэтому в логической схеме алгоритма определения свобод­ ного соединительного пути и выхода в режиме группового иска­ нии (И2, Из, И4 ), по сравнению с режимом свободного искания, изменится та его часть, которая относится к процессу выбора вы­ хода звена С. Для приема информации о номере направления (ко• ордината h) и отыскания свободного выхода из коммутатора зве• на С в этом направлении (координата s) выполняется укрупнен­ ный оператор Ив, состоящий из двух новых операторов: Ah=H - принять информацию о требуемом направлении и при­ дать координате h значение этого направления (Н1, Н2 и т. д.); Аэ=1 - придать координате s значение, равное 1. Тоrда логическая схема алгоритма работы управляющего уст­ ройства в режиме группового ис.кания для Ив, И2, Из, И4 будет иметь вид: 4 и6= fAh=HAs=I переход К И2: 7., _ /510 6 И2=At=lAg+Ifмр~tfPt<mAtAr+1О)Х 7G 3 ХttА;!"rot: 5 813 9 59 10 Из = .j,A{!p{J t tPg<m 8 tAg+1Ф t +Ag=IO) ti 12 1·1 ( 11.7) (11.8) (11. 9) 8•f_ IЗ 12 8 И4=tА!' 5 P!hs t Ps<.~ tAs+l(J) t При это м И1 соответствует алгоритму (11.6) . • +As=I t. (11.10) (11.3), а И5 алгоритму Гр а ф-схема алгоритма работы управляющего устройства в ре­ жнме группового искания приведена на рис. 11.4 . 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 и, 1и. 1 / 4 l1 112 ИJ 11 1 1 1 1 1 1 '1 1и,f 1 1 1 11 ·, ..,. Рис . 11.4. Граф-сх е ма алrоритма работы J/J/ в режиме группового искания 496
Алгоритм работы управляющего устройства . в режиме линейного искания В режиме линейного· и~кания требуется соминить вход зве- 11 а А, по которому поступил вызов, с определенным выходом зве­ н а С. Информация о координатах g и l выхода звена С поступ.ает в · УУ из регистра или комплекта набора номера. Поэтому· в про­ цессе отыскания соединительного пути между входом и выходом КС значения указанных координат изменяться не могут. Работа управляющего устройства в режиме линейного искания также начинается с определения входа звена А, по которому пос­ тупил сигнал вызова. Для этого выполняются операции, соответ­ ствующие укрупненному оператору И 1 ( 11 .3). При отыскании со­ единительного пути имеется возможность изменять значения. толь­ ко координаты f, что вызывает сокращение количества операций при выполнении операторов И2, Из и И4 (обозначим их И'2, И'з и И'4 ). После выполнения этапа И1 принимается информация о- ко­ ординатах выхода звена С, для чего вводятся операторы Ag=G и A'1=L (И'в), далее проверяется состояние требуемого выхода · (И'4). Если' выход свободен, отыскивается ПЛлв (И '2) и ПЛвс (И1з), по­ средством которых может быть установлено с оединение входа Х с выходом Z, и далее включаются коммутационные элементы в вы­ бранном соединительном пути звеньев А, В и С (Иs). Таким обра­ зом, последоват·ельность выполнения алгоритма в режиме линей­ ного искания будет +1 И1 И '6 И'4 И'2 И'з И5t 1 , где И~ = Ag=GAL=L переход к И~; , 58 З И4=А! 1 р;1t tА~нrot; 5 7'f_'fб9 R 7 и;= +Ar=1 t А~ Р~ t t Pr<m t Ar+1wt : А ( 11. 11) ( 11.12) (11.13) (11.14) Граф-схема алгоритма работы УУ в режиме линейного искания приведена на рис. 11.5. Рис. . 11 .5 . Граф-схема алгоритма р а боты J/J/ в режиме линейно­ го искания 497
Общее количество операторов, логических условий и у!(азате• лей безусловных переходов в логическнх схемах алгоритмов рабо­ ты для различных режимов искания приведено -в табл. 11. 1 . Таблица 11 .1 КОЛИЧЕСТВО ЧЛЕНОВ ЛСА ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМUВ ИСКАНИЯ Наименооание qлеиа Режим работы КО JICA А 1р-1(1) Свободное ис1{а~1Ие 20 9 9 Групповое искание 20 9 8 Линейнuе искание 15 7 5 есего членов лсл 38 37 29 Та1<им образом, в режиме линейного искания логическая схе• ма алгоритма работы управляющего устройства содерж~~r наи­ меньшее количество операторов и логических условий. 11.6 . ПЕРЕХОД ОТ ЛСА К ПРОГРАММЕ Припеленные ранее алгоритмы работы управляющего ycтpoii• ства при установлении соединений разных видов и в различны< режимах искания не зависят от технических средств реализаuии управляющего устройства и коммутационной системы. Для квази• электронных систе м в настоящее время существуют два способа технической реализации КС, которые определяются типом приме• няемого коммутационного элеменrа: герконового реле с элеюри• ческим удержанием II rерконового реле с магнитным удержанием (феррнда). Тип коммутационного элемента оказывает влияние на стру1пу•· ру управляющего устройст ва и на технические средства его реалн • зании. Алгоритмы выполняются управляющим устройством в вн• де программы, rюторая составляется по заданному алгоритму и в соответствии с техннческими средствами реализации блоков уп• равляющсго ус.трой.ства. При составлении программы по заданно• му алгоритму удобно пользоваться его логической схемой. Послед• няя определяет последовательность работы отдельных функциональ• пых блоков ФБ, сопоставленных операторам А;, логическим услови• ям pj и операциям вида Гп, Фун1щиональные блт;и, сопоставленные оператора.vt А,, в проце-ссе своей работы обеспечивают выполнен 11 d Оiiределенных опера~tнй по установлению соединения. После вы• полнення данньп1 блоком своих функций включается ФБ, сопо• ставленный соседнему члену ЛСА. Функциональные блоки, сопо• ставленные логическим условиям pj, предназначены для проверки вuнюлнен11я логических условнй (проверки состояния определен• ных объсr< гов, пров(•рки нал11чия объе_кта с rребуемым признакuм в группе однороаных объеrпов и проверки ряда других факторов). В μезульн1те этой проi1еrжи определяется дальнейший порядок об/ 498
слу жнвания соединений. Функциональные блоки ФБ, сопо,ставлен­ ные операциям вида r,,, осуществляют отыскание объекта с .требу­ <'мым призна ком в группе однородных объектов. Время выполне­ ншт операци й rh неодинаково и зависит от того, какой из .объеrпов в дыrный момент обладает требуемым признаком. Для выполнения своих функций ФБ должны получать управля­ ющ11е сигналы, определяющие начало их работы. Эти сигналы на· зываются командами управления или просто командами [26]. По скоJ1ьку в резуJ1ьтате проверки логического условия может быть получен положительный или отрицательный результат, то ФБ, со­ поставленные логическим условиям pj, должны не только полу­ чать упр:~вляющие сигналы, но и вырабатывать обратные сигналы, несущие информацию о результатах работы данного блок а. Эта ннформация должна определять дальнейши й порядок уст ановле­ ния соединен1-1я. Очt'редность выдачи управляющих сигналов определяется при· чsпым алгоритмом обслуживания соеди нений. Для выработки уп­ равляющих сигналов, а также для получен ия обратных сигналов от ФБ служит программное устройство ПУ. Путем выдачи управ ­ .rтяющнх сигналов ПУ обеспечивает функцион ирование всех блоков устрQЙств управления . Программное устройство не только коорди­ нирует работу всех ФБ, но и управляет также последовательно· стью своих действий. Таким образом, ПУ предназначено для вы­ работки некоторой последовательности управляюuшх (выхошrых) с1-1гналов, обеспечивающих включение соответст вующих ФБ в ра­ боту по установлению соединений. Последовательность выходных снгналов (команд) - ПУ называется програм ,~10й. Анализ ЛСА программного управляюшего устройства с учетом характера работы 1<онкретных ФБ по1<азывает, что не1<оторые опе rаuни в процессе установления соединения мо г ут выполняться од ­ новременн о и поэтому программа может содержать число команд, в общем случае меньшее или равное числу членов ЛСА. При пе­ реходе от ЛСА к программе можно объедннять отдель11ые члены JICA n одну команду. Это означает, что по одной команде в рабо­ ту включается несколько ФБ. Со1<ращение числа команд, как будет показано ннже, приводит к сокращению объема оборудования и к увеличению скорости ра­ боты YJ1, реализующего заданный алгоритм. При разработке ал­ горитма работы УУ следует с ост авлять не один, а несколько вари­ антов ЛСА для того, чтобы после их анализа найти оптимальную JJCA по со ответ ствующн м показателям и уже по оптимальной J1CA производить объединение отдельных членов в команды, выда­ ваемые ПУ. Возможность объединения отдельных членов ЛСА за­ висит от содержательного смысла операций, сопоставленных этим членам. Объединяемые члены ЛСА должны удовлетворять усло ­ виям автономности и эквивалентности по переходам. Условие ав­ тономности состоит в том, что операции, сопоставленные объеди­ няемым членам ЛСА, должны быть независимы друг от друга . Эк • вивалентность по п ереходам означает, что пос ле выполнения опе- 499
р;щий, сопоставленнь1х объединяемым . чле!-!ам ЛСА, должен осу­ ществлятьс·я переход к выполнению одних и .тех же операций или для некоторых из них адрес перехода безразличен. ,. ,, • В · одну ' команду можно объединять несколько последовательно выполняемых операторов ... Ai A1i An ... , удовлетворяющих услови• ям автономности и эквивалентности по переходам. Время, отводи• мое для работы ФБ, сопоставленных объединенным операторам, равно длительности одного такта работы УУ или времени выпол• нения наиболее продош~< ительной •операции. Бло1<, который вы• полняет наиболее продолжительную операuию из числа объеди• ненных, называется основным, а остальные ФБ должны требовать для своей работы времени, равного или меньшего времени рабо­ ты основного блока. Оп_ераторы Ai и логичес1ше условия pj объединяются в одну коман,п:у ... A,pj .. ., если работа ФБ, сопоставленных данным чле• нам ЛСА, может проходить одновременно и если работа блока, со­ по_ставленного оператору Ai, не влечет за собой изменение состоя­ ния объектов, проверяемых блоков, сопоставленных логическому условию pj, т . е . если эти члены ЛСА обладают свойством авто­ номности: В предела х одной команды может быть только одно ло­ гическое ·у словие pj, а число объединяемых операторов может быть любым, причем каждый из них должен удовлетворять условия м автономности и эквивалентности по переходам. Переход ПУ в сле­ дующее состояние должен быть поставлен в зависимость от ре­ зу.JJыатов работы блока, сопоставленного логическому условию pj, Одна](о в процессе выполнения алгоритма возможны такие мо­ м е нты, 1югда некоторые логические условия могут выполняться од• новременно·. Выбор следующей команды зависит от того, какая из двух одновременно осуществляемых операuий закончится быстрее . Обязательным условием для одновременного выполнения таких логических у словий является их автономность. Логические усло­ вия, которые могут выполняться одновременно, будем обозначать буквой z. Функциональные блокн, реализующие логические усло­ вия вида z, должны иметь прямые связи с ПУ для включения блоков и обратные - для передачи сигнала об окончании их рабо­ ты. Логическая схема алгоритма работы УУ при наличии од1-ювре­ менно выпdлняемых логических условий имеет вид Если первой за1<анчивается операuия в ФБ, сопоставленном а Za, то следующим будет работать ФБ, реализующий оператор А 2 • Если же первым за1<ончит работу ФБ, сопоставленный с логичес• ким условием Z б , то следующим будет работать блок, реализую -. щий оператор Аз, к которому адресует знак перехода. Поскольку в процессе работы этих ФБ одновременно могут быть получены с11гналы об окончании их работы, то в ПУ должна быть предус• 500
~10тре[(а с.хема взаимной блокировки, обеспечивающая •переход !/ ,У в одно из двух состояний, т. е. один из двух одновременно ра­ ютающих ФБ должен иметь преимущество. Какому именно бло­ t(у отдается преимущество, определяется при конкретном проекти­ роnании с учетом значимости того или иного блока в системе уп­ р а вления. Например, если в управляющем устройстве АТС одно­ временно работают два ФБ, один из которых отыскивает линию абонента, по которой поступил исходящий вызов, а другой - ре- 1 · 11стр (или связанный с ним комплект соединительной линии) с за 1<0нченным набором номера (при входящем вызове), то дается 11реимущество второму блоку, т. е. сначала будет обслуживаться nходящий вызов, а затем исходящий, если они поступили одновре­ менно. В одну команду можно совмещать оператор Ai (или несколько операт оров) и логическое условие m, эквивалентное по перех6ду. При переходе от ЛСА к программе команды, содержащие не­ скольк о членов ЛСА, отделяются вертикальной чертой или квад• ратными скобками: 2 [Zб(Оt] 1 [ ' 2 ][ 3] 1••-АоtА1za А2tА3A,iP1t А~АаА1Р2t 3 " · ·t[A;A1+1J••• Такая программа показывает, что управляющий сигнал из ПУ в некоторых случаях поступает одновременно в несколько ФБ, работа которых может быть совмещена по времени и взаимно не­ зависима. При объеди1;1ении в одну команду нескольких операторов илн оператора и операции вида r1t определяющим моментом для пере­ вода ПУ пз одного состояния в другое является окончание рабо­ ты ФБ, выполняющего самую продолжительную операцию . Если I<оманды содержат операторы и логические условия, то определя­ ющим моментом для перевода ПУ в новое · состояние является по­ лучение обратного сигнала из ФБ, реализующего логическое ус­ ловие. Программное устройство может переводиться в следующее состояние или по сигналу, поступающему от тактового генератора, или по сигналу, поступающему в ПJ1 из ФБ после выполнения им своих функций. В первом сл у чае время выполнения операции наперед задано, а во втором оно может изменяться в соответствии с продолжительностью выполняемых операций. Способ воздейст­ вия на ПУ с целью перевода его из одного состояния в другое оп­ ределяется режимом его работы. 501
ГЛАВА 12 ЭЛЕКТРОННЫЕ УПРАВЛЯЮЩИЕ • УСТРОЙСТВА 12.1 . СПОСОБЫ ПОСТРОЕНИЯ УПРАВЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ Установление соединения между входами и выходами коммутаци­ онной системы осуществлнется управлнющим устройством (одни,~ или несколькими), которое должно обеспечивать приннтыi'! порн­ док обслуживания соединений на данном ком мутационном узле. В зависимости от способа построения управляющие устройства могут выполнять все или только часть функций по установлениI0 соединений. По выполняемым функциям различают три раз,ювид­ ности управляющих устройств: а) обеспечивающие все виды сое­ динений в пределах одного (или нескоJ1ы-;их) коммутацнонны"< блоков одной ступени искания; б) выполняющие только часть ф ункций по установлению соединений или соединения одного вI1- да (такие управляющие уст ройст ва называют функ.и,иональн.ыми); в) выполняющие все функции при установлении всех видов сое­ динений в пределах всей I<оммутационной системы узла или стан­ ции (такие УУ называют централизованны ,11и) . Способ построения управляющих устройств оказывает влияние на объем оборудования коммутационной системы . Из приведен­ ных т_рех· способов построения у прав ляющих· устройств первыi1 требует наибольшего объема коммутационного оборудования, так 1<ак управляющее устройство каждой ступени искания устанав­ ливает соединения между входом и выходом этой ступени , после чего освобождается, не дожидаясь окончания установления сое­ динения через все ступени искания. При этом может оказатьсн, что выход ступени искания, к которому устан овлено соединение, не имеет в г,оследующих ступенях искания свободных и доступ• ных ему промежуточных линий, тогда ка1< другим выходам даI1- ной ступени доступны свободные промеж у точные линии на после­ дующих ступенях искания. Для снижения вероятности потерь по у1,азанным причинам необходимо увеличI1вать число промежуточ­ ных линий и выходов на каждой ступени исl\ания. При втором способе построения управляющие устройства стан­ ций подразделяются на группы в зависимости от выполняемых и ми функций при установлении различных видов соединений, В одних случаях каждая гр у ппа УУ обслуживает различные ви­ ды связи: исходящую, входнщую и внутреннюю. Внутри группы одновременно может устанавливаться только одно соеД11нение, но в различных группах у становление соеди11ения может происхо­ дить параллельно. В других случаях каждая групп а УУ обслуж11• вает различные этапы соединений: например, соединение от в1,I­ зывающей линии к· свободнол1у шнуровом у ,шмплеюу и от ш н у­ рового комплекта к вызываемой линии и т п . Та 1<ой спо,соб пост­ роения. управляющих устройств обеспечивает уменьшение объема 502
J iо ммутационного оборудования по сравнению со способом уп­ р а в ле ния по ступеням искания. Минимальный объем коммутационного оборудования имеют ком м утационные системы с централизованным управляющим уст­ р оi'rс твом, которое управляет установлением соединений в преде ­ щ1 х всей КС станции «от конца к концу» (от входа к выходу). 1\ процессе установления соединения управляющее устройство 111аим одействует с 1,оммутационной системой, комплектами кана­ Jrов (линий) и групповыми устройствами (регистрам и или кодовы­ м ~, приемниками и передатчиками), прин имающими и передаю­ щ нм и управляющую информаци.ю, необходимую для установления т ребу емого соединения. Для выполнения своих функций УУ дол­ жн о иметь соответствующее число функциональных блоков ФБ, J <аж дый из которых выполняет определенную задачу (операцию 11 л и группу опера-ций) при установлении соединения через КС у з ла. Это означает, что при образовании соединительного пути ч е рез /(С для разных видов соединений принимает участие разное 1< о личество ФБ управляющего устройства с разной очередностью 11х работы. Количество функциональных блоков УУ и их струк­ т у ра зависят от количества функций, возложенных на УУ в про­ н е ссе установления соединений, которые в значите л ьной степ е ни определяются емкостью /(С, схемой rр уппообразования, способом 11 с кания, режимом работы тех или иных ступеней искания , коли- 1 1 ес твом категорий абонентсI<Их и соединительных линий, требуе­ м о й величиной надежности. Оч е редность работы ФБ определяется приняты м алrоритмо:1,1 работы УУ по установлению соединений , а обеспечивается с о от­ в етствующими связями между ФБ. Существует два способа связи ме жду ФБ, обеспечивающие определенную последовательность их работы: 1) ФБ имеют непосредственные ( «жесткие») функцио­ нальные связи между собой (см. рис. 4.8а); 2) ФБ взаимодей с т ­ вуют ч е рез программное устройство (см. рис. 4.86) . При непосредственной связи между ФБ число ф у н1щиона 11 ьн ых с в язей между блоками зависит от числа видов соединений, rюлн­ чества категорий источников информации, числа возможных со­ стояний объектов коммутационной системы и каналов связи и т. п. Для передачи и приема сигналов взаимодействия между бло 1< а­ ми, определяющими очередность их работы при установлении сое ­ динений , в каждом ФБ должны быть предусмотрены специальные схемы. Если требуется изменить порядо1, обслуживания соедине­ ний (например, перевести источник информации из одной кате­ гории в другую), то необходимо изменить функциональные связи между отдельными блоками, что связано с изменением режимов работы тех элементов, которые обеспечивают передачу и прием сигналов взаимодействия между блоками. Программный способ построения УУ позволяет устр~нить функциональные связи между отдельными блоками. Это приво­ дит к упрощению тех схем ФБ, которые принимают и выдают сиг­ налы управления. 503
. Схемы приема и Еыдачи . сигналов взаимодействия · между ФБ и ПУ мегут быть одинаковыми для всех ФБ. При этом сnос·обе построения УУ в случае необходимости можно добавлять ФБ и ме­ нять очередность их работы без изменения схем уже существ ую­ щих ФБ. Для этого достаточно изменить очередность выдачи у п­ равляющих сигналов из ПУ, что достигается изменением · порядка выполнения программы . При введении новых видов обслуж_ива­ ния достаточно ввести в программу работы УУ дополнительные подпрограммы и обеспечить переход к ним в процессе установле­ ния соединения. Программное управление позволяет предоставлять отдельным категориям абонентов различные условия обслуживания, напри­ мер обслуживание вне очереди, для чего в случае необходимости освобождаются занятые соединительные пути или каналы; осу­ ществлять следящий контроль за установленным соединением; восстанавливать нарушенное соединение без участия абонента; устанавливать соединения по двум и более паралелльным пути:'v! для обеспечения заданной надежности; устанавливать ·соединения по обходным nутям в случае, если основные пути заняты или повреж дены . При программном у правл ении в случае необходи­ мости можно изменять категории отдельных • абонентов или в в о­ дить новые категории обслуживания путем добавления соответст­ вующих ФБ в УУ, но при этом ранее существующие блоки не подвергаются изменениям, а программа работы по обслуживанiIЮ соединений обеспечивает новый порядок выдачи сигналов из П У в различные ФБ. Это позволяет гибко строить систему управле­ ния, не закладывая всех возможностей в начальной стад ии вве­ дения !(У, а вводя их по мере необходимости п утем добавления различных ФБ с одновременным увеличением числа команд для управления этими блоками. Особенно боль шое значение приобретает программный способ управления в тех коммутационных узлах, где возм ожны пере­ ключения большого числа каналов в соответствии с состоянием сети для обеспечения связи в требуемых направлениях. Если на узле имеется информация о состоянии сети, поступающая из устройств управления сетью, то по этой информации ПУ може11 обеспечить выбор оптимального пути прохождения соединения между передатчиком и приемником информации. По информации о состоянии каналов в тех или иных направлениях ПУ может, в случае необходимости, направить соединение по обходным путям. Это позволяет осуществлять динамичес1<0е управление сетью свя зи. Программный способ построения УУ позволяет контролировать работу оборудования путем создания контрольных ( «тестовых» У программ . .Во время выполнения контрольной программы авто­ матически проверяется состояние оборудования, неисправные при• боры блокируются и включаются резервные . Имеется также воз• можность вводить проверочные испытания в основную программу, т. е. обеспечивать поэтапный 1<онтроль nри установлении соеди" 504
11 с 11ий, нщ1m1м .ер, пут~м к9нтроля длительности выполненных опе­ раций. Если операция не заканчивается в определенный отрезок 11 ремени, то ПУ производит повторное установление соединения, 11 ачи ная с той операции, которая не завершилась. Если при пов­ 'J'О /)'1-JОЙ попытке завершить операцию не было достигнуто положи­ тель ного результата, то ПУ включает резервный блок, который :1с1ве ршает установление соединения и одновремен .но передает с 11гнал в контрольное устройство о неисправности соответствую­ щего бло1{а. 12.2. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ ПРОГРАММНЫХ УПРАВЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ Централизов.анные программные управляющие устройств·а со­ стоя т из двух основных видов оборудования: периферийного и uентрального. Периферийное . оборудование, образующее перифе­ рийные управляющие устройства ПУУ, включает в себя функ­ циональные блоки, непосредственно связанные с объектами ком­ мутационной системы узла и включенными в нее комплектами. Периферийные управляющие устройства передают сигналы управ­ лен ия, а также информацию о координатах и состоянии объектов ме жду центральным блоком и управляемыми объектами. Кроме того, ПУУ согласуют по частоте следования и мощности пере­ даваемые сигналы между коммутационной системой, комплекта­ ми и центральным управляющим устройством ЦУУ. В состав П УУ, как правило, входят определители объектов (входов, вы­ хо дов, промежуточных линий коммутационной системы, комплек­ тов и регистров), блоки включения коммутационных элементов БВКЭ и подключающие устройства . На станциях и узлах обычно имеется несколько групп ПУУ, каждая из которых обслуживает определенную часть коммутаци­ онного оборудова -ния, комплектов и т. п. Различия в структуре ПУУ разных систем АТС зависят от распределения функций меж­ ду отдельными ПУУ и центральным управляющим устройством, а также от алгоритма работы управляющего устройства. При про­ ектировании ПУУ и ЦУУ и распределении функций между ними учитываются структура коммутационной системы, принцип рабо­ ты коммутационных элементов, экономические показатели, техни­ ческие возможности, конструктивное расположение оборудова­ ния . В зависимости от. способа организации работы ПУУ можно разделить на активные, выполняющие большую часть своих функ­ ций без команд из ЦУУ, и пассивные, действующие только по 1юмандам из ЦУУ. Основными блоками центрального управляющего устройств.а ЦУУ являются программное устройство ПУ, запоминающее ус1,­ ройство ЗУ, состоящее из оперативного ОЗУ и полупостоянного ППЗУ, и подключающие устройства, обеспечивающие взаимодей­ ствие r.1ежду ЦУУ и ПУУ. 505
Блочное построение коммутационного оборудования и выделе ·­ ние в управляющем устройстве периферийных и центральных бло­ ,ков поз, воляет при увеличении емкости АТС одновременно нара­ щивать коммутационн·ое и периферийное управляющее оборудо­ вание. В центральном управляющем устройстве соответственно увеличивает,ея емк,о,сть запоминающих у.с-гройств и вносятся неко­ торые изменения в программу его работы. При построении коммутационных узлов с централизованным программным управлением применяются два • способа хранения информации о состоянии объектов коммутационной системы: с помощью служебных контактов коммутационной системы и по• средством оперативного запоминающего устройства ОЗУ, входя• щего в состав ЦУУ. При использовании первого способа свобод• ный соединительный путь выбирают определители промежуточ­ ных линий и выходов, которые получают информацию о с остоя• нии объектов через служебные контакты коммутационной систе• мы. В таких системах управляющее устройство для выполнения своих фун~щий должно содержать следующие основные функцrю• налыrые блоки (ри'С . 12.1): определитель абонентских линий ОАЛ, АК 11 1 f(с - 1 1 - 1 1 ....___ _, 1 1 l!J___ ______ __J _ ____J Р ис. 12 . 1. Управтпощее у стро йство с за• м о,нтирова нной проrра 1,1 мой 1 1 1 iкс 1· 1 ..------''----, 1 1 IЦ!/!/ ~-~ 1 lff.1' L _______ _ __ _J Р11е. 12.2. Управляющее устройство о записанной программой работающий при исходящей и входящей связи; определитель про• межуточных линий ОПЛ; определитель входящих соединитель• ных линий ОВСЛ; определитель выходов коммутационной систе• мы (исходящих соединительных линий, абонентских регистров, шнуровых комплектов, вспомогательных комплектов) 08 ; блоки включения коммутационных элементов БВКЭ; программное уст­ ройство ПУ. Программное устройство представляет собой ЦУУ, а остальные функциональные блоки относятся к ПУУ . Такие уп• равляющие устройства относятся к УУ с замонтированной про• rраммой. При использовании второго способа хранения информации о состоянаи объектов с помощью ЗУ в управляющее устройство 500
вместо определителя промежуточных линий ОПЛ и определите ­ J111 выходов ОВ устанавливае1'ся оперативное запоминающее уст­ J ,о iiс тво ОЗУ. В программное устройство добавляется програ'мма . 11u11с ка свободного соединительного пути. Основными функцио - 1 1ш1ь ными блоками управляющего устройства (р и с. 12.2) в этом случ ае будут : определитель абонентских линий ОАЛ, работающий ·1оль ко при исходящей связи; определитель отбоя комплектов О ОК, который служит для приема сигналов отбоя из И КСЛ, /JК СЛ, ШК; определитель входящих соединительн ы х линий ОВСЛ; блоки включения коммутационных элементов БВКЭ; опе­ р а т11вное запоминающее устройство ОЗУ и программ н ое устрой ­ с т в о П У. Последние два фующиональных блока вход я т в состав l{YY, остальные - в ПУУ. Этот вид управляющих устр о йств от- 11оснтся 1{ УУ с з аписанной прог~аммой. В оперативном запоминающем устройстве записывается два вида информации: инфо рмация о состоянии абонентских, проме­ ж у точных, исходящих ли ний, регистров, В/( и информация о со ­ стоянии соединительных путей. Запоминающее устройство, в ко­ тором хранится информация первого вида, должно иметь один разряд на каждую линию, регистр и компле1п. Запоминающее устрой ство, в котором х ранится информация второго вида, преду ­ сматрива ет одно мноrоразрядное слово на каждый выход из бло­ ка абонентских и бло1<а соединительных линий . Последний вид памяти используется для временного хранения информации об · установленных соединениях. Если при использовании служебных контактов состояние вхо­ да, выхода и промежуточных линий выбранного соединительного пути отмечается на этих служебных контактах, то при отсутствии последних УУ после ус тановления соединения должно записать в запоминающе е устройство состояние занятых объектов . Для этого в программе работы станции предусматриваются подпрограмма запи _си информации об установленном соединении и подпрограм­ ма освобождения соединительных устройств, которая выполняет ­ ся при поступлении сигналов отбоя по соединительным или або~ ненТСl{ИМ линиям. Выбор свободного соединитеJiьного пути, запись информации об установленном соединении и отбое при помощи ЦУУ увеличивают время установления соединещ-1я и, следователь ­ но, выдвигают повышенные требования к скорости работы управ­ ляющего устройства АТС. В системах с централизованным управлением при использо ­ вании схемной' памяти применяются два способа выбора соедини­ тельного пути между заданными входом и выходом КС. Перв ы й способ заключается в то·м, что опробование промежуточных лн ­ ний и выбор соединительного пути осуществляется периферийны м и управляющими устройствами. Информация о результатах выбора поступает затем в центральное управляющее устройство, кото­ рое в зависимости от результатов выбора осуществляет переход к выполнению той или иной команды. 5117
·Второй способ •вы~ор·а· соединительного пути заключается в том, что опробование состояния линий осуществляется: по коман­ де из ЦУУ периферийными управляющими устройствами тех ком­ мутационных блоков, через которые будет установлено соедине­ ние. Затем информация из периферийных устройств передается в ЦУУ, которое выбирает соединительный путь через КС. При использовании первого способа периферийное УУ выби­ рает любой свободный соединительный путь между заданными входом и выходом, тогда как при применении второго способа существует возможность анализа информации о состоянии соеди­ нительных путей того или иного блока и выбора такого пути, занятие которого обеспечит наименьшее число блокировок для последующих соединений. Особенностью Ате с централизован .ным программным управ­ лением является возможность упрощения оконечных комплектов за счет передачи части их функций УУ и специальным вспомога­ тельным упрощенным комплектам ВК (комплектам приема им­ пульсов набора номера, комплектам сигнала контроля посылки вызова, комплектам посылки сигнала вызова и т. п.) . Однако в некоторых случаях упрощение оконечных комплектов приводит к необходимости неоднократного переустановления соединения при обслуживании одного вызова, что увеличивает время установле­ ния соединения. Наличие одного, общего для всей станции центрального уп­ равляющего устройства обусловливает повышение требований к его надежности. Во всех известных квазиэлектронных системах Ате с централизованным управлением применяется дублирова­ ние ЦУУ. При этом используются два способа совместной рабо­ ты двух ЦУУ: параллельная работа двух ЦУУ, обрабатывающих одновре­ менно одну и ту же информацию и сравнивающих результаты после выполнения каждой операции; поочередная работа двух ЦУУ. При параллельной работе каждое из ЦУУ выполняет одина­ ковые команды одинаковых для обоих ЦУУ программ. Операции обоих ЦУУ должны быть синхронизированы. Полученные после каждой операци-и результаты сравниваются между собой и ис• пользуются для установления соединений и для непрерывной про­ верки исправной работы обоих ЦУУ. При поочередной работе двух ЦУУ каждое ЦУУ обслуживает половину поступающих вызовов. В случае повреждения одного ЦУУ другое обслуживает все соединения. Очередность работы ЦУУ такова , что если одно ЦУУ ·обслуживает соединение, дру­ гое ЦУУ в это время может принимать информацию о поступ­ лении новых вызовов . Во время установления каждого соедине­ ния одним ЦУУ в другое передается щ1формация о занятом вхо ­ де, выходе и промежуточных линиях . Поэтому при выходе из строя одного ЦУУ другое может продолжить установление на,~а- 508
'!'ОГ О другим ЦУУ соединения. Такой способ работы обесп .ечивает н езав исимую работу ЦJ!Jl. Используется также такой способ совместной работы двух J(YY, при котором в установлении одного соединения могут при- 1111мать уча,стие не только функциональные блоки од,ного ЦУУ, но 11 функциональные блоки из разных ЦУУ (рис. 12.3)_. Переключе- Рис. 12.3. Резервирование блоков ЦУУ 11ие функциональных блоков двух ЦУУ в нормальных условиях раб оты производится периодически через определенные интерва ­ лы времени. При появлении сигнала о повреждении устройство ан ализа повреждений выявляет неисправный блок путем и х по­ оче редного переключения. 12.3. ЦЕНТРАЛЬНОЕ УПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО С 3АМОНТИРОВАННОЙ ПРОГРАММОЙ Режимы работы программного устройства Состав функциональных блоков управляющего устройства с зам онтированной программой представлен на рис. 12.1 . Периферийные управляющие устройства работают независимо друг от друга под действием сигналов, поступающих из ЦУУ. При развитии емкости Ате одновременно с установкой I{оммута­ ци онных блоков устанавливаются их периферийные управляющие бло ки . Такое построение дает возможность избежать установки изб ыточного оборудования управляющего устройства при непол­ ной емкости Ате и в то же время сохранить принцип централизо­ ванного управления. Программное устройство ПУ предназначено для выработки по­ следовательности выходных сигналов, обеспечивающих требуемую оче редность работы отдельных функциональных блоков. Каждом.у вых одному сигналу соответствует определенное состояние про­ грам много устройства. Каждому функциональному блоку для вы­ полнения своих фушщий должно быть предоставлено требуемое врем я, поэтому ПУ не ДОЛЖНО изменять своего состояния ДО тех пор, пока управляемый ФБ не закончит своей работы. По истече­ нии этого времени ПУ должно перейти в другое состояние и ВI{ЛЮ• чить в работу следующий ФБ. 509
Для выполнения своих функций программное устройство долж• но иметь программньiй датчик ПД, предназна<1енный для выдачи команд в соответствующие функциональные блоки ПУУ, а также n блоки самого программного устройства. В зависимости от способа перевода ПУ из одного состояния в другое различают три режима работы программного устройства, синхронный , асинхронный и смешанный. В син хронном режиме работы ПУ {рис. 12.4а) программный датчик ПД переходит из а) о) ПД d) fд Рис. 12.4 . Структурная схема УУ д л я режимов: а) синхронног0; б) синхронного с ВВ; в) асинхронного~ г) . смешанного 510
одного состояния в другое под действием тактовых импу л ьсов GТ 1с иератора Г. С межные моменты времени (такты) при этом обыч­ I10 разделяются равными интерва лами . Продолжительность нахо­ ждения ПУ в том или ином состоянии в этом случае равн а пер и ­ ( Щ у работы генератора тактовых импульсов Г. Так как каждый ФБ выполня ет определенную операцию при установлении соеди­ I 1е ния и, следовательно, вр.емя их работы различно, частота Г вы­ (> 11рается в зависимо сти от времени выполнения самой продолжи ­ тельной операции. Тактовы е импульсы обеспечивают переход П У в смежное со­ с тояни е, соответст ву ющее выдаче соседней команды программы. Однако пр и в ыполнении алгоритма должен осуще ствляться пере­ х од не только к соседним командам программы, но и 1< командам, I(оторы е уt<азаны в адресе перехода ЛСА. Порядок выдачи ко­ ман д меняется в зависимости от значений логическ их условий pj н при выполнении тождественно-ложных логических условий u). Для перевода ПУ не в смежное состояние между ПУ и ФБ, кото­ ры е реализуют логические овера ц ии вида pj, должны существовать обра тные связи . Те ФБ, кот орые реализуют операторы Ai, имеют пря мые связи с ПУ. Поэтому пос т упление тактовых импульсов на вход ПУ должно находиться в зависим ости от сигналов обрат1101i связ и и выходных сигналов ПУ вид а @. Если логическое услов11е вид а pj не выполняется (pj = O) или выдается выходйой сигнал, соот ветствующий тождественн о -ложному лоrичес1<ому усJJ овию (~, то сигнал на, выходе инверто р а НЕ пропадает и тактовые импуль­ сы от Г на вход ПД не посту п ают . В результате этого осущесн~ пяе тся перевод ПД по верхним (по рисунку) в ходам не в сме :ж~ ное состояние. Достоинством синхронного режима работы ПУ является све­ дени е к минимуму числа цепей обратной связи между. ПУ и ФБ, а недос татком - не!(оторая потеря времени за счет выпо лнения те.t опер аций, продолжительность которых меньше длительности так• та Г. Потеря времени особенно сильно сказывается в устройства~ упра вления механоэле1пронных коммутационны х узлов, таr< как 'lаст ь операций, реализуемых электромеханиqескими устройства~ ми (реле, искатели, L'vlKC), требует значительно го времени. Кро.• ме тогq, потеря времени происходит за с•1ет наличия в программе опер аций вида Гk, на выполнение которых в указанном режиме долж но отводиться время, определяемое перебором всех значен1r;i коо рдинат отыскиваемого объеюа, тогда как в большинстве сл 1 1 чае в перебираются не все, а меньшее число значений координа-r. Если по длительности этих операций рассчитывать часто ту ге­ нера тора тактовых импульсов, то время - установления со единения стан овится значительным и основное достоинство электр онн о~·о ПУ - его быстродействие - при таком способе полностью не ис" пол ьзуется. Однако при небольшом количестве таких опера цн ii мож но иметь достаточно высокую частоту Г, которая в ыбир аетс я исх одя из длительности операций, реализуемых электронны м,t функциональными блоками. Если операцнн выполняется за времff, 511
превышающее продо.т,1жительность одного такта, устанавливает с я специальное эл е ктронное устройство выдержки времени ВВ. При . наличии . нескольких продолжительных · операций, требующих для своего выпош1ения одинакового (или близкого) времени, можно использовать одно общ ее устройство ВВ . При разной длительности этих о пераций использование общего устройства ВВ становит с я нецелесообразным из-за большой потери времени и тогда на каж• дую операцию требуется свое устройство выдержки времени. На рис. 12.46 приведена схема ПУ с устройствами ВВ, позво, ляющая при синхронном режиме снизить влияние медленно де1~1- ствующих блоков на общую скорость установления соединения. В асинхронном режиме работы моменты перехода ПУ из одно­ го состояния в другое заранее не определены и могут совершап,• ся через неравные промежутки времени . Эти переходы обеспечи­ ваются за счет подачи на вход ПУ сигналов обратной связи от каждого ФБ после окончания его работы (рис. 12.4в). При таком режиме работы ПУ уменьшается время установления соединения, так как переход к выполнению следующей операции происходит немедленно после окончания предыдущей. Этот режим работь1 ПУ не требует генератора. Недостатком такого режима работы явля• ется наличие большого числа цепей обратной связи, а следова• тельно, и входов ПУ, что приводит к увеличению объема оборудо ­ вания как ПУ, так и ФБ, так как в последних всегда должны формироваться сигналы окончания работы. Устранить недостатки син х ронного и асинхронного режи·мов работы и использовать их преимущества позволяет смешанный (синхронно-асинхронный) режим работы ПУ. При этом режиме работы частота тактового ген ератора выбирается на основе про• должит ельности операций, реализуемых электронными ФБ.' На время выполнення операций, требующих времени, превышающего время одного такта, выход генератора закрыва ется электронным устройством выдержки времени ВВ (рис. 12.4г). При смешанном режиме работы ПУ можно также устранить непро из водительное занятие УУ при выполнении операций вида r1i. Упр а вляющим сигналов f,·h. выход генератора закрывается до тех пор, пока из ФБ, выполняющего операцию вида r 1, , не посту • пит си г нал ответа. Благодаря этому ока з ывается возможным по • лучить ра з ную продолжительность операций вида r,, в зависимости от числа перебираемых значеiшй координат. Таким образом, тактовые имп ульсы поступают на вход ПУ в смешанном режиме работы в зависимости от сигналов обратной свя з и из ФБ, реализующих операции вида r,,, от сигналов из ФБ, перед ающих сигнал окончания своей работы, а также от сигналов с выхо дов устройств ВВ, обеспечивающих требуемые выдержки времени. При см е шанном режи м е работы часть операций может выполняться в течение одного такта работы генератора , а часть - в течение значительно большего времени . В последнем случае ФБ, реали з ующие эти операции, должны посылать в ПУ сигналы об окончании своей работы или переход ПУ в следующее состояние 512
J l ОЛже н зависеть от работы устройств выдержки вре мени. Приме- 11 с 11ие смешанного р ежима работы ПУ позволяе т значительно по­ ныс ить скорость работы УУ по установлению соединения по срав- 11 с 11ию с с инхронным режимом . При этом незначительно увеличи- 11с1ст ся объем оборудования. в основном тех блоков, 1<оторые вы­ )lаIО Т си гн ал окончания своей работы. Смешанный режим работы 11 оз воляет также уменьшить число обратных связей между ПУ и ФБ по сравнению с асинхронным режимом. Окончательный выбор то г о или иного режи ма работы ПУ должен производиться с уче ­ том конкретн ы х требований, предъявляемы х I< устройству у п равле- 1 111 я соотве тствующ е го коммутационного узла. Синтез программного устройства Программное устройство обесп ечивает функuионирование ав· т о матиче ской системы по заданному алгоритму, по этому оно син ­ т ез ируе тся в соответствии с этим алгоритмом. Анализируя содер­ жательный смысл операторов и логичес1<и х условий алгоритма , у с· т а навливают возможность совмещения по времени отдельных опе­ р а ций, сопоставленных членам ЛСА . На основе этого анализа с о­ ставл яются команды программы, которую должно вырабатывать ПУ в процессе своей работы. В проuессе выполнения заданного алгоритма ПУ должно: вырабатывать последовательность сигналов (I{OMilHд), выдава• смых как в ФБ, так и в блоки самого ПУ; принимать сигналы о братной связи или от всех блоков, или толь ко от части их в зависимости от режима работы; осуществлять пере х од в состояние выдачи требуемо й команды в с оответствии с полученными в х одными сигналами . Программное устройство должно вырабатывать три типа r<0ма нд: команды последовательного перехода, кома нды условно­ го и безусловного переходов. К первому тип у команд относятся та кие, после выполнения которы х всегда ос у щ ествляется соседняя п о ЛСА, вполне опре дел енная команда. Ко второму типу от носят ­ с я I{ОМанды, после выполнения которых в зависимости от резуль­ та тов раб оты б лока может выдаваться одна из дв ух возможных коман д. При одном результате работы выдается смежная п о по­ рядку команда, при другом - несмежная по поря дку команда . К кома ндам третьего типа относятся команды с безусловными п ере ­ ходами, указывающие п ереход к несмежной по по рядку команде. Для выполнения своих функuий ПУ (рис . 12 .5) должны иметь: программный датчик ПД, вырабатыв аю щ ий п оследователь- 1юсть выходных сигналов (команд) в соответствии с заданным а лгоритмом ; логическую схему L, которая на основе прямых сигналов f из ЛД и ответнь1х сигналов ер из ФБ выдает сигналы на входы ПД для обеспечения последовательного или непоследователь ного из• мене ния его состояния; д е шифратор адресов команд ДшА, предназначенный для рас­ пределения команд в различные ФБ; 17 Зак. 311 513
с,----- '-- ---------------, Ir 1 ~l~ --:====: 11;!,~:;===:;:!~==~=t;---, 1 •1 ;,,.....:. . .- -=- -- --'- -- --""-~ 1 • ,-,.;---~----~= 1 1 пд 1 1 .___._.,~--;--+--+-__._-+-+~ 1 1 fpj · fz f"'l 1 1 1 1 '--+--++-О ~~-+----+--+----1---+;~П 1 1 Н-~-~ 1 1 t-t----+---+---+--~--.-J 1 1 l------,l--l--1 -\1 i-; .. -.+-+- - -+ -- -- -t 1 1 : =~==~==:::===~~--- ' --i 1 ПУУI 1 _ _j_ 1 1 1.:1:_о_:::~С~~ :!_ll _l:1_t:_f,- _J Рис . 12.5 . Структурная схема П У блок адресов переходов БП, обеспечивающий непоследова• тельное изменение состояния программного датчика при выпо,14 нении I<оманд с условными и безусловными переходами.. Блок адресов переходов БП состоит из дешифратора перехо• дов ДшП, блоr<а памяти команд БП К, к I<оторым обеспечиваетt я переход схем совпадения И, управляющих раздельными входам 11 элементов памяти БП К, и схем И, управляющих раздельными вхо­ дами элементов памяти программного датчи1<а ПД. Работа программного датчика ПД может быть задана тремя . множествами: входных сигналов Х = (xi, х2, ... , Хт); выходных сигналов F = (fi, f2, ..., !11.); вн утрен них состояний s= (so, s 1, ... , s1}. Дискретный преобразователь информации, способныi'~ прш111- мать различные состоян11н, переходить под воздействием входных ·, ' сигналов из одного состояния в другое и выдавать выходные сиг­ налы, называют автоматол~. Если множество сопояний автомата, i:l также множества входных и выходных сигналов конечны, то авто­ мат называют конечны.м . Следовательно, программный датчиr< можно рассматр·ивать как конечный автомат, а для его синтеза применять методы синтеза конечных автоматов [ 10]. Изменение внутреннего состояния автомата вызывается вход­ ными сигналами x(t), возникающими вне автомата и поступаю­ щими в автомат по конечному числу входных uепей. Автомат1,1 функциони_руют в дискретные моменты времени t= 1, 2, 3, ... 13 каждый момент днс1<ретно1·0 времени t на нход автомата пост), 514
наст один сигнал ·x(tJ, фиксируется определенное состояние мнта s(t) и с выхода снимается один сигнал f(t). Работа автомата может быть описана двумя функциями: s() = ф1 [s(t- l), x(t)j; f (t) = ф2 ls (t), x(t)), авто- ( 12.1) (12.2) ,·де s(t) и s(t- I) -состояния автомата соответственно в момен­ ·rt.r времени t и (t-1); x(t) и f(t)-состояния соответственно 11хода и выхода в момент времени t. - Такой автомат называется автол-1ато.м первого рода. Функция ( 12. 1) называется функ ц ией переходов, а функция ( 12.2) - функ цией выходов . Функция (12.1) описывает условие перехода 11отом ата из одного с остояния в другое. Как видно из выражения (12.1) , переход автомата в с остояние s(t) зависит от его состояния в предыдущий момент времени (t- 1) и от · входного сигнала x(t), посту п а ющеrо в момент времени t. Функция ( 12.2) описывает со­ стоян ие выхода · автомата в м о мент времени t. Из выражения ( 12.2 ) видно, что состояние выхода зависит как от состояния авто­ мата s(t) в момент t, так н от состояния его входа x(t) в тот же моме нт времени t. Продолжительность выходного сигнала опреде­ ляет ся как длительностью нахождения автомата в состоянии s(t), так и длительностью входного сигнала x(t). Если в автомате выходной сигнал f (t) зависит только от состо­ sтния автомата s(!), то такой автомат называется правильным ав­ rоматом второго рода [ 1О]. В этих автоматах выходной сигнал опсы вается функцией {(t)=ф3 [S(t)]. (\2.3) Автоматы второго рода наиболее прие:v~лемы для примене ния 11х в качестве блока программного дат·чика, так I{ак выходной сиг• 11ал зависит только от состояния автомата, а входной сигнал не­ обхо дим только для перевода автомата из одного состояния в дру­ гое и может иметь как импульсный, так и потенциальный харак• т е р. После перехода автомата из одного состояния в другое на выхо де появляется соответствующий выходной сигнал, длитель­ I1ость котоr10го определяется временем нахождения автомата в /l3H HOM СОСТОЯНИИ . Функuни переходов и выходов обычно задаются таблицей пе­ реходов и выходов или матрицей состояний [ 10. 22], вхождения­ ми которой являются входные сигналы, обеспеr~ивающие переход ПУ из одного состояния в другое. Функции переходов и выходов прог раммного датчика, работающего в соответствии с ЛСА'(12.4), приве дены в табл. 12.1: 1 1 23 4 З 2 41 . И =Ао +А1Р1tА,P·it +Аз+А,р;tАо+РIt(1)t • (12.4) В рассматриваемой ЛСА переход к соседнему по строI{е члену ЛСА принят при pj = l. j7* 515
Таблиuа 12.1 ТАБЛИЦА ПЕРЕХОДОВ И ВЫХОДОВ ПУ Состояни е элементов памяти Адреса переходов ПД Номера Номера ,Выходной внутре нних 1Oz1а,1а, 1<ом а нд состояний Пд сигнал из ПУ последователь- \ условного и без• а, ноrо O ·=! условного при •1 Pj=O,·W=O оооо00 So fл0 01 1ооо01 S1 fA, 02 о1оо02 S2 fp, - 03 01 11оо03 S3 fA; 04 оо1о04 S4 {р, 05 09 1о1о05 S5 fА, 06 о11о06 Sв fA. 07 111о07 S7 fp, 08 05 ооо108 Sв fл, 09 1оо109 So fР. 10 06 о1о110 S10 fw 01 Если каждый член ЛСА соответствует одной команде програм• мы, то число внутренних состояний ПД будет соответствовать чис• лу членов ЛСА. Для данного примера число внутренних состояний ПД равно 11. Условия переходов программного датчика из одно• го состояния в другое описываются также следующей матричной схемой алгоритма: Состо- , яния 1g 1 1 1 1 1 s,1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 - 1 1 1 S,J 1 1 1 1 1 1 1 -1 1 1 1g\ 1 -1 1 ~111 1 1 1 1 1:g1 1 1 S71 1 1 1 1 Sв\ 1 1 1 1 1 1 1 ~1 1 1 11. 1u)1 1 1 1 1 1 1 1 1 516
В приведенной МСА g - сигнал от генератора , а срр, и срр - с нгналы из ФБ. Для синтеза ПД используется некоторая совокупность элемен­ та рных автоматов (элементов памяти). В качестве простейших автомато в могут быть использованы автоматы с любым числом вну тренних состояний, однако наибольшее распространение полу­ чнл и элементарные автоматы с двумя внутренними состояниями. При реализации заданного алгоритма работы управляющего уст ройства ПJ! должно вырабатывать команды с последователь- 11 ым, условным и безусловными переходами, поэтому ПД должен 11 ме ть возможность переходить как в смежное состояние, напри­ ме р из состояния Si в состояние sн 1 , так и в несмежное, ' напри­ ме р из состояния si в состояние sнk, где k=I= 1. В качестве про­ г раммно го датчика может использоваться счетн ая схема на соот­ ве тству ющее число состояний. В смешанном режиме работы ПJ!, котор ый, как правило, применяется в реальных управляющих устрой ствах АТС, для последовательного изменения внутреннего с остоя ния счетная схема получает сигналы управления x(t) по с чет ному (общему) входу (см. рис. 12.5), а для установки в со­ ст ояни е, не смежное предыдущему, управление осуществляется по раздельным входам на каждый элемент памяти из БП. Для последовательного изменения состояния ПД на. его вход x (t) должны поступать импульсные сигналы. При поступлении кажд ого последующего импульса состояние элементов памяти из­ м е няе'J\с я и выдается следующая по порядку команда. Для перевода ПД в состояние выдачи команды, не смежной с предыдущей, в ПУ устана вливается специальный блок адресов переходов БП, преоб­ разую щий сигнал команды с условным или безусловным перехо­ д ом в сигналы, по которым ПД устанавливается в состояние выда­ чи требуемой команды. Количество элементов памяти п для реализации ПД определя­ ется в соответствии с общим числом команд (внутренних состоя­ ний) и принятым способом их кодирования. Одним из фактороn, в лияю щим на выбор способа кодирования внутренних состояний, явля ется объеr,,1 необходимого оборудования для реализации ПД . При общем . числе команд N и десятично м способе кодирования команд потребуется (N + 1) элементов памяти, где N элементов служа т непосредственно для запоминания кода команд, а один э лемен т является дополнительным для обеспечения прав и,1ьно го функциони рования ПД. Выходной сигнал ПД, соответ,ствующий i-й команде при деся­ тичном способе кодирования, является функцией сигнала, выдавае­ мого i-м элементом памяти: ft=QJ(S;)=b;, (12.5) где bi - выходной сигнал i-го элемента памяти ПД. При двоичном кодировании внутренних состояний ПД число элеме нтов памяти п определяет~я ИJ соот1-;1ошения s=2n. Кроме п элементов памяти, при двоичном кодировании команд требуется 517
дешифратор команд на п парных входов и N выходов (рис. 12.6)''. Сигналы на выходах цеμшфратора команд ДшК описываются бу• левыми функциями, аргументами которых нвляются выходные сигналы bi и Бi соответствующих элементов памнти: f1 = Ь1Ь2 Ь3 -Ьп; f2 = Ь1Ь::Ьз .ь ' 11,t (12 .6) fз=Ь1~Ьз .ьпит.Д. 1 В соответствии с фун1шиями, реализуемыми дешифратором Дiui<, его схема представляет собой совокупность N схем типа И 1 1 1 1 . .. -'-'-- '---- -'-'- ---'- -'--, 1 ДшК 1 -....---------.--- 1 ... . fн Рнс. 12.6 . Структурная схема ПД на п входов каждая. Блок адресов переходов БП преобразует код команды, суще­ ствующей на выходе ПД, в код команды, к которой требуется осуществить условный или безус• ЛОБНЫЙ переход. Число ВХОДОВ этого блока зависит от общего числа команд с условным и безус• ловным· переходами и принятого способа кодирования команд, а число выходов равно удвоенному числу элементов памяти ПД, по­ скольку переключение каждого элемента памяти осуществляется по двум раздеJiьным входам. Если в ПД команды записы- ваются в двоичном коде, а затем при помощи дешифратора команд ДшК преобразуются в десятич• ный код, то в блоке переходов БП десятичный I<од одной коман­ ды должен преобразоваться в двоичный код той команды, к кото­ рой осуществляется условный или безусловный переход. Это пре­ образование выполняет дешифратор Д1.иП. Сигналы на выходах ДшП опнсыiзаются булевыми функциями, каждая из ко1·оры .х представляет собой дизъюнкцию соответствующих выходных сиг­ налов fi дешифратора команд ДшК. Следовательно, дешифратор ДшП представляет собой совокупность схем типа ИЛ И, число которых определяется суммарным числом раздельных входов ЭЛL:· ментов памяти блока БПК, т. е. Qили=2 11 , где п - число элt::• ментов памяти [20] . Число входов каждой схемы ИЛИ зависит от общего числа команд с условным и безусловным переходами и от приtIнтого способа кодирования команд. Если с выходов ПД команды вы­ даются в десятичном коде, то число входов каждой схемы ИJIH определяется числом команд, при которых по раздельно:v,у входу БП I<. управляемому с выхода данной схемы ИЛИ, должна rюсту- nать 1. • 518
Схем а дешифратора переходов ПщП для ЛСА (12.4} содержит rюr емь схем ИЛИ, так как число элементов памяти БП!( для рас• , · мптри ваемого случая равно четырем. Обознач им сигналы пере• J( Jlt0 1 1eпия элементов памяти ПД в состоянии 1 через Ct, а с и гна • Jll,I нереключени я в состоянии О - через Ci . Тогда сигналы на вы• х одах схем ИЛИ ДшП в соответствии с ЛСА (12.4) и табл. 12.l 111шсыва ются следующими функциями: • - ) С1=f/J,; С1=fР,+fP,+f/J,+f,) 1 С2=f0,+fР,+f0,+fro; С2=fp4; =·=1,,+1,,+1., с, ~1,,~1,,,1 С4-fP,+f0,+fг;,+fro, С4 -f0, (12. 7) Для составления функций ( 12.7) удобно пользоваться таблицей работы блока адресов переходов (табл. 12.2), которая составляет• сн на основе таблицы переходов и выходов программного устрой• сгва (табл. 12 . 1). Как видно из табл. 12.2, в состояние О триг• l'C P Т 1 должен устанавливаться при выдаче команды 09 Cfv)· При 11ыда че команд 02 (fp 1), 04 Cf v), 07 (f p,), 10 (fpro) триггер Т1 дол• жен переключаться в состоян и е 1. Табл иц а 12.2 ТАБЛИЦА РАБОТЫ БЛ ОКА АДРЕСОВ ПЕРЕ ХОДОВ БП Снrналю Триггеры ПЛ С; и а; т1 1 о о 1 о 1 о ! Сиvналы н:оминд с условными и безусловными пере ходам.и 1 о о 1 о 1 ] о 1 о о 1 1 о о 1 о 1 1 о 1 о о l 1 о о ! о 1 о 1 Для запоминания кода команды , к которой должен быть осу• ществлен переход после выполнения преды ду щей команды, в бло­ ке п ерех одов имеется блок памяти команд БПК . Каждому выход­ ному сигн· алу дешифр ~ тора Д1иП поставлен в соответствие выход­ ной сигнал БПК в коп е, определяемом при нятой системой кодиро­ пай и я. Для . реализащiи ЛСА (12.4) в блоке памяти команд сле- 519
ду е1' хранить коды ч е тырех ;<ома 'нд 01, 05 . 06, 09. В отличие 011 ПД, элементы памят !1 в БП!( н~1еют только раздельные входы. При переписи в ПД информации о коде команды, записанной в БП К, состояния элементов памяти ПД изменяются неодновре• ме нно из-за некоторого разброса их пара:'v!етров. В результате это го изменяются состояния входов дешифратора переходов ДшП и код команды в БПК, что, в свою очередь, приводит к переклю• ч е нию состояния элементов памяти ПД, а последн~1й устанавли• в ае тся в какое-го случайное состояние, не соответствующее коду_ тр е б у емой команды . Для предотвращения влияния изменения со• ст о яния выходов ПД на состояние элементов памяти БП К в про• uecc e п е реписи информации из БПК в ПД между дешифратором ДшП и блоком БП !( уста н авливаются схемы типа И. Эти схемы за крывают входы блока .БПК на время переписи информации с выходов блока переходов БП в программный датчик при x2 (t) = 1. Благодаря этому исключается возможность искажения кода команды при условных и безусловных переходах. Информация с выходов БП должна переписываться в П Д толь• ко после получения ответа о результатах проверки логичесI<0rо , условия Pi при выполнении команд с условными переходами или при поступлении следующего тактового импульса при выполнении команд с безусловными переходами Для этого между раздельны­ ми входами ПД и выходами БП устанавливаются схемы типа И на два входа каждая. На один нз входов поступает информация · с ныходов блока БП, а на другой - сигнал x2(t), разрешающи~"! выдачу в ПД информации о коде следующей команды. В соответствйи с условиями работы ПД сигналы на входах x 1(t) и ·x 2 (t) могут быть описаны логическими функциями, apry• ментами которых являются выходные сигналы ПД fi, сигналы об­ ратной связи Q)i от ФБ и сигнал g от генератора. Эти функции реали з уются логической схемой L . На вход 1 ПУ (рис. 12.5) долж­ ны поступать импульсы, обеспечивающие последовательное изме­ нение состояния ПД, а на вход 2 схем И - сигнал, разрешающий передачу информации о коде следующей команды с выходов бло­ ка адресов переходов на раздельные входы ПД для перевода по­ следнего в состояние выдачи требуемой команды <; усло;зным или безусловным переходом. Поскольку переход ПД в смежное или несмежное состояние зависит от выходных сигналов ПУ fi и сиг­ налов обратной связи из ФБ ер;, то фу1:1кции воздействия на входы 1 и 2 будут зависеть от принятых условий перехода. Рассмотрим функции воздействия x1(t) и x2(t) при условии, что переход в смежное внутреннее состояние происходит при Pi = = 1. Функция, описывающая сигнал x 1(t) и обеспечивающая по­ следователыюе изменение внутреннего состояния ПД, имеет сл е ­ дующий вид: Х1(t) = g[~\i~<ppj+r1~l(f!za + tlерAt + - 520
(12 .8) где g - сигнал от генератора (g = 1 - импульс, g=O - па уза); ) rJ, v, п, q, е - количество членов ЛСА соответствующего типа. Значение п соответствует количеству операторов, сопостав ленных Ф Б, которые для своих функций требуют время, превышающее длительность одного такта генератора. Эти ФБ после окончан11я своей работы посылают в программное устройегво сигнал окон• чан.ия своей работы <рлi• Функция, описывающая сигнал x 2 (t) и обеспечивающая нещ>• следовательное изменение внутреннего состояния ПД, имеет еле• дующий вид: X2(t) = g(t/P; it{j)pj+ ~ l <pza + ~l{j),. б + t\ frol)- (12.9) Логическая сх~ма L, реализующая указанные функции, приве• дена на рис . 12 .5. В этом случае, если управляющее устройство содержит не все типы блоко в , си г налы, сопоставленные этим бло­ кам, в функциях x 1(t) и X2(t) отсут с твуют. При синтезе электронных П У используются функционально полный набор логических функций и элементарный автомат с дву• мя устойчивыми состояниями в качестве элемента памяти. Логиче• ские функции, описывающие работу ПУ, могут подвергаться пре• образованиям в соответствии с известными методами [10, 22] . с целью определения формы функций, позволяющих иметь мини• мальное число элементов для их реализации. Изменение программы работы Очередность работы блоков управляющего устройства при спо• собе управления с замонтированной программой изменяется при помощи переключающего устройства (рис. 12.7). Это устройство содержит четыре панели, каждая из которых соответствен н о свя­ зана с выходами ПД (П !), с входами блока адре-сов переход(}В БП (П2), с входами логической схемы L (ПЗ) и с входами деши­ фратора адресов команд ДutA (П4). Требуемая очередность рабо­ ты функциональных блоков обеспечивается путем выдачи команд в определенном поряд1<е, 1<оторый задается соответствующими кроссировками между указанными панелями. На выходах П Д могут появляться команды четырех типов, со­ -поставленные членам ЛСА вида Ai, pj, r11. , w1. Входы блока адре- . сов переходов БП соединены с выходами ПД, соответствующими командам услов1-юго и безусловного переходов. Если ' предуематри- ~21
вается возможность изменения программы работы УУ при уста• новлении соединения, то БП должен быть · рассчитан на ту же ем• кость, что и ПД, т . е. иметь число входов, равное числу команд ПД. При этом соединять выходы ПД с входами БП следует в со­ ответствии с тем, к какой команде предусматривается переход. Если предполагается изменение структуры автоматической систе­ мы, т. е. добавление ФБ или изменение очередности работы уже имеющихся блоков, то в ПУ должна предусматриваться возмож• !(poccupod0Yt1ыe . пf!ooorJa Р•ис. 12.7. П ереключающее устройство для ПУ ность изменения числа команд, а также очередности их выдачи. Для этого ПД, БП и ДшА должны содержать некоторое резерв­ ное (избыточное) оборудование, позволяющее в случае необходи­ мости увеличивать число команд и количество ФБ, упргвляе­ мых ПУ. Переключения между панелями производятся как вручную с помощью кроссировочных шнуров, так и автоматически посредст­ вом специального переключающего устройства, осуществляющего все возможные переключения между выходами ПД и входами БП, ДшА и схемы L программного устройства. 12.4 . ЦЕНТРАЛЬНОЕ УПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО С 3АПИСАННОЙ ПРОГРАММОЙ Если коммутационная система узла (или станции) построе1iа таким образом, что отсутствуют служебные провода и контакты, предназначенные для отметки состояния объектов КС, . то в это,~ 522
слу чае УУ должно иметь оперативное запоминающее устройстtю ОЗУ для хранения информации о состоянии объектов КС и комп­ л ектов, вкJIIоченных в нее, а также для '<ранения информации об устан овленных соединениях. Алгоритм работы управляющего устройства Ате при отобра­ жени и состояния коммутационной системы в запоминающе:v1 устройстве представляет собой , последовательное выпошrение ·ар ифметических и лог11чесI<их операций . Этот процесс под обен про цессам, выполняемым электронными вычислительными маша­ нам и (ЭВМ). Поэтому появнлась идея использования ЭВМ для: упр авления процессами установлення соединений на Ате. Одна ко · уни версальные ЭВМ, в силу специфиче-ских условий работы АТС, не целесообразно использовать в качестве управляющих . устройств. Поэтому для коммутационных узлов и станций разрабатыва ютс я: спе циальные электронные управляющие машины ЭУМ, в которых имеется возможнос т ь использования элементной базы, схем!j ых и технических решений вычислительной техники, а также примене• ния отдельн ы х блоков Э В М. Коммутационная ·система А т е имеет боль ш ое количество ис­ точников информации , 1<отор ы ми являются абонентские и соед ини­ тельные линии, а ЭУМ имеют ограниченное 1<0личество входов, по которым они могут принимать информацию, и ограниченное количество выходов, по ко тор ы м выдается информация о резулы а- тах выполнения той или иной за- АК дачи, поэтому уп равляю щее уст­ ройство коммутационной систем ы не может состоять только из од- КС ной управляющей машины . Кро­ ме того, скорос т и пос тупления сигналов от источников инфор­ мации и скорости переключения коммутаuионных элементов зна­ чительно отличаrотся от скорости обработки информаuии в ЭУМ. Для согласования скорости рабо­ ты элементов коммутаuионной системы и оконечных устройс т в со скоростью работь~'блоков ЭУ М, а т,.шже для вкJ11очения коммута­ ционных элементов управляющее устройство Ате ДОЛЖНО содер­ жать также периферийные · уп - Р-ис. 12.8. Струпурная схема УУ с примене11ием ЭУ М равляющие устройства ППУ . Стру1<турная схема коммутаuионного узла с использованием ЭУМ в 1<ачестве центрального управляющего устройства приведена на рис. 12.8 . I< периферийным управляющим устройствам относятся: опреде­ литель абонентс1шх линий ОАЛ, определитель комплектов ОК, Определитель входящих соединительных линий ОВСЛ, блок вклю- 523
чения коммутационных элементов БВКЭ и схема подключения СП. Центральное управляющее устройство, представляющее собой ЭУМ , состоит из следующих блоков: арифметического устройства АУ, программного устройства ПУ, каналов (устройств) ввода-вы• вода информации КВВ и оперативного з а поминающего у,стройства ОЗУ. Электронная управляющая машина координирует работу всех пе риф е рийных блоков в процессе установлени я соединения и от• бо я. Осн о вными техническими характеристиками ЭУМ являются~ с и стема r<оманд, быстродействие, разрядность и емкость заломи• нающих устройств. К техническим характеристикам ЭУМ относят• ся также: адресность (число адресов в команде), основные времен• ньrе параметры (цикл работы оперативного з апоминающего устройства, время выполнения операций), скорость работы устройств ввода и вывода информации . Стру1пура ЭУМ и ее функ• цианирование более подробно изучаются в курсе «Эле1пронные :r_~:rр_авляющие машины». '' 11!1.,. 12 .5 . МНОГОПРОГРАММНЫЙ СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ УСТАНОВЛЕНИЕМ СОЕДИНЕНИЙ При большой емкости коммутационной системы, значительны10 нагрузках, поступающих на ее вход, и последовательном (одно• программном) выполнении операций по установлению с оединения требуются большая скорость установления соединения, а следова­ тельно, высокое быстродействие програ ммного управляющего устройства и достаточно высокое быстродействие элементов ком­ мутационной системы. Быстродействие УУ ограничено, так как п ри управлении медленнодействующими функциональными блоками, до выполнения ими своих функций, програ ммное устройство . не может приступить к управлению следующим ФБ. 1 Устранить этот недостаток п озволяет многопрограммное у прав­ ление, при котором одновременно (параллельно) _ устанавливается несколько соединений [2 6, 20]. Разлпчные соединения мо гут уста• иавливаться ка1< по одной, так и по разным п рограммам в зави­ симости от категории обслуживаемых вызовов. Длительность от­ дельных этапов установления соединений неодинакова . Наиример, этап приема регистром информации о номере вызываемого або­ нента значительно длиннее этапов установления соединения на отдельных ступенях искания . Поэтому в течение длительных эта­ пов, реалиэ-уемых отдельными ФБ, пр ограммное устройство может управлять ФБ, обеспечивающими выполнение отдельных этапов других соединений, а по истечении некоторого времени или по определенной команде из ПУ верн у ться снова к управлению сле­ дующим этапом п ервого соединения. Такой способ установления соединения позволяет значительно повысить использование управляющих устройств, а следовательно, и уменьшить время ожидания начала обслуживания поступаrощих вызовов. При этом вся по-следовательность из N операций по уста- 524
новлению каждого соединения разбивается на l этапов · (частей)", каждый из которых содержит определенное число операций п. Уста новление соединения происходит по этапам, причем для вы• полн ения соответствующего этапа ПJ! подключается к ФБ, уста­ навли вающему данный этап соединения. В промежутках между ,ука занными подключениями ПУ управляет установлением других соедине ний также путем поэтапного подключения к ФБ. С игналом для перехода от управления одним соединением к управлению дру гим соединением служит или сигнал о выполнении определен • ного числа операций, или сигнал об окончании определенного от- ре зка времени, отводимого на эти операции. . Последовательности операций каждого соединения можно вы­ пол нять неравными частями. В этом случае сигналом перехода к упра влению другим соединением должен служить сигнал (пр и­ знак), появляющийся в процессе выполнения данной последова­ тельности , например требование на установление приоритетно го соединения. На рис. 12.9 приведена диаграмма работы ПУ для последова­ тельного (однопрограммного) и параллельного (многопрограммно­ го) способов выпрлнения операций при одновременном обслужи • 6 а) t О) Рис. 12 .9 . Способы управлен~я: а) однопрограммный ; 6) многопрограммный вании нескольких соедин ений . При установл ени и каждого из т со­ единений- (Ь 1; Ь2, ..., b.j, ... , Ьт) вы .~олняется N операций (А 1, А 2,... , AN) с временем обслуживания к ажд ого соединения t•. При после­ довательном обслуживании время установления т соединений равно тt•. При многопрограммном спосQ.бе обс луживания т соединений каждая последовательность операций · N , разбивается на 1-этапов. 525
Каждый k-й этап соединения содержит nk операций. Обозначим время, которое затрачивает ПУ на управление k-м этапом соеди• нения при многопрограммном способе, через tм, время между на-• чалом выполнения двух соседних k и (k + 1) этапов одного соеди­ нения - через tck, Используя эти параметры, можно определить время установления соединений, общее число одновременно уста• навливаемых соединений и, следовательно, степень использования щюг{)аммного устройства. Если для всех соединений принять t1ik=f11=const, fc1,=lc=const, lj=l=const, то Ч(:!СЛО параллельно устанавливаемых соединений будет равно а время установления каждого соединения f5= fcl=lnml· (12.10) ( 12.11) При однопрограммно:'vf способе управления соединение:v~ ls= =th=fc, так как l = l и m=l. Из (12 .10) следует, что для увели• чения пропускной способности ПУ надо стремиться к уменьшению fь и увеличению fc. Время lc в устройствах управления определя• ется максимально возможным временем задержки установлени~ данного соединения, которое не вызывает снижения качественных показателей обслуживания или искажения принимаемой и пере­ даваемой информации. Время tc зависит от вида источника инфор­ мации и этапа установления соединения . Поэтому его увеличение ограничивается внешними условиями работы устройства и зави­ сит от вида источника информации и этапа установления соедине­ ния. Вр емя th в основном зависит от принятого способа управле• ния соединения и быстродействия элементов, используемых в уп­ равляющем устройстве. • При многопроrраммно:v1 управлении для получения более высо­ кого использования ПУ по сравнению с однопрограммным спосо­ бом управления необходимо разбивать последовательность опера­ ций таким образом, чтобы операции· управления медленнодейст­ вующими ФБ, с которыми возможна параллельная работа друп1.\: ФБ, располагались в конце этапов соответствующего соеди11ення. ГЛАВА 13 ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ БЛОКИ ПЕРИФЕРИЙНЫХ УПРАВЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ 13.1 . ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ В процессе установления соединения между в.ходом и _выходом коммутационной системы управляющее устройство выполняет це­ JIЫЙ ряд операций, приводящих к образовани10 тракта передач1i информации или к посылке соответствующего сигнала в случае 526
невозможности установ,,ения соединения. Анализ пропессов обслу­ живания соединений с помощью логических схем аJJrоритмов поз• воляет определить количество и назначение функциональных бло­ к ов ФБ управляющего устройства и очередность их работы. Основными блокам _и управляющего устро11ства при пporpa~r• м ном способе управления следует считать программное уr.тройство, о пределители, обеспечивающие выбор объектов коммутационн ой: сх емы дJ1я образования тракта передачи информации, и бло к и вкл ючения коммуташюнных элементов в точках коммутации. Ко­ л ичество и структура фун1щиональных блоков опредетиотся струк• r-у рой /(С и алгоритмом работы УУ при обслуживании вызовов. К роме основных блоков, УУ может содержать вспомогательн ы е ФБ, собирающие информацию о . состоянии некоторой совокупно• сти однородных объеrпов, например информацию о наличии вызо­ вов в определенной группе, о наличии свободных выходов в тех нли иных направлениях, о 1:1аличии регистров с законченным при­ емом управляющей информацин и т. п. 1-Iеобходпмость введенш1 этих ФБ зависит от режимов р-аботы ступеней искания, соотноше­ ний между структурными параметрами коммутационной системы, а также требуемого времени установления соед~шения. В некото­ рых случаях во время обслуживания соединений одни и те же ФБ управляющего устройства можно использовать многократна для управления различньши объектами КС. Таr<ие ФБ по мере необходимости должны подключаться . к различным объектам . Для этой цели используются подключающие устройства. Определители, обеспечивающие выбор объектов КС в процес­ се установления соединения, сос1: авляют обязательный набор фун- 1ш.иональных блоков, который должен содержать управляющее устройство. Синтез ФБ, с точки зрения получения наиболее рациональной структуры, необходим для получения оптималыюi1 структуры все­ го УУ. Стандартизация оборудования ФБ управляющих устройс1 в позволит усI<орить процесс проектирования коммутационных узлов. Функциональные блоки управляющих устройств, а также ре­ гистры, шнуровые и вспомогательные комплекты, комплекты або­ нентских •и соеш1нительных линий могут содержать эле1пронные узлы, выnолняюшие отдельные операции в вроцессе их работы. Таким и узлами являются узлы, выполняющие логические, счеr­ ные, запоминающве функции, функции усиления, корректирова­ ния и формирования сигналов требуе:vюй формы, функции код11- рования и декод11рова11ия и др. Из определенной совокупности этих узлов синтезируются фун- 1ш_иональные бJюки и комплекты. Поэтому изучение и синтез этих узлов представ.пяют собой самостоятельную задачу и изучаются в 1<урсе «Оr.ноны днс1<ретной автоматики». 5'27
13.2. ЭЛЕКТРОННЫЕ ОПРЕДЕЛИТЕЛИ Общие сведения Одной из основных функций управляющих устройств коммута• щюнных систем являются выбор и включение коммутационных э,аементов, обеспечивающих установление соединения между вхо­ дящими и исходящими каналами связи. Способ выбора требуемых коммутационных элементов (точек коммутации) зависит от режи• ма работы всей КС или ее отдельных ступеней искания, парамет­ ров схемы группообразования и от состояния КС в момент поступ• ления требования на установление соединения. · Количество ФБ, обеспечивающих выбор точек коммутации, в первую очередь буде1.1 определяться структурой КС, а объем этих блоков -ее парамет­ рами. Как правило, в /(С между каждым входом и каждым выхо­ дом имеется несколько соединительны~ путей . Число соединитель­ ных путей, через которые может быть установлено соединение, в общем случае неодинаково и зависит от структуры, параметров и состояния КС в момент поступления требования на соединение. Поэтому УУ должно выбрать один из возможных соединительных путей и после этого включить элементы , обеспечивающие образо­ вание тракта передачи через соответствующие звенья коммута­ ции. Выбор соединительного пути сводится к выбору точек r<омму~ тации, через которые должен быть установлен разговорный тракт между требуемыми входом и выходом КС. Для заданной КС в со• ответствии с режимом ее работы определяется функция образова­ ния (составления) тракта передачи между входом и выходом ка1< конъюнкция функций выбора элементов в точках коммутации на соответствующих звеньях: fлE =fлfн···fe, (13.1) где f~. fв, fв - функцiш выбора (или включения) коммутационных эJiементов в соответствующих звеньях КС. Точки коммутации выбираются раздельно для каждого звена КС, а элементы в точках коммутации включаются одновременно, после того как будут выбраны точки коммутации для всего соеди• ннтельного пути. В отдельных случаях, где это целесообразно, элементы могут включаться последовательно. Способ включения элементов в точках коммутации выбирается при конкретном про­ ектировании коммутационного узла с учетом технико-экономиче­ ских по1<азателей того или иного способа включения. Выбор требуемых объектов КС и проверка их состояния в про• цессе установления соединения осуществляются определителям~t. В соответствии с выбираемыми объектами различают определите- • ли: входящих каналов (линий), промежуточных линий, то•{еК ком­ мутации, исходящих каналов, регистров и т. п . Каждый объект КС характеризуется одной или несколькими координатами, причем в зависимости от типа КС координаты мо- 528 •
1·у ·1· быть постоянными или приписываться временно только для данно го соединения. Объекты , характериз ующие ся несколькими t<оордин атами, выбираются либо по каждой координате отдельно, Jtнбо по нескольким координатам одновременно . В процессе уста- 11опления соединения определител ь должен реализовать функциrо 111,tбора объе~па с определенны м при з нако м и хранить информа­ н11ю о его координате ( или координатах) в течение некоторого вре­ м с п 11, кото рое определяется длительностью установления соединения ,,ерез дан ную ступень искания или через всю КС узла. Если объек­ ·,·ом выбора является коммутационный элемент, то функция в ыбо­ рr1 мож ет одновременно являться функцией включения этого эле­ мента . Определи тели, выбирающие объекты по одно й координате, на­ :1ыва ю тся однокоординатными , а по нескольки м координатам - много координатными (двух -, трехкоординатны м и и т. д .) . Функ ция выбора одного из N объектов в однокоординатн ом оп ­ ределителе представляет собой конъюнкцию от двух пере менных: сигнала xi., характеризующего состояние объекта Xi, и коорди нат- 1юго сигнала (сигнала выбора) а~ данного объекта в соответст- они со значением его координаты: fi=xai х i.s' (13.2) где нижний индекс члена aix означает тип объекта (Х, У, W), а верхний - его координату (i, j, k). Каждый объект может находиться в одном из двух сос тояний с то чки зрения возможности использования его для установления соеди нения. Информация о состоянии объекта должна пост упа ть в опр еделитель по входу, связанно му с оконечны м устройством этого объекта (абонентским комплектом, шнуровы м ко мплектом, t<омплект о м соединительных линий и т. д.). Условимся приписы­ вать сигналу Xi значение 1, если объект может использоваться для соединения, и О во всех остальных случаях (занят, блокирован и т. д . ). Будем также считать, что координатны й сиг нал aix прини­ мает значение 1, если данный объект выбр ан со стороны опреде­ лителя, и значение О, если не выбран. Определитель реализует некоторую совокуп ность функций вы­ бора. Число функций зави сит от количества объектов N, обслужи­ ваемых определителем: Fx{n, n, ... , f~} - Поскольку в п роцес се уста новления соединения определи~:ель должен выб ира ть только один объект Xi из всей совок у пности объект о в N, то в отдельн ые момен ты времени тол ько одна функция выбора мож ет принимать значение 1. Определители могут работать в режиме своб одно го или вынуж~ денного искания. При свободном искании определител ь дол жен выбрать объект с требуемым признаком среди некоторой совоку п­ ности однородных объектов. I:-Ia в ход определителя поступают си­ гналы или непосредственно из программного устройства, -или от ге­ нератора тактовых импульсов через схему И. Объект ы м огут вы­ бираться в порядке определенной очередности, в порядке чистой 529
случайности, а также в порядке поступления требований на уста• новление соединений. При вынужденном искании определитель должен выбрап, требуемый объект или группу объектов (напри• мер, направление) rю информаuии, полученной из регистра или кодового приемника. В отдельных случаях одни и те же опреде• JI11теJ1и могут работать в режиме ка1< _ свободного, так и вынужден• нога искания . Функ!lИЯ выбора объектов зависит от количества коорлина r , по которым определяется данный объект, от ин'формании, харак• теризующеii состояние объекта, и от структуры самого опрелелн­ те .11я. Различают динамические, статические и импульсно-времен-: 111;1е О!lределителн. Динамические определители В динамических определителях объект с требуемым признаком выбирается в npouecce поочередного опроса состояния всех объе1<• тов. Если в некоторой совокупности имеется несколько объекто13 с соответствующим признаком, то выбор происходит в порядI{е принятой очередности опроса. Время отыскания объе1па завис11т от емкости определнтеля, т. е. количества объе1пов, которые он об• служивает, с1<орости его раб01ы, а также состояния определителя в момент поступления требования на отыскание объекта. Рассмотрим приншш построения динамических электронных определителей, которые выбирают объект по одной координате. Таrюй определитель ~южно представить как конечный автомат . (10], работа которого может быть описана четырьмя :1-1ноже­ ствами: множеством входных сигналов, несущих информацию о состоя­ нии объектов : ( 13.3) множеством входных сигналов, изменяющих состоянпя опреде• лителя: V(v1,V2,•••,Vr,•• ·, Vт); (134) множеством выходных сигналов, · соответствующих фунющям выбора объектов: F(t~, f2x, • • ·,f~,, • ·,/~); (13.5) множеством внутренних со стояний определителю S(s1, s2, •• •,si, • • •,sN)· (13 .6) Функuионирование определителя в дискретные моменты времени описывается системой двух уравнений: f~ = '1\)1 1s (t), xt/; (IЗ'7) s(t}= ·ф2 [s(t- l), v(t)J, (1:3.8) 530
где s(t) и s (t-1) - состояния опр еделителя соответственно в мо­ ме нты времени t и (t-1); v(t) - сигнал (или сигналы) на входе 0 11ределителя, обеспечивающий изменение его внутреннего состоя­ I111п; Xi - сигнал, описывающий состояние объекта. Уравнение ( 13.7) представляет собой функцию, описывающую 11 1,, х одной сигнал определителя, т. е . функцию выбора объекта, а )' [Н !Ие ( 13.8) - функцию перехода определителя ИЗ ОДНОГО СОСТО· } 111ия в другое. Каждому состоянию определителя приписывается соо тветствующий координатный сигнал выбора объекта: s 1 - а~. s2- a~, ...,si-a~. .. ., sN- a~, следовательно, координатный сигнал 0 11исывается функцией внутреннего с остояния определителя: a~ = '!Jls(t)j. (13.9) Определитель соответствующих объектов можно представить к ак устройство, состоящее из двух частей: счетной схемы Ах, опре­ Jt еляющей координаты объектов Xi, и дешифратора дшх, реализу­ ющего функцию выбора объекта fx (рис. 13.1). Функцнонирова- Xi 1 xi 2 • ••••• 2• ••••• ' дшх z f/ Дш, х tl п а) о) Рис. 13.1. С'!'руI<Турная схема определителя со счетной схемой: а) десятичной; 6) двоичной 1 2· f/ N ние схемы Ах описывается ур-ниями (13 .8) и (13.9), а дешифрато­ ра дtux -- ур-нием ( 13.7). Каждому состоянию счетной схемы Ах динамического определителя соответствует координатный сигнал выбора aix одного из N объектов. Таким образом, число состоя­ ний счетной схемы определяется емкостью определителя (числом выходов N). . Дешифратор представляет собой совокупность схем типа И, ре­ ализующих функции выбора соответствующих объектов. Число схем определяется количеством обслуживаемых о_бъектов N. Для однокоординатного определителя каждая схема типа И имеет два входа, на один из которых поступает сигнал Xi, описываЮЩIИЙ со- 531
стояние объекта Х;, ' а на второй - координатный сигнал aix. Ин• формация о состоянии объектов должна поступать в определитель или из оконечных устройств, или из оперативных запоминающих устройств ОЗУ, хранящих эту информацию. При построении счетной схемы на N выходов в десятичной си• стеме счисления (рис. 13 .la) число элементов памяти п должно быть равно N + 1. Из них N элементов памяти используются для запоминания значения координаты и выдачи соответствующих сигналов aix, а один элемент применяется для подготовIш схемы к приему tJНформации. При двоичной системе счисления число элементов памяти уменьшаетс я и составляет n = log2N*, где N* ~ N (N* - ближай­ шее к N целое число, при котором n= logN* также будет целым •шслом). Однако в этом случае появляется необходимость в уста­ новI<е дешифратора Дut, через который выдаются координатные сигналы а~ (рис. 13.16). Дешифратор служит для перехода 011 двоичной системы счисления, в которой записывается значение ко­ ординаты объектов, в десятичную систему, в которой ведется счет выбираемых объе1пов. • Для уменьшения общего объема оборудования определителей с двоичными избирательными схемами вместо прямоугольных де­ шифраторов можно использовать пирамидальные или многоступен­ чатые дешифраторы [20]. Рассмотренные динамические определители обеспечивают поо­ чередное обслуживание объектов - в порядке включения их в де­ шифратор, управляемый с выходов счетной схемы, - и могут быть построены на любую емкость . Практически емкость определителя ограничена требуемой скоростью отыскания объектов, с1<оростью переI<лючения элементов, на которых выполнена схема определи­ теля, а также электрическими параметрами диодов дешифратора (RD]) И Rоб). Динамические определители могут отысюIвать объекты 1<а1< с исходного (нач·ального) положения, так и с того положения, в ко­ тором они остаются после обслуживания предыдущего объекта, Эти определители хранят информацию о Iюординатах выбранного объекта после прекращения сигнала из оконечного устройства (сигналы х;). Время хранения информации определяется условия­ ми работы управляющего устройства и ограничивается временем поступления на вход определителя сигнала, переводящего его в следующее состояние. Следовательно, такой определитель пред­ ставляет собой оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), ко­ торое сохраняет информацию о координатах выбранного объе1па на время установления соединения через да!'!ную ступень ис1<ания или всю КС узла. Это свойство динамического определителя по зволяет сравнительно просто решать задачу повторных соединений, I<онт­ роля за прав11льностыо доставки информации и др. Налиl'Jие б.)Jока памяти в динамичесI<ом определителе дает возможность исполЬзоват"ь его ,в режиме как свободного, так и вы- 532
11ужденного искания. В последнем случае , кроме общего (счетно- · ro ) входа, каждый элемент памяти должен иметь отдельный вход, JHI который поступает информация со стороны регистра или кодово­ го прием ника. Благодаря этому определитель можно принудительно устана вливать в состо яние выдачи требуемого координатного сиг­ нала а~. Рас смотренный ранее определитель , производящий выбор одного объекта из N только по одной координате i, может быть построен 11 как двухкоо рд инатный. В таком определителе все N объектов разби ваются на k групп по п объектов в каждой группе (N = kn). Для выбора объ екта в определителе необходимо знать две коорди­ наты: координату r группы Sr , 1< которой принадлежит объект, и JСОординату i объекта Х внутри группы, где r= 1, 2, ..., k, а i= l, 2, ..., п. Функция выбора объекта в таком определителе представляет соб ой конъюнкцию от трех переменных: сигнала Xri, описыв ающе- 1·0 со с тояние объекта Xri и координатных сигналов выб_ора a's ai,,c: f;t = Xria; а~: • ( 13.10) Объект может быть выбран только в том случае, ес ли функция выб ора прини мает значение 1. Для построения такого определителя требуются две счетные сх емы As и Ах соответственно на k и п состояний и дешифратор дшsх, содержащий N схе м типа И, I<аждая из которых имеет три uхода : Xri, а : , а:, (рис. 13.2а). tfJ Рис. 13 .2 . Структурны е схемы двухкоордина-гноrо опр еделител я для различных форм функц ий выбора 533
При разделении N объеrпов на гр у ппы требуется установить наиболее целесообразное количес ню гру1ш k и объем каждой г руппы п. После преобразования фу нкции выбо ра объекта f;; = x,i а; · а~ мо,1-;ет быть получено несколько н овых форм записи этой фун1щиш !;~ = (x,ia~) а~ ; f,i = х .(а·а')· '-Х Гl ~ .\. ' (13.11) trl - (Х ar')Q' sx- rl~t• Схемы, реализующие первые две функции выбора, по1<азаны соответственно на рис . 13.26 и в. Для приведенных фор м за п11си функции ( 13 . 11) объем обору­ дования двухкоординатного определителя будет одина ковым ~1 его стоимость находится и з следующего выражения : Q=c1 (n-j -k)-j-4c2kn, (13.12) где с 1 и с2 - стоимости соответственно одного эл ем ента па м я111 счетных схем и одного элемента дешифраторов . При синтезе определителя следует минимизировать фун1щию выбора, т. е. отыскивать такую форму ее записи, которая обесnl!­ чивала бы минимальный объе м оборудования п ри заданно й ско ­ рости отыскания обслуживаемых объектов. Мин.имизацию фун1, ­ ции можно проводить в соответствии с реко м ендациями, изложен- 11ыми В [22] . · Аналогичным образом можно получить функции выбора по трем, четырем, пяти и большему числу координат. По этим фун-1<­ циям могут быть синтезированы многокоординатные определителн. Выбор структуры определителя и количество координат зави• сят от емкости определителя N и требований к параметрам эл ек ­ трического сигнала, формируемого на выходе определителя. Прн переходе от однокоординатного определителя к двухкоордннатно­ му существенно уменьшается объем оборудования. Увеличение числа координат от двух до трех существенного уменьшения обо­ рудования не дает, а увеличение числа координат до четырех 11 более приводит 1< увеличению объема оборудования. В отделы-1~1х случаях уменьшение оборудования можно полу­ чить за счет использования в двоичных счетных схемах пирами. дальных или многоступенчатых дешифраторов . При этом увет1- чивается число диодов между вы х одами элементов памяти счег­ ной схемы и устройствами, которыми управляют определители. Основное назначение управляющих , устройств при установл е ­ нии тракта передачи через коммутационную систему узла состоит в выборе точ ек 1<оммутации на соответствующих звеньях соедине­ ния. Точки коммутации можно рассматривать 1<ак объе1пы КС. подлежащие выбору со стороны определителей при установлею111 соединения между входом и выходом данной КС. Местоположение точки коммутации в соответствующем звене одно з начно оnред е , • 534
мrется координатами входа и выхода, связанными с нею (рис. 1:3.3 ). Состояние точки коммутации можно определить по состоя­ нию входа и выхода. Поэтому функция выбора точки коммута­ щ1и будет зависеть от четырех переменных : состояния входа xi, Рис . 13 .3. Струпурнаsт схема определителя то­ че1< 1<оммутации состо яния выхода yj и координатных сигналов выбора входа aii 11 вых ода aiy. Для выбора точки коммутации необх одимо, чтобы l(аждая из переменных принимала значение 1. Сл едов ательно, функци ю выбора точки коммутации, например на звене А, можно 11ред ставить как конъюнкцию этих переменных: f А= f;y = х,а~ У;а~, (13.13) гдеi=1,2, ..., п;j=1,2, ..., т. Функция (13.3) , описывающая работу опр еделителя точе1< ком­ мута uии звена А, реализуется двумя счетными схемами соответ­ стве нно на п и т состояний и дешифратором емкостью пт выхо­ ;~ов. Дешиф ратор представляет собой совок упность из с хем·_ типа И на четыре входа каждая (xi, а~, yj, ар. Функцию выбора точки коммутации на основе ассоциат ивно го зак она можно привести к виду fА= ( х,а~ )(У;а~) = f~ f~. (13.14) Следовательн о , фун1<ция выбора точки 1<0ммутации пр едстав ­ ляет собой конъюнкцию функций выбора входа fi x и выхода f.;;, т. е. для выбора точки коммутации при установлении соединення требуе тся совместная работа двух определителей : определител_ я nх одов и определителя выходов, каждый из которых может быть одн о-или многокоординатным. Кроме определителей входов и выходов , для выбора точки ком­ му таriии необходимо иметь дешифратор емкостью пт выходов, ре­ ализу ющий конъюнкцию функций выбора входа и выхода. . Каж­ дый элемент дешифратора представляет собой схему типа И на два входа. На рис. 13 .3 предста _влена схема выбора точки коммутаu _ии_ . в соотве тствии с функцией .(13.14). Поскольку .для _ образования 'i3 5
тракта передачи через !(С требуется определять точки 1<0ммутации на соответствующих ' звеньях и ступенях ис1{ания, то управляюще~ устройство должно содержать определители входов и выходов t связанных с точ1<ами коммутации на каждом звене. Точка комму" тации на соответствующем звене выбирается при совместной раба• те этих определителей (рис. 13.4). А в Е V Рис . 13.4 . Струиурвая схема управления выбором то• ч е 1< 1<оммутации В процессе установления соединения через заданную КС опре• делители управляющего устройства работают в определенной по, следовательности в соответствии с заданным алгоритмом. Статические определители Статические определители представляют собой устройства, обеспечивающие выбор одного из N однотипных объектов. Для ста'Гическоrо определителя фиксируются два множества: множество входных сигналов, несущих информацию о состоя, нии объектов: Х{Х1,Х2, •••,Х;, • • •,XN}; множество выходных сигналов, соответствующих фу1шциям вы• бор а объе1{тов: F{[1,f;, •• ·,f~, •• ·,f:}. Функционирование определителя может быть описано следующей булевой фушщией: f~= Х;(f1-j-п -j- •-j-f~- I -j-f~+I-j- • -j- /';) (13.15) или (1з.·16) 53G
Изменение состояния определителя обеспечивается сигналам11 Х; , хара !{теризующими состояние объектов, и сигналами .обратнай <: нязи, представляющими собой функции выбора объектов f ix, Удержание определителя в состоянии выбора объекта обеспе~ 1 111вается входным сигналом xi, поэтому этот сигнал должен сох" раняться до включения коммутационных элементов. Статические оп ределители выбирают объект или подготавливают · его к выбор.у без каких-либо управляющих сигналов из ПУ или другого ФБ. На рис. 13.Ба и 6 представлены функциональные схемы стати" чес1юго определителя, реализующие соответственно фующни а} Рис. 13.5 . Структурная схема стат-ического onpe_: делите.ля (13.15) и (13 .16). Данные определители могут работать толыю в режиме свободного ис1<'ания. Статиче-СJ{ИЙ определитель можно разделить на две части: схему, форм1-iрующую координатный сигнал выбора объекта, и схему, реализующую функции выбора объектов f'x • Схема, формирующая координатный сигнал выбора объектов, описывается булеврй функцией: для рис. 13.Ба 1-1 - 2 -i-Гi+l -N a.t=fxfx•••fxfx ••·fx или для рис. 13.56 а~= . :,.fх.,...1 -+---:cf.,:,...% -+_:._ ,f:::--1 -+- .'- _-.-.- . -,-+----;:f~~·-•1-+ - ,- -f"~+ -,--, 1 -:+- -- .-. -+ -:-f"~". Объем оборудования, выраженныi1 в элементах · дешифратора, при условщ-1, что схема типа НЕ эквивалентна 1/2 элемента памя- • 537
ти, Q=N(N-1 ) +al2N, где а-объем оборудования элемента памяти, выраженный в элементах дешифратора. Однако этот объ­ ем оборудования может быть отнесен только к статическим опре ­ делителям малой емкости, поскольку в определителях большой ем­ кости требуется установка усилителей или разделение всех входов на группы с целью обеспечения надежной блокировки в ходов при одновременном поступлении сигнала (х;= 1) из нескольких око­ нечных устройств. Достоинством статических определителей является высокая скорость работы при отыскании объектов с требуемым призна• ком. Практически скорость ограничивается скоростью переключе• ния элементов, на которых выполнен определитель . К недостат• кам относятся сравнительно большой объем оборудования и за• висимость электрического режима работы элементов от количест• ва блокируемых объектов, а также необходимость введения спе• uнальных схем для изменения преимуще ства выбора объектов. Импульсно-временной определитель представляет собой устрой• ство, в котором 1<аждый объект выбирается при совпадении им• пульсов от разных импульсных источников, имеющих разную длительность и частоту следо~ания [20]. Каждому объекту отво• дится определенная временная позиция, в которой происходит сов• падение импульсов, образующих код данного объекта. 13 .3 . БЛОКИ ВКЛЮЧЕНИЯ КОММУТАЦИОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Блоки включения коммутационных элементов ( БВКЭ )' управ• ляющих устройств I<Вазиэлектронных н электронных систем пред­ назначены для включения герконовых реле или электронных !<ОН• тактов разговорного тра!<Та при установлении соединения между в ход ом и выходом коммутационной с_истемы узла. Блоки В!<люче• ния являются исполнительными и получают управляющую инфор• маuию из других б.,101<ов управляющего устройства. Струпура блоков включения коммутаuионных элементов существенно зави­ сит от структуры коммутаuи ·онной системы . Независимо от типа применя емо го 1<оммутационноrо при• бо rа ДJJЯ управления 1<оммутаuионным элементом н еобхош-r• мо выдать [(Оордннатные сигналы выбора точкн коммута­ ции а; и а :; и проверить ее сос тояние. Сигнал, характерн• зующий состояние точки !<оммутаuии a;j, может приним :пь два значения (О или 1). В одном из состояни11, например /, точка коммутации считается свободной и может быть исполь• зована для образования соединительного пути в К.С при ус• тановлении соединений, а в состоянии О она · занята или блокиро­ вана и не может участвовать в образовании соединительного п ути . Следовательно, для выбора н в1<лючения точки I<оммут ашт необходимо совпадение трех сигналов. Это условие может быть записано посредством логического произведения (конъюн1щин) : f~ = а;а1 иu, ( 13.17) 538
Функuию f~ назовем функцией включ,ен.ия коммутационн.огfJ элемента. Эта функция после перевода КЭ в рабочее состояние не остается равной 1, так как сигнал состояния эJ1емента а;.1 после у становления соединения принимает значение, равное О. Поэтому у держание КЭ в рабочем состоянии должно обеспечиваться за счет в нутренних свойств последнего или при помощи дополнительного элемента памяти в этой точке коммутации. Сравнивая функцию включения КЭ (13.17) с фунI<цией выбо• ра объекта ( 13.10), можно заметить, что, эти функции одинаковы, так как каждая из них представтrет собой конъюнкцию коорщr. ватных сигналов выбора соответствующего объекта, например КЭ, и сигнц,!!а его состояния. Учитывая это, стру1пурную функцию определителя точек коммутации можно защ!сать fl/ а• (13 . 18) l=J; i=I Полученная зависимость между функциями IЗl{JIЮЧения кэ f~ и Fт казалось бы дает возможность получить сигналы для включения КЭ непосредственно из определителей. Однако это невозм ожно, так как в момент переключения КЭ сигн_ ал его со­ стояни я aiJ изменяет свое значение с 1 на О и функция вI<лючения приним ает значение, равное О. Коммутационные элементы нзменя­ ют сигнал состояния с 1 на О несколько раньше, чем происходит их полное переключение . Например, контакты · реле с целью обе~:­ печения некоторого контактного давления замьшаются до того, каI< якорь окончательно пр итянется к сердечнику. Следователь­ но, сигналы включения КЭ становятся равными О раньше, чем про­ исход ит полное их переключение, в результате чего элемент может возвратиться в исходное состояние. _ Для обеспечения надежного в1<лючения КЭ необходимо, что­ бы функция fj не изменяла своего значе 11 ия с 1 на _ О до полно- .го его переключения. Это условие может быть выполнено при по ­ мощи дополнительного устройства в каждой то,11<е коммуташн1, запоминающего предыдущее значение сигнала состояния КЭ на время, необходимое для полного его переl{лючения. Однаl{О эта потребует значительного увеличения объема оборудования комму­ тационной системы. Возможен другой способ, при котором используется значение структурной функции определителя точек коммутации. Действи­ тельно, равенство l значения функции Fт свидетельствует о том, что выбранный при помощи определителя КЭ свободен и сигна.1 его состоянля a;j ранен 1. Следовательно, если значение фунJ<ЦИll Fт равно 1, то в бло1< ВI<Лючения КЭ (БВКЭ) можно выдавать сигнал, например из ПУ, разрешающий включать КЭ. В этом слу­ чае для построения · БВКЭ нет необ ходимости использовать сиrнап состояния выбранного КЭ, а функцию его включения можно запи­ сать та1<: (13.19) 539
где aF - сигнал, разреiпающий включать выбранный КЭ (ар= 1, если значение Fт равно l). Поскольку в коммутационных системах при установлении сое­ динения отыскиваются не точки коммутации на каждом звене, а •в х оды и вы х оды соответствующих звеньев, то для построения БВКЭ использ у ется значение структурной функции определителя входов (или выходов) . Равенство l значения структурной функции входов (вы х одов) F является свидетельством того, что выбранный определителем объект (вход или выход) свободен и сигнал со­ стояния КЭ, при помощи которого выбранный объект может быть т•••/+•·1 подключен ~ заданному входу или выхо­ ду, равен 1. Значение функции F можно фиксировать в определителе объектов. Если значение функции F равно l, то с ~ устройства, фиксирующего это значение, выдается сигнал, разрешаю1ций вклю­ ,? ~~ чать КЭ. Для включения всех коммутационных ::;;,_ ~ ·элементов в БВКЭ необходимо имеп. столько схем И, сколько точек коммута­ ции в управляемой коммутационной си­ стеме. Tai<, блок включения коммутаци­ онных элементов в коммутаторе (рис. 13.6), имеющего п входов и т выходов, состоит из пт схем И, каждая из которых формирует сигнал на одном выходе бло­ ка. В этом случае блок включения пред­ ставляет собой схему, состоящую из (п + : + т + 1) входных шин, на которые пода- Рис. 13.6 . Структурная схе - ются координатные сигналы выбора ком­ ма БВКЭ • мутационных элементов а; и aj и сигнал ар, разрешающий их включать, а также пт выходных шин, каждая из которых соединяется с тремя соот­ ветствующими входными шинами при помощи схемы совпадения · и . Таким образом, условие передачи сигналов на выходы БВКЭ определяется группой функций f;j от входных переменных ai, aj, ар, число которых на единицу больше числа 1юординат, опре• деляющих каждый элемент. Блок включения представляет собой схему, число входов которой (s + 1), а число выходов Т равно чис­ лу включаемых КЭ (s - сумма числа значений всех координат, оп­ ределяющих КЭ). Следовательно, при построении БВКЭ можно использовать методы синтеза схем со многими выходами. Работа лоrичес1юй схемы, имеющей (s + 1) входов' и Т выхо­ дов, описывается совокупностью функций f~, каждая из кото- рых определяет закон функ_ционирования схемы по одному вы• ходу: fii = (а-а-а )i=n; i=m а tJF1=\;j=\• (13.20) Если реализовать функции включения, входящие в совокуп, 540 .
rrо сть ( 13.20) независимо друг от друга, то схема со многими вы• х одами, реализующая эти функuии, будет содержать пт изолиро­ ва нных цепей. Однако в общем случае структуру этой схемы мож- 110 упростить за счет того, что отдельньJе uепи содержат схемы с о впадения, соответствующие одинаковым членам ф у нкuий вклю­ че ния. Таким образом, минимизация схем БВКЭ сводится к выяв­ ле нию выражений, одинаковых для всех функций включения . Эти оы ражения можно реализовать только один раз, а сигналы с кх оых одов использовать многократно. Рассмотрим синтез блоков включения двухзвенных коммута­ ци онных систем. Каждая точка коммутации звена А двухзвенной 1ю ммутационной системы (рис. 3.9) определяется координатами i, / и r, а точка коммутации звена В - координатами j, r и у. Блок вк лючения коммутационных элементов каждого звена должен ре• ал изовать соответственно совокупность функций включения: на звене А flir = {а-а-а aA}t=riA; j=mA; r=kA • а iJ&F i=I;j=I;r=I ' (13.21) на звене В f!rv= {ajara aB}f=mA;r=kA;v=mв, (]3 .22) а• V F i=I; r=I; V=l где а: - сигнал, разрешающий включать КЭ звена А; а~ - сиг- н ал, разрешающий включать КЭ звена В. Как следует из выражения (13.21), БВКЭ звена А состоит из пАтлkА схем И на четыре входа каждая, реализующих функuии в1<лючения f;J,'. Если каждая схема И содержит четыре диода, то для построения БВКЭ потребуется Q=4nлmлkл диодов. Умень­ шить количество диодов можно за счет наличия схем И, реализу­ ющих одинаковые выражения функций включений f~'. Общим для всех функций включения этого вида является сигнал а:. Каждый координатный сигнал ai является общим для nлkA функ­ ций включения, каждый I<оординатный сигна л ar - для nлmл ф ункций и каждый координатный сигнал aj - nлkл функций. При пл> mл > kл общей для большего числа функций в1<лючения яв­ ляется каждая из с хем И, реализующих выражения araj. Учиты- в ая это, совокупность функций включения коммутационных эле­ ментов звен а А можно записать следующими способами: (13.23) . llЛИ fiir = {а- [а; (а,аА)] }i=riл : _i=mА; r=kА. (13.24) а 1 F t=I ; 1=1; r=I В этом случае лучшее использование общих схем И будет при реализации БВКЭ в · соответствии с выражением (13.24), так как пл>mл. Схема · блока включения КЭ звена .А, построенного ука­ з анным способом, состоит 11з трех ступеней 'схем И на два входа каждая и пр едставляет собой п:ирамидаль,ный дешифратор. Коли- 541
чество диодов, необходимых для построения БВКЭ в этом случае, равно ( 13.25) В общем случае при таком способе построения БВКЭ пирами• дальный дешифратор содержит Л ступеней схем И (Л - число КО• ординат, характеризующих точку коммутаuии). Следовательно, при использовании пирамидального дешифратора количество дио• .11ов в БВКЭ первого звена сокращается: Q 4kA тА пА 4тА пА _ = ------- _ --- - - (13.26) Q' 2kА +2kАmА+2kАmА flА 2+2nА(1+11А) При mл~1 и nл~l отношение (13 .26) равно Q/Q'~2. Таким образом, если число координат, по которым определяется комму• таuионный элемент, равно или больше трех, то для уменьшения объема оборудования БВКЭ uелесообразно использовать пирами• дальные дешифраторы. Подобным об.разом может быть построена схема БВКЭ звена В двухзвенной коммутационной системы. Если совокупность функ• uий _ включения элементов звена В записать следующим образом; firY = { а [а (ara8 )J}1=mA; r=kA; v=тв, (13.27) а У I F • 1=1; r=t;,•=J то можно заметить, что схемы И, реализующие выражения (a,af!) и [aj(a, a~], могут быть общими для двух блоков включения при условии, что включение КЭ звеньев А и В производится одно• временно после определения значений всех координат. Это уело • вие может быrь записано следующим образом: aF= aJai= 1. (13.28) Тогда совокупности фун~щий в1<лючения f~' и n,-v - записы• ваются : на звене А flfr = {at [ai (а,.а )] }i~11A .; f=m А ; r=kA; а F !=I;r=I;,=1 (13.29) на звене В firv = { а fa, (а"а )] }i=rnА; r=kA; Y=rn в. ( 13.30) а У F• /=1;r=I;V=I Как видно из рис. 13.7, такая схема БВКЭ содержит на (2kA +2kлmл) диодов меньше, чем содержали бы два блока включения, построенные отде;Iьно . . Следовательно, для уменьшения объема оборудования БВКЭ путем использования общих схем совпадения, реализующих оди• наковые члены функuий включения, необходимо определить общие координаты для различных звеньев коммутационной системы. Ко­ ординатные сигналы, соответствующие этим координатам, должны поступать на схемы И первых ступеней блоков в·кJ1!0чения. ' 542 • -
Аналогичным образом строятся _ блок>1 включения коммутацион" ных элементов многозвенных систем [21]. ~ а, Р11с. 13 7. С т р ук т урная схе:1,1а БВКЭ шзухзвенной КС 13.4. ЭЛЕ.КТРОННЫЕ ПОДКЛЮЧАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА Комму тационное оборудование АТС состоит нз нескольких сту­ пеней искания, в каждую из которых может входить несколько 1юм мутационных блоков . Применение быстродействующих управ­ ляющих устройств позволяет использовать в однотипных коммута­ щюнн ых блоках д.~я установления соедияення одни и те же УУ. При этом появляется необходимость в подключающих устройст- 543
вах, которые поочередно подключали бы УУ к тому или иному коммутационному блоку. Аналогичн ·ая задача должна выполнять­ ся и в том случае, если имеется несколько регистров, которые не• обходимо подключать в определенной очередности к одному и то• му же УУ по мере установления тех или иных соединений. Электронные подключающие устройства состоят из некоторой совокупности схе м типа И и ИЛИ. Каждая схема И имеет два входа и один выход. На один из входов поступает сигнал из уст­ ройства, требующего подключения, а на второй - сигнал из УУ, разрешающего подключение. Количество схем И соответствует ко• JJичеству цепей , которые следует подключать из каждого устройст­ ва, умноженному на число этих устройств. Число схем типа ИЛИ определяется числом входов, к которым требуется подключать со­ ответствующие устройства, а число входов в каждую схему ИЛИ - числом - подключаемых устройств. Например, двухзначный регистр при многопроводном способе передачи информации под­ ключается к УУ посредством 16 проводов, по 8 проводов от каж• дого регистратора. Следовательно, для каждого регистра потре­ буется 16 схем типа И и 16 схем типа ИЛИ, число входов в кото­ рых будет соответствовать числу подключенных регистров. К электронным подключающим устройствам предъявляются следующие основные требования: высокое быстродействие, сравни­ мое с быстродействием УУ, и возможность одновременного под­ ключения всех необходимых цепей. Последнее требование особен­ но важно, поскольку неодновременность подключения цепей мо­ жет вызвать неправильный прием информации ввиду высокого быстродействия приемных элементов. На рис. 13.8 представлена схема подключающего устройства для подключения двухзначных регистров к УУ. Каждый регистр, как было показано ранее, имеет регистратор десятков Р.д и регист­ ратор единиц Ре, . в которых информация о номере абонента запи­ сывается в двоичном коде. При подключении регистра к УУ в пос­ леднем осуществляется дешифрация информации и обеспечивает­ ся выбор требуемой линии. Поскольку информация о номере або­ нента может быть принята несколькими регистрами одновременно, а УУ обслуживает соединения в коммутационном блоке поочеред• но, схема подключения должна обеспечивать поочередное считы­ вание информации . После того как в регистре заканчивается при­ ем информации о номере абонента, триггер окончания набора но­ мера Тго . н переключается и выдает в определитель регистров ОР ,УУ сигнал о готовности регистра к выдаче информации. Опреде­ литель регистров определяет в заданной очередности состояние регистров посредством выдачи сигнала опроса на схему И, свя­ занную с соответствующим регистром. Если, -например, на регист• ре Р1 закончился набор номера и определитель ОР выдал сигнал на схему И1, то последняя переключается и на в ходах схем лер­ вой группы И1 - Ив в схеме подключения СП появляется сигнал, разрешающий считывание. Схемы И1 - Ив и И' 1- И'в данной груп­ пы переключаются и выдают сигналы через схемы ИЛИ 1 - ИЛИ 8 544
11 ИЛИ 1 1-ИЛИ 18 на входы дешифраторов Диtд и дtue УУ. Посред,­ ст вом дешифратора ДшА выдается сигнал выбора в АК, номер ко- 1·0 1юго соответствует цифрам, записанным в Рд и Ре регистра Р1 Одновременно с выдачей сигнала в схему СП выдается сигнал на ос- Рег!Lсmры г,: - --1 --------- -------- 1 ·11 i i---t-т-;:,~Е:!:!:!➔ t11 • - 1 1 fJE 1 ~;--;-+-~~ 6, lfsJ 1тг0н1 L-~-~~~~---~~~- Гf ____l 1 1 1 Рп1 1 1РЕ 1 t-.-т-t-,;::~.!!ij~-.....J 1 1 ТiJD/f ! /1 2-12 --оо L____ _ j L Схема ПOOtrЛIQI/Clf//R сп J__ - OЛOtrlL !/// - - Р.ис. 13.8. Стр уктурная схема подключающего устройства тано-вку определителя регистров ОР на время переда11и информации в УУ и установления требуемого соединения, после чего ОР перехо­ дит к о.просу следующего регистра. Если в этот же момент на другом регистре, например Р-п, закончился прием информации о номере, то эт_а информация не может быть считана, пока определитель ре­ гистров не опросит его состояние, а это может произойти только, 1\Огда закончится установление соединения для абонента, заняв­ шего регистр Р1. Г ЛАВА 14 ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПЛЕКТЫ И РЕГИСТРЫ 14.1. ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ На коммутационном узле (станции) связи каждая включае­ м ая линия оборудуется оконечным (линейным) комплектом. Этот 1tомплект обеспечивает прием и передачу сигналов для установле- 18 Зак. 3[1 545
ния и разъединени .я соединений, линейных сигналов, nередавае• мых no линии (кан :алу) связи, а также сигналов, которыми обме­ ниваются линейные комплекты с управляющими устройствами в . процессе установления и разъединения соединений. В не1юторых случаях эти комплекты выполняют функции корректора сигналов. Удель·ный вес оконечного оборудования достаточно велик, поэ­ тому при синтезе его комплектов следует стремиться к их макси­ мальному упрощению. Схема оконечного комплекта зависит от типа линий, которые включаются в коммутационный узел (станцию). Различают комп­ .JJекты: индивидуальных абонентских линий АК; линий спаренных телефонных , аппаратов КСА; линий монетных автоматов; комплек­ ты различных соединительных линий КСЛ (линий между однотип­ ными АТС, между АТС различных систем, линий от подстанций и учрежденческих станций различных систем и т . д.). Кроме того , на А те имеются комплекты, обеспечивающие питание микрофонов абонентских аппаратов и прием сигналов отбоя, так называемые шнуровые комплекты ШК и ряд других. При разраб отке этого ти­ па оборудования на электронных элементах след'ует иметь в виду, что ШК и КСЛ включаются в разговорный тракт и, следователь­ но, влияют на качество передачи разговорных сигналов в части вносимого и переходного затухания .. Поскольку и то и другое за­ тухание нормируется, схемы комплектов должны рассчитываться таким образом, чтобы указан ные затухания находились в преде­ J1ах установленных норм для всего тракта передачи. На автоматнчески.х телефонных станция х с косвенным управ­ лением требуются регистры (или комплекты) для приема и фик­ сации информации о номере вызываемого абонента и передачи этой информации в у правляющие устройства. Регистры выполня­ ются на различных электронных и магнитных элементах. Выбор типа элемента определяется требованиями к регистру. В процессе • установления соединений регистр и управляю щее устройство об­ мениваются информацией, которая передается, как правило, в ко­ дированном виде, поэтому на АТС, поми мо электронных регист­ ров, требуются также кодовые приемопере~атчики, выполненные на электронных или магнитных элементах. 14.2., ЭЛЕКТРОННЫЙ АБОНЕНТСКИЙ КОМПЛЕКТ Абонентские компле1пы АК являются наиболее массовым ви­ дом оборудования А те, поэтому при разработке станции стремят­ ся по возможности сделать схему комплекта наиболее простой и содержащей минимальное число элементов. Исходя из этого в сис­ темах с общими управляющими устройствами стремятся часть функций, выполняемых АК, передать · в общее управляющее уст­ ройство и тем самым сократить общий объем оборудования, пос- 1юльку УУ используется многократно. Таким образом функции АК выполняют как бы два блока: собственно абонентский комплект, которым оборудуются все абонентские линии на АТС, и общее уст- 546
ройство - определитель абонентских линий ОАЛ, устанавлив ае­ мый ,в УУ и связанный со всеми АК. В определителе абонентски х J111ний, в свою очередь, также можно выд елить элементы сх е м, чи­ СJIО которых равно числу АК, и общие схемы, занимае мы е незави­ сr ,мо от того, какой комплект обслуживается. Фующии АК при nходящей и исходящей связи различны. При исходящей связ и АК отмечае т поступление вызова от абонентского аппарата, принима­ ет сигнал подключения УУ и совместно с ним включа ет коммута­ шюнны е элементы в КС. После установления соединения АК от­ меча ется занятым для входящей связи. При входящей связи АК принимает сигнал занятия из ,YJI, бло- 1<11руется от нового занятия и вместе с ,YJI подготавливает или 01<люч ает коммутационные элементы. На рис. 14.1 представлена струк турная схема АК. __________ __..:.....J,....._-~-----------, Ct1гttt1.n 1 1------1 - -- OffЛIOI/ Cllllff /(,J 1 1 1 l(оммутиц110111шпl 1 система Aro 1 41 Сигнип 1 ,___4- - _ . _ _ - - 1,._ ;. .1,..- - 4 - -0f(OHl/[fHlff! 1 2 J 51 !/Cmt1110Oлe11t111 1 rr------ - L_.:.,.ocilи!!_!llllfl__J 1 ОАЛ fJxotlnlf,(. Jalfяmo t/Ь!30tf 1 ' 1 л.. 1 L_ ____ иУУ _НЕуу или!l!L _ J Рис. 14.1 . Струк турная схема АК Определитель абонентских линий поочередно опробует состоя- 11 и е АК, и если последни й не находится в состоянии вы зо ва, то ОА Л опробует АК, связанный со следующей абонентской линией, и т. д. Если абонент произвел вызов, то на вход 1 схемы И1 посту­ пил соответствующий потенциал и подготовил эту схему к работе. Как только определитель подключится к данному АК и подаст на вход 2 схемы И 1 потенциал, обеспечивающий ее переключение, на вых оде схемы И1 появится рабочий · сигнал. Этот сигнал, пройди ,1ер ез схемы ИЛИ и И 2 , включит (или подготовит к включению ) со ответствующий коммутационный элемент в разговорном тракте . Схема И2 была подготовлена к открытию еще в исходном состоя­ нии, так как на входе схемы НЕ потенциал отсутствовал. Одно­ врем енно с сигналом на включение КЭ подается сигнал на схему ИЛИУУ и далее на схему HE:v ,, . В результате закроется схема И 'IIY и импульсы . от генератора перестанут поступать в определитель, бл агодаря чему последний будет находиться на выходе к данному 18* 547
АК до окончания установления соединения через /(С станu.ии. Ког­ да соединение будет установлено, на вход 4 · rюступит сигнал окон• чания установления соединения. При этом подготовится к откры• тию схема Из, переключится схема НЕ и закроется схема И2, оп• μеделитель перейдет к обслуживанию других абонентов. Если ком• мутационный эJJемент не обладает . свойством памяти, то он удер• • живается в разговорном тракте специальной схемой. В случае повторного подключения определителя к АК, уже занятому раз• говором, сигнал пройти на выход не сможет, так как закрыта схема И2. Если в данный АК поступил входящий вызов, о чем свидетель­ ствует появление сигнала на входе 3, то АК через схему И 3 пере• даст в УУ сигнал «Занято». При поступлении входящего вызова в свободный АК сигнал входа 3, пройдя через схемы ИЛИ и ·и2, включит коммутационный элемент в разговорном тракте. Абонент­ с1шй комплект освободится, как толы{о снимется сигнал с входа 4, после выключения коммутационного элемента разговорного тракта. Рассмотренный электронный АК выполняет только основные функции при установлении и разъединении соединения на АТС. Если он должен выпо.пнять более сложные фунюши, например по­ сылать зуммер «Занято» в случае невозможности установления соединения по тем или иным причинам, обеспечивать сигнализа­ цию о неисправности абонентской линии и т. д ., то- естественно , что схема его будет более сложной и сам комплект более дорогим. 14.3. ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПЛЕКТЫ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ Для новых систе_м АТС механо - , квази- и электронного типа необходимо создать компJ1е1пы соединительных линий КСЛ, обеспечивающие сов местную работу указанных АТС между собой и с с уществующими АТС электромеханическо ­ го типа. Следует стрем иться к тому, чтобы КСЛ был построен .на тех же элементах, что и в согласуемых системах АТС. Напри• мер, если на сети; где действуют АТС декадно-шаrовой системы, появляются станции с электронным управлением, желательн о, что­ бы КСЛ, устанавливаемые на АТС шаговой системы, бьiли релей­ ными, а на АТС с электронным управлением - эле1<тронными. Это обеспечивает однотипность применяемого оборудонания и источни­ ков питания, облегчает обслуживание станций техническим персо­ налом. Основными функниями, выполняемыми КСЛ, являются: приеы и коррекция импульсов набора номера с последующей трансляци• ей их в регистр; контроль состояния прово,;._;_ов ,соединительной ли­ нии; удержание комплекта в рабочем состоянии; прием и переда• ча сигнала отбоя; выдача зуммерных сигналов (а иногда сигналов посылки вызова). Кроме того, КСЛ выполняет другие фун1щин, специфические для согласуемых систем. 548
Рассмотрим в касrестве примера схему исходящего электронно­ I·0 r<омплекта соединительной линии ИКСЛ подстанции ПС-КЭ-100 11rи включении ее В опорную АТС декадно-шаговой системы. Этот l(Омплект, устанавливаемый на подстанции, предназначен для прн­ l!Ма и посылки линейных сигналов по исходящей соединительной ;Iннии между координатно-электронной подстанцией ПС-КЭ-100 и опорной АТС декадно-шаговой системы АТС-47 или АТС-54 [20] . Электронный комплект И КСЛ разработан для совместной ра­ боты через соединител ьную л~шию с релейным r<омплектом РСЛвх, 11рименяемым для координатной подстанции с релейным управле­ нием ПС-МКС-100 с сохране нием всех сигналов взаимодействия, нередаваемых по соединительным: линиям. Схема элеrпронноrо комплекта исходящей соединительной ли­ нии И КСЛ выполняет следующие функции: контрол ирует исправность соединительной лин11и; r<онтролирует состояние соединительной линии и сояза11- 11ого с ней 1/!IГИ опорной АТС; передает информацию о со­ стоян ии соединительной линИ1I в управляющее устройство; обеспечивает цепь удержа- ния коммутанионноrо элемен­ та во время разговора; принимает сигнал отбоя п о исход ящей соединительной ли­ нии из схемы РСЛвх опорной АТС; обеспечивает освобождение приборов подстанции после от­ боя; передает сигнал о блоки­ ровке исходящей соединителh- 1юй линии в блок д11станцио11- 11ой сигнализации, откуда вы­ даетс я сигнал на опорную АТС. Комплект исходящей со едII ­ нитеJiьной J!ИНИИ (рнс. 14 .2} имеет четыре электронных ключа на транзисторах. ,.. 1 а~ Ь 5л.кс 1'\.Г 1 + 12 ......---.......i:::::J.Jч=: 8 :=11 --o U : R~ 1 1 Т! бlf;.....------'G'---lt-!l!I Н6 !/!I 1 Н5 1 1 J cz+ ff7 c,r+12 !2 J_ -а, -Ь ----- V бДС Рис. 14 .2 . Схема ИКСЛ Транзистор Т1 предназначен дJIЯ контроJIЯ состояния и исправ­ I-10сти соединител ьной линии. Транзистор Т2 служит для приема сигнала отбоя со стороны опорной АТС. Транзистор ТЗ обеспечи­ ~зает передачу сигнала о состоянии соединительной линии в УУ. Транзистор Т4 предназначен для обеспечения цепи удержания 1юмму·1 ационного элемента . во время разговора. Схема И КСЛ работает следующим образом. В исходном состоянии И l(СЛ, когда соединительная линия ис­ правна и свободна, на проводе а (вход 4) имеется . отрицатель­ ный потенциал, а на проводе Ь (вход 5) - нулевой потенциал из 549
схемы РСЛвх onop~ioй АТС. Благодаря этому транзистор Т, зак• рыт, а транзистор Т2 открыт. С колле1пора открытого транзисто­ ра Т2 нулевой потенuиал поступает на базу транзистора ТЗ и дер• жит его в закрытом состоянии. Отрицательный потенциал с кол• лектора траюистора ТЗ подается на вы х од 6 в определитель исхо­ дящих соединительных линий, ч.то служит признаком исправности и свободности данной . соединительной линии. Одновременно с коллектора транзистора ТЗ подается отрица­ тельный потенциал на базу транзистора Т4 п последний открыва• ется, чем подготавливает цепь удержания ко мму тационного эле­ мента (выход 7). При установлении ис х одящего соединения определитель исхо­ дящих линий отыскивает свободную и исправную исходящую ли­ нию, а следовательно, и связанный с ней И /(СЛ. Если данный ИКСЛ выбран, то по.еле включения коммутацион­ ного элемента создается цепь его удержания 4ерез открытый тран• знстор Т4 . С этого момента данная исходящая линия отмечается эанятой. В таком состоянии схема И КСЛ остается до поступле­ ння сигнала отбоя из РСЛв х опорной АТС. Сигнал отбоя абонента подстанции воспринимается на опорной АТС и сопровождается пе­ реполюсовкой проводов а и Ь соединительной линии. nри этом от­ крьiвается транзистор Т 1, а транзистор Т2 закрывается. С коллеюора транзистора Т2 подается отрицательный потен­ циал на базу транзистора ТЗ и одновременно на выход З в блок дистанционной сигнализации БДС. Транзистор ТЗ открывается и з;шрывает транзистор Т4. При закрывании транзистора Т4 r~роис­ хuдит выключение •коммутацио1щого элемента, участвующего в данном соединении. От~<рываясь, транзистор ТЗ одновременно подает нулевой по­ тенциал на выход 6 на все время переполюсовки проводов а и Ь, что служит признаком занятости данного И КСЛ. Таким образом, со стороны УУ этот И КСЛ не может быть занят до тех по р, 1101<а вызванный абонент не даст отбоя и на проводах соединительной _ линии не появятся потенциалы исходного состояния. Следователь­ но, этот сигнал подается на все время переполюсовки. Если время переполюсовки превысит 200 мс (вызванный або­ нент не дал отбоя или не освободится I/II ГИ, связанный с данной соединительной линией), т.о в блоке дистанционной сигнализации вырабатывается сигнал блокировки исходящей соединительной ЛИ• нпи, который передается на опорную АТС. 14.4 . ЭЛЕКТРОННЫЕ РЕГИСТРЫ Электронные регистры исполъзуются в автоматических теле­ фонных станциях с косвенным управлением. Регистры позволяют отделить этап приема импульсов набора номера от этапа управле­ ния приборами АТС при установлении соединения. Благодаря это• му скорость уста:новления соединения на ступенях иека .ния не за­ висит от сшорости н-абора, но-мера абонентом и определяется ско- • 550
ростью раб<;>ты приборов управления и приборов, ком мутирующих ра зговорный тракт, а также скоростью передачи информации из регистра в УУ на соответствующих ступенях искания. В электронных, квази- и механоэлектронных АТС регистры по• еле приема информации о номере вызываемого абонента обеспе• чивают быстродействующую передачу этой информапии в элек• rrронн ое управляющее устройство. Как правило, информация из ре­ гист ра передается в кодированном виде. В некоторых случаях ре­ гистр выполняет дополнительные функции, зависящие от систем ы 'АТС, способа взаимос в язи регистра с управляющими устройства­ ми, способа подключ ения и т. п. Рассмотрим схему двухзначного регистра, выполненного на ди­ ода х и транзисторах. Схема предназначена для приема и фикса­ ции двух цифр абон ентского номера, выдачи сигнала окqнчания набора номера в J!J! и передачи информации о зафиксированном ном ере в У.У. На рис. 14.3 пр едставлена структурная схема регистра, а на рис. 14.4 - его принципиальная схема. Регистр содержит следую- Рис. 14 .3. С:труктурная схема электронного регистра щие блоки: два регистратора Р 1 и Р2 (десятков и единиц); два клапана (схемы типа И) К 1 и К2; корректор импульсов КИ; пере• ключатель серии ПС, состоящий из серийного устройства СУ и переключающего триггера Тгrь триггера окончания набора номера_ Тго.в- Регистраторы предназначены для приема и фиксации цифр де­ сятков и единиц абонентского номера и передачи накопленной ин­ формапии в дешифратор J!Y. Состоят они из четыре х триггеров Тг 1 - Тг4 и Тг' 1 -Тг'4 • На рис. 14.4 показаны схемы только тригге­ ров Тг1, Тг' 1 • КJiапаны К1 и К2 предусмотрены для передачи им­ пул ьсов серии десятков и серии единиц абонентского номера в со­ ответствующие регистраторы Р 1 и Р2 • Каждый клапан состоит из двух транзщ:торов, включенных последовательно (Тз, Т4 и Т20, Т21). 551
0 - , - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - , O " t t - : > Р . и с . 1 4 . 4 . П р н н u и п и а л ь н а R с х е м а р е г и с т р а ·
Функцией корректора импульсов КИ является исправленI{е ' (форми рование) фронтов импульсов, поступающих с линии . Кор­ ректор содержит транз1:1сторы Т1 и Т2 и интегриру ю щую цепь R~C~ , Переключатель серий ПС предназнач ен для переключения кла­ пано в К1 и К2 после 01<ончания соответст вующих сер ий импульсо.в. В состав его в ход ят сери йно е устройство СУ с интегрирующей це­ лью R"иС"и на входе и переключающий триггер Тгп на транзисw­ рах T1s и T1s, который управляет рабо той клапанов К1 и К2• Триггер окон.чан.ия н.абора Тго,в выдает сигнал об окончаюш набор а номера в УУ. На рис. 14.5 приведена диаграмма напряжен ий в различных точках схемы регистра во время фиксации . двух серий импульсов набора номера. На схемах рис. 14.4 и 14.5 эти точки обозначе- а) н ы строчным и буквам и. 1--.~.,,.,-..-=-,----r.:--r-тrгт---~t В исходном состоянии ре- о) l-,г-,,..---rr--т---r--1rr-·-г---·'+"t гистра в с е триггеры счетных схем Р1 и Р2 находятся в поло- О) 1-г--r-.--...---т---.-п-т---'": женин, при котором левые (по t г)1---.----,,....----,c;:J -- ,.- ---~~ t 1 1 u)f--+---+---t---t--7 схеме) транзисторы открыты, а правые закрыты. С коллекто­ ра транзистора Т16 пере1<люча­ ющего триггера Тгп подается отрицательный потенциал на с)1-,____. ,., _ _. ,. . . . _ _...,__~ базу транзистора Т4 клапана t /(,1, благодаря чему транзистор ж~ __ _ __ t открыт и клапан К1 подготов · J л е н к открытию. С коллектора u)l--..--,,,--гт-т-...- _- _- _:-_-_- _-_-_-_-_- _- _- _-_-_::t, от крытого транзистора Т15 пе ­ реключающего триггера Тгп на 1<) t базу транзистора Т21 клапана Л}l------r-----.--_ ~t /(2 подается потенциал земли, что обеспечивает последнему за~<рытое состояние. м)1---------- t После занятия регистра на tlj~-- -- --- --- r•~--~ ;,,t его вход (точка а) поступают отрицательные импульсы циф­ ры десятков. Эти импульсы, проходя интегрирующую це­ поч1{у R'иС'и, поступают на Р) ~-----т7---......,.,---::,t - Y)1--------, -- ~ вх о д корректора импульсов КИ Рис. 14 .5. Диаграмма наnряжен.ий в (точка 6). При каждом ИМ• отдмьных точках регJ1стра пу,п ьсе транзистор Т1 открыва- е'JС Я, а транзистор Т2 закрывается, и с его коллеrпора отрицатель~ 11ый потенциал подается на базы транзисторов Тз и Т20 (точка в) к:1а панов К1 и К2. Та1< как транзиС'i'ор Т21 закрыт, то клапан К2 от" КJJыт~ся не может, клапан /(1 будет открываться ПР.И 1{аж~ом им~ 553
пульсе, и с его выхода {с дифференцирующей цепочки СдRд) будут поступать положительные импульсы на вход первого счетного триг­ гера Тг1 регистратора цифры десятков Р1. Одновременно импульсы серии десятков поступят на серийное устройство СУ переключателя серий ПС через интегрирующую цепочку R"иС"и. От первого импульса СУ переключится (транзис­ тор Т1в откроется, а транзистор Т 1 4 закроется), при этом с коллек­ тора транзистора Т 14 отрицательный потенциал поступит на вход переключающего триггера Тгп. Триггер переключается только по­ ложительными импульсами, т. е. он останется в исходном состоя­ нии. Благодаря наличию на входе серийного устройства интегриру­ ющей цепочки с большой постоянной времени СУ останется в пе­ реключемном состоянии до окончания серии . После окончания се- рии СУ вернется в исход• Bxorl L---------.1 ное состояние, а на вход переключающего триггера Тг п поступит положитель­ ный импульс . Триггер Тгп переключится, закроет клапзн к, и ПОДГОТОВИТ к открытию клапан К2. Со­ стояние счетных Тг реги­ стратора цифры десятков Р1 будет зависеть от. на­ бираемой цифры. При поступлении на вход регистра второй се­ рии импульсов переклю­ чаются триггеры счетной тг схемы регистратора циф­ он ры единиц Р2. По оконча- нии второй серии ИМПУ,[IЬ· сов счетная схема Р2 бу• дет находиться в состоя· р1•6с нии, соответствующем чи• -ис. ~- . труктурная схема восьмизнач- tшrо регистра слу импульсов в серии. . Серийное устройство сно- ва переключит триггер Тгп, последний закроет клапан К2 и подго­ товит к открытию клапан К.1, обеспечивая тем самым прием импуль­ сов на Р1 при новом занятии регистра. Одновременно переключаю, щий триггер Тгu переключит триггер окончания набора Тго.в и с коллектора транзистора Т19 будет выдан сигнал окончания набора номера (отрицательный потенциал) в УУ. После выдачи регистром сигнала окончания набора номера происходит считывание зафиксированной ннформации; при , этом выходы р,егистраторов (коллекторы счетных триггеров Тг 1 -Тг4 и Тг'1-Тг'4) подключаются к УУ , 554
При освобождении регистра все триггеры положительным им­ пульсом «Сброс» принудительно устанавливаются в исходное сос­ тояние. Для получения схемы регистра на любое заданное чи·сло Эlliа­ ков достаточно в схеме перекяючв.теля серий иметь вместо одного нереключающего триггера счетную схему на заданное число зюа­ ков абонентского номера. ДJiя 6-, 8-значного регистра в схеме ПС необходимо иметь счетную схему из трех триггеров Тг 1 -Тг3 с ,-е­ шифратором Дш (рис. 14.6). ГЛАВА 15 RВА3ИЭЛЕКТРОННЫЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ АТС 15.1 . ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ В настоящее время во многих странах мира ведутся разработ­ ки новых систем АТС, базирующихся на современных достиже ю1 - я.х эле1проники и вычислительной техники. Поскольку еще не най­ ден электронный элемент для коммутации разговорного тракта, способный конкурировать по своим технико-экономическим пока­ зателям с металлическим контактом соединителей и реле, созда­ !QТся системы АТС, в которых для коммутации разговорного трак­ та используются приборы с металлическими контактами, а устрой­ ства управления построены на электронных и магнитных элемен­ тах. В коммутационных системах АТС используются: 1) . обычные IJЛИ малогабаритные многократные координатные и кодовые сое­ динители. Эти системы получили название механоэлектронных АТС; 2) быстродействующие реле с герметизированными контакта - ми, называемыми гер 1<0нами, или реле с открытыми контактами .. (т и п а ESK). Такие АТС называются квазиэлектронными или по­ луэлектронными. Наибольший интерес представляют кв.азиэлектрон1Iые системы АТС (КЭАТС), в которых благодаря быстродействию элементов, коммутирующих разговорный тракт, более эффективно использу­ ются эле1пронные устройства управления. Разрабатываемые ква­ зиэлектронные АТС отличаются между собой большим разнооб­ разием основных технических решений (22). К_вазиэлектронные АТС кл а ссифицируются по· следующим приз­ накам. 1. По типу металлического контакта, используемого для ком­ мутации разговорного тракта: герметизированные контакты (гер­ коыы); открытые конта.кты. 2. По с1юс0бу управления элементом в -~:очке коммутащш: ин­ дивидуал.ьные обмопш для каждого элемента; общие обмотки на Г}tупну, эл.ем~нтов, располGже.ннъ1е по гори.зон.тали. и вертикали кGммутаrцюнной схемы .; п0 принципу МК<: (эл-ектроме:хани.ческий). р55
3. По способ у удержани я элемента в рабочем положении: элек.­ трический; магнитный; механический . 4. По проводности точки коммутации: двух- или четырехпро• водные (только разговорные провода); трех, четырех-, пят ипро вод• ные и т. д . (кроме разговорных, существуют служебные провода­ пробные, удержания) . 5. По способу управления установлением соединения: центра­ JJизованное управление с замонтированной програм мой; централи• зованное управление с записанной прог раммой. 6. По спосо бу хране ния информации о ·состоянии коммутаци­ онной системы: посредством служебных проводов и конта1<jов КС) в запоминающем у стройстве. Анализ разра б оток квазиэлектронных АТС показывает, что в качестве управляющих у стройств в коммутационных узлах раз­ личного назначения ( АТС, АМТС, УИ С, УВС, УАТС и т . д.) нахо­ дят применение специализированные электронные управляющие машины ЭУМ [21, 26]. Эти машины, кроме основных функций по )Становлению соединений, контрQJIИруют состояние оборудования, учитывают телефонн ую нагрузку и пот е ри сообщения на отдель­ ных н ап равлениях, опреде л яют номер вы з ывающего абон.ента при ~ втоматической междугородной свя зи, производят тарификацию междугородных переговоров и т . д. Для построения специализированных управляющих машин ис• польз уются нове~шие достижен и я , имеющиеся в вычислительной 1 " технике и интеrральнои электронике. В разрабатываемых КЭАТС предусматривается возможность предоставлениf! абонентам по мере необходим,ости дополнительных видов обслуживания, таких, как сокращенный набор номера для наи бол ее часто вызываемых абон е нтов, автоматическая переадре­ сацнн вызова на другой• телефонный аппарат, установка на ожи­ дание rз сл у чае занятости вызываемого абонента, конференц-связь, навЕщ ение справок без нарушения установленного соединения и т. д. 15.2 . RВА3ИЭЛЕКТРОННЫЕ АТС С ЗАПИСАННОЙ ПРОГРАММОЙ Общи:е сведения Сист емы квазиэлектронных АТС различаются по назначению, емкости, способу построения управляющих устройств и другим по­ казателям. Рассмотрим один . из способов построения КЭ АТС боль­ шой емкости для го_родских т еле фонных сетей с управлением по­ ср едств ом ЭУМ и записанной программой. Комплекс оборудоваr-iия КЭАТС позволяет строить городские опорные АТС, узлы исходящего и входящего сообщений УИВС и подс~:ан ции. Опорные АТС могут работать на районированных и нерайонированных городских телефонных сетях и иметь емкость до 20 ООО абонентских линий с удельной нагрузкой О, l Эрл . Ква- 556
зиэлектронная АТС имеет блочное построение и может наращи­ ва ться блоками по 4096 абонентских линий. Ем кост ь узлов исхо­ дящих - входящих сообщений -до 4096 линий с воз можностью нар ащивания блоками по 1024 J1инии. Нагрузка на вход составля­ ет 0,6 Эрл. На УИВС может быть образовано от 20 до 130 направ­ лений . В направлениях к другим узлам сети число линий может быть от 100 до 1000 линий, в направлениях к опорным АТС-от 20 до 180. Коммутационная систе м а АТС ст роит ся на основ е ком­ мута ционных блоков, выполненных на двухпроводных мноrо1<рат ­ ных ферридовых соединителях МФС емкостью 8Х8 . Параметры аб онентских и соединительных линий приведены в табл. i5.- l. Таблица 15.1 ПАРАМЕТРЫ АБОНЕНТСКИХ И СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ Минимальное сопроти в11е" и е Максимальная изоляции. кОм Максимальное ем1<ость ' Тнп линни еопрот1ш.леи11е 1 между шлейфа, Ом между между проводами . п роводамп аров одо м м 1<Ф и эемnей Абонентские линии (без ТА) 1000 80 80 0,5 Линии удаленных абонен- тоt;1 (без ТА) 2000 20 20 1,0 Сuедините.,1ьные ливпи 3000 150 150 1,6 На КЭА ТС предусматривается предоставление сле.цуюших до­ полнительных видов обслуживания (ДВО): сокращенный набор номера наиболее часто вызываемых абонентов сети; сопровожда­ ющий вызов при внутристанционной связи, позволяющий Р.апра­ вить вызовы на другой ТА, где в данный момент находится вызы­ ваемый абонент; автоматическое временное отключение ТА для входяшей связи; передача входящих вызовов на бюро поручений на время отсутствия абонента; автоматичес кая передача вызова на другой ТА при занятости вызываемого абонента, организация ·конференн-связи для группы в 3-5 абонентов в предеJJах одной АТС; rюдключение I{ различным автоинформаторам. Предусматривается передача управляющей информации между КЭАТС по общему каналу сигнализации (ОКС), а между КЭАТС 11 сушествующими сист емами АТС- по разговорным проводам . Связь с существующими системами АТС предусматривается через 0110рны е КЭАТС. Для 11остроення КЭА ТС используются многократны~ ферридо­ вые соединители (двух- или четырехпроводные}, электронные по­ лупрово д никовые приборы (тμан знсторы, диоды, стабилитроны, тиристоры),- в основном кремниевые, имеющие высокую устойtJИ· вость к тепловым воздействиям, интегральные микросхемы, что позволяет · уменьшить массу, габариты, ,потребля~мую мощность 557.
оборудования и повысить его надежн:(}сть. В отлельных бл·оках и комплепах используются герконовые реле. Конструкт-ивная единица оборудовыrия КЭАТС, называемая секцией, имеет следующие конструк11ивные размеры: въ,сота 2600 мм, ширина 8001 мм. Оборудование раз.мещается, рядами, ря• ды компонуются парами, монтажной стороной друг к д:руrу. Рас• стояние между монтажными сторонами 60{} r;,r м. Прохо-д между· рядами 1000. мм. Электропитание осуществляе тся- от аккумуляторнМF батареи, работающей в буферном режиме с выпрями-тельными устройства• ми. Напряжение питания 60± 10% В. Для по-луч-ения других rpa• даций напряжения, требуемых для отдельных групп оборудова• ния, устанавливаются вторичные источники питания ВИП, преоб­ разующие постоянное наиряже.ние 60 В в постоянное ста:би:лизк­ рованное напряжение следующих градаций: длsr коммутационного оборудования: +5, -12, + 12,6 и +24 В; для управляющего ком• плекса: 2,4,. 5, 6,3, 12,6, 20, 27 и 40 В. Вторичный источник пита­ ния построен в основном на транзисторах, обладает малыми раз­ мерами, массой и высокой н·аде.жностыо. Он устанавливается на статквах совместно с питаемым оборудованием. Структура коммутационной системы КЭАТС На рис. 15.1 представлена структурная схема коммутаци.онной системы опорной КЭАТС. Коммутационная система строится из коммутационных блоков абонентских БАЛ и соединительных БСЛ линий. БАЛ БСЛ АК бАЛ БСЛ Д/( Рис. 15.1 . Схема ко~tмутационной системы КЭАТС В основу построения КС положен блочный принцип, обеспечи• вающий гибкость системы при изменении емкости станции и те• лефонной нагрузки. Блоки БАЛ и БСЛ имеют 1i'етырехзвенное по• 558
строение. Во входы блоков БАЛ включаются абонентские линии, в выходы блоков БСЛ - 1<омо.лекты исходящих ИКСЛ и входя­ щих ВКСЛ соединительных линий и устройства различного на.з­ начения .: шнуровые компле1п.ы Ш!(~ приемники набора номера ПНН ; ч.астотные приемопередатчики ЧПП; батарейные передат­ чики БП, испытательные компл.екты, вспомогательные комплек­ ты ВК и другие комплекты, необходимы е в пр оце ссе у ст.ановле­ ния соединений. В вы.ходы блоков БАЛ в1<л юч.ают.с$J ме>1,блочные линии, одна часть Которых предназначена для соедине ни я с блоками БСЛ ири у{:тановлении внешних со.единен.ий, а другая - для установления внутристанционлых соединений в П:Редел а.х одно .го блока БА.Л или между этими бло.ка~и. В эти лиш1и включ.аются шнуровые ком­ плекты ШК. Включение ШК в бло1<и БАЛ уменьшает нагрузку на блоки БCJJ, что позволяет сократить количеств о этих блоков при большой внутристанционной нагрузке. Однако при таком в1<лючении образуются небольшие пучки, в которых ШК имеют малое использование. Для увеличения использования Ш Е< неко ­ торые из них включаются в выходы БСЛ для пропуска избыточ­ ной внутристанционной нагрузки. В силу этого часть внутристан­ uионных соединений проходит через 8 звеньев (только через бло­ ки БАЛ), а чэсть - через 16 звеньев (через блоки БАЛ и БСЛ). Входящие и исходящие внешн[!е соединения устанавливаются че- Jdeнo А 32 Jdeнo !J12J4 JJ, У11IIIIIIIItIII Рис. J.5.2 . Блок концентрации 64Х32Х16 с D=4 ва звене А 559
рез · в звеньев (через блоки БАЛ и БСЛ). На АТС предусматри­ ваются также транзитные соединения, которые устанавJiиваются через 8 звеньев бJiоков БСЛ. БJIOI{ абонентских линий построен из бJIOKOB концентрации (звенья А и В) и блоков смешивания (звенья С и D). На рис. 15.2 представJiен блок концентрации с параметрами 64Х32Х16 с кон­ центрацией 4: 1. На звене А использованы два однозвенных не­ поJiнодоступных блока 32Х 16 с доступностью 4, а на звене В - четыре полнодоступньrх бJюка 8Х 4. Связность в блоке концентра­ ции f лв = 4. Такой блок рассчитан на удельную абонентскую наг­ рузку 0,1 Эрл. Для включения абонентских линий с большой удельной нагрузкой (0,12-0,2 Эрл) используется блок с концен­ тр а цией 2; 1 и с параметрами 32Х32Х 16 (рис. 15.3). На звене А А 14 8' 14 I л УЛ! Рис. 15 .3 . Блок концентра ции 32 Х32Х 16 используются восе мь блоков 4 Х4, а на звене В - четыре блока 8Х4 при связности f лв= 1. !;>лок смешивания имеет параметры 64Х64Хб4 и состоит из восьми блоков 8Х8 на звене С и 8 блоков 8Х8 на звене D, свпз• но-сть fcv = 1 (см . рис. 10.8а). На основе блоков концентрации и смешивания выполняется блок БАЛ на требуемую емкость. На рис. 15.4 приведена схема блока БАЛ на 4096 в ходов и 1024 выходов. Для построения такого блока требуется 64 блока концентрации (4096:64 = 64) и 16 блоков смешивания (1024:64=16) . Следовательно, параметры блока бу­ дут 4096Х2048Х 1024Х 1024. Между каждым входом и выходом БАЛ имеется один соединительный путь. Число блоков БАЛ за­ висит от емкости АТС. Так, при наличии двух блоко в БАЛ на АТС можно включ ить 8192 абонентских линий, при трех-12 288 ит.д. fi60
Рве. 15.4 . Схема блока БАЛ Ra 4096 входов а 1024 выхода Блоки соединительных линий БCJJ комплекту ются только из блоков смешивания с параметрами 64Хб4Х64 как на звеньях А и В, так и на звеньях С и D. На рис. 15.5 показана схема БСЛ на 1024 входа и 1024 выхода . Для построения блока требуется Рис. 15.5 . Схема бло ка БСЛ на 1024 входа и , 1024 выхода 561
16 блоков смешивания на звеньях А и В и 16 на звеньях CD. Между входом и в~rходом соединение может 6ыть установлено по любому из четырех соединительных путей. Все блоки БАЛ и БСЛ связаны между собой по принципу «каждый с каждым», соедине• ние между блоками осуществляется на промежуточном щите. Структура управляющего устройства Управление установлением соединения осуществляет электрон• ная управляющая машина ЭУМ. Для обеспечения требуемой на• дежности используются две машины, образующие двухмашинный ({Омплекс. На рис. 15.6 представлена структурная схема КЭА ТС, на которой показаны основные функциональные •-блоки -П У У и ЭУМ. В состав ПУУ входят: определитель абонентских линий ОАЛ; блок включения коммутационных элементов БВ!(Э; опре• делитель входов (комплектов) ОВ; определит.ель отбоя Оотб; центральный импульсный распределитель ЦИ Р, предназначенный для распределения сигналов по блокам ПУУ, согласующие уст• ройства СУ. Управляющий комплекс работает по записанной проrрамме. Каждая из двух электронных управляющих машин ЭУМ сод.ер• жит: центральный процессор ЦПр; периферийный процессор ППр; опер.ативное запоминающее устройство ОЗУ; постоянное (долго­ временное) запоминающее устройство ПЗУ; две группь1 каналов (устройств) ввода-вывода l(BBI и КВВ2; устройства управления комплексом УУК и внешние устройства ВУ. Центральный процессор ЦПр предназначен д.ля а:риф ·метиче• екай и логической обработки в реальном масштабе времени ин• формации о вызовах, поступающей и.з периферийного процессора, мультиплексного канала МК или непо с редственн о из периферий­ ных управляющих устройств при отсутствии периферийного про­ цессора. Центральный процессор взаимодействует с оперативным и постоянным запоминающими устройствами как при выполнении команд программы, так и при обмене информацией _ между па­ мятью ЭУМ и внешними устройствами. Управление работой всех устройств комплекса пrоизводится автоматически по командам управляющей программы, выполняе• мой центральным процессором. Последний выполняет 120 команд, формат которых занимает 32 разряда. В. составе команд наряду с обычными командами, используемыми в ЭВМ общего назначе­ ния, имеются команды, специфические для процессов телефонной коммутации. • Центральный процессор имеет систему прерываний, которая позволяет вести обработку информации в реальном масштабе времени, и канал (устройство) пря \1ОГО управления, предназна­ ченный для организации двухмашинной работы управляющего комплекса, обнаружения ошибок и диагностики. Быстродействие ЦПр составляет 250 тыс . операций в секунду при выполнении команд типа «сложение» в формате с_умматор-памятр~,- 562
г- 1' 1 1 1 1. 1 1 АК ~[_ __ [з 1 1 1 г- · ~- ------ г---~-~-'---, 1 1 1. KB;flKJ; ilp. 'IПП 5fТер. l 1 1 1 1 1 1 - ___ _j !<88? [Е'~-- - --- - - _J оке~ 1 1 1 1 1 1 1 1 1/( OP!/lllM КУ АТС, !ll18C, !(J 1 L rroot:maffЦllRM - - _ _J Рис. 15.6 . Стру1пурная схема опорной КЭА ТО Пе-р111ферийньп1 процессор ППр предназначен для соrласова1нrя време-ннь1х режпмов ПУУ с ЭУМ и сниж.ения необходимого быст­ родействия ЦПр. Перифери.йный процессор выполняет операции ввода информации из ПУУ в ЭУМ, выв.ода информации из памяти ЭУМ в ПУУ и шредв.арительной логической обработки, вводимой из ПУУ информации. Для управления операциями ввода-вывода информации из ПУУ периферийный процессор использует коман­ ды ЦПр «Начать ввод-вывод», «Остановить ввод-вывод», «Опро- . сить канал»,- «Опросить ввод-вывод», так как связь · между ЦПр 563
и ППр организована аналогично свнзи между ЦПр и каналами (устройствами) ввода-вывода. В некоторых случа ях ППр в ЭУМ не устанавливают. Операти вн ое запоминающее устройст в о ОЗУ предназначено для временного ~ранения информации о состоянии объектов ком• мутационной системы и программ. В качес тве ОЗУ используется устройство емкостью 65 536 слов (64 кбайт). Каждое слово со• стоит из 32 информационных и четырех контрольных разрядов (битов). Оперативное запом ин ающее устройство состоит из двух блоков памяти емкостью по 32 К и построено на_ ферридовых кольцевых сердечниках диаметром 0,6 мм. Время цикла ОЗУ - J,25 мс, время выборки - 0,75 мс. Постоянное запоминающее устройство ПЗУ предназначено для долговременного хранения программ. Емкость ПЗУ 12 812 36-разрядных слов состоит не более ч е м из 8 блоков (модулей), время цикла обращения - 1,25 мс, время выборки - 0,75 мс. Каналы (устройства) ввода-вывода КВВ обеспечивают связь . ППУ и разнотипных внешних устройств с процессорами и ОЗУ. Нали•rие КВВ устраняет необходимость непосредственной связ11 между процессорами и устройствами управления внешними уст• ройствами и позволяет осуществить выполнение основной про• граммы параллельно с выполнением операций ввода-вывода . Обмен данными между процессорами и внешним'! устройства• ми производится через систему шин . Для операций ввода-вывода КВВ использует серию собственных команд. При этом структура и набор команд, управляющие сигналы и информ а ционные слова, принимаемые для управления любыми внешними устройствамн, не зависят от типа последних . Обмен информацией между ОЭУ и внешними устройствами ВУ может пр о изводиться в двух режа• мах: групповым и мультиплексным. , В групповом режиме выбираемое ВУ использу ет все средства управления, имеющиеся в !(ВВ, и остается в логическ о й связи с этим устройством, пока не завершится передача в с его массива данных или управляющей информации . Работающие в э т о~ ре­ жиме КВВ называют селекторными (С!() и обеспечивают после­ доватеJJьную работу 256 внешних устройств . В мультиплексном режиме КВВ может обслуживать одновре­ менно нес1<0J1ько ВУ, выподняющих операции ввода-вывода. В этом режиме выполнение операций ввода- в ывода разделяется на корот1ше интервалы времени, в каждом из 1<оторых между КВВ и ВУ передается только фрагмент данных определенной дли­ ны. Средства /(ВВ, необходимые для выполнения определенной , операции ввода-вывода, связанные с одним ВУ, называются под­ каналом. Каналы, работающие в данном режиме, называю-ген мультиплексными (МК) и обеспечивают работу 256 ВУ. Мульти­ плексные каналы могут работать и в монопольном режиме: пocJJe• довательно с каждым из 256 ВУ. В квазиэлектронной АТС рас­ сматриваемого - типа используются д в а селекторных канала СК. • работающие с максим.альной скоростью л~редачи информа1-1.и11 564
800 к·байт/с, и один мультиплексный канал МК с общей пропуск­ н ой способностью 40 кбайт/с. При работе этого юшала в моно- 11 ол ьном режиме его максимальная пропускная способность - аЕЮ кбайт. Устройство управления комплексом УУК пр едназн ачено для J(Оммут ации цепей, по которым пер едаются управляющие сиг.на­ JIЫ между ЦПр, ППр и КВВ; хранения информации о структур е 11 состоя1-1 ии управляющего комплекса , режимах работы ЭУМ и контр оля за информацией, поступающей от ЦПр , ППр и КВ В . Внешние устройства ВУ управляющего комплекс а состоят из нако пителей на магнитном барабане НМБ с устрой ств ам.и управ­ J1ени я УУНМ Б ; накопителей на магнитной ленте НМЛ с устрой ­ ствами управления УУНМЛ; телетайпа с устройствами управле­ JIНЯ УУТ; устройства передачи данных УПД; ко м плекса общего 1<а нала сигнал изации 0/(С при передаче данных. Устройства уп­ равления внешними устройствами (УВУ) преобразуют станд арт­ ный набор информационных и управляющих слов 1{ виду, обеспе- 1 1иваю щему управление работой конкретного внешнего устройства. Общий канал сигнализации ОКС пре дназн ачен для передачи сигналов управления и контроля между квазиэлектронными АТС, УИ ВС и подстанциями. Формат каждого сообщения сод~ржит данные о виде сигнала, номерах направления, н омере той линии, которой принадлежит сигнал. В состав оборудования 0/(С вхо­ дя т: устройство передачи сигналов УПС; упройство передачи сиг­ налов низкого уровня УПС-НУ, устройство защиты от ошибок УЗО. Скорость передачи информации 2400 бит/с. Все блоки и устройства управляющего 1<омплекс а дублирова­ ны для обеспечения требуемой надежности. Управляющий комплекс имеет программное обеспечение ПО, 1<отор ое содержит систему телефонных программ, операционную оистему и внешнее программное обеспечение. Система телефон­ ных программ содержит программы ввода-вывод а . программы об­ с луживания вызовов и управляющие пр ог ра м:1⁄2Ы. Пр о граммы вво­ да -вывода обеспечивают опрос всех источников вызовов и поста­ новку всех заявок на обслуживание . Програ мм а вывода обеспе­ чивает передачу команд в ПУУ. Управ л яющи е программы осуще­ ствляют все действия по приему и передаче информации, необхо­ димой в процессе установления соединения , а также все операции по установлению соединений. Операционная система осущест­ вляет контроль и диагностику всего оборудования АТС, включая программное обеспечение, а также ввод-вывод с р азл ичных ВУ и возмож ность общения оператора с ЭУМ . Внешнее программное обоспечен-ие содержит средства автоматизации программирования, систему логического моделирования и отладки. В системе квазиэлектронных АТС пред усматриваются широ­ кое использование подстанций, управление установлением соеди­ нений на которых осуществляется управляющим устройством оп·орной станции. На под-станции (рис. 15.7) устанавливаются уп­ рощенные упра,вляющие устройства, которь1е ~за~модействуют с 565
УУ опорной АТС через оке . Управляющее устройстве цодстан'\ • ции состоит из периферийных управляющих устройств ПJ!У, включ-ающих в себя определитель абонентских линий ОАЛ Иi бло" ки включения коммутационных элементов БВКС, и управляющего устройства подстанции УУПС. Кроме того, на подстанции имеет" ся устройство управления внешними устройствами и аппар·атурой передачи данных УВУ. Аппаратура передачи данных АПД со-. пс кэ 1 1 1lпуу 1 ел Ol<C !lприdляющшl комплекс Рис. 15.7 . Схема в1<лючения подстанuии в опорную АТС стоит из устройства защиты от ошибо1< УЗО и устройства преоб• разования сигналов низкого уровня У пе-НУ, связанного с об­ щим каналом сигнализации оке. Информация о состоянии в сех устройств подстанции хранится в ЗУ управляющего комплекса опорной АТС. На основании этой информации на опорной АТС определяются все координаты соединительного тракта на ПС и через оке выдаются в УУПС и далее в ПУУ подстанции. Абонентам подстанции представляются такие же возможности при установлении соединений, как и абонентам опорной АТС. Максимальная емкость подстанции составляет 2048 абонент­ с1<их линий. Ем1юсть может ·наращиваться бл.оками по 256 або­ нентских линий. При максимальной емкости подстанции количе­ ство соединител.ьных линий к опорной АТС составляет 512. В опор­ ную АТС максимально может быть включено пять подстанций, емкостью каждая до 2048 номеров. Все блоки управления на под• станции и оке- дублированы. На сетях большой емкости, оборудованных КЭАТС, предпо­ лагается организация узлов исходящего и входящего сообщений УИВе, предназначенных для транзитных соединений между АТС. Узел строится из блоков входящих л.иний БВЛ и блокав исходя­ щих линий БИЛ. Блоки могут им,еть четырехпроводну,ю или двух­ проводную коммутацию разговорного тракта. На рис. 1.5.8 пока­ зана струюурная схема УИВС. Принцип пос:т.роен,ия ПУУ и уп­ равляющего комплекса узла аналогичен УУ опорной АТС. 566
г--- -- кс -------1 БВЛ бВЛ ! .___~ -про о ноя . ____, L _-,,; __коммутация _ Перцферuй.ныff упра/Jллющuе ycmpodcmlla !!праllлпющшi, комплекс АПД '1/ ~ окr: к rlp!lгliM УИВС, /(J АТ(,' Рис. 15.8 . Структурная схема J/ИВС Процессы установления соединения Внутристанционные соединения . Определение вызов а. Снятие вызывающ им абонентом микротелефонной труб- 1ш отмечается в соответств ующем абонентском комплекте АК и в определителе абонентских линий ОАЛ, который периодиче с ки опраши вается со стороны ЦУУ в соответствии с программой. Зап­ рос на установление соединения анализируется программой, в со­ ответствии с которой опреде ляются категория вызывающего або­ нента, тип его ТА (дисковый или кнопочный) и производит ся поиск соответствующего приемника набора номера ПНН {см. рис. 15.6 ). Затем определяется свободный соединительный путь от АК до ПН Н . Для включения коммутационных элементов в точках коммутации выбранного соединительного пути необходи­ мо сформировать команды на проверку и включение и передать в соответствующий БВКЭ периферийного управляющего устрой­ ства. В результате выполнения этих команд устанавливаете-я сое­ динение между АК и ПНН (рис. 15.9а), из которого абоненту по­ сылается сигнал «Отве"С станции ». Абонент приступает к набору номера, который п;:тп имается и фиксируется в П Н Н. В соответ­ ствии с программой приема и анализа цифр номера в ОЗУ пол.­ считываются импульсы набора, записывается и анализируется по­ ступающая цифровая информация. Если в результате анализа выясняется, что соединение внутристанцион-ное, то выбирается свободный соединительный путь между вызывающей и вызывае­ мой абонентскими линиями. В этой же программе предусмотрен поиск свободного ШК. Далее выбираются · свободный комплект 567
посылки вызова ( КЛ В ) и комплект посыл ки вызывающему або• н енту зуммерного сигнала « Контроль посылки вызова» (КПЗ). определяются сво6одные соединительные пути для подключения этих комплектов к абонентс~им линия м. Зат ем формируеп:я коман• да на включение коммутационных элементов в точках комму• т ации, образующих эти пути, после чего вызываемому абоненту1 п осылается сигнал «Пос ылка вы зова», а вызывающему- «Конт• роль посылки вызова». Во время посылки этих сигналов соеди• нительный путь Аб .А -Ш К-Аб.Б не замкнут, одна1ю информа" ция о нем хранится в ОЗУ (рис. 15.96). Ш/<. □бСn d) Рис . J5.9 Внутристанuионное соединение: а) о nределение вызова от абонента; б) nосыл­ ка вызова; в) разговорное состояние После получения от вызываемого абонента сигн ала ответа. ко• торый во-спринимается в компле1пе КПВ , формируются команды на подключение ШI( к абонентским линиям и образование разго­ ворного тра1{та. При этом соединительные пути Аб.А-КПЗ и Аб.Б-КПВ размыкаются , а комш1екты освобождаются (рио. 15.9в) . Питание микрофонов ТА абонентов осуществляет ШК , КО• торый контролирует состояние АЛ и воспринимает сигнал отбоя. Исход я щ ее - с о единение. При установлении исходяruе• го соединения первый этап - подключение линии абонента 1< П Н Н и набор номера осуществляются аналогично выше описанн ому. В результате анализа набранного номера определяются направ• ление к другой станции . и ее код, а также выбирается свободный комплект исходящей соединительной линии ИКСЛ в выбранном направлении . Далее отыскивается св.ободный соединительный путь между . л,инией вызывающего абонента и выбранным ИКСЛ. Ко• ординаты объектов выбранного соединительного цути записыва" GЕБ
rот-ся в ОЗУ. Да лее отыскивается соответствующий коду станции ча стотный (ЧПП) или батарейный (БПер) передатчик и устанав­ JIивается соединительный путь между выбранным передатчик о м и ИКСЛ (рис. 15.l0a). После этого на встречную станцию переда• БАЛ aJ ПepeCamlfllK oJ Рис. 15. 1О. Исходящее с оединение: а) определение вызова, прием и передача цифровой инфоn• мации; б) разговорное состоян.ие ется цифровая и управляющая информация по исходящей линии под управлением программы передачи ц ифро вой информации и сигналов управлен-ия. После передачи всех сигналов на встречную станцию и приема сигнала «Ответ абонента» размыкаются соеди­ нительные пути: Аб.А-ПНН, ИКСЛ-передатчик и замыкается соединительный путь Аб.А-ИКСЛ (координаты которого храни­ лись в ОЗУ), благодаря чему устанавливается разговорное со­ стоян ие (рис . 15.106) . Со,стояние линий вызывающего и вызывае­ мог о абонентов контролируется в И КСЛ. Входящее соединение. Сигнал входящего вызова с другой АТС восп ринимается в комплекты входящей соединит~ль- . ной линии ВКСЛ , которые периодически опрашиваются в соот­ ветствии с программой опроса. В результате анализа принятого сигнала определяется тип АТС, с которой получен сигнал занятия. Если это АТС коорд инатного типа, то вь~бирается свободный час­ тотный приемник ЧПП и устанавливается соединительный путь ВКСЛ-ЧПП (рис. 15.lla). В случае поступления сигнала заня­ тия от АТСДШ такой путь устанавливать не надо, так как цифры набора номера принимаются непосредственно в ВКСЛ. После приема все:Х сигн алов, необходимых для установления соедине­ ния, программа обработки вызова анализирует их. Если установ­ лено, что соединен ие направлено к абоненту данной опорной АТС. то необходи ·мо определить номер вызываемого абонента и . место его включения в БАЛ. Затем выбирается свободный соединитель­ ный путь между линией вызываемого абонента и ВКСЛ и коор­ динаты этого · пути записываются в ОЗУ. После этого выбирают- 569
ся свободные комплекты КПЗ · и КПВ, проверяется наличие св~с бодных соединительн:ых путей между линией вызываемого абос нента и КПВ и между ВКСЛ и КПЗ для посылки соответствую• щих сигналов в ТА абонентов (рис. 15.116) . Как только вызыва~◄ бАIТ бtЛ ~ 1/ПП а; БАЛ --- rf/ бАЛ 5СЛ rfJ Рис . 15.11 . Входящее соединение 'lep erJam- чu;< э, ~ □ 1;:.' lf:, ?. d) Рис. 15.12. Транзитное соединение: о а) прием и передача; б) разговорное состояние ____, Приемнин ~ мый абонент ответит, что отмечается в КП В, соединительные пу• т и абонентская линия-/(ПВ и ВКСЛ-КПЗ, а также комплекты КПВ и КПЗ освобождаются. После этого выбирается соедини­ тельный путь между линией вызываемого абонента и ВКСЛ (рис. 15.1 lв) и устанавливается разговорное состояние. Состояние ли• ни й абонентов контролируется в ВКСЛ . Транзитное с о ед и не ни е . В процессе установления сое­ динения ВКСЛ пери0дически опрашивается. Как только буде 11 о б наружен сигнал занятия по входящей линии, образуется соеди­ нительный путь ВКСЛ-приемник (рис. 15.12а). Приемник произ ­ вод и т пр.Нем цифровой информации. Затем эта информа!:J.ИЯ пост;r.- 57Q
пает в ОЗJ1 ЭУМ. в · соответствии с принятой информаци е й опре­ деляются направление и свободный И КСЛ в этом направлении, а таt{Же соединительный путь от ВКСЛ к ИКСЛ, координаты ко­ торо го запоминаются в ОЗУ . Затем устанавJJ.ивается соединитель­ ный путь от передатчика к ИKCJJ. После передачи информации образ уется соединительный путь между ВКСЛ и ИКСЛ. На АТС состояние линий, между которым и установлено · сое­ дине ние, контролируется Ш /( при внутристанционных соедине- 1шях и комплектами соединительны х линий при исходящих, вхо­ дящих и транзитных соединениях. Для того чтобы выявить сиr­ нал отбоя, поступивший от одного из разговорных абонентов, в УУ устанавливается специальный определите ль сигналов отбоя (О отб) (см. рис . 15.6). Этот определитель периодически опраши­ вает Ш!(, ВКСЛ и И!(СЛ . При появлении сигн--ала отбоя в одном из комплектов Оотб определяет номер этого комплекта и выдает в центральный процессор запрос на выполнение программы от­ боя-. Назначен.ие этой программы состоит в rом, побы отметить в ЗУ ЭУМ свободными те объекты коммутационной системы, ко­ торые были заняты в данном сое.диненни. [{онтроль за состоянием оборудования Квазиэлектронные АТС работают в реальном масштабе вре­ мени и не могут иметь перерыва в своей работе. Поэтому к на­ дежности оборудования АТС предъявляются жесткие требования. Интенсивность отказов, приводящих к прекращен,ию хотя бы ОД.­ наго из видов связи для одного источника нагрузки, должна быть I0-4 - 10-5 отк/ч, а суммарное время простоя для всех источников нагрузки должно быть не более двух часов в течение сро ка службы . Такие высо1ше требования по надежности и полная централ и­ зация управления требуют быстрой локализации отказавших при­ боров. Поэтому в состав программного обесп е чения входят конт­ рольные программы, обеспечивающие выключение поврежденных приборов на время устранения повреждения, и диагностические программы, которые способствуют сокращени·ю времени обнару­ жения повреждений и своевременному выяснению 1-Геисправн0го оборудования. Система контроля и диагности1ш оборудовани·я КЭА ТС пред­ ставляет собой совокупность программных и аппаратурных средств, обеспечивающих своевременное обнаружение неисправ­ ностей, блокировку и выключение неисправн:ого оборудования , определение места и характера поврежд_ения. Предусматривается оперативный и тестовый контроль . Оператавн.ый к.он.траль преду­ сматривается двух видов: оперативный аппаратный контроль пра­ вильности работы оборудования и оперативный контроль выпол­ нения управляющих программ. АппаратнЫ,Й контроль проверяет состояние обор.уд0вани.я непрерывно в течение всего времени функционирования, обнаруживает неисп_равность в момент ее 571
возникновения, осущеf::твляет диагностический доступ к неисправ ­ ным устройствам. Оперативный контрол ь выполнения управляю­ щих программ в процессе установления соединен ия заключается в использовании программных и логических методов к о нт рол я . Пр ограммн ы й контроль основан на контроле длительности выпо J 1 - нения отдельных операций и предупреждения «зацикливания >> программ. Логический контроль заложен в самих уп р а вл яющих программах и предусматривает выполнение определенных уело• вий. Тестовый кон.траль осуществляется в отдеJJьные промежутки вре~:1ени, задаваемые про гр аммой в ременного расписания, заяв ­ кой оператора или программой оп ерат ивного контроля. Тестов ъ~й контроль позволяе т обнаружить н еисправности, которые не выяf3 • ле ны средствами оперативного контроля, определить место по в­ реждения, лок ализовать место неисправности, восстановить рабо­ тоспособн ость оборудования, проверить контролируемое оборудо• вание. Результаты диагностики выдаются обслуживаюшему пер­ соналу в виде записи на ленте для устранения неисправностей . Ремонт оборудования, как правило, производится путем замены неисправного типового элемента замены (ТЭЗ) . После каждой замены по заявке оператора выполняется тест, определ яющий правильность функционирования ,уст рой ства и указываюший на место неисnравност_и, если она не устранена. В осушествлении функций управления и технического обслу­ живания участвует система програм много о беспечения. Програм­ ма технического обслуживания записывается в З.У (накопитель) на магнитном барабане, э:rи данные переносятся в ОЗУ по мере не-­ обходимости. Основной функцией технического обслуживания яв­ ляется контроль состояния оборудования АТС. При выnолненин прогр а ммы техниче,ского обслу>1<11вания данные о состоянии раз­ личных устройств А те печатаются телетайпом и выдаются по ме­ ре поступления запросов от обс луживающего персонала. ~ --.., 15.3 . КВАЗИЭЛЕКТРОННАЯ АТС С 3АМОНТИРОВАННОй ПРОГРАММОЙ Структура коммутационной системы Оборудование КЭА те с замонтированной программой, эскиз ­ ный проект который разработан МЭИС, предназначено для пост­ роения опорных автоматических телефонных станций средней е м• кости, используемых на нерайон ир ованных и районированных се• тях с узлообразованием и без узлообразования, и рассчитано на совместную работу с АТС, де й ствующfrми на городских телефон­ ны.х сетях в .. настоя шее время . Емкость опорной АТС составляет 8000 номеров с предельной нагрузкой 0,175 Эрл на абонентскую ЛИfШЮ._ 572
Структурная схема КЭА ТС с за монтированной программой п риведена на рис. 15.13. Используемые в КЭА ТС регистры явля­ ются у1щверсальными и обслуживают все виды соединений. При с внзи с однотипными и координатными АТС регистры выдают и п ринимают информацию многочастотным способом. Лри свнзи с АК ишк !/про6ллющее ycinpoilcmdo {ЦУ!I и flY!IJ Рис. 15.13. Структурная схема КЭАТС с эзмоilтирован• ной проrраммой декадно-шаrовыми АТС регистры принимают и выдают декадные импульсы набора номера батарейным способом. Питан .ие микро­ _ фонов телефонных аппаратов абонентов КЭА ТС осуществляется из исходящих и входящих шнуровых комплект о в (ИШК и ВШК). Электрические параметры абонентских и соединительных линий такие же, как для КЭА ТС с записанной прогр·аммой (см. табл. 15.1). При построении коммутационной системы и спользуются герко­ новые соединители 8Х8 с трехпроводной коммутацией и электри- ческим удержанием. . В квазиэлектронной АТС используются следующие трехзвен­ ные блоки: блок абонентских линий БАЛ с параметрами 2048Х 1024Х512Х512; блок соединительных линий БСЛ с пара­ метрами 512Х512Х512Х512; блок регистрового искания ВРИ с параметрами 512Х256Х 128Х64. Концентрация телефонной наг­ рузки в КЭАТС осуществляется блоками БАЛ, а блоки БСЛ сме­ шивают нагрузки от различных блоков БАЛ и распределяют ее по направJiениям . Таким образом, блоки БАЛ строятся с концен­ т рацией, а бJ101ш БСЛ без t<онцентрации и расширения. Развитие емкости АТС осуществляется за счет установки тре• буемоrо количества бло1юв БАЛ и БСЛ. Квазиэлектронная АТС средне·и емкости строится таким образом, что I<аждому блоку БАЛ соответствуют один блок БСЛ и один блок ВРИ . Входь1 и выходы БСЛ разделены на две группы. В первую группу входов 573
включаются исходящие шнуровые комплекты И ШК от каждого блока БАЛ. Следовательно, эта группа входов при емкости АТС 2048 номеров используется для включения 256 И ШК от одного блока БАЛ. При емкости АТС 4096 номеров в первую группу вхо­ дов каждого из двух вел включается также 256 комплектов ИШК по 128 из каждого блока БАЛ и т. д. Во вторую группу входов блока Бел включается 256 входя• щих соединительных линий . При увеличении емкости АТС пропор• цио-нально увеличивается количество в ходящих соединительны1 линий вел. При емкости 8192 номеров возможно включение ДО 1024 вел. Входы блока БРИ также ·разделены на две группы . В первую группу входов включают ся И ШК, а во вторую группу _ входов - комплекты входящих соединительных линий:. При емкости АТС 2048 номеров во входы блока БРИ вклю чаются 256 ИШК и 256 вкел. При увеличе нии емкости АТС это количество комплек­ тов соответственно увеличивается. В первую группу выходов блока БСЛ включаются входящие шнуровые комплекты ВШ К. Эта группа выходов разбивается на направления по числу блоков БАЛ. Количество ВШ К между од· ним БСЛ и БАЛ в зависимости от емкости АТС изменяется от 256 при N =2048 до 64 при N=8192. Во вторую группу выходов Бел включаются исходящие со­ единительные линии ИСЛ . Эта группа выходов допускает образо­ вание 32 направлений по 8 выходов в каждом. Количество напра _в­ лений ограничено общим числом выходо в БСЛ. Параметры коммутационной системы (Ке) рассчитаны таким образом, чтобы получить использование соединительных линий и приборов КЭА ТС близки:\-1 к использованию их в полнодоступных пучках. Полученные параметры блоков БАЛ, БСЛ и БРИ обеспе­ чивают использование промежуточных линий, равное 0,7. Структура управляющего устройства Управляющее устройство в КЭА ТС является централизован­ ным, программным. По способу записи программы оно представ­ ляет УУ с замонтированной программой, при котором процесс установления соединения определяется схемной (замонтирован­ ной) логикой, и программа работы АТС не записывается в запо­ минающих устройствах, а выполняется за счет определенных со• единений между различными узлами программного устройства. Оборудование управляющего устройства делится на две ос новные части: периферийное и центральное (рис. 15.14). Периферийное оборудование, образующее периферийные управляющие устройст­ ва (ПУУ), включает в себя блоки, непосредственно связанные с коммутационной системой, линейными и станционными комплекта• ми, регистрами. Периферийные управляющие устройства обслу• живают, как правило, часть коммутационного оборудования и предназначены 8ЛЯ передачи сигналов управления и информации 574
И Ш К - 2 5 6 Б А Л I Б С Л I С е к ц и я С е к ц и я f 8 J 2 1 5 8 3 2 О А Л ' о в к с л ' П / J ~ Р и с . 1 5 . 1 4 . С т р у к т у р н а я с х е м а J / J / с э а м о н т и р о . в а . к , и о й п • р о г р а м м о й с , ,
о состоянии комм утационной системы КС между центральными управляющи,vIи блоками и КС. Кроме того, ПУУ выполняют функции согдасования по частоте следования и мощности сигна­ лов управл ения и взаимодействия между /(С и центральными блоками. В состав ПУУ КЭАТе входят определители объектов КС (вхо­ до в, выходов, п ромежут очны х линий): определители абонентских линий ОАЛ; определители промежуточных линий ОПЛ; определи­ тели к омплект ов соединительных линий ОИКСЛ (ОВКСЛ); опре­ дели тели регистров ОР; блоки включения коммутацион+1ых эле­ ме нт ов БВКЭ и схемы п одключения СП. Длп повышенIн1 надежности раqоты периферийных УУ исполь­ зует-ся блочный спосо б их построения. При этом периферийные блоки, с точки зрен ия обслуживания ими входов одного коммута­ ционного блока, делятс я на два типа . К первому относягся опре• делители входов и выходов КС, состоящие из нескольких незави­ симых блоков, 1<ащдый из 1<оторых обслуживает входы и выходы тоJiько одного ко ммутационного блока. Так , в блоке БАЛ ем­ костью 2048 линий определитель абонентских линий с остоит из восьми определителей, каждый из которых обслуживает 256 ли­ ний . Ном е р блока емкостью 256 линий определяется с помощью общестанционного опред е лителя ОАЛ' на 32 со стояния. Опреде­ литель входящих линий ОВКСЛ состоит из восьми определите­ лей, ка ж дый из которых обслуживает группу из 32 ВСЛ. Номер группы ВКСЛ опр е деляе т ся с помощью общестанционного опре• делител я ОВХСЛ' на 32 состояния. Периферийные блоки второго типа представляют блоки, о бслу­ живающие все входы коммутационной системы, при этом каждый блок обслуживает только ч асть оборудования КС. К ним относят­ ся: секционные определители промежуточных линий и выходов ОПЛ, осуществляющие обусловленное искание соединит е льного пути между заданными входом и выходом коммутационной систе­ мы в пределах одной секции; секционные блоки включения ком­ мутационных э леме нтов БВКЭ, предназначенные для включенин гер коновых реле разговорного тракта при установлении соедине­ ния в пределах одной секции. На рис. 15.14 показано периферий­ ное оборудо ва ние для Ате емкостью 2048 номеров. С екцион ный способ постро ен ия периф е рийных УУ заключается в следу ю ще м. В коммутационной системе выделяется часть ком­ мутационного оборудования ( сек ция), связанная только с .одной или несколькими из т 1 про межуточ ных линий между звеньями А и В . Любому входу комм утационн ой системы оказываются доступ­ ными т 1 или меньшее ч исл о секций . Коммутационное оборудова­ ние разных секций не свя з ано между собой, и так как для каждой секции выделено свое периферийное УУ, то УУ КЭА те представ­ ляет соб ой т 1 независимых периферийных УУ, каждое из которых у~равляет только частью коммутационного оборудования: . В этом случае выход из строя · периф е р ий ного .УУ одной секции не нару• 57б
шает рабо:у всей АТС, а только ухудшает качество обслуживания с оединении, увеличивая вероятность потерь в ЧНН. При поступлении вызова на вход того или иного коммутацион­ н ого блока его определитель оты скивает вход, по которому посту­ пил вызов, и выдает сигнал запроса в программное устройство . С оединительный путь между заданными входом и выходом выби­ рае тся одновременно всеми секционными определителями. Про ­ грамм ное устройство выбирает одну из секций и выдает сигнал на вклю чение коммутационных элементов в БВ!(Э . Периферийные управляющие · устройства работают независимо друг от друга под действием сигналов , поступающих из централь­ ных устройств. При развитии емкости АТС одновременно устанав ­ ливаются коммутационные блоки и их периферийные управляю ­ щие устройства. Такое построение дает возможность избежать установ ки избыточного оборудования УУ при неполной емкости АТС и в т,о же время сохранить принцип централизованного уп­ ра вления. Разделение коммутаци он ного оборудования на се1щии и нали­ чие в соответствии с этим секционных периферийных ПУУ, а так­ же выделение в определите лях входов и выходов [(С блоков, об­ служивающих линии только одного блока, позволяют повысить надежность работы УУ, так как, во-первых, при выходе из стр оя УУ одной секции работа всей станции не нарушается, а только ухудшается качество об служивания соединения; во-вторых, при выходе из строя определителя входов одного из блоков лишаются связи только те входы, которые включены в данн ый блок. К блокам централ ьн ого упр а вляющеrо ус тройства относят ся: определитель номера блока абонентских линий О АЛ', предназн а­ ченный для выбора определителя входов данного блока; определи : тель номера блока входящих комплектов соединительных линий ОВК СЛ, предназначенный для выбора определителя · входов дан ­ ного блока; определитель блока НШ!( ОН ШК; определитель но­ мера блока регистров ОР'; определитель номера секции ОС' , обес­ печив ающий выбор одной секции для установления данного со­ единения; программное устройство ПУ, управляющее работой всех блоков по замонтированной программе. На рис. 15.14 состав обо­ рудования ЦУУ приведен для АТС емкостью 8000 но м еров . . Поскольку центральные блоки являются общи~,1и для , всеи станции, для обеспечения надежной работы УУ они резервируют­ ся. Основные и резервные блоки могут переключатьс я после каж­ до го соединения, а та юке при невозможно с ти установления со­ едине ния за отведенное для этого время вследствие неисправности в одном из блоков. Процессы установления соединений Абонентам КЭА ТС представляются следую щие о сн овные виды свя зи: вну тренняя связь между абонентами своей станции; ~схо­ дящая связь к абонентам других станций в пределах местнои се- !9 Зак. 311 577
ти; входящая автоматическая международная, междугородная и внутризоновая связь; исходящая полуавтоматич еская международ­ ная, междугородная и внутризоновая связь; исходящая связь к вспомогательным и справочно-информаuионным службам. Все виды соединений устанавливаются в два этапа: 1) внутристанционное соединение: подключение линии вызывающего абонента через блок БАЛ 1, ИШК и И Ш !( через бло-к БР И к свободному и доступному рtги­ ст,ру; подключение ИШК через блоки БСЛ и БАЛ к линии вызывае­ мого абонента; в межблочные линии между БСЛ и БАЛ включе- 1ш ВШК; 2) исходящее соединение: подключение линии вызывающего абонента через блок БАЛ 1, ИШК и ИШК через бло1, БРИ к регистру; подключение И ШК через блок БСЛ к исходящему комплекту соединительных линий И КСЛ; 3) входящее соединение: подключение входящего комплекта соединительной линии к В!(СЛ через блок БРИ к регистру; подключение ВКСЛ через блоки БСЛ и БАЛ к линии вызывае­ мого абонента. Установление соединений в два этапа позволяет существенно уменьшить нагрузку на управляющее устройство УУ и, следова­ тельно, снизить требования к его быстродействию. Абонентам КЭА ТС предоставляются следующие дополнитель ­ ные виды обслуживания (ДВО). 1. Сокращенный набор но-мера наиболее часто вызываемых або­ JJентов сети. Этот вид обслуживания применяется для кнопочн1,1х телефонных аппаратов. Сокращенный номер, набираемый абонен­ том, пересчитывается приборами АТС в полный номер абонента , и устанавливается соответствующее соединение. 2. Сопровождающий вызов предоставляется абонентом КЭА ТС только при внутристанционной связи и позволяет направлять вы­ зовы, поступающие на аппарат отсутствующего абонента, на дру ­ гой телефонный аппарат, где в данный момент находится вызы­ ваемый абонент. 3. Автоматическое отключение тет~фонного аппарата. Этот вид обслуживания позволяет предотвратить на некоторое время по­ ступление входящих вызовов к абоненту. При этом входящие вызо­ вы к абоненту, у которого отключен телефонный аппарат, не по­ ступают, но для абонента сохраняется право пользования исхо• дящей связью. 4. Передача входящих вызовов на бюро поручений. Этот ви.1 услуги позволяет направить входящие вызовы на бюро поручений на время отсутствия абонента . Телефонистка бюро поручений при, . 578
нимает поручение от абон-:нта и сообщает ему свой номер. Д л и оr­ каза от этой услуги абонент должен набрать код отказа. 5. Автоматическая пе р еда 1 Iа вы -:. овi:! на другой теле ф онный ап­ парат при занятости вызt,Iвае"'1оrо ,эбонента. Этот вил обслужив 11- ния предоставляется отд е льным аб u нентам у•~реждений, линии ко ­ торых включены в КЭАТС, и rюзволяет автоматически пер е к.11<,­ чать вызов н а первый свободный номер списка при занятост и в1.~­ зываемоrо абонента. В списке может быть до пяти номеров. Есл;r первый абонент списка зс1нят, то осушествляется проба линии СЛ\'· дующего по списку абонента. Если нет ни одного свободного або­ нента в спr1еI<е, вызывающему абоненту посылается зуммер «Заня­ то». Абоненты, находящиеся в списке, не должны иметь права 11 а передачу вызова на другой номер . 6. Конференц-связь. Этот вид услуг организуется в пре делн одной станции. Количество участников - 3-4 человека. П о сл ~ набора абонентом - организатором совещания - кода услуг:, конференц -связи и номеров участников совещания УУ КЭА ТС подключает линию абонента - органи затора совещания - после­ довательно к линиям абонентов - участников совещания - через комплект конференц-связи /(КС. Освобождение комплекта /(КС 11 нарушение конференц-связи осущестnлнются после отбоя абоне11 - та - организатора совещания. Если во время совеща н ия оп.ин и з участников повесит ми~<ротелефонную трубку, то УУ осв о бождает линию этого абонента, не нарушая r<онференц-сnязи. В качестве основной элементной базы в управляющем обор у .'l а· вании КЭА ТС используются интеrральн1.,Iе микросхемы (ИМС) 1.:с ­ рии 155, в настоящее время состоящей из 14 модифи1<аций. и ~­ пользование ИМС для построения У~1 позволяет уменьшить ма с­ су, габариты и потребляемую мощность оборудования, повысит h его надежность. Кроме того, применяются транз и сторы и полупр о ­ водниковые диоды. Поскольку функционирование систе ~1ы во м н о ­ гом определяется надежностью применяемых эле м ент о в, испол t, ­ зуются кремниевые полупроводниковые приборы, и 1v1еющие бол ее высокую устойчивость 1< тепловым воздействиям. Д л я построен ия схем комплектов соединительных лин и ~"~ нсп о.:II,зу ются rерконовые реле. Напряжение питания 60 В ± 10% КЭ А ТС получает от акку­ мулято,рной батареи, работающей в буферном р е жиме с выпрями­ тельными устройствами. От аккумуляторной батареи н:щряжение 60 В подается на шины питания и на стативы 1<оммутационноrо оборудования. Для питания устройств аппаратуры коммутацион­ ного и управляющ е го оборудования требуются пониженные гра­ д а ции напряжений, поэтому на стативах устанавливаются вторич­ ные источники питания ВИГ1, преобразующие лостоннное напря­ жение 60 В в постоянное стабилизированное напрнж е ние меньш е i1 ве.пичr1ны . Установка ВИП на стативах совместно с питаем о й ап­ паратурой обусловлена ум е ньшением в этом сJIучае падення на ­ пряжения на полводящих проводах и, следовательно, улучшеш1 е м стабилизации выходного напряжения ВИП. 19* 579
15.4. ЭЛЕКТРОННЫЕ АТС В настоящее время ведутся большие исследовате л ьские раба ◄ ты по созданию электронных А те и электронных станц и й для коммутации телеграфных каналов. В разработк а х наметилось два направления создания ЭА те и станций абонентского телеграфа~ с . пространственным и импульсно-временнь1м разделением кана• лов. Основная трудность в создании электронных А те с прострав• ственным разделением каналов заключается в отсутствии высоко• надежного, обладающего требуемым качеством, дешевого элек• тронного контакта, способного конкурировать по свонм технико• экономическим показателям с электром ехани чес кими и герконовы­ ми контактами. По этой причине в данное время имеются АТС с пространственным разделением каналов сравнительно небоJJьшой емкости ( 100-300 абонентских линий), которые используются в основном для внутренней связи предприятий и учреждений Принципы построения коммутационных систем и управJJяющих устройств электронных АТС с пространственным разделени1с:м ка• наJюв такие же, как в квазиэлектронных АТС. Однако следует. учитывать, что эJ1е1пронный контакт для коммутации разговор• ного тракта по своим э J 1ектрическим пар аметрам уступает герко• новому контакту , поэтому его параметры накладывают ограниче• ния на емкость А те. Чем выше I<ачество канта 10-а, тем б6J1ьшую е мкость может иметь ЭА ТС. В электронн ой АТС с нмпульсно-вре­ меннь1м разделением каналов элементы коммутационной системы работают в режимах разных временнь1х каналов, что п озвол яет одновремено устанавливать несколько соединений через одни и те же коммутационные элементы. Это приводит к повышению ис­ пользования коммутационной системы, а следовательно , к ул у ч­ шению ее экономических показателей при со хранении тр ебуемого кач ес тва тракта передачи информации. Рассмотрим экспериментальную эл ектронную АТС ш1 НЮ но• меров с и м пу л ьсн о - време нн ь1 м спос обо~1 разделения каналов, раз­ работанную ЛОНИИС. Станция п редназначена для внутренней связи 100 абоне;~т ов по деопи станционным (шнуровым) каналам . Каждому каналу пр11сванвается импульсная серня в определенноv. вр е менном полож ении, которая вырабатывается обшестанционным юшульсным генератор ом . С помощью элеrпронных 1<онтактов Э!( все абонентские л1rш1и получают выход на общестс1 нuи онный и:-.-1- пульсный тра1п ОИТ. Соедин е ние дnух абонентскнх линий дм1 об ес печения телефонного переговора осуществляется при синхрон­ но :v1 за мык ании их ЭК в одном из 10 времен1-1ь1х положений. Пре­ достав ле нны й для соединен ия канал (имп ут-.сна:~ сер1:11) сч 1пает ­ ся заняты~i и не v.оже т быть нспользован для другого с ое динения. Для управления установлением соединения на станции предусмот­ рено управляющее устройство, а для приема импульсов набора но­ мера - регистры. На станции использован обходный принцип установления со единения. 580
Структурная схема электронной А те с импульсно-временнь1м способом разделения I<аналов пре д ставлена на рис. 15.15. В со­ став ее входят: абонентские комплекты АК; общестанционный и м­ пуль сный генератор ОИГ; определитель або-нентских линий ОАЛ; искатель свободных каналов ИСК; запомннающи е устройства ЗУ-А и ЗУ-Б; комплекты каналов КК с I по Х: пробное устро й­ ство ПУ; сигнально-вызывное устройст во СВУ и блок питания БП. Все узлы, представленные на рис . 15.15, кроме абон е нтских ко м п­ лектов, являются общестанционным и и рассчитаны на полн у ю ем­ кость станции . Рассмотрим назначение и принцип дейст-вия отдель­ ных узлов эд те. Общестакционный tt Аmульскый ге1-tератор О ИГ предс т авл яет собой источник десяти импульсных серий, следующих с частотой /1-10=8 кГц и сдвинутых по времени одна относи т ельно др у гой. Период следования импульсов каждого канала Т = 125 мкс. Вре­ мя, отводимое на один канал, T/n= 125/10= 12,5 мкс, где п - число каналов . Длительность импульса принята ти= 10 мкс, дли­ тельность защитной паузы t3 =2,5 мкс. Генератор имеет десять отдельных выходных зажимов, с кото • рых снимаются десять импульсных серий, и один общий выход, на который пост упают все эти серии . Абонентские комплекты АК соединяют абонентск н е линии со станционными устройствами. В состав АК входят: устройства раз­ говорного тракта, преобразующие токи разговорной частоты в ам­ плитудно-импульсномодулированный сигнал общест анционноrо им­ пульсного тракта; импульсные модуляторы и демодулнторы, а так­ же электронные контакты ЭК. Кроме того , в АК имеются: ряд коммутационных устройств, предназначенных для передачи сигна­ лов нз СВУ; ретрансляции импульсов набора номера в регистр; передачи сигналов в абонентский определитель и в пробное устройство; подачи сигналов отбоя; приема сигналов из заnо м и­ наюшнх устрой-ств ЗУ-А и ЗУ-Б . Определитель абонектскuх линий ОАЛ принимает сигнал вы• зова от вызывающего абонента и передает инфор м ацию о его но• мере и о временном положени и канала, предоставлен н ого для с о­ единения , в запом ин ающее устройс т во ЗУ-А . Оnре д"е лител ь ОАЛ представляет собой матр ицу и з 100 схем со впа де ния, каждая и з которых связан а с соответствующим або­ н ентским комплектом и выход а ми оп ределителей десятков и еди­ ни ц. О пределители п редставляют собой триггерные двоичны е счетные схемы с дешифраторами на 10 выходов каждый. Работа­ ют они от общестанцищ1ного импульсного генератора через дели­ тель частоты. Непрерывная работа определителей обеспечивае! поочередное опробование всех схем · совпадения матр а uы. Полныи цикл опробован11я составляет 100 мс. О п р ед ели тель абонен тских линий имеет общий н ход, связан­ ны й с и с кателе"J свободных канало в ИСК, !{уда rтоп у пает серия им пульс ов · одного и з свободных каналов. Этими И .\шу;1ьса~ш rтод- 581
г - - - д / ( 1 7 8 1 r : ш п с н о е 1 + 1 1 _ J l l p o f J o o y i J o p . J t C a н ц я у O O Щ I L U , • f l [ / J i . ' t l O O p н , ; / l j . l ! M f l l / Л b C l / / , ' / L m p a ! r m и i 1 Т 1 1 0 \ [ i J t l N U Ц Ц 1 1 0 1 . д e c я m ! f / f , - - - - - - - - ~ ! _ _ _ _ _ , . - - - - ' - - - - - - , . , . , · = - - - . . L . . . ' - - t - - - - ' - ' = _ ; _ ; : : ; Р и с . 1 5 . 1 5 . С т р у к т у р н а я с х е м а Э А Т С с и м п у л ь с н о - в р е м е н н ь 1 м с п о с о б о . м р а з д е л е ; н . и я к а ~ а л о в
го т авливаются к открытию клапаны К 1 -К0 и К' 1 -К'о во времен­ н 6 ii позиции данного канала. В момент совпадения сигналов вызова из АК и опробовании определителем схемы совпадения, соответствующей номеру данн о ­ го АК, открываются клапаны определителя, соответствующие циф­ рам десятков и единиц абонентского номера. Благодаря этому ин­ фо р мация о номере вызывающего абонента во временной позиции свободного канаJ1а поступает на запоминающие ячейки ЗЯ зап о ­ минающего устройства ЗУ-А. После передачи информации а ЗУ-А определитель вызова будет опробовать другие схемы сов­ падения. а на его вход поступит серия импульсов следующего сво­ бодного канала. Следовательно, о.н поочередно предоставляет для соединения свободные 1<аналы вызывающим абонентам . Искатель свобод1-tых /\аналов ИСК предназначен для выбора свободного временнбго канала (свободной серии импульсов). На вход искателя через схему Запрет поступают импульсы от общего выхода общестанционного импульсного генератора. На входе ИС!( будут присутствовать все серии, если ни один из каналов не занят. В случае занятости ка1<ого-либо канала серия импульсов соответ­ ствующего занятого канала поступает на второй вход схе\1Ы З а ­ прет, благодаря чему эта серия снимается с входа НСК. На вых о­ де ИСК выдается в данный момент только одна свободная серич. Следовательно, только один канал подготовляется для соединении. Ка1< только эта серия (канал) будет занята, она одновременно бу­ дет снята с входа ИСК, на выходе которого автоматически по­ явится следуюшая свободная серия (канал) . Если во время поступления вызова от абонента все каналы бу• дут заняrы, то ему посылается сигнал «Занято» из абонентского комплекта /{олтлект канала /(/( предназначен для удержания ,1_анной се­ рии импульсов (канала) на протяжении времени ус rановления со­ единения и разговора абонентов. Каждый комплект работает тою, ­ ко в одном из временнь1х положений в соответствии с присвоенной ему серией импульсов. На выходе комплекта канала лрисвоеннаи ему серия импульсов появляется только в том случае, если такан же серия имеется на общем для всех комш1ектов входе. Комплект удерживается по проводу удержания У, н;;~ котором буд~т присут­ ствовать серия данного канала в течение в,~ t:го времени установле­ ния соединення и разговора. С выхода К/( серия импульсов да н ­ ного канала поступает на запоминающие устройства ЗУ-А и ЗУ-Б. Комплект канала освобождается □ осле исчезновения серии на проводе удержании, что имеет место при отбое со стороны або­ нента. или при освобождении регистра в случае занятости лини и вы з ываемого абонента. После освобождения КК на его выходе ис­ чезает импульсная серия; что приводит к выключению соответст­ вующих заломинаюших ячеек в ЗУ-А и ЗУ-Б lf закрытию ЭК в абонентских ко~плектах, т. е. к разъединению соединени)t, б83
•• Заполщнающuе устройства ЗУ-А и ЗУ-Б преп.назначены n.ля запоминания информации о номере линии вызывающего (ЗУ-А) и вызываемого (ЗУ-Б) абонентов, а также о временном положе­ нии импульсной серии (канала), предоставленной для соединения . Основным их элементом являются запоминающие ячейю1 ЗЯ десятков и единиц абонентского номера, выходы которых образу• ют матрицу из 100 схем совпаn.ения. Выход каждой схемы совпа­ дения связан с абонентским комплектом . Каждая запоминающая ячейка способна запоминать серию импульсов оп.нога или оn.но­ временно нескольких каналов. Запоминающие ячейки, соответст­ вующие номеру линии вызывающего абонента, включаются в мо­ мент поступления из определителя вызова импульсной серии этого канала. Получив на входе серию импульсов, запоминающая ячей• ка автоматически выдает эту серию со своего выхода и удержи­ вается во временной позиции соответствующего канала сиrна·лом из комплекта данного канала. После включения ячеек п.есят1<ов и единиц в мат;Jице ЗУ-А работает схема совпадения, которая обеспечивает выдачу серии импульсов этого канала на ЭК або­ нентского комплекта, благодаря чему линия абонента подключа• ет<:я к общестанционному импульсному тракту ОИТ. Запоминающие ячейки в ЗУ--Б управляются сигналом из ре• гистра через клапаны К 1 -!(0 и К' 1 -!('0. Эти клапаны пропустят информацию из регистра только в том случае, если линия вызы• ваемоrо абонента свободна, о чем свидетельствует сигнал на вхо­ де клапанов из пробного устройства ПУ. В остальном работа ЗУ-Б аналогична работе • ЗУ - А. Запомннающее устройство ЗУ-Б обеспечивает выдачу серии импульсов канала, который предоставлен для соединения, в АК вызываемого абонента. Вы• ключение запоминающих ячеек в ЗУ-А и ЗУ-Б происходит п ос• ле освобождения канала. Регистры Рег предназначены для приема информации о номере вызываемого абонента и запоминания на некоторое время времен­ ного положения канала. Блок регистров состоит из регистрового искателя, трех реrист• ров и схемы типа ИЛИ. Регистровый искатель обеспечивает одно­ временно занятие от оп.ной и той же серии (канала) только одно­ го регистра и блокировку его на время установления соединения. Регистр принимает импульсы набора номера и выдает предостав­ ленную ему импульсную серию на два из 20 выходов схемы ИЛИ, что является информацией о номере дес·ятков и единиц линии вы­ зываемого абонента. Эта информация поступает одновременно в пробное устройство ПУ и на запоминающее устрой~тво ЗУ-Б. Если линия вызываемого абонента свободна, то ЗУ-Б примет эту информацию, запишет на соответствующие запоминающие ячейrш, после чего серия импульсов канала, по которому обеспе­ чивается установление соединения, выдаекя на Э!( в АК вызы• ваемого абонента. Во время набора номера регистр выдает на провод удержания импульсную серию подключенного к нему канала. Регистр осво• . J84
бождается автоматичес ки через I мс по: ле оконqания набора но­ мера либо через определенный интервал в случае задержки набо ра номера. Пробн,ое устройство ПУ осуществляет пробу на занятость ли ­ нии вызываемого абонента и представляет собой матрицу из 100 схем совпадения с общим выходом. Входы матрf!UЫ связаны с АК и с проводами десятков и единиц схемы ИЛИ блока регист­ ров. Серия импульсов канала, по которому устанавливается со­ единенне, появляется на общем проводе при поступпенни ее на соответствующие выходы ПУ из регистра и при отсутствии сигна­ ла занятости из АК. Если линия абонента занята, то после осво­ бождения регистра освобождается канал, а вызывающему або­ ненту посылается из АК сигнал «Занято». Сигналько-вызыв,юе устройство СВУ предназначено . для выра ­ ботки сигналов: посылки вызова, ответа станции, занятости, конт­ роля посылки вызова . В состав СВУ входят электронный генера­ тор и прерыватель, которые обеспечивают соответствующий харак­ тер посылаемых сигналов. Блок питания БП станции представляет собой выпрямитель. работающий от сети переменного тока и вырабатывающий все необходимые градации напряжения, предусмотренные на станции. Рассмотрим процесс установления соединения между двумя абонентами электронной АТС . Предположим, что вызов поступил от абонента 48. При этом в определитель абонентских линий ОАЛ из АК поступает сигнал (постоянный потенциал) в схему совпаде­ ния, соответствующую номеру абонентской линии . Во время on- po-ca данной схемы совпадения со стороны ОАЛ открывшиеся кла­ паны /(4 в группе десятков и !('8 в группе единиu пропускают им­ пульсы свободного канала в запоминающее · устройство ЗУ-А. Свободная серия импульсов выбирается искателем свободного канала ИС/(, который автоматически начинает выдавать следую­ щую свободную серию после того, как предыдущая серия будет занята. Под действием серии импульсов занятого п.ля соединения канала в ЗУ-А переключаются запоминающие ячейки ЗЯ4 и ЗЯ's, благодаря чему ИУIПуJJьсы пройп.ут в АК48 ва формирующее .устройство ФУ и далее на ЭК, управляя его работой. Одновременно серия импульсов выбранного канала через схе­ му ИЛИ поступает на общий вход комплектов каналов КК. Так как за каждым комплектом канала закреплена своя серия им­ пульсов, то сработает только комплект данного канала. На выхо­ де его начинает выдаваться серия импульсов, соответствуюш.ая этому каналу, которая затем поступает на запоминающие устрой­ ства ЗУ-А и ЗУ-В. Кроме того, импульсы поступают на провод занятых каналов и в схему Запрет. В результате указанная серия импульсов снимается с входа ИСК, а на его выходе автоматиче­ ски появляется серия импульсов еле.дующего свободного канала. С и гналом для удержания комплекта занятого канала является наличие импульсов данной серии на проводе удержания . На про­ воде удержания серия импульсов канала может поступать либо 585
от двух АК - во время разговора, либо от А!( вызывающего або­ нента и регистра - во время установления соединения. После включения ЭК в АК сигнал вызова, пост у пивший в матрицу опре­ дели теля , снимается. Один из регистров занимается одновременно с занятием кана• ла. Воспринимая импульсы набора номера, регистр выдает сери;п импульсов канала одновременно через схему ИЛИ и клапан1,1 К-К' на пробное и запоминающее ЗУ-Б устройства, а также на провод удержания. Номера проводов, на которых по является Cl:• рия канала, соответствуют цифрам десятков и единиц номера вы• зываемого абонента, например абонента 73. Если линия абонента 73 свободна, то эта серия из пробного устройства выдается на клапаны К7 и К'з в ЗУ-Б, в результате чего включаются запо• минающие ячеЙI{И ЗЯ 7 и ЗЯ' 3 . С этого момента в АК вызывае~юго абонента начинает поступать серия импульсов данного канала че­ рез ЗУ-Б и ФУ. Электронный контакт вызываемого абонента Hi.l• чинает работать синхронно с ЭК вызывающего абонента. Вызы• ваемому абоненту посылается вызывной сигнал, а вызываюшt:· му - сигнал контроля посылки вызова . После ответа вызываемо­ го абонента устанавливается соединение. При отбое со стороны любого из абонента исцезает импульс­ н;~я серия данного канала на проводе удержания. Комплект кан а ­ ла о свобождается, о чем сви.1.етельствует исчезновение импульс­ ной серии на его выходе и в запоминающих устройствах ЗУ-А " ЗУ -Б . Это, в свою очередь, приводит к закрытию ЭК в абонент­ ских комплектах и разъединению соединения. ГЛАВА 16 ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНОЙ СИСТЕ:М:Ы СВЯЗИ 16 .1 . ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ Интегральная (цифровая) система связи представляет с обМ1 авто• матизированную систему связи, в которой все виды перед ава е мо(~ информации представляются в единой цифровой форме. Такан система позволяет наил учши,1 образоТ1,1 унифицировать сеть по от­ ношению к различным в11лам п ередс1ваемо11 ннформаuии, т. е. ис• пользовать коммутационные узлы (стан1.1.ии) не толы(О 11ля тел~­ фонного сообщения, но и для передачи дискретных сигналов ог любых других источниr(ов информации . В системе исr1оль'1уются импульсно-временное разделение каналов на основе амПJ1иrудно­ импульсной модуляuин и кодово-импульсная модуляuия прн пере­ д аче сигналов по линиям связи. Управление и коммутация кана­ лов осуществляются с помощью эл ектронных средс тв. При это,1 предполагае тся, что аналоговый (разговорный) сигнал преобразу­ ется в дискретный сигнал и в форме ИКМ сигнала передается по сети [36]. 586
Система может быть и частично интеграл ь ной. В этом случае аналоговый сигнал преобразуется не на абонентской ступени а на более высокой ступени (например, на узло вых станциях, ~мею­ щих уплотненные линии). В интегральной системе аппаратура уп­ лотнения органически входит в аппаратур у коммутации, поэтому оба вида аппаратуры строятся по единым принцип а м и на одно­ типных элементах . Использование дискретного способа пе редач и позволяет сни­ зить требо ван ия к электрическим параметр ам электронных эле­ ментов, используемых для построения разгов орно го тракта, по сравнению с требованиями, предъявляемыми к эл ем ентам при передаче аналоговых сигналов. В интегральных системах предп о­ лагается использовать электронный способ управления установле­ нием соединений на базе устройств и методов вычислительной те х ­ ники. В крупны х узлах (станциях) коммутации для целей упра[J­ ления будут прнмен ен ы специализированные управляющие машн­ нъ1 , способные быстро обработать управляющую 11нформацию, Hl' · обходимую для установления соединения. Это открывает широкие возможно<:ти предоставления раз личным категориям аб онентов до­ полнительных видов обслуживания. Поскольку интегральная система связи будет вводиться посте­ пенно на уже существующих сетях, она должна быть приспособ­ лена для совместной работы с си<:темами станций, имеющими,ся на сети. Интегральная система обладает более высоки м качеством об­ служивания соединений, которое определяекя коммутационными возможностями узлов и станций сети, заложенными при проекти­ ровании системы, пропускной способностью, предусмотренными дополнительными видами обслуживания абонентов и рядом других факторов. Качество пер едачи информации в интегральной системе определяется в основном эле1арическими параметрами тракта пе­ редачи и·нформации, совершенством устройств син хронизации и используемыми способами повышения достоверности передачи. Для повыш ения надежности оборудования в инте~ральной си­ стеме предполагается широкое применение современных быстро­ действующих электронных элементов, выполненных на основе ин­ тегральных схем с высокой степен ь;о интеграции. 16.2 . ПРЕОБРАЗОВАНИЕ АНАЛОГОВОГО СИГНАЛА В системах с импульсной модуляцией информация передается в дискретной (прерывистой) форме. Б;rагодаря этому в общем тракте можно обра з о вать нес колько каналов, разделенных по вре­ мени. Процес-с дискретизации разговорного сигнала, рассмотре-н в разделе, где изJiожен принцип импульсно-временного разделения каналов. При этом предполагалось, что любой непрерывный сиг­ нал передавался рядом импул ьсов с частотой следова-ния , вдвое большей максимальной частоты передаваемого спектра , и ампли- 587
тудами, соотве11ствующими любым мгновенным значениям непре­ рывного сигнала. Однако достаточно передавать конечное число значений (уровней)' аналогового сигнала, поэто му после его ди­ скретизации амплитуду дискретного сигнала следует округлять до ближайшего уровня. Этот процесс назыв аетс5J алтли ту д ным кван­ тованием. На рис. 16.1 представлен амплитудно-квант ованн ый сигнал. При операции квантования по амплитуде, если а мпли ту да у на• ходится внутри интервала (у11.-Л/2 или у11.+Л/2), то в мес то им­ У пульса с амплитудой у пере да ет- 51------ ~ ' =' "- ___,.-- -~ ся импульс с амплитудой Yh (как *,______,~_, _...,., ______,_л это показано на ри -с. 16.1 пунк- J1---------+ --_,_____ тирной линией). Следов ательно , Ri------,,..,ч----+----+--"'1--- квантование представляет собой нелинейное преобразован!!е, в ре­ зультате которого мгновенно е 1 1 t значение сигнала у несколько из- jо11 !100 /101 1001 меняется (округляется), при этом допускается ошибка, которая бу­ Рис. 16 .1 . Преобразование аналоrово• дет те м меньше , чем м еньше шаг го сигнала квантования Л [36]. В результате квантования и м пульс с амплиту­ дой у преобразуется в импульс с амплитудой Y h , поэтому по линии связи достаточно передавать индекс (номер) того интервала ам­ плитуд, в который попадает вершина импульса . Индекс передается кодированным способом. На приемном конце по переданному коду индекса можно восстановить импульс с а м плиту до й Yh, т. е. с не· которой погрешностью восстановить мгновенное значение исходно­ го сообщения. Индекс k можно передавать по , линии свя зи различными спо­ собами, однако наибольшее распространение по лу чил способ, ос­ нованный на использовании двоичного кода . При этом число раз- • личных значений k принимают равным 2n, где п - целое числ о. Таблица 16 .1 ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЧИСЛА k В ДЕС ЯТИ Ч НОЙ И ДВОI I ЧНОй СИСТЕ М АХ Десятичная си стема I О 2 3 4 5 6 Двоичная систеыа j 0000 10001 10010 j 0011 1 0100 j 0101 1011 0 Посылка 1----1- --+ 1~-+- /--++ 1--+- - 1-+ - :i- j -++..... П р о dолжение табл. д<'сшнчная систеыа i t! \9 1() tI l2 Д~оичная система j \Jl l ! 1 1!'00 j 1(10] j 1010 j 1011 \ !](JO ПосыЛI{а j-+ -~:~1+---1+--+\+- +- j+---1 ++-- 588
В табл. 16.1 показана запись индекса k в десятичной и двоичной системах. Для того чтобы все двоичные числа имели одинаковое число разрядов, добавляют соответствующее число нулей пере.'1. числами, имеющими число разрядов меньше п. В третьей строке таблицы записаны кодовые 1<омбинации в виде токовых и бесто­ ковых по сылок . Поскольку каналы передачи разделены по времени, для осу­ ществления квантования а мплнтуд в групповом тракте на исхо ­ дящем конце устанавливается кодирующее устройство !(У - ко­ дер , а на входящем конце - декодирующее устройство ДК - декодер. На рис. 16.2 представлена схема, показывающая принцип Рис. 16.2 . Схема пе• редачи сигнала АИМ CU8ifl1Л АНМ- сиг11t1л ФttЧ преобразования аналогового сигнала в ИКМ сигнал и обратное преобразование ИКМ сигнала в аналоговый в одном направлении передачи. Каналы образуются по четырехпроводной системе. Система И КМ по ера внению с системой АИМ требует увели­ чения скорости следования импульсов в п раз и , следовательно, создания тракта передачи с полосой, в п раз большей. В то же время системы ИКМ обладают существенными преимуществами. такими, как высокая помехозащищенность, возможность уплотне­ ния пар не только высокочастотных, но и низкочастотных кабелей, высокая стабильность параметров каналов независимо от протя­ женности линии и др. Поэтому эти системы уплотнения находят все большее прим·енение. Для построения интегральной системы будет использоваться в соответствии с рекомендациям11 МККТТ аппаратура ИКМ со сле­ дующими пара'vlетрами: частота дискретизации 8 1<Гц, количество импульсов в кодовой группе 8, число импульсов для передачи сиг­ налов 7 или 8, число временнь1х каналов 32, из которых 30 - длн передачи информации , одп н - для целей синхронизации и один­ для передачи сигналов управления (общий канал сигнализации) . Для передачи информации в виде сигналов ИКМ по сети не­ обходим о иметь систе:-.,1у си нхронизации, которан доJiжна обеспе­ чить синхрониза ц ию по тактовой частот е и по L1,11клу . Снсте:ча сип ­ хооннзации по та1повоi'1 частоте общестанш1онных ичпульсных ге­ нераторов оиг должна выравн11вать скорость приема ннформа­ ШIИ, определяемую частотой ОИГ передающей станции, со ско ­ ростью коммутации, задавае;1,10й частотоi'1 ОН Г приеш-юй стан пи и. Синхронизация пь циклу должна обеспечить совпадение мо \1ентов появления сигналов сообщения в устройствах :<о~,iмутацин Эд ТС с ~- 10~1 енто'V! замыкания соответствующr-1х I<он т а1псв в разгоnорно:v1 тракте . Для синхронизации испо.1ьзуются различные способы, ко ­ торые рассматриваются в курсе «J\,1ногоканальная электросвязь». 589
16.3 . ОСОБЕННОСТИ ГРУППООБРА30ВАНИЯ В ИНТЕГР АЛЬН Ой СИСТЕМЕ Процесс преобразования аналогового (разговорного} сигнала в цифровой происходит в несколько этапов: дискретизация, кван• тование, кодирование и декодирование. На первом этапе аналого• вый сигнал превращаете~ в модулированные по амплитуде И'-f• пульсы, поступающие в групповой тракт, где импульсы разделя• . ются по времени. На втором этапе преобразования модулирован­ ные по амплитуде импульсы квантуются ограниченны~ · числом ступеней. На третьем эт апе квантованные импульсы кодируются, и каждая амплитуда импульса передается в линию в виде кодо­ вой гр уппы, содержащей токовые и бестоковые посылки. На последнем, '1етвертом, этапе принятая кодовая комбинация декодируется в импульс, амплиrуда которого соответствует ампли­ туде переданного импульса . В случае использования импульсно-кодовой модуляции в ЭА ТС этап дискретизации разговорного сигнала ~ожет выполняться схе­ мой коммутации. При этом аппаратура уплотнения совмещается с коммутационным оборудованием и, следовательно, _создается ед и­ ная система уплотнения - коммутации. На рис. 16 .3 показан возможный вариант схемы rруппообразо­ вания электронной тепефонной подстанции емкостью 1000 номе- !(У .....~ t * Исхаilпщ11е ел 81оiiящ11е ел Рис. 16.3 . Схема КС подстанции с импульсно -в ре­ меннь1м разделением каналов ров с импульсно-временньrм раздепением каналов и с уплотненны ~ ми по системе ИКМ соединитепьными линиями. Абонентские линии разделены на группы по 100 линий. Каж­ дой группе предоставляется один групповой импульеный тракт ГИТ, уплотненный по системе ИКМ 32 (или 24) каналами. Аб о­ нентская линия подключается к ГИТ посредством электронног о конт акта Э!(, открыва емо го во временной позиции предоставпен­ ного для соединения канала. Подстанция соединяется с опорно й 590
- станцией уплотненными соединительными линиями, чнсJJО которых определяется нагруз1<ой. Так, при трех исходящих и трех входя~ щих соединительных линиях может быть образовано до 72 (и ,1и 96) ' исходящих и в ходящих каналов . Все гр у пповые им nул1:~с ные тракты могу т быть скоммутированы с любой исходящей или вхо­ дящей соединительной линией посредством гр уп повых электронн ых 1юнтактов ГЭК. I--Ia исходящих соединительных линиях устанавJiи­ ваются квантующие и !{Одирующие устройства КУ, а на входящих линиях - декодирующие устро йства ДК. ДJiя соединения абонентских линий с канаJJами входящих илп исходящих соединительных линий предоставляются времен·ные каналы, одновременно свободные в соответствующих JJиниях и ГИТ, к которым подключаются абонентские линии. Выбор соот­ ветствующих каналов и у правление ЭК и ГЭК осуществляются управляю щi1УI ус тройством. Как видно из приведенной схемы гр у ппообр азоn:сни,1, в данной подстанции могут быть внутренние блокнров1<и из-за неудачного сочетания свободных временвь1х ка­ наJюв в упл отненных линиях и групповы х тракта _х . Так, если в группов о"1 тракте для вызывающего абонента имеется свободный временной канал i, а в исходящих соединительных линиях i-e ка ­ н ал ы заняты, то, несмотря на то, что в СЛ имеются свобод.ные другие временньrе каналы, абонент получит отказ в соединен иа или будет ожrшать освобождения !{анала i в одной из исходящи:< соединительных линий . Для устранения этого недостатка в сис~е­ мах с импульсно-временнь1 м разделением каналов вводят ступень вр1::,11енн6й к,0;111vtyтau,uu (рис. 16.4). Временная коммут ация заклю- г-----0117___ 1 I ПtrC . 1 г---- -- ж,/ -- --- L,f-, 1., '1., - I L____(]i\l :пr,_,-c l с '1,.,с 1 L _____ _ • --,, _) УIТС 7 l~••• o~Qic !/!/ PJJc. 1G.4. Кт1 ,1'nац11Онная система с вре,1 енн6й и простр.анственно1:i ко~1,,ута ц ие11 каналов чается в сдвиге временного канала из одной временной позиции в другую. Таким образом, коммутацию канаJiов, разделенных во времени и пространстве, можно выполнять в двух разJiичных по­ следовательно-стях : коммутацию во времени, а затем в простран­ стве.
На рис. 16.4 показана коммутационная система, в которой сна• чала осуществляется временная , а· затем пространственная комму­ тация. Для перевода канала из о : rной временной последовательно• сти в другую используются преобразователи П, состоящие из элек­ тронного контакта Э!( и запоминающего устройства ЗУ. Коммута• ция каналов уплотненных линий L 1 с каналами уплотненных ли­ ний L2 осуществляется следующим образом. Информация, поступающая по каналу 1 уплотненной линии /, выделяется посредством электронного контакта ЭКr- 1 и запоми• нается в ЗУ преобразователя Пr- 1 . Если соединение должно быть установлено с каналом С в уплотненной линии L2 , то в простран • ственной ком мутационной системе П КС переключается в рабочее состояние электронный контакт ЭКL r-i, а на электронный кон• такт ЭКт- 1 преобразователя Пг-1 п~дается импульсная последо­ вательность канала С через управляющую коммутационную си• стему УКС. Благодаря этому информация, записанная в ЗУ пре• образователя П 1_ 1 в режиме канала l, будет выдаваться в линию L2 в режиме канала С. Таким образом, в рассмотренной коммута• ционной системе информация передается через три электронных контакта ЭКr-1, Э!( п т-1 и ЭКL 1-1 , причем все эти контакты рабо• тают в разных режимах. Элект'ронный контакт Э!(1_1 всегда рабо• тает в режиме первого канала, ЭК п 1_ 1 может работать в режиме любого канала в соответствии с требуемым с оединением, ЭKL ,I-1 находится в рабоче м состоянии в течение всего времени установ• ления соединения и разговора. Электронными контактами управляют схема управления УУ и управляюща51 коммутационная си стема У!(С, которую иногда на• зывают управляющим коммутатором У!(. Введение ступени вре­ менной коммутации позволяет уменьшить внутренние блокировки и тем самым повысить пропускную способность коммутационной системы. Однако при этом увеличивается объем обору дования КС, поэтому схему rруппо-образования следует выбирать после тща• тельных технико-экономических расчетов. Для уменьшения расходов на абонентской линии в интеграль• ной системе предполагаются гл убокая децентр_ализация коммута• ционного оборудования и использование различных типов комму• тационных узлов и станций в зависимости от их назначения. Рас• смотрим один из возможных способов построения интегральной цифровой системы связи ИUСС с использованием на оконечных станциях квазиэлектронного оборудования. 16.4 . ИНТЕГРАЛЬНАЯ КВАЗИЭЛЕКТРОННАЯ АНАЛОГО­ ЦИФРОВАЯ СИСТЕМА СВЯЗИ (ИКЭ АЦСС) Интегральная квазиэле!(тронная аналого-цифровая система связи занимает промежуточное положение между квазиэлектрон- 1rыми и интегральными цифровыми системами (5, 7]. Система · мо­ жет использоваться для создания местных (сельских, учрежден• 592
.ческих и rоропскихJ сетей со станuиями емкостью от 64 ао 4000 номеров. Система отличается от квазиэлектронной тем, что она позволяет коммутировать каналы с импульсно-кодовой моду• ляцией ИКМ без перехода на низкую частоту в станuиях и узлах коммутаuии, а от интегральной тем, что преобразование аналого­ вого сигнала в цифровой осуществляется · на выхопе коммутаuион­ ного блока абонентс1<Их линий БАЛ, если соединение у<:танавли• вается о каналом уплотненной линии. Если соединение осушеств• ляется с физической линией, то преобразования сигнала не проис• ходит. На рис. 16.5 представлена упрощенная структурная схема ин• тегральной квазиэлектронной АТС (ИКЭ) . Каналы для передачи цифровой 1 и аRалоrовой 5 информаций коммутируются в общей пространственной коммутацион ­ ной системе 4, выполненной по­ средство м многократных инте- ............,. ..._ ,..._ .... ., гральных соединителей МИС с магнитн ым удержанием . Для коммутаuии цифровых каналов в _ ._ ......._ . _ _ ---i пространственной КС введены преобразователи «время - про­ странство» 2. В уплотненных линиях с ИКМ uи ф ровые каналы разделены между собой во времени, а · на вы- r: ходе преобразователей 2 они раз- Рис. 16.5. Схема 13клюqення фнзиqес­ деляются в пространстве и пода• к их и уплотн енных лини й ются на вход КС (4). При этом сигналы передаваемой информации сохраняют цифровую форму, следовательно, каналы для передачи цифровой информации ком• мутируются без демодуляции, т. е. так же, как в интегральных си­ стемах связи . Коммутация ос уществляется в п ространственной коммутационной системе, выполненной на геркона х, так же, как в · КЭАТС. В силу указанных особенностей систе ма занимает про· межуточное положение между интегральными (эле1<т ронными) и квазиэле1пронными системами. . В рассматриваемой систе ме управлени е установлением соед ине• ний .централизовано в пределах. сети посредство м · центрального управляющего устрой с тва ЦУУ, которое представляет собой элек­ тронную управляющую машину ЭУМ с записанной программой. · Все станции сети связываются с ЦУУ общи ми каналами управле­ ния ОКУ (ОКС). По этим 1<аналам UYY получает от АТС инфор­ мацию о состоянии приборов и по ним же посылает команпы на установление и разъединение соединений и для соответствующих измене ний состояний приборов АТС. Централизация управления в предела-х сет и позволяет повы­ сить экономичность сети, поскольку стоимость управляющего обо ­ _рудо·вания, отнесенная к одной абонентской линии при централь­ ном управлении, уменьшается. Это объясняется тем, что для АТС, ?О Зак. 311 593
имеющих управление с записанной программой, стоимость упран• ляющего оборудования в расчете на одну абонентскую линию за­ висит от емкости АТС: чем меньше емкость АТС, тем от носитель­ ная стоимость выше. Так, относительная стоимость управляющего оборудования для АТС емкостью 64 номера больше, чем для АТС на 1000 яомеров, в 4-10 раз [5). Поскольку значительная часть сельских_ и уч,режденческих АТС имеет емкость до 200 номеров, то для повышения экономичности сети прн применении АТС с уп­ равлением по записанной программе сJJедует централизовать уп ­ равление в пределах сети. Централизацня у правления в пределах сети позволяет авто­ матизировать процесс эксплуатационного обслуживания сети, по­ высить ее пропускную способность, что снижает затраты в расче­ те на од.ин эрланг нагрузки; осуществить межсетевую интегра­ цию, т. е . объединить сети с различными видами информации: те­ лефонные, телеграфные, передачи данных, факсимильной связп, радиовещания н др.; увеличить количество дополнительных видов обслуживания, предоставляемых абонентам; повысить качество связи благодаря способности реагировать на изменяющиеся усло­ вия на сети (свойство адаптации). Сеть ИКЭ АЦСС представляет собой радиальную или радиал ь ­ но-узловую структуру с возможностью организации поперечных н обходных связей. В качестве соединительных линий могут исполь­ зоваться физические цепи или каналы ИКМ. Центральное упраn­ ,JJяющее устройство ЦУУ размещается на опорной станции (ОПС). Управление оконечными ОС и оконечно-узловыми ОУС станщн1- ми осуществляется через общие канаl!ы управления ОКУ, кото­ рые образуют некоммутируемую сеть. Эти канаl!ы могут образо­ вываться посредством аппаратуры ИКМ или по физическим четы­ рехпроводным линиям. Схема построения сельской телефонной се­ ти, когда опорная станция включена на правах _узловой, приведе­ на на рис . 16.6. Опорная станция должна по возможности уста­ навливаться в одном здании с центральной станцией ЦС райо н ­ ного центра. Выход на междугородную сеть устанавливается че ­ рез ЦС, выход на сети абонентско-го телеграфа АТ, прямых соед11-' нений ПС, передачи данных ПД и других осуществляется через опорную ста,нцню ОПС непосредственно. Схема по-строения сельской сети для случая, когда опс; вклю­ чена на правах ЦС, приведена на рис. 16.7 . Предусматривает сн применение поперечно- обходных связей на уровне ОУС . Выхо.:1. на междугородную и другие сети осуществляется с ОПС. На рис. 16.8 показана сеть каналов O/(У для сети связи рис . 16.7. Для управления каждой группой по 256 абонен'I'Ских линий необ­ ходим один- O/(У со скоростью передачи у правляющей информа­ ции не менее 16 кБод. На сети могут быть использованы два вида ОКУ - индивидуальный со скоростью передачи 16 кБод и груп­ повой со скоростью 64 кБод. В свою очередь, групповой ОКУ мо­ жет разделяться на индивидуальные. Организация ОКУ по физи­ чесl{ИМ СЛ предусматривается в том случае,_ 1<огда не экономи чно 594
1 1 ltr мтс л=--- -- ---, Q -ОС емк. 811/258 1 /с:::::::)- ОС eмtr. 256'/1024 1 ( ...,__._ -Лtшetlt1. тpшrтHffMI L--=-=- _- fPllЗ!LI/. ел-_J Рис . 16.6. С хем а сети связи с использованием ОПС в I{ачестве У С @оус Рис. 16 .7 . Схем а сети связ1i с использованием ОПС в т:аqестве UC 20* 595
использовать аппаратуру ИКМ . Для обеспечения требуемой на• дежности оконечно - узловые и оконечные станции подключаются 1{ ОПС через два ИКМ тракта (включая обходные и поперечные • связи). Для ОС емкостью до 128 АЛ допускается связь по одному тракту ИКМ . Между ОПС и ОУС организуется не менее двух радиальных групповых ОКУ, а между ОПС и ОС количество ра­ диальных ОКУ зависит от емкости ОС : для емкости 64/128 номе• Рис 16.8 . Схема сет'И ОКУ ос --- Инtli/17url )( )( OffY 1С tr бOtl Грулп. OffY М rr lfoil ров - два ОКУ; для емкости 256/1024 номеров два радиаль• ных ОКУ для каждой группы в 256 АЛ или два групповых ОКУ на всю ОС. Оконечные станции имеют резервные устройства управления, обеспечивающие внутрен-нюю телефонную связь при выходе из строя ЦУУ или ИКМ тракта. Программное управление позволяет автоматически включать в случае повреждения резервные устрой• ства, использовать обходные пvти как по основным каналам, так и по ОКУ. • Емкость оконечных станций ОС предусматривается в пределах _от 64 до 1024 абонентских линий. Наращивание емкости может осуще,ствляться блоками по 64 линии. Емкость оконечно-узловой станции - от 64 до 2048 АЛ, при этом емкость бло1<а соедини­ тельных линий БСЛ 128Х 128. Емкость ОПС- от 256 до 4096 АЛ, наращивание емк,ости может осуществляться блоками по 256 АЛ. Блок БСЛ имеет емкость 256 Х 256 и позволяет иметь до 64 на­ правлений. Суммарная абонент,ская емкость всей сети, обслужи­ ваемая одной опорной станцией, может достигать 4000 номеров, • при суммарной нагрузке всех видов связи - до 400 Эрл. 596
В случае необходимости допускается включение АЛ с большей .сред ней Н?грузкой при соответствующем увеличении обору дава­ ния. Абонентам ИКЭ АЦСС могут быть представлены следующие дополнительные виды обслуживания: сокращенный набор между­ городных и местных номеров; наведение сп равки во время разrо• вора; передача входящего вызова на другую абонентскую линию; конференц-связь; возможность временного избирательного ограни­ чения входящей связи; подача с,игнала пред упреждения занято­ му абоненту о поступлении нового вызова и ряд других. Преду­ сматриваются определение номера и категории телефо·нного аппа­ рата вьIЗывающего абонента и выдача информации о нем при каждом исходящем соединении по сигналу запроса, а также воз­ можность автоматического обнаружения злона меренных вызовов. Процесс эксплуатационного обслуживания оборудования авто­ матизирован. Обнаружение и локализация повреждений произво­ дится в ЦУУ с помощью контрольных и диагностических программ с вьшодом результатов на печатающее· устройство. Обслуживаю­ щий персонал осуществляет только замену повреж денных уст­ ройств или отдельных плат. Обслуживающи й п ер сонал в дневное время находится только на ОПС. Предусмотрена возможность ди­ станционного контроля за работой оборудования станций, вклю­ ченных в ОПС . Посещение ОС и ОУС обслуживающим персо­ налом производится только пер иодически и по сигналам аварий• ного повреждения. На рис. 16.9 представлена структурная схема опорной станцин. Оборудование ОПС позволяет устанавливать все виды соедине­ ний. Опорная станция имеет следующее оборудование: блоки ком­ мутации абонентских БАЛ и соединительных БСЛ линий; абонент­ ские комплекты АК; шнуровые комплекты ШК; сл ужебные ком­ плеюы СК; комплекты соединительных линий КСЛ; блок оконе,1- ных регенеративных тра нсляций БОРТ; комплекты исходящих И КСЛ и входящих ВКСЛ соедин ительных линий; блоки сопря­ жения - цифровые БСЦ и аналоговые БСА; оборудован ие обще­ го канала управления ОКУ; коммутационный блок . служебны х комплектов КБСК; блок станционных генерато ров БСГ; комплекr выдачи сигналов АОН; периферийные управляющ[!е устройства ПУУ; центральное управляющее устройство ЦУУ; внутристанцион­ ные шины. Блоки абонентских линий БАЛ служат для включения АЛ и концен трации нагрузки. Основой БАЛ является коммутационный двухзвенный блок 32Х32Х 16 (концентрацие й 2: 1) . . Для полу­ чения большей концентрации (4: 2) два блока 32Х 16Х 16 запа­ раллеливаются по выходам, образуя блок 64 Х32Х 16. Блок соеди­ нительных линий предназначен для смешивания нагрузки и для включения соединительных линий всех типов (аналоговых и циф. ровых), про,межуточных линий от БАЛ и различных комплектов. • Основой БСЛ является двухзвенный коммутационный бло1< 64Хб4Хб4 {см. рис. 10.8а), который строится на основе 16 ком" 597
мутаторов емкостью 8Х8. Назначение АК, ШК, СК, НКСЛ, ВКСЛ такое же, как в ква з иэлектронных АТС. Комплекты соединитель• ных линий КСЛ обеспечива1о т питанием микрофоны ТА и принн• мают сигналы об изменении состояния абонентской л и нии (отбоя). --------- ---- - - ·---- 1 fflflJtJ'ICCK UC С/1 КОСllЩJС 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Ц!l!J 1 1---------+ - 1 1 81t!lmpucmattЦ. \ ШUNЫ 1 L ______ ----- -- ______J. Рис. 16.9 . Структурная сх t; ма опорной станuии ОГIС !( С!JЩСС/170. станцилм Аппаратура ИКМ предна значена для осуществления прямого и обратного преобразования «аналог - код» и объединення 11. иф• ровых пос.nедовательностей в групповом тракте. Блок оконечны'< регенеративных трансляuий БОРТ служит для орrанизаuии ли• нейноrо тракта ИКМ, представления uифровой информаuии в вн4 де сигналов, пригодных для передачи в линейный тракт, и дистан• ционной подачи питания в необслуживаемые усилительные пунк• ты НУП. Аппаратура АОН служит для передач и многочастотным кодом информации о категории и номере вызывающего абонента. Пр11 помощи каналов управле1тя ОКУ осуществляет ся передача сиr• валов управления между ОПС и управляемыми станциями. Общ и й канал управления может быть в составе линейных тр11ктов ИК ,v\ (тогда они входят в состав блока сопряжения цифровой БСU). Блок БСЦ обеспечивает преобразование тиr1а «время - простран­ ство» и синхронизаuию линейных трактов ИКМ. Блок имеет од!IН вход, а число выходов определяется числом каналов системы ИKJ\t\. (12. 24, 32) . Бло1< сопряження аналоговый БСА подобен БС U 11 используется при установлении соединения между ТА, в соедин .и- 598
тельный тракт между r,оторыми входят линии с цифровой 11 а н а­ логовой передачей сигналов. В блоке БСА нет оборудования О К У, и этим он отличается от БСЦ. Блок станционных генераторов БСГ вырабатывает тональные и вызывные сигналы. Периферийные управ л яющие устройства ПУУ обеспечив а ют прием, провер1<у, декодирование и исполнение команд, посылае­ мых от ЦУУ. Посредством ПУУ собирается информация о состо я ­ н и и . оборудования станции. Центральное управляющее устройст­ во ЦУУ, представляющее собой электронную управляющую маши­ ну Э УN\ , обеспечивает управление всеми проuессами установле­ ния со еди нения в пределах сети. Для ЦУУ создается программное обеспеч е ние ПО, предста вляющее собой комплекс систем алгорит­ мов и п р ограмм, обеспеч и вающих установление всех видов соеди­ нений, к о нтроля, диагноспши, тарификации, учета нагрузки и др . Вн утри станционные шины предназначены для передачи сигнал о в межд у ЦУУ н ПУУ. Соед r 1нение на ОПС осуществляется следующим образо м : внутрепнее соединение-абонент-абонент ОПС: А!(­ БАЛ-БСЛ -ШК - БСЛ-БАЛ-АК; нсходящее (входящее соединение): а) абонент- ИК.СЛ (В1<.СЛ): АК-БАЛ-БСЛ-ПЛ - БСЛ-ИКСЛ; (ВКСЛ); б) абонент ОПС- ОС (ОУС) с физичес1<ой СЛ: АК - БАЛ - БСЛ- ПЛ - l(СЛ - СЛ к ОС (ОУС); в) абонент ОПС - канал ИКМ к ОС (ОУ С ): А!(-БАЛ - БСЛ-ПJJ-БСJl-!(СJI - - !1КМ - БСА - БCJI - ПЛ - БCJI - БСЦ -- БОРТ - канал ИКМ r< ОС (ОУС); Транзитные соединения: а) эле1промеханическая АТС-физичесr<ая ел к ОС(ОУС) т1бо ИКСЛ (BKJJC) - Иf<М - БСА - БCJJ - ПЛ - БCJI - БСЦ - БОРТ - канала ИКМ к ОУ (ОУС); либо ИКСЛ (В!(СЛ) - - БСЛ -П Л -БСЛ - КСЛ - ИКМ - БСА - БСЛ - ПЛ - БCJI - БСЦ - БОРТ ка­ нал ИКМ. Способ выбирается в зависимости от ситуации на сети; б) электромеханическая АТС - электромеханичес1<ая АТС; И КСЛ (ВКСЛ)-БСЛ - ПЛ - БСЛ - ВКСЛ (Н!(СЛ); в) ОУ (ОУС) с . физвческой ел - ОУ (ОУС) с физичес1сой СЛ: КСЛ - БСЛ -- ПЛ- БСЛ - КСЛ ; г) ОУС (ОУС) с физнчесl{ой СЛ - ОС .(ОУС) с ИКМ каналами : КСЛ - БСЛ - ПЛ -БСЛ - Нl(СЛ - ИКМ - БСА - БСЛ- ПЛ-БСЛ - БСЦ - БОРТ. Если на сети нет линий сlПmаратурой ИКМ, система ИКЭ АЦСС превращается в квазиэле1пронную сиетему. Вместе с тем включение ИКМ каналов и организация транзнта в цифровой форме не требуют установки дополнительных коммутационных блоков и не меняют алгоритма установлення соединения, что де, лает систему экономичной. Построение программного обеспечения ПО определяется стр у r<­ турой системы связи п центрального устройства управления. Наи­ большее влияние на построение ПО оказали следующие особен­ ности ИКЭ АЦСС: централизованное управление сетью связи, ор­ ганизованной по радиальному или радиально- узловому принципу 599
с поперечными и обходными направлениями: установление связи между абонентскими аппаратами через разное число коммутаци• онных станuий (внутри сети через 1-5 коммутационных стан• ций, а при внешней связи с другими сетями через 1-3 станции); дистанционное управление ОС и ОУС по общим каналам управле• _ния; возможность совмещения сетей общего пользования и вну• трипроизводственной; организация дополнительных видов обслу• живани\:! в пределах сети; автоматизаuия контроля и технической диагностики оборудования опорно-узловой и оконечных станций~ автоматизаuия процесса технического обслуживания. Вследствие этих особенностей определялись специфические особенности ПО; многофункциональность алгоритмов и программы; многорежим• ность функционирования при управлении различными видами связи; разновиднос ть характеристик абонентских оконечных уста• новок и большой объем оперативных данных об устанавливаемых соединениях. ГЛАВА 17 ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭRСП.ЛУ АтАЦИЯ Ате 17.1 . ОСНОВНАЯ ЗАДАЧА ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ Система технической эксплуатаuии АТС складывается из следую­ щих компонентов: аппаратурных или программных средств конт­ роля и проверки исправности оборудования; устройств и методов обнаружения и устранения неисправностей, возникающих в прибо­ рах и программах АТС; организационных мероприятий, определя­ ющих методы и способы технического обслуживания. Основной задачей системы эксплуатации является обеспече• ние нормального функционирования всех устройств телефонной сети при наименьших затратах труда, денежных средств, материа­ лов и оборудования. Выполнение противоречивых требований о высоком качестве работы АТС и низком уровне э1<сплуатацион­ ных расходов достигается только путем решения ряда сложных научных и инженерных задач. Выбор системы эксплуатации не может быть произвольным, он обусловлен многими объективными факторами. Наибольшее влияние на систему эксплуатации оказы­ вают технические характеристики обслуживаемой системы АТС и, в первую очередь, ее надежнос:гь. На современном этапе основными направлениями усовершенст. вования систем эксплуатации АТС являются: ма1<симальная автоматизация всех процессов обслуживания АТС с использованием программных средств диагностики повреж• дений; 1 централизованное обслуживание нескольких АТС персоналом, находящимся в эксплуатационно-техническом центре; 600
использование математически обоснованных методов эJ<сnлуа• тации и дифференцированных дJ1Я каждой АТС показателей к.а• чества ее работы; • внедрение на tелефонных сетях автоматизированных систем управления (АСУ). 17 .2. УСТРОЙСТВА СИГНАЛИЗАЦИИ Ате Для обеспечения выявления характера и места повреждения на АТС используется система оптической и акустической сиrнали• зации. Различают аварийн.ую си_rнализацию, которая требует не ­ медленного вмешательства обслуживающего персонала для быст• рейшеrо устранения повреждения, и н.еаварийн.ую, которая отме• qает повреждения, не влияющие в данный момент на работоспо• собность всей станции. Некоторые неаварийные сигналы возни ка• ют только после определенной выдержки времени Т (это nред от• вращает появление ложных сигналов). На каждом стативе АТС размещаются плата сигнализации, ко• торая фиксирует разлиqные сигналы о повреждениях приборав данного статива, и комплект разноцветных сигнальных ламп для проявления этих сигналов. Кроме того, на некоторых стативах ус­ тановлены индивидуальные лампы для сигнализации о поврежде­ нии отдельного прибора. Совокупность названных выше устройств называют стативной сигнализацией (табл. 17.1). • Аварийные сигналы сопровождаются непрерывным знонком громкого боя (НЗ), неаварийные - прерывистым звонком (ПЗ). Та блиц а 17.1 СТАТИВНАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ АТС -М Наименование сиrна- Сиrнализа 11 ия Характер . повре ждения "·' лиэации; стэтивш, . Время JJJJИ вяд сигнала на которых она оптическая (наимено• \акусти- выперщl(и появляется ванне и цве 11 ламп) ческа я т Перегорание стативноrо Все стативы ПС-синяя нз о nредохранителя (6 А) пз Перегорание инди ви ду- Все стативы ПП-белая о альноrо предохранителя ' nрибора Длительное нахождение Техническая - те-краевая нз 10-20 с nод током электромаrни- стативы с искате- та искателя лями Задержка освобождения Техническая - ТС-красная нз 10-20 с комплекта РСЛК статив РСЛКисх Занятие /ГИ без набора Абонентская - АС- зеленая пз 1-2 мин номера или задержка от- стати вы /ГНиЛИ боя абонента Отсутствие свободных Стативы ПИ УП-желтая - о выходов из nоля пи Г>локировка (занятие Стативы ГИ и ли Индивидуальная - о nриб.ора для nроверI<и) лампа 601
...__ В системе А ТСК сохраняются в основном теже вилы сиrнали• зации, но некоторые из них приобретс1ют другой смысл. Так, тех• ническая сигнализация отмечает неоднократное неустановление соединения маркером. Абонентская сигнализация появляется пос• ле выдержки 5-11 мин в ИШ К (при длительном неогвете вызы• ваемого абонента), в ВШ К (при безотбойности вызванного або• нента), а также на стативе АК (при безотбойности вызывавшего абонента). Используются также дополнительные виды сиrнализа, ции - о неисправности или безотбойности комплектов РСЛ, о повреждении цепей вызывного тока. На необслуживаемых 1<оординатных АТС предусмотрена воз• можность автоматической передачи сигналов о повреждениях че• рез свободную соединительную линию на вышестоящую станцию. С этой n~лью, например, на сельских оконечных и узловых АТС устанавливается передающий сигнальный комплект СК., а на UС­ приемный комплект СКЦ. Данные, принимаемые СКЦ, печатают• ся (в кодированной форме) на рулоне бумаги при помощи элек• троуправляемой пишущей машинr<и. Квазиэлектронные и другие перспективные А ГС не требуют вмешательства обслуживающего персонала при каждом повреж• дении. На таких А те используется аварийная · сигнализапия о вы• ходе из строя важнейших приборов или об отсутствии исправных резервных функциональных блоков. Сиrнализапия должна возни• I<ать тс1кже в том случае, когда число накапливающихся повреж­ дений превзойдет установленный допустимый уровень. При испол ·ь• зовании устройств и программ автоматичесrюй диагностики повре• ждений сиrнализапия указывает блок или плату, в которых обна• ружена неиспра _вность. 17.3 . КОНТРОЛЬНО-ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА На Ате всех систем исп ользу ется спе11иальная аппаратура для провер1ш исправности оборудования и выявления повреждений. Ручн.ые испытательные приборы требуют больших затрат труда и времени при провер1<ах, поэтому они постепенно вытесняются Gысо1<оэффе!{Тивной автоматической а пп ар с1турой. На декадно-шаговых АТС ручнс1я проверка приборов на рабочих местах . выполняется при помоши универсального п1::ре• движноrо проверочного прибора No 21, прибора No 31 (для провер­ I<И состояния выходов ступеней искания) и прибора No 32 (для проверки Л ИМ). Кромt то1·0, в регулировочной мастерской имею1- ся настольные испытательные пульты для проверо1< съемных плат различных при боров. Автоматическая проверочная аппаратура (АЛА) АТС-54 [30] размешенс:1 на спе11иальном стативе и свя·за. на со всеми стативами ГИ и ЛИ через под1<лючающие устройства, которые состоят из искателей -р аспред елителе й ИР ШИ-50/4, нахо• дящихся на стативе АПА, и проверочно-nодключающих искателей ППИ ШИ-25/8, устан овл енных на 1<аждом стативе ГИ и ЛИ. При помощи ИР статив АПА соедини~rся с любым из 350 проверяе• 602
мых стативов , а при ттьмощи Л ЛИ - с одннм из приборов дан 1;0- rо статива. По IIрограмме, задаваемой нажатием r<нопо1<, измер 11 - тельно-испытательное устройство АЛА подключается к входу пр г>­ веряем6го прибора и к проверочному выходу статива (таким в ы ­ ходом обычно служат 10-й выход 9-й декады ГИ и 99-й выхо~ ЛИ) . В I<аждом uикле работы АЛА имитирует все этапы установ­ ления соединения, проверяя наличие а кусти ч ес тшх сигн алов, ис ­ правность разговорных проводов, деr"~ствие пробных и импульсных цепей через искусственные линии и т . д. Предусмотрена возмож­ ность выборочной одн о крат ной или многократной nровер1ш от ­ дельны х приборов л и бо спло шной по очередной проверки оборудо­ вания. В последнем случае задается только но ме р · стат11 ва, с ко­ торого должна начаться проверка; а все дальнейшие пе реходы 1< различным прибора м и стат ивам совершаются а в то матичесю1 . Для пронер ки обор удов ания 10-тысячноi'~ станции по полной про­ грамме требуется 12-14 ч. Печатающ ее уст ройство АП А (п ер ­ фораторного или uифропечатающего типа) фиксирует все непра­ вильные действия пров ер яемых приборо в, отмечая номер при бо ра и статива, а также шифр повреждения. По некоторым данным использ ование АЛ А поз в оляет снизить число непро хождений в 2,5 раза и сократить штат АТС. С помощь 19 А Л А выявляется только 30% по вреждений, однако эти повреждени я являются самыми сложными. На rород .ских координатных АТС имеется компл ек с передвижных пультов для р учн ых и полуа втоматических проверок маркеров (прибор Л ПМ), регистров (Л Л Р), шнуровых II л ине й ­ ных комплектов (Л ШК и П РСЛ). Прави льность взаимо де йствия приборов в.сей станции проверяется с помощью статива автоабо­ нен.та (в. АТСК-У) или автотрен.ера (в АТСК). К этому стати ву подводятся от разных абонентских сотен испытательные выходы, между которыми автоматически · поочередно устанавливаются 11с­ ходящие и · вх одящие контрольные соединения. Автоабонент мо ­ жет действовать непрерывно, rегистр ируя число установленных 11 неустановленных соединений, лн бо остана вливаться в сл уча е н е­ прохождения соединения и включать сигнали заuию . В пе рвом р е-­ жим е автоабонент обычно работает в ночное время, в о втором - днем. Кроме того, на А ТСК-У используется п ередв и жной приб ор для имитаuии пяти одновр еменн ых вызовов (ПОВ). С лучаи н е ­ устано вления со ед инений мар керам и выявляются устройс твом ав­ тоJ,,~атического контроля (УАК) с кодированной записью на руло­ не бумаги данных о номерах приборов, участвовавших в неуста ­ новленном соединении, номерах абонентов, этапе работы маркер::1 и т. п. В АТСК-У фиксируется такж е номер регистра, не з ако н­ чившего процесс соединения . Систематический анализ записеi'! УАК служит основой для выя влен ия поврежден ий. Лока лизация повр еждений облегчается при и спользовании устройства оператив­ ного контроля (УОК), которое в1<лючает сигнал изацию, если в т е ­ чение опр еделенного интервала времени число соединений, неус­ т ан овленных отдел ьны м маркером или регист ром, превысит до пу - бОЗ
стимый уровень. Имеется также аппаратура для контроля и про• верки регистров (АКП Р), которая в случайной последовательно ◄ сти подключается к различным регистрам и контролирует пра• вильность их работы в процессе обслуживания абонентской н~• грузки. Кроме того, АКПР может работать в режиме поочеред• ного занятия регистров и их автоматической однократной или мно• гократной проверки. Важным элементом системы эксплуатации является оборудо• вание учета нагрузки (УН), которое позволяет получить статист11- ческие данные о -количестве · обслуженных и потерянных вызовон, а также о нагрузке отдельных пучков приборов. На Атек ИСПОЛЬ• зуется стати в УН, на котором установлены устройства измерения времени занятия приборов и электромеханические счетчики для регистрации числа занятий и неустановленных соединений. Конт• ролируемые приборы подключаются к стативу УН при помощи кнопочных переключателей и реле. Для АТСК-У разработана элек• тронная аппаратура УН, размещаемая на двух стативах. Вся по­ ступающая в аппаратуру информация накапливается на элект• ронных счетчиках и каждые 15 мин переписывается на перфолен• ту для обработки на ЭВМ. Правильное использование комплекса автоматической конт- рольно-испытательной аппаратуры по~воляет выявлять с ее помо­ щью 40-50% повреждений на станциях АТСК. В квазиэлектронных и электронных АТС непо­ средственное (визуальное) наблюдение за работой приборов невоJ• можно, поэтому обычные методы контроля непригодны. В эти'< АТС используют комплекс разнообразных способов контроля, ко, торый согласован с программой работы станции. Рассмотрим крат­ ко эти способы: 1) постоянное закрепление контролирующих уст­ ройств за наиболее ответственными приборами станции, например общими блоками управления. Такие встроен.н.ые устройства срав­ нительно несложны, они постоянно контролируют работу прибо­ ра во время обслуживания поступающей от абонентов нагрузки; 2) использование специальных тест -программ, при помощи кото­ рых периодически проверяются различные приборы в проаессе ус­ тановления обычных соединений; 3) применение более сложных тест-программ, создающих искусствен.пую нагрузку (контроль­ ные вызовы) в периоды, когда мала абонентская нагрузка; 4) и1> пользование полуавтоматической или автоматической проверочной и диагностической аппаратуры, которая дистанuионно управляет ­ ся оператором эксплуатационного цен.тра, связанного с множест ­ вом необслужив<!емых АТС. Управление этой аппаратурой может осуществляться и бе3 участия человека, с помощью програмы, записанной в ЭВМ эк­ сплуатационного цен тра. Наилучший результат дает сочетание раз­ личных способов · контроля. Использование встроенного контроля и простейших тест-программ · п озволяет включать аварийную сиг­ нализацию при полном отказе контролируемого устройства или на~ капливать статистические данные о количестве сбоев . Поврежден" 604
ное устройство может автоматически заменяться резервным. Если количество сбоев превысит допустимый уровень, то вызывается бо­ лее сложная диагностиче ская подпрограмма, которая выясняет место повреждения до уровня съемной платы. Иногда эта задача решается с помощью дистанционно управляемой аппаратуры. Опе, ратор эксплуатационного центра (или « пров еряю щая» . програм, ма) может выдать команду, по которой неисправное устр _ойст во блокируется от занятий и тем самым предотвращается его влияние на качество работы станции. Таким образом, различные способы контроля решают разные задачи, взаимно дополняя друг дру га. В современнь1х крупных квазиэлектронных АТС используетсп мощный комплекс диагностических программ, который является неотъемлемой частью единого программного обеспечения станцин. В этих АТС все процессы управления комммутацией, контродя оборудования, диагностики повреждений, включения резервных блоков и сигнализации осуществляются единым управляющ и м комплексом с большим объемом памяти. При этом для обнаруже­ ния сравнительно несложных, но часто встречающихся поврежде­ ний применяют самые простые диагностические программы . ЕсJш использование такой программы не привело к успеху, то вызыва• ются все более и более сложные программы до тех пор, по1<а пов­ реждение не будет обнаружено. Такой принцип позволяет часто использовать простые программы и редко - сложные. Ll.7 .4 . МЕТОДЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ АТС К настоящему вре,мени с ложились два основных метода эк-с­ плуатации - профилактический и статистический. Пр о фил а к t и чес кий метод эксплуатации заключается в том, что все приборы АТС систематически проверяются, причем периодичность проверок для каждого вида приборов различна и определена заранее. Этот метод предполагает выполнение следую- щих работ в автозале АТС. • 1. Текущее обслуживание складывается из постоянного (на декадно-шаговых АТС - круглосуточного) наблюдения за сигна­ лизацией; выявления причин появления сигналов о неисправно­ стях; устранения повреждений (по данным сигнализации и конт­ рольно-испытательной аппаратуры, заявкам бюро ремонта и дру­ гих станций); регистрации всех . повреждений в журнале учета; обеспечения чистоты и оптимального температурно-влажност ного ре}1<има в автозале. Эти работы выполняются дежурным персона­ лом смены в основном в дневное время. На необслуживаемых, на­ пример, сельских и учрежденческих к·оординатных АТС текущее обслуживание отсутствует. 2. Планово-профилактические проверки и измерения проводят, ся с целью выявления неисправностей и нарушений регулировки в отдельных приборах станции. При таких проверках в соответ• ствии с технологической картой, составленной для каждого вида приборов, выполня~тся ряд определенных операций: внешний оси 605
мотр; полная или частичная электрическая проверка действия прибора в обычных либо утяжеленных условиях; измерения неко• торых параметров; чистка, а при необходимости также реrулиров, ка и замена отдельных деталей. При проверках используется руч• ная или автоматическая контрольно-испытательная аппаратура КИА. Периодичность проверок разщ,1х приборов определяется го• довым планом профилаюнки (чем больше повреждаются приборы, тем :чаще они проверяются). На обслуживае- мых АТС плановая профилактика проводится в часы малой нагрузки силами сменного персонала, проверяющего за• . к,репленную за ним часть оборудования. Простейшие повреждения немедленно устраняются этим персоналом, а сложные передают• ся регулировочной бригаде. На необслуживаемых АТС и подстав, циях профилактика проводится электромеханиками, которые перн• одичесюr посещают з_акрепленные за ними объекты. 3. Текущий (план,ово-предупредительн,ый) релюfiт всех прибо• ров проводится по плану силами регулировочной бригады. Ремонт заключается в снятии съемных пр11боров, чист~<е приборов и мест их установки, разборке п сборке механизмов с заменой изношен• ных деталей, механической регулировкой и смазкой трущихся частей. Отремонтированный прибор тщательно проверяется на пульте, а затем - на рабочем месте. Периодичность текущего ре­ монта зависит от интенсивности работы прибора. Искатель ДШИ-100, например, ремонтируется один раз в три года, если количество его занятий в сутки не п.ревышает 100, и один раз в год~ при 300 или более занятиях. 4. Капиталы-1ый ремонт проводится при сильном износе обору• до-вания (на де]{адно-шаrовых АТС через каждые 8-10 лет) сила­ ми имеющейся на сети ремонтной бригады. При таком ремонте полностью заменяют изношенные приборы или отдельные их узлы, а также неr<оторые монтажные кабели, выполняют сплошную ре• гулировку всех видов оборудования. 5. Учет и контроль техн,ического состояния АТС производятся путем внешнего осмотра оборудования, выборочной проверки от­ дельных приборов и контроля прохождения соединений при вну1 • • ренней и межстанционной связи . На ирупйых ГТС имеются спе­ циальные группы контроля, которые системнтически проверяют со ◄ стояние станций. Для этого вручную или автоматически создаю:г определенное количество контрольных вызовов к и<:пытательным номерам и регистрируют несостоявшиеся соединения по техничес­ ким · причинам. Качество работы станции должно проверяться в часы большой нагрузки. Необходимое количество контрольных вы­ зовов определяется методами математической статистики [23]. Контрольные группы производят также приемку всех видов про• филактических и ремонтных работ, оценивают работу регулиро • вочных бригад, контролируют . выполнен.ие различных производст­ венных показателей и разрабатывают рекомендации по их у,rJуч­ шенюо. 606
Профилактически!! метод эксплуататщи обладает рядом серьез~ ных недостатков. Профилактические проверки всегда о хва тыва ют лишь небольшую часть оборудования и поэт ому не позволяют вы" являть все имеющиеся повреждения. Некоторые повреждения, влияющие на качество работы станции, обнару живаютс я с боль• шим запозданием, а редкие отка з ы (сбои) вообще не выявляются. При хорошем качестве оборудования количество повре ждений ма..­ ло и несопоставимо с трудом, затраченным на и х обнаружение, т . е . большая часть проверок оказывается бесполе зной. Текущий ремонт всех приборов (как х орошо работающих, так и имеющих недостатки) ча с то прино си т больше вреда, чем поль зы . Иногда после проведения профилактических пров е рок и ре монтов число повреждений возрастает . Это может объясняться низкой квалифи• 1<ацией или случайными ошибками регулировщиков, нарушением «притирки» механических деталей, некачественно про веденной чисткой контактов. Текущий ремонт треб у ет снятия части прибо, ров, поэтому ухудшается r< ачество об служивания абоненто в. Ос~ новным недостатком профилактического метода является то, что он требует неоправданно боJiьших затрат труда и, следо вательно, больших эксплуатационных расходов . Особенно возрастают эти расх оды, если стремятся улу чшить пока затели при уже достигну~ том высоком уровне качества. По некоторым рекомендация м доля неустановленных соединений должна находиться в определенных пределах, например 0,25-0,5%. Дальнейшее улучшение качества явно нецелесообразно, так как оно не будет ощутимо для абонен• тов и вместе с тем потребует значительных расходов. Согласно расчетам для уменьшения доли ошибок с 0,03 до 0,02% нужно за, тратить в 3 раза больше средств, чем для снижения этой доли с 2 ДО 1О/о. • Статистический метод эксплуатации лишен ука• занных выше недостатков . При использовании этого метода теку • щий ремонт и профилактические проверки не проводятся. Пер и о­ дически проверяются лишь немногие наиболее важные общес тан ­ ционные приборы, а также устройства контроля и сигна лизации; в не-обходимых сл у чаях выполняется смазка механию10в. С тати­ стичесI<ий метод допус к ает наличие некоторого, относите льн о не• большого, количества неаварийных повреждений, которые не вли ­ яют заметно на качество обслуживания абонентов. Немедленное устранение всех замеченных повреждений не является обя з атель, ным, основные усилия обслуживающего персонала направлены толыю на поддержание приемлемого качества работы станцион• нога оборудования. Решен и е этой задачи достигается пос ледова• тельным выполнением ряда мероприятий. 1. Организуют непрерывный сбор информации о качестве рабо• ты отдельных устройств, пучков приборов, линий и станции в це• лом. В настоящее время не существует единого, научно обоснован• нога критерия, при помощи rюторого можно бы л о бы оцен и ть ра• боту АТС. Поэтому используют многочисленные показатели каче­ с1·ва обслуживания и нормативы . Ос новными показателями для 607 .
коммутационного оборудо вания явJrяются: количество поврежде• ний в еди ни цу времени н а единицу оборудовани я (напри м е р, среднемесячное число повреждений , приходящееся на 100 номеров задействованной емкости АТС); средняя продолжительность одно• u / го повреждения; доля по вреждении, устраненных в течение норми• рованного так называемого контролыюго срока; доля неустанов• ленных соединений по отношению к общему ч ислу п оступивших вызовов (этот показатель оценивает отказы из - за повреждений приборов). Кроме того, используются такие дополнительные пока• затели, как количество заявок, поступивших в бюро ремонта АТС, число повторных по вреждений и т . д. По казатели качества долж• ны быть различными для разных станци й и за в исеть от с истемы АТС, посту пающей нагрузки, числа ст упеней искания и длитель• ности эксплуатации (число повреждений особенно велико в пер• вые месяцы после п уска АТС, а при сроке эксплуатации свыше 25 лет оно возрастает на 12 - 25 %). При использовании статистического метода эксплуатации для п олучени я информации о качестве работы оборудования приме . няют: АПА на д ек адно-шаговых АТ С; автотре неры, УАК, УОК, АКП Р, дефект ографы, устройства учета нагрузки на координат~ ных; встроенные электронные счетчики неустановленных соедине• нпй, аппаратуру и программы автоматичес1<0rо контроля на квази• электронных АТС с за монтированной прогр-аммой; запоминающее устройство, накапливающее данные о повр еждениях , на АТС с за• п ,нсанной программой . Устройства вывода информации и · табло сигнализации желательно сосредо точить в одном пункте, находя• щемся вне автозала. Основным, обобщающим, критерием качества является доля неустановленных соединений, поэтому необходимо ежедневно прои зводи ть тако е количество контрольных вызовов, I<оторое достаточно для досто верной оцен ки качества. Определить э то количество можно в зависи мости от по лученных . результатов проверок, используя специальные математические метод ы , напри• мер метод последов атель ного анализа [ 51] . Контрол ьны е вызо­ вы должны сов е ршать с я как в ЧНН, так и в периоды малой нагрузки. 2. Полученную информац ию о состоянии оборудования тща• телыю анализируют с целью вь1работки достоверных гипотез • о причинах возюшающих повреждений. Обработка больших масси­ вов поступаю щей информаци и, н ·а 1<о пление необходимых статисти­ ческих данных и их детальный анализ должны выполняться в мак­ сималь но сжатые сроки, инач е принима·емые ре шения окажут с я. запоздалыми и, следовате11ьно, малоэффективными . Ускорение об­ работки ин формации достигается использованием ЭВМ в эксплу­ атац ионн ом центр е, который обслу ж ивает ·все близлежащие АТС. Получе нные в результате анализа показатели качества сравнива­ ют с нормативными величинами, которые были · определены ранее для кажд ой станции в условиях ее нормальной стабильной ра" боть1. 608
3. На основе проведенного анализа п рr,нимают решение о дей­ ствиях, необходн~1ых для поддержания допустимого качества, и в случае необходимости проводят работу по отысканию и устране­ нию неисправностей в определенной части оборудования, пр одол­ жая при этом непрерывно контролировать показатели качества. Эффеюивное применение статистического метода эксплуата ... ци и возможно то.1ько при наличии ряда объективных предпосы­ лок: 1) обор удование АТС должно быть достаточно надежным (чтобы не потребоваJ1ось постоянное обслуживание); 2) средний уровень повреждаемости в нормальны х условиях эк сплуатации должен быть достаточно низким; 3) на АТС должны иметься эф­ фективные автоматические средства контроля те хнического состо ­ ян ия оборудования; 4) необходим систематический сбор и анализ статистическ их данных о повреждаемост и оборудования с исполь­ зованием современных средств вычислительной техники; 5) дол ж• на быть достигнута высокая общая «культура обслуживания», ин• женерно-технический персонал должен быть достаточно квалифи.­ цированным (чтобы принимаемые решения были правильными); 6) должны использоваться научно обоснованные нормативы каче­ ства работы оборудования. Перечисленным требованиям в значи ­ тельной мере удовлетворяют соврем енные координатные системы АТС, поэтому статистический метод успешно внедряется на ряде телефонны х сетей страны [ 11]. В еще большей степени отвечают условиям применен_ ия статистического метода перспективные си, стем ы АТС с программным управлением, обладающие мощным комплексо м средств контроля и диагностики. В эт их АТС имеет с я возможность полной автоматизации всех процессов анализа ста­ тистических данных и определения оптимальной страте гии про­ верки оборудования . 17.5 . ЦЕНТРАЛИЗАЦИЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ АТС Традиционный способ автоно.мкого обслу живания предпола гаеr наличие постоянного штата инженеров и электромеханик-ов на каждой станции. Использование . координатной коммутационной техники и статистического метода эксплуатации создало возмож­ ность внедрения на передовых ГТС и СТС страны прогрессивноrо ­ спосо'ба централизоваююго обслуживания [ 11]. Согласно этому способу . для I·руппы близrюрасноло же нных АТС организуется центр технического обслуживания (ЦТО), укомплектованный · од­ ной или несколькими выездными бригадами, а также квалифи·­ цированными инженерами, 1юторые 1<оординируют выполнение всех работ по обсл у,1.;rшанию данной группы АТС . За каждой станцией постоянно закрепляется лишь миним.ально необходимый персонал, который в часы наибольшей нагрузки проводит теку­ щее об слу живание по показаниям сигнализащш, УАК и автотре~ нера, устраняет абонентско - станционные повреждения, а также вы­ полня ет все необходимые работы по указаниям ЦТО. При авари­ пх или ухудшении качества работы оборудования ЦТО высылает 609
/ на Ате выездную бригаду, которая оказывает помощь персоналу станции или действует самостоятель~ю, проводя необходп мые ин ➔ женерно-технические мероприятия по выявлению и устранению нс• достатков в работе станции. Кроме того, персонал ЦТО с помощью средств дистанционного контроля ведет наблюдение за работо11 оборудования всех А те в то время, когда на них нет обслуживаю­ шего персонал,а. На некоторых сетях организуется служба технического обслу• жuвания абонентов (СТОА), объединяющая работников, заняты :,с устранением абонентских повреждений (обычно в пределах одно• го узлового района). Основными элементами СТОА являются; централизованное бюро ремонта (ЦБР), операторы которого при• нимают все абонентские заявки о повреждениях; групп а учета и анализа поступающих заявок, которая координирует работу СТОА и обменивается информацией с ЦТО; линейные участки, объед,иняющие монтеров по эксплуатации абонентских устройств; группа диспетчеров, которая контролирует работу монтеров по ус• странению повреждений и имеет прямые связи· со всеми .т~инейны• ми участками и авто зал ами; мастерская по ремонту телефонны.'< аппаратов. Служба технического обслуживания абонентов осна­ щается специальным коммутационным и проверочным оборудова• нием. Использование способов uентрализованного обслуживан ия поз­ вол яет резко повысить производительность труда предприят11 Гr связи и значительно улучшить качество обслуживания абонентоr~. Особенно велик эффект uентрализации при использован ии АТС е программным управлением. Наличие на этих АТС разв итого ком• пле_1<са днагностических программ позволяет сосредоточить в ед11• ном эксплуатационно -те хническом центре весь обслуживающнГ1 персонал, наблюдающий за большой группой станций. Для работ1 ,1 непосредственно на АТС используются менее квалифиuнрованны•~ работники, которые к тому же посещают станции изредка - ТОЛL,­ ко для замены поврежденных съемных плат. По некоторым дан­ ным [ 15] до 98% повреждений удается обнаружить на ЦТО без выезда на АТС, из них в 70% случаев выявляется непосредственно поврежденная плата. Никаких ремонтов на Ате не производится, неиспра вности в съемных платах устраняются в мастерской ЦТО, оборудованной специальной диагностической аппаратурой. Такой способ обслуживания позволяет значительно снизить затраты тру ◄ да. Таким образом наиболее сложные с.истемы АТС с управлени• ем по записанной программе оказываются самыми экономичными в эксплуатации. Список литературы 1. Автоматическая коммутация и телефония. Ч. I . Под ред. r. Б. Метельс1<оrо, М., «Связь», 1968. 270 с . 2. Автоматическая коммутация и телефония. Ч. II. Под ред. Г. Б. Мtтельско• го. М., «Связь», 1969. 413 с. 610
3. Автоматическая междугородная и сельсr<ая телефонная свя~ъ. Под ред. Е. А. Зайончков ско го. М., «Связь», 1976. 311 с . 4. Автоматизация телефонной связи. Термины и определения ГОСТ 19472-74 . IЗвед. 01.01 .1975. М.., 1974. 13 с. 5. Аджемов С. А., Мисуловин Л . Я., Парилов _ В. П. Интегральная квазиэлек­ тронная аналого-ц ифровая система связи ИКЭ АЦСС. Ч. 1. Принципы по­ строения ИКЭ АЦСС. - «Электросвязь», 1975, No 10, с. 1-7. 6. Аппараты телефонные. Тер~шны и определения ГОСТ 18490-79. Введ. 01.01.1974. М_., 1973 . 15 с. 7. Комnле1<с оборудования ИКЭ АЦСС. Ч . II. - «Элек тросвязь», 1975, No 10, с. 8-1 3. 8. Бух1·ейм Л. Э., Ма11симо11 Г. 3., Пшеничников д. П. Автомати,1еская сель­ ская те.1 сфонная свпзь. М., «Связь», 1976 . 184 с. 9. Вемян Г. В. Качество тел еф о нной передачи и его оценка. М., «Связь», 1970. 224 с. 10. ГлушI<ов В. М. Синтез ци фровых автоматов. М . , Физматrиз, 1962 . 476 с . 11. Гольдин Я. М . Стат ис т и ,1ес кнй метод' оце нки качества работы ГТС сре днеii емкости. - «Электросвязь», 1976, .~о 8, с. 12-19. 12. Городск11е I<ОО['динатные А ТС типа АТС!<. М., «Свs~зь», 1970. 304 с . 13. Городские телефонные ста нции и подстанции. М.., «Связь», I971 . 312 с. 14. Мноrо1 , ратный интеграл ьный соединитель с магнитоуправляемыми контак­ тами. - «Элек тросвязь», 1975, No 10, с. 52-57. 15. Гуан Т. И. Техничес1<ое обс лужи вание телефонных станций с программным управлением систем EJ0 и Ell («Метаконта L»). Экспресс-информацн~ «Эl{сплуатация средств св я зи» (те лефония, телеграфня, передача данных), 1976, вып. 1, с. 21. 16. Губренко И. 1'1\., Кучумов Е. В. Телефонные аппараты АТС. М., «Связь», 1968 . 336 с. 17. Давыдов Г. Б., Иванова О. Н. Основное направ ле ние нау,шо-техниLJес r<о rо пр огресса телефонной связи. М., «Связь», 1974. 64 с. 18. Ефимов И. Е., Козырь Н . Я. Основы микроэлеюрОНИl{И. М.., « Свя зь», 1975. 271 с. 19. Жданов И. М., Кучерявый Е. И. Построение городских телефонных сетей. М., «Связь», 1972. 134 с. 20. И вансва О. Н. Электронная комму тация . М., «Связь», 1971. 296 с. 21. Иванова О. Н., Попова д. Г., Соловой Ю. В. Управляющие устройства ква­ зиэлектронных коммутационных систем. М., «Связь», ] 975 . 285 с. 22 . Иr:анова О. Н., Лазарев В. Г., Пийль Е. И. Синтез электронных · схем дис­ l{ретного действия. М., «Связь», 1963. ] 76 с. 23. l(армазов М . Г., Траубенберг И. д., Петрушин И. П. Организация и пла- ннрование предприятий эле!(Трической связи. М., «Связь», 1973. 264 с. 24. Китнев Е. В . Телефония . М., Связьиздат, 1958 . 283 с. 25. Кузнецов Е. К. Телефонны~ аппараты. М., Связьиздат, 1956. 295 с. 26. Лазарев В. Г. Э л ектронная коммутация и управление в узлах связи. М., «Связ ь», 1974. 268 с. 27. Лазарев В. r., Саввин r. Г. С ети связи, управление и !(Оммутация. М., «Связь», 1973. 264 с. 28. Лившиц Б. С., Мамонто ва Н. П. Классификация систем коммутации теле­ фонных каналов. М., «с;:вязь», 1976 . 29. Лившиц Б. С . , Ханин Г. Б., Семенов И. И. С ельские автоматические теле­ фонные станции . М.., «Связь», 1975. 424 с. 30 . Лийк Р. Б . , Роi\тенбург Е. М. Автоматическая телефонная станция дек адно­ шаrовой системы АТС-54. М ., Свя зьизда т, 1959. 115 с . 31 . Jlутов М. Ф. Квазиэле1(тронные АТС. М. . , «Связь», 1968. 200 с . 32. Ма~<симов Г. 3 ., Пшеничников д. П. Телефонная нагрузка местных сетей связи. М.., «Связь», 1969. 150 с. • 33. Мартьянов Б . 1(. Телефонная коммутация. М., «Связь», 1972. 518 с. 34. Матлив Г. М . Проектирован11е оптимальных систем п роизводственной свя­ зи. М., «Связь», 1973. 4 16 с . 3q . Надежность в технике. Метод последовательных испытаf{и·й. ГОСТ 17331-71. Введ . 0l.Q?.1975. М., 1975 . 21 с. 611
36. Основы построения инт ег ральной сети связи. М., МЭИС, 1974. 191 с:, 37. Полков ск11й И. М ., Ткаченко А. Д. Э лектр оакустич ес кие тракты с обратной связью . М., «Связь», 1962 . 222 с . 38. Телефони я. Ч. II. Теория и техника телефонной комм утации . Л ., 1973. 480 с. ·39_ Прагер Э., Траика Я. Электронные ·телефонные станции. М., «Связь», 1976, 352 с. 40. Принципы построения квазиэлектронных АТС м алой емкости ,' Под ред, Л. Я. Мисуловина. М., «Связь», 1970. 199 с. 41. Принци пы построения учрежденче-:кой квазиэлектр о нной АТС средней ем• кости. М., «Связь», 1976. 88 с. 42. Проектиров ание городских координатных АТС. М., « Связь», 1975. 184 с. 43 . Рабкин Л . И ., Эпште йн Б. О., Васильев А. М. Матричный соедините ль н а запоминающих герконах (rезак он ах) . Сб орник на учных трудов ЦНИИС. Вып. 4. Л., «Энергия», 1975, с. 3- 7. 44 . Рогинский В. Н. Построение релейных с хем упра вле ни я. М., « Энер гия», 1964. 423 с. 45. Рубин М., Холлер К. Коммутационные с истемы сетей связи. М., « Св я зь», 1972. 394 с. 46. Системы и приборы связи коммутационные. Те рмины и оп ределения . ГОСТ, ]9692-74. Введ. 01.07.1975. М., 1974 . 13 с. 47 . Соболев О . А. , Фань Гэн Линь. Э лектронная к о ммута ция. Л., ЛЭИС. 1975. 75 с. j 48. Сообщение телефонное . Т ермины и опр еделения . ГОСТ 21835-76. Введ . 01.07.1977. м. , 197 6. 15 с. 49. Структура электронных управл яющих устройств . Информ. сб. «Техник а ·связи за рубежом». М., « Связь», 1971. 115 с . 50. Устройства управле ния коммутационной техники связи. ГОСТ 21835-76, Введ. 01.0 7.1977. М., 1976 . 15 с. А 51. Эллдин А ., Лин д Г. Основы теории телетрафика. М . , «Связь», 1972. 200 с, 612
Условные обозначения АТС - автомаги.ческая те.лефонна51 станция АМТС - авто:11атичоская междуго• родная ст анция АЛ - абоне.нтская л·иния АВУ - аппаратура в ысокоqастотно• го у плотнения АЛ АОН - аппаратур а автоматиqоок о• ro определения номера вы зывающе• го абонанта АР - абонентский регистр АРБ - абонентский ре гистр с выда• qе й батарейных с игналов АТСК - авто),\атическая телефонная ста,1-щия координатная АТСК.-У - авrо:11атичоокая телефон• ная станция координатная усовер• шеноmованная АТСДШ - авто),!а т ическая телеф он­ ная станu:ия двкадно-шаговая АПА - авгома-гическа51 пр оверочная аппа ратура АТС-47 - декад:но -ш аrов ая АТС, разра бо тан на51 в 1.947 r. АТС-54 - де,кадно-шаrовая АТС, разр аботанн ая в 19 54 r. АТС-54А - декадно -шаrовая АТС, разработанная с устройством АОН Ас - ас.и мме11рия станционн ак Ал - а сим метри я линейная АК - або,нентс,~ий комплект АИ - аб о нентское иска,н,ие (ступень или блок) АУ - ариф м етическое устройство ЭУМ АПД - аппаратура передачи данных АКС - ан.ализаrор кода станции АЦП - аналого-цифровой преоора• заватель Б1( - балансный контур БАЛ - блок або·нентской ,тинии БСЛ - блсж соодин.ительной лин ии БРИ - блсж р-е.rистрового искан•ия БВКЭ - блок вк .1ючен,ия комм ут а­ ционных э ле.ме.нто'!З БП - блок адрес ов пере){одов ВПК - бло1< памяти ком анд БОРТ - блсж оконечных реге.не.ра ­ т.и1вных тра!l'СЛЯЦИЙ ВРД - входящий реrи с11р от декад­ но-шаrовых АТС ВРДБ - · вхо.дящий регистр от д е · кадио-шаговых АТС бата,рейный ВКЗСЛ - входящий комплект зз­ казно-с,ое.дишиrельных лин.ий ВР - входящий р е гистр ВШ Е( - n;,ссщящий шнуровой I(Q:,,\II_ · ле.к т ВШ КМ - входящий шнуровой комn­ лект междуюр,одной связи ВЭ - в ыбирающий элв1<тромаrюа мкс В У - в нешнее устройство Э УМ (ЭВМ) ГТС - городс.кая rе.1ефонная сеть ГН - групповой иска те.ль ГЩП - главный щит переключев110 ГД - групповой датчик ГУ '- гр упповая устан овка .Г Ш - rвнератор шума Г - rе 1-1ератор ГСА - гр аф -схе.~а алгоритма ГЭК - nрупповой электронн ый кон­ т акт ДШ И - декадно-шаговый искате.пь ДШ ИМ - дека.дно -ша говый ис.ка­ rrе.ль модернизирован.ный 'ДГН - дополн·ительная ст у пень r pyn- .n oвoro иокан-ия ДС - диффе.ренщ1альная система ДШ - де.шифратор ДВО - дополнительные ви ды обс.лу­ жинания Е АСС - единая авrомат.и:зиро.ванна11 сеть связи Зв - звон о,к пе.ременного тока ЗСЛ - заказ н о-соед и н ительная линия ЗТС - зоновая тел ефо нная сеть ЗУ - зап оми нающ ее. устройство ЗМП - зам овт.ированная про-грамма ЗСП - запис,а н ная програ мма ИЦСС - интегра льна я циф ро вая е11 - сrема снязи ИВ - нокате.ль вы зова И РД - ИJСХQДящий реrик: тр к декад• !Но - шаговой АТС И КЗСЛ - исхо.дящнй компл ект за ­ каз.но,с-оедините.льн,ой л;ннш1 И ШК - исходящ ий шнурово й комп­ лект ИШКТ - исходя щ ий шнур-о-вой ком­ п лек т таксофО1н-н ый ИЗД - измеритель звуков аго давле­ ния IИК:М - импульсн-о-кодовая модуля­ ция ИК - импулwный контакт ном еро­ набирателя ИКЭ АЦСС - интегральная квази- эле.ктронн а 51 сrема с-вязи аиалоrо-цифроваи си- КУ - коммутаци,онный узел КП - кодовый при емн ик -' G!З
КП П - кодовыi1 приемоnеред~тчик КСА - ко:.~плект спаренных аппара­ тсщ КС коммутаци-онная система КЭ - ко:.~:.~утацио.нный эле:1<1ент КБ - ко~1мута ционный б.1ок КСЛ - ко~шлект соединительной ли­ нии КЭАТС - 1<вазиэ.1ектроннэя АТС КВВ - канал (устройство) ввода• вывода ЭУМ К.Р - кодовый регистр КИЛ - контро .1ьно-исnытательнflя аnпа,ратура Л/1 - ли.нейный и,с.кате.1ь (или сту­ п ень л-иr1ейноrо искания) Л}НИИС - Л енинградс1юе отделе­ н.не научно-исследователье1<оrо инсти­ тута связи Л !( - линейный комплект ЛСА - логическая схема алгорин1а МДС - маrниl'одвижущая сила МТС - междугородная телефонная стflнuш1 (и .1и сеть) МКС - :,i ноrократный координатный соеди н,и тель МККТТ - международный кGнсуль• таl'и.вный комитет по телефонии МГН - марке р бл•ока гр уп по вого ис• иания МГ - мноrоча.стотный генерат ор МП - мост п1па,н·ия М - ми.крофон МБ - месг11ая батарея МЭ - местный эффв~<т МГС - мноrсжраТ1Ный ге,рконовый с ое.д1ш11тель . МФС - :.~иогократ.иый ферридовый с-оед1шитель МЭС - м.ноrсжратиый элепронныil C ·o,e,,д!IHl·IТ'e J!b МИС - ),Jноrократный и.нrегральный соеди нитель МСА - матричная схема алгар,,тма МАН - маркер блQк.а АИ МГИ.- маркер блока ГИ МРИ - марке-р блсжа РИ МК - мультиплексторный канал НПД - неполiюдостуш1ый пучОJ< ли­ ний (или приборов) НН - номе;ронабиратель НД - номерGнаб11,ратель дисковыi'1 НК - номеронабирате.ль кнапо•н1ый нпс - НОIВЫЙ порог С,ЛЫШll:.!ОСТИ ОАКТС - Общегосударственная ао• томатиче.скн каммутируе~1ая телефон­ ная сеть ОС - оконечная станция ОВК - опросио-вызывной ключ ОЗУ - операт11,вное зап_о~1ивающее устройство 614 ОКС - общюi канал сиrнализаuнн 0/(У - общий канал управления ОАЛ - определитель абонентск"iХ линий ОПЛ - определитель промежуто'I· IНЫХ Jl!ГН!IЙ 08 - определите.% входов (или _ ВЫ• ходов) ОИ КСЛ (ОВКСЛ) - опр еде.1ите.1ь ,исходящих (вх-одящих) к о ,1плектао сGедините.1ьных лин:ий ОР - определитель регистров ОК - определите.% 1<омп .1ектов ОПС - опорная станция ОУС - оконечно -узловая станция ПСК-1000 - подстанция координат• ная на 1000 NoNo ПР - промежуточный регистр JJl(B ....., подк,1ючающий комплек11 входящей ли.нии Л КИ - подк .1ючающий исходящеii линии 17 КП - подключающий подстанции ПИ - предыокате.пъ _ комплек'D комплекl) ПД - пою1одоступ11 ы й п учок Л Щ - промежуточный щит ПС - порог слышимости ПБО - поро г болоооrо ощущения ПСМ - порог елышюtости моно• у_ра :1ышй ПЛ - промежуточная линия Л У - программное устройство Л УУ - периферийное уnрав.1яюшее устроikтво ПД - п,рогра ,ммный датчи,к ПТС прие,мН,и.к тональных сиrна- ло,в ПТ Н приемник то нального набора Л ПИ - п.ро,вероч.но -подк ,1ючающ11й 11с1(ате,1ь УВС - узел входящего сообщения УИС - узел исходящего с-ообщения УАК - узм автоматическоц комму• IJ'aUИ•И УС - узловая станция СТС УЗ ПИ - устройство запроса и прие• ма информаци1и У П АТ С - учрежденчееко-производ• сrвенная телефон,ная станция УТС - уч.режденческая телефонная оеть .УАТС - учрежденческая АТС УЭ - удержи,вающий электромаrн1п мкс Успер - усилитель передачи Ycnp - усили:тмь приема УУ - уnра .вляющее устройство УЗО - устройство защиты от ошн­ бсж ЦБ - центральная батарея
Ц12 - пентральная станпия IJJIJ' - певтральное уп·равляющее устройство Ш И - шаговый ис.катель ШП - шунт питания Ш!( - шнуровой r<омпл.ект ЭВМ - электронная вычислительная машин.а ЭЗ - экви.вале.вт затухания по rpD!.!• fЮС'ГИ ЭМП - зле.ктромаl"нит подъема ДШИ ЭМВ - электромагнит вращения дши ЭУМ - электронная управляющая машина ЭК - электронный контакт ФБ - функциональный блок ФН - фи:кс.аrор на □ равле.вия Ф - фиксатор адресной информапи:и .ЧНН qac наиб:)Льшей наrрузкк П ПР - ароверочный п,рибор реrнст­ ров ПДИ - nе.редат<tИJ{ декц выi! ИМ• ПVЛl,СОВ pr·iн -- реле плоское ворм зльное РЭС-14 - реле элеJ(тротехническ ое, типа 14 РК - реле круглое РН - реrис,-гровое ис.кавие РИА - регистровое южан,ие абонент, с.к.,1:~· ливий Pf1 В - r~е.rистравое искание вхоnя• щнх линий РСЛ И - реле соединительных линий ,исходящих РСЛВ - реле е,оедюrитель'ВыХ линиВ входящих РП - рычажный переключатель РП - распределите.ль преимущества Рег - регистр РТС - ручная те.лефонная станuия РСИ - релейный смешивающий ис- 1<ате.п ь СУ - сете.вой узел СТО - сельс.кая т<>....лефонная сеть СВУ - сигнально-вызывное ycтpoii­ CT30 С n - ооедянительная ливия СЛМ .- соединительная лиаия от междугородной ставuи11 СК - станuион:ный ИJJII СJJуже.бный комnлек11 СИ - смешиваюшиi\ и-сжаrель Сч - СЧ,:!ТНОе устройство (сqетчик} ТЛ - те.лефов.ный аппарат Т д МБ - телефонный аппарата ме,.,.vr­ lНОЙ батареи Ч-С - телефонная стаRuия Ч- - телефон 'f А UБ - телефонный аппарат цент• ~ральноi\ бэтареи УК уз·ел коl.fмутацив УР - узло1юй paйo.tt
Предметный указатель Абонент 5, 48 А.бО'liентс.кая линия 5, 9, 10, 307. 348 -- матрица 366 Абонентский регистр 138 Авrоматичес.кая проверочная ап □ а,ра~ тура 198, 602 • - регулировка уровня 47 -телефонная станция 6, 66 Ада □1'ацин слуха 17 Адрооная информация 58 Алrори11М фунrкциони.рова;ния 95, 131 Анализатор кода станци:и 263 Аnпа,рату-р а автоматического оnреде• ления номера 387 - выоок,очастотного упл,~лн€'ни я або• нентоких линий 393 Арифметическое устройство 523 Асимметрия разговорного тракта 226 - станционная 227 . АТС с замон-т.ирова,нной программой 454 АТС с записанной программой 454 Бала,ноный контур 41 Блок абоне·нтск.их линий 464 - адресов пере.ходов 514 - включения коммутационных эле- ментов 506 - конuентраци~ 463 - памяти команд 514 - смешиваJJия 463 - с-оединителыных линий 465 Бл-окировка 114 Включение неполнодостуmюе 75 - полнодоступное. 75 В1,л ючени-е •равномерное 440 - сту п енчатое 76 - трансп·о1rированное 253 Внутре.н'!!яя бл,окнровка 114 Внутриузловая связь 441 Времен,ная диаграмма 421 Времен,нь1е параметры речи 20 Время межсер·ийн-ое 38 Вrоричная сеть 5 ВходяlдlИЙ • шнуровой компле.ит 138 - регистр 139 Вынужденное искание 102 Гарнитура 64 Геза:кон 462 Геркон 457 Главный щит п ереключений .445 Граф -схе м а алгоритма 483 Громкость речи 16 Групповая устаJ-ювка 394 Пру,nnовое иокание 106 Групповой искатель 107 Группообрао-вание 164 ДатчиJ{ имnульс,ов эле.ктрсжный 272 616 Дв ухзвенны й коммутацистный блои 88, 90 Де.кадно-шаrовая АТ С 164 Декадно -шаrовый искатель 163 Деление поля ГИ электричес.кое 237, Дешифратор адресов (команд) 513 - адрес,ов переходов 514 Дин.а мичоок:и й диапазон речи 20 - - слуха 15 Диска-вый номеронабиратель 37 Дополнительные виды обслуживания 391 Доступность 75, 84 - пере~1е.нная 244, 245 - эффективная 246 Единая автоматизированная сеть связи 5, 355 Емкость АТС 363 Заказно-соедин1нгельная линия 386 За крыта я нумерация 357 Замон-у,ир-ованная rrporpaммa 454 Записанная программа 454 Затухания местного эффекта 49 - местной с.и-с'!'е.мы 52 - распределения 359 Звено соединения 87 Зве,ны~вое. включе.ни -е 238 Звуковая вол.на 12 - интенсивность 12 Звуко;вое давление 12 - поле 12 . Заания АТС 446 Зона телефоннаи 355 Избыточная нагру зка .395 Имnульс;ная цепь 203 И:v~пульсн-ое реле 203 Импульсн-ь1й коэффиuиент 38, 206 И : ще.,~<с выхода 167, 389 Инrенси-вность звука 12 - нагрузки 70 [Интегральная сеть связи 8, 586 - квазиэле.,ктро'Н'ная аналого - цифро• вая с.истема связи 592 Искажения имnульс,ов 206, 211 Исжатель вызова 66, 103 Исходящий регистр 139 - шнуровой ко:,,,плект J-38 l(анал 58 • Канал (уетройство) ввода-нывоnа ЭУМ 523 Капсюльный те.лефон ТК-67 27 Качество телефонной передачи 50 Квазиэлектронные коммутацIюнные приборы 60 Квазнэлектронныi'~ узел коммутации 63 Кн,оnочный номеронабиратель 39
Код счеrноrо устройств а 267 - фи:ксаuии 268 Кодовый приемник 59 - реrис-'1\р 59 Коммута,ор 88, 98 Коммутаторы звеньевого включепия 24 Коммутаuия 57 Коммутаuион,ная аппаратура 58 - группа 61 - сие-тема 59, 98 - станция 5, 57 К0,ммутаtшон'Ные блоки 82, 84, 243, 313, 314, 316 - узлы 5, 57, 378 - nараме11ры 61 - nр,ибDры 60, 82 Коммутаuионный коэффиuиент 61 - элемент 60, 492 Комплекс1юе соnроти,вление 45 Контактная пирамида 268, 269, 270 Конт.рольно-испытате.пьная апnа ,рату• 1 ра 602 Кстструкuия АТСК 443 Ко1ще;н,ратор 393 ·Координатная АТС - подста.н,uия 329, 334 Косве.ное управлен~1е 113 Коэффициент нс.пользования нумера• uии 356 - кроесировочный 80 - модуляции ми1<рофона 32 - обрывности микрофона 30 - тяготения нормировал-ный 420 - электромеханиче,с,кой с,вяз.и 24 Критическая полоса с'1!уха 15 Кросс 59 Кроссовая коммутаilия 58 Линейн-ое реле 199 Ли:нейнь1й исkатель 66, 102 - комплект 59 Линий средняя длина 362 Логи чес1< ая схема алго,ритма 482 Маркеры бло1юв ГИ, РИВ, РИА, АИ 136, 276, 318, 315, 341 Маскировка звуков 17 Ма11рица абоне-н-rекая 366 - С.ВЯЗ!f0С11!1 НПД ВКЛЮЧеiНИЯ 442 МатриЧ'ная схема алгор.итма 483 Маши;н,ная система АТС 7 Меж,серийное время 38, 183 Местн-ое поле 63 Местный эффею 40 Мето,д ар'!'иtКуляuи,и 53 - мнений 55 Ми-крофон 28, 64 МноNХЗвен-ные комму,аuио11ные cifcтe• мы 120 Многократное по.~е 63 Много1<ратный герконовый сое.ци,ни­ тель 456 ин.егра льяый соединитель 460 - координатный сое,ди:НИ1'е ,1ь 233, 235 - ферридовый ооединиrель 458 - электр-онны А соединитель 468 Многокоординатные коммутаuионные системы 126 Мост питания 51, 225 Нагрузка обслуженная (проnущен- 1Ная) 69 - поступающая 70 - ЛО'Герянная 70 - телефонная 69 Нагрузка (диаrра\1ма) 421 Нагрузочная группа 75 Неблокирующие коммута.uио11ные блоки 122 1-!еполнодостуnное включение лиJJттй 84 1-!еполнодоступный пучок лин1iй 75 Непосредственное управлен·ие 132 1-!омеронабирате.,ь дисковый 37 - кнопочный 39 Нормы nоте.рь 422 Обратное предыскание 104 Обтекание 1<0нтактов 223 Обусловле,н·ное и,скание 120 Обходные направления 395 Обходный способ установления соеди­ нений 229, 255 Обшеюсударственная автоматичееки 1<оммутируемая телефонная. сеть 5,355 Общий канал с,иг,нализа11ии 162, 594 - - управлен.ия 594 Однозве,нные коммут.ацнонные бло.ки 87 • · Окооечная станция 594 О1юнечн,о-узловая станция 595 Оnерати1Вная коммутация 58 Опе,рати,вн-ое заnоми.нающее устрой­ ство 506 Опорная станция 389 , 594 Определитель абО'НеНтсJ,их линий 257, 261, 506 - ВХОДОВ ДИRЗМИЧООКИЙ 289 - входов статический 274, 281, 284 - промежуточных л-иний 506 - ИКСЛ (ВКСЛ) 506 - регистров 507 О'!'бой двус1'оронний 148 - ощюсторон ,ний 148 Открытая нумерация 357 Пе.рв·ичн.ая сеть 5 ПередатчИIК батарейных И'.!п у лъсо-в 271 П е рифе,рийные уnравляюшие устрой­ с'J\Ва 146 Под к л ючаюшее устрой,ство 143 Подк л ючающий комп л,еит 139 Подстанuия 58 Полнодоступное включе·ние 84 Поступающая нагрузка 411 617
Порог болевого ощущения 14 - СJJЫШНМОСТИ 14, 15 По,роrовый уровень 15 Па,тери, вероя'!'ность потерь 72 ПGrерянная нагрузка 411 Предварительное искание 104 Предыска ,н,ие 104 Преобразо'Ватми электроакустические 20 Приемник тональных с,иrналов 156 Проба заняrоr,о выхода 218 - одновременная 219, 291, 295 Пробное реле 216 - устройство 294, 298 Пробные цепи 215 Пporpa,I1vi,нoe управляющее устрой­ сmо 114,145,515 Программный датчик 146, 517 Промежуточная линия 87 Промежуточное оба,рудование 385 Промежуточный реrистр · 139 Пр,омежуточиые щ1пы 445 Профиль наг,рузки 379 П,рямые СЛ '381 Пучок линий 73 Район узловой 380 Райокирова .ние телефонных сетей 360 Равномерное НПД в1<лючение 439 Распределен1и,е доступноии 409 - затухаю1я 359 - межстанционных потоков 419 Расх:тояние начальное 392 Расчетная нагрузка 422 Релистр 59, 111 - . абонентс1шй 257, 261, 427 - входящий 258, 336 , 435 - ж.х,одящий 258, 381 Регистровая нагрузка 423 Режим искания группового 92, 94 - - линей ного 92, 94 - - свободного 92 Режю1ы искания 92, 236, 237 Ручная телефонная станц11я 63 Ручной 1<ою1утатор 63 Соойс~ва звука,в речи 18 Связн,ость 115, 245, 247 349 Связь межс-танuиовная '370 Селмжая телефонная ~ть 399 Сель~ко-приюродный узел 403 Сеть районирования 360 - телефонной связи 5 - электросвяз.и 5 Снгнально-вызывн,ое устройств.о 66 Си1·нальный код 157 С11,гнаJ1ы управления 401 С11,сте:v1ы ·АТС 402 С11стемы с ожиданием 72 - с потерями 72 • С~1ешанная нумерация 405 Смешанное группоо,бразованпе 4().5 Соединительная ю1ния 5, 110,386,388 618 Сое.диниrельныi1 тра[(Т 58 С опротивление ,1икрофона 30 Спаре.нноо включение ТА 327, 339 Спекан,ие yroJiьнoro порошка микро• фона 30 Спе.к'!'ральная харакrерис;ика речи 19 СпецнаJiьные службы 391 Структурная матрица 99 Структурные парамеr.ры 82 Ступени искания 80, 93 - - або:нентского · 120, 248 - - группового 94, 106 - - линейного 94, 101, 102 - - предварительного 94, 102, 104 - - регистрового 120 - - с,1ешивающеrо 94 Ступенчатое в1<точение 77 Счетное ус1'ройство 262 • Т еJ1ефон 64, 21 - эле!(тро~1аrнитныi\ 21 Телефонная нагр у зка 69 - п лотность 361 - сеть 6 городская 355 зон овая 355 ,1еждуrородная 355 местная 355 - - сельсr<ая 355 - - учрежден•Iес.кая 355 Телефонное сообщение 360 Телефонные аппараты 35, 36 40 41 44, 46, 47. 48 ' ' ' Телефонный район 360 - тракт 9 Т оч1<а коммутации 61, 238 Тракт пере.дачи информации 58 Трансляция ю1пульсов 207 Узел сообщения .r ходящего 380 - - исходящего 382 - коммутационный 377 - коммутации канмгов 60 - коммутаuин соо,бщен,нi1 59 60 - сетьевой 376 ' - специальных служб 39/ - УАТС входящий 391 Узлавой район 380 Узлообразование 377 Упорядоченное искан11е 76 Управляющее устройство 59, 66 - - с замонтированной проrраммоii 4,54, 574 - -, с записанной программой 454, 562 Управляющая !(ОМмутационная сте.ма 592 Уровень rромкост.и 16 - инrеJ!СИIВНОСТ11 13 - - эффектинныii 16 - ощущеиия 15 Условные координаты 90 С!!·
Учрежденческая rелефонная станция 389 Феррид 458 Форматы 19 Фующиональная с,вязь 408 Фун1щиоиальный блок 143, 453 Центральное управляющее устрой­ ство 14. 454, 562 lJac на ,ибольшей нагрузки 71 , 105 Часо - занятие 70 Частотная характеристика микрофо­ на 33 - - неравно .11ерности микрофона 263 Четырехполюсник станциGиныi1 203, 223 Шаговый !iскаrе.пь 163 Шума хара1перистю{а 19 Эрла.нг 408
Предисловие Введение ОГЛАВЛЕНИЕ Гл а в а 1. Телефонные тракты и аппараты 1.1 . Телефонные тракты и их составные част и 1.2 , Звуковое поле и его основные характеристики 1.3 . Основные свойства слуха и оценки слухового ощущения 1.4 . Основные свойства и характеристики звуков речи 1.5 . Электроакустические преобразователи 1.6 . Электромагнитный телефон и его характеристики 1.7 . Угольный микрофон и его характеристики 1.8 . Телефонные аппараты . 1.9 . Оценка качества телефонной передачи речи Гл а в а 2. Основы автоматической коммутации 2.1. Принципы коммутации. Основные понятия и определения 2.2 . Структура ко!'l!мутационного узла 2.3. Коммутационные приборы 2.4 . Способы установления соединений . . . . 2.5 . Основные понятия теории телефонного сообщении 2.6. Телефонная нагруз1(а . 2.7. Понятие о часе наибольшей нагрузки 2.8 . Качество обслуживания вызовов 2.9 . Структура пучков линий . . . . 2.1 О . Влияние доступности на пропускную способность пучков линий 2.11. Число обслуживающих устройств Г JI а в а 3. Построе1ше коммутационных систем 3.1. Способы построения ступеней искания . . 3.2 . Способы построения · коммутационных блоков 3.3_. Системы условных координат . . . . . 3.4 . Логичесr<ая структура коммутационных . систем 3.5 . Пrостранственные коммутаuио1н1ые системы 3.6. Однозвенные ступени f!Сl(ания 3.7 . Мноrозвенные ступени исканнн . 3.8. Неблокирующие коммутационные блоки . 3.9. Понятие о перестроеннях в коммутационных системах 3.10. Мноrо1<оординатные коммутаююн ны е сi1стемы . Гл а в а 4. Принципы построения управляющих устройств 4. 1. Общие понятия 4.2. Непосредственное управление 4.3. Косвенное управление . . 4.4 . Способы установлении соединений . 4.5 . Структура управляющих устройств . 4.6. Регистры . . . . . . . 4.7. Фу1-11щиональные схем ы управляющих устройств 4.8. С11гналы управления н линейные си гн алы 4.9. Способы образования и передачи сигналов управJJения и линейных сигналов . 4.1 О. :Кодирование сигналов 620 Стр. 3 4 9 9 12 14 18 20 21 28 35 50 57 57 59 60 63 G7 69 71 72 73 77 79 80 80 84 89 93 98 101 112 122 123 126 131 131 132 133 135 136 ]36 141 146 152 157
Стр. Гл а в а 5. Системы д те с непосредственным управлением (декадно - ша- говые) 162 5.1 . 5.2 . 5.3 . 5.4. 5.5. 5.6 . 5.7 . 5.8 . 5.9 . 5.10. 5.11. 5.12 . 5.13 5.14 . Краткий обзор развития деиадно-шаговь~'х АТС Коммутаuионные приборы . . . . . . . . Функциональные схемы, груnnообразование . нумерация Принuипиальные электрические схемы ( П11, / Г11, ЛИ) Разговорный тра!(Т, отбой, разъединение Межстанционные соединительные линии . . . . . Констр)чпивное оформление и техничес~ше хараt<теристИ!(И шаговыхАТС.......... Некоторые особенности систем А ТС - 54 и А ТС-54А Общие соображения о расчетах основных цепей АТС Цепь линейного реле Цепь питающего реле Импульсные цели Пробные цепи Разговорные uепи Гл а в а 6. Принципы построения координатных д те . 6.1. Особенности и преимущества координатн1,Iх АТС 6.2 . Коммутаuионные приборы 6.3. Коммутащюнные блою, 6.4. Пр11нuипы построения управляющих устройств 6.5. Регистры . . . 6.6. Маркеры kоорд~шатных систем А те Гл а в а 7. Координатны е дте 7.1 . Краткий обзор развития координатных А т е 7.2 . Классификация координатных АТС . . . . . 7.3 . Городские координатные системы А Т С К и А ТСК-У 7.4 . Городские координатные подстанции 7.5. Сельские координатные АТС . . . , . . . 7.6. Учрежденческо-производственные координа rные А те Г л а в а 8. Местные телефонные сети 11еI<адно - 8.1. 8.2 . 8.3 . 8.4 . 8.5. 8..6. 8.7. Телефонные сети, классификация сетей, основные требования 8.8. 8.9 . 8.10. Принципы районирОВ<IНИЯ ГТС . . Районирование · rте с п рименением ЭВМ Межстанuионны е связи УэлообразованиенаГТС . ....... Связь ГТС с междугородными телефонными станциями Связ ь ГТС с учрежденческими телефонными станциями и сnеuиаль• нымислужбами........ Повыш е ние и с пользования абонентских линий . . . ГТС с обходными направлениями . Основные поня1 ия Сельски е телеф онные сети (л а в а 9. Проектирование станционных сооружений 9.' 1. Общие положения . . . 9.2. Функциональная схема АТСК 9.3 . Расчет поступающей нагрузки Q.4 . Распределение нагрузок . . . . . . . 9.5. Расчет объема оборудования координатных АТС 9.6 . Проектирование неnолнодоступных включений . 9.7. Комплектация и размещение обор удования А ТСК Гл а в а 10 . При~циnы построения коммутационных систем квазиэлек- 162 163 164 171 190 193 194 196 198 199 201 203 215 221 227 227 233 236 254 257 274 302 30'2 303 300 334 338 345 354 354 360 365 370 377 386 389 392 395 399 404 404 408 416 418 421 439 443 тронных •и электронных А те 4.49 10.1 . Роль электроники в коммутаuионной те хнике 449 621
Стр. 10.2 . Классификация квазиэле1<тронных А те , 451 10.3 . Коммутационные приборы квазнэ,1ектронных А те 456 !0.4. Построен11е коммутационной системы квазиэлектронных А те 463 10.5 . Построение коммутационной системы электронных А те 466 10.6 . Разговорный тракт ЭА те с нмпульсно-временньrм разделением каналов 470 10.7 . Группообразование ЭА те с импульсно-времеrшь1м разделением каналов 475 Гл а в а 11. Алгоритмы работы управляющих устройств 480 . 11. 1 . - Основные определения . 4!:Ю J 1.2 . Матричные схемы и граф - схемы алгоритмов . . . 484 1J.3 . Упрощение и объединение логических схем алгоритмов . . 485 11.4 . Определение количества ФБ и времени установления соединения по лед........ . 488 11.5 . Алгоритмы работы управляющих устройств для рdзm1чных режимов искания....• 491 11.6 . Переход от лед r< программе 498 Гл а в а 12. Электронные управляющие устройства 502 12.1. Способы построения управляющих устройств . , . . . . 502 12.2 . Принципы построения централизованных программных управляющих устройств . . •. . . . . . . . . . . . . . . 505 12.3 . Центральное управляющее устройство с замонтированной программой 509 12.4. Центральное управляющее устройство с записанной программой 522 12.5 . Многопрограммный способ управления установлением соединений 524 Гл а в а 13. Функциональные блоки периферийных управляющих уст• ройств 526 13.1 . Общие замечанпя . . . 526 13.2 . Эле1пронные определители , , 528 13.3 . • Б.~оки вI<лючения I<оммутационных элементов . 533 J3.4 . Электронные подключающие устройства 513 Гл а в а 14. Электронные комплекты и регистры 545 14.1 . Общие замечания . . . . 14.2. Элепронный абоненте.кий комплект . 14.3 . Электронные комплекты соединительных лнннri 14 .4 . Эле[(тронные регистры r л а в а 15. Квазиэлектронные и электронные д ТС 15.1 . Общие соедения . . . . . . . . . 15.2. Квазиэлектронная А те с записанной программой . . J5.3 . Квазиэлектронная А те с за м онтированной программой J5.4 . ЭJiектронные А те . . . . . . . . . . Гл а в а 16 . Принципы построения интегральн ой с11стемы связи 16.1. Общие замечания . . . . . 16.2 . Преобразование аналогово г о сигнала . . . . . 16 .3 . Особенности группообразования в интегр альной системе 16.4 . Интегральная квазиэлеr1тронная аналого-u11фро11ая ·с11с,ема (ИКЭ АЦСе) . Гл а в а 17. Техническая эксплуатация АТС 17.1 . Основная задача технr1чес1юй эr1сплуа1 аuни 17.2 . Устройства СИПiализаl{ИИ Д Те . . , , 17.3 . Контрольно-испытательная аппаратура 17.4 . Методы эксплуатации А те . . . 17.5 . Uентрализаuня обсл ужнвання А rC Списоr< литературы . . . . . ~'славные обозна<1ения Предметный у1<азатель 622 связи 545 546 548 550 555 555 556 572 580 586 586 587 590 592 600 600 601 602 605 (:-09 610 613 G16
ИБNo404 Ольга Николаевна Иванова, Марк Филиппович Копп, Зоя Сергеевн а Коханова, Георгий Борисович Метелъский АВТОМАТИЧЕСIШЕ СИСТЕМЫ КОММУТАЦИИ Ответственный редактор О. Н. И в а н о в а Редактор В.К.Старикова Обл. художника А. Я. Толмаче в а Художественный редакто р А. И . Моисее в Технический редактор К. Г. Мар к о ч КорректорР.С.Агаян Сдано в набор 2/I 1978 г. Подп. в печ. 14/III 1978 г. Т-01267 Формат 60Х90'/,. Бумага тип. No 2. Гарнитура литера'!'. Печать высокая 39,0 усл. печ. л. 41,79 уч.-изд. л. Тираж 35 ООО экз. Изд. No 15987 За1< тнn. 31 1 Цена I руб. 70 коп. Издатель ство «Связь • . Москва 101000, Чнстопрудны! бульвар, д. 2 Отпечатано с готового набора тнпоrрафни издательства «Связь• n Московской тпnоrрафин No 4 Союзпол~rрафnрома при Государственном номитете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли )' . Мо ск ва , И 41. В. Переяславс1<ая ул., дом No 46 Гос1<омнздата СССР Москва 101000.. ул. Кнроnа, д. 40 " 623
ВНИМАНИЮ ЧИТАТЕЛЕЙ! В 1978 г . в издательст.ве « Связ ь» в ыйде т нова5I книга п о вопро,сам п ост роения сетей св5Iз и: Лаз а• рев В. Г.,Пийль Е. И., Турута Е. Н. Про­ граммное управление на коммутационных узлах. 20 Л, Описывается структура узлов коммута ц ии с про­ граммным управление,м. Излагаются принципы по­ строения и фун·кционирования п рограммных у п рав­ ляющих машин. Излагают,ся основы микропрограм­ мирования в программных управляющих устройс т­ вах, описываются ме тоды проектирования п рограм­ мных управляющих устройств, построенных на раз­ личных элементах. 'Рас-сматриваютс-я основы п ост­ роения автоматизированной системы п роектирова ­ ния пр•ограммных упра ,вл5Iющих устройств . Книга предназначена для научных работников. Приобр-ести эту книгу можно во всех книжных магазинах, распро,страняющих научно - техническую литературу.