.

Структура коммутационного узла

Коммутационный узел представляет собой устройство, предназначенное для приема, обработки и распределения поступающей информации. Для выполнения своих функций коммутационный узел должен иметь: коммутационное поле КП, предназначенное для соединения входящих и исходящих линий (каналов) на время передачи информации; управляющее устройство УУ, обеспечивающее установление соединения между входящими и исходящими линиями через коммутационное поле, а также прием и передачу управляющей информации.

К аппаратуре для приема и передачи управляющей информации относятся регистры Рег, или комплекты приема номера КПП, кодовые приемопередатчики и пересчетные устройства; линейные комплекты входящих и исходящих линий (каналов) ЛК, предназначенные для приема и передачи линейных сигналов (сигналов взаимодействия) по входящим и исходящим линиям или каналам для выделения каналов в системах передачи, а также для приема и передачи сигналов взаимодействия с управляющими устройствами узла; шнуровые комплекты ШК предназначены для питания микрофонов телефонных аппаратов, приема и посылки служебных сигналов в процессе установления соединения; устройства ввода и вывода линий (кросс). Кроме того, на узле имеются источники электропитания, устройства сигнализации и учета параметров нагрузки (количество сообщений, потерь, длительности занятия и др.).

В некоторых случаях коммутационный узел может иметь устройства приема и хранения информации, если таковая передается не непосредственно потребителю информации, а предварительно накапливается на узле. Такие узлы применяются в системах коммутации сообщений.

Коммутационные узлы сетей связи классифицируются по ряду признаков:

  • по виду передаваемой информации (телефонные, телеграфные, вещания, телеуправления, передачи данных и др.);
  • по способу обслуживания соединений (ручные, полуавтоматические, автоматические);
  • по месту, занимаемому в сети электросвязи (районные, центральные, узловые, оконечные, транзитные станции, узлы входящего и исходящего сообщения);
  • по типу сети связи (городские, сельские, учрежденческие, междугородные);
  • по типу коммутационного и управляющего оборудования (электромеханические, механоэлектронные, квазиэлектронные, электронные);
  • по системам применяемого коммутационного оборудования (декадно-шаговые, координатные, машинные, квазиэлектронные, электронные);
  • по емкости, т. е. по числу входящих и исходящих линий или каналов (малой, средней, большой емкости);
  • по типу коммутации (оперативная, кроссовая, смешанная);
  • по способу разделения каналов (пространственный, пространственно-временной, пространственно-частотный);
  • по способу передачи информации от передатчика к приемнику (узлы коммутации каналов, обеспечивающие коммутацию каналов для непосредственной передачи информации в реальном масштабе времени от передатчика к приемнику после установления соединительного тракта: узлы коммутации сообщений и узлы коммутации пакетов, обеспечивающие прием и накопление информации на узлах с последующей ее передачей в следующий узел или в приемник).

Ступени искания  Каждая абонентская линия на АТС включается в абонентский комплект (АК), содержащий два реле, которые принимают сигнал вызова станции и отмечают состояние АЛ. Для создания разговорного тракта связи двух абонентов АК вызывающего абонента (в дальнейшем будем называть его абонентом А) должен соединиться с АК вызываемого абонента (абонент Б) через один из имеющихся на станции приборов коллективного пользования, называемых шнуровыми комплектами (ШК). Шнуровой комплект содержит около десятка реле, обеспечивает подачу постоянного тока питания в АЛ разговаривающих абонентов, посылает в АЛ информационные (акустические) сигналы, принимает сигналы отбоя после окончания разговора и выполняет ряд других функций. В системах АТС большой емкости в разговорном тракте участвуют два ШК - исходящий шнуровой комплект (ИШК) взаимодействующий с абонентом А, и входящий (ВШК), контролирующий линию абонента Б. Общее число ИШК (или ВШК) на АТС значительно (примерно в 10-12 раз) меньше числа АК, которое равно емкости станции. Это объясняется тем, что в каждый данный момент времени потребность в телефонной связи возникает только у небольшой части абонентов АТС. Различие в числе АК и ШК приводит к необходимости включения между этими приборами коммутационной ступени предварительного искания (ПИ) или предыскания Ступень предыскания характеризуют следующие параметры

  • емкость нагрузочной группы Nн.г, равная числу АК, включаемых в один коммутационный блок (статив) ступени предыскания; емкость абонентской группы Nа.г, равная суммарной емкости всех нагрузочных групп, обслуживаемых одной совокупностью (пучком) ШК или ИШК; число приборов (комплектов) VИШК в пучке ШК или ИШК, обслуживающем одну абонентскую группу;
  • доступность D, равная числу ШК или ИШК, к которым может подключиться какой-либо вызывающий АК. Если D < VИШК, то пучок ИШК является неполнодоступным, при D=VИШК пучок полнодоступный. Как видно приборы ступени предыскания в различных системах АТС называются по-разному: искатели вызовов (ИВ) - в машинных АТС; предыскатели (ПИ) - в декадно-шаговых АТС; приборы абонентского искания (АИ) - в координатных АТС. При отсутствии свободных ИШК, доступных вызывающему АК, возникают потери вызовов. В декадно-шаговых АТС абонент А получает при этом акустический сигнал "Занято" и должен дать отбой. В машинных и координатных АТС потери выражаются в том, что абонент А*, не получая никакого сигнала, ожидает освобождения какого-либо ИШК (при длительном ожидании абонент может дать отбой).

После завершения работы коммутационных приборов на ступени предыскания и подключения ИШК к АК абонента А последний получает акустический сигнал "Ответ станции" и набирает одну за другой цифры номера абонента Б. На основе этой адресной информации, поступающей из АЛ абонента А, приборй АТС должны соединить ШК, занятый абонентом А, с АК абонента Б, создав тем самым разговорный тракт связи абонентов А и Б. На АТС малой емкости для решения этой задачи достаточно одной ступени линейного искания (ЛИ), в выходы которой включены все АК данной станции   

Параметрами ступени ЛИ являются:

  • емкость блока линейного искания МЛИ, равная числу АК, включаемых в выходы блока;
  • число входов блока NЛИ равное числу включаемых в данный блок ВШК (или ШК). 

а - непосредственное управление и прямое установление соединений; б - регистровое управление   В координатных АТС ступени предварительного и линейного искания объединены в ступень абонентского искания АИ. В примере на  к входам ступени ЛИ подключены все ШК. Под изображением ступени ЛИ в кружках указаны цифры абонентского номера, на основе которых совершалась работа коммутационных приборов ЛИ.  Из рассмотренного выше видно, что в процессе установления соединения на АТС совершается искание двух видов: свободное, не требующее использования адресной информации, и вынужденное, для выполнения которого такая информация необходима. Ясно, что ступень предыскания работает в режиме свободного искания, а на ступени ЛИ совершается вынужденное искание. После подключения ШК (или ВШК) к АК абонента Б осуществляется проба вызываемой АЛ. Если эта АЛ занята, т.е. участвует в другом, ранее установленном разговорном соединении, то абоненту А посылается акустический сигнал "Занято" из ШК (ВШК). В некоторых системах такой сигнал посылается из АК абонента А после освобождения ШК и приборов АТС на ступенях искания. Если АЛ абонента Б свободна, то в эту АЛ посылается "Сигнал вызова" для работы звонка телефонного аппарата, а в АЛ абонента А посылается акустический сигнал "Контроль посылки вызова" (КПВ). После ответа абонента Б посылка сигналов прекращается, и образуется цепь передачи разговорных токов.

При поступлении из АЛ разговаривающих абонентов сигналов отбоя (длительное размыкание шлейфа АЛ) установленное разговорное соединение нарушается и участвовавшие в нем приборы АТС освобождаются. Параметры посылаемых в АЛ информационных сигналов  Наряду со ступенями предварительного и линейного искания на городских АТС применяются ступени группового искания (ГИ). Это вызвано тем, что общее число АК станции намного больше, чем емкость коммутационного блока ЛИ (N>М ЛИ), и, следовательно, включить все АК в один блок ЛИ невозможно. Поэтому ступень ЛИ разбивают на абонентские группы (емкостью Мп]л каждая), и для выбора этих групп используют одну или несколько ступеней ГИ Ступень ГИ характеризуют следующие параметры:

  • максимально возможное число направлений (абонентских групп) Н, которое может быть выбрано с помощью ступени ГИ;
  • доступность Д равная числу выходов одного направления, к которым в процессе искания может быть подключен вход коммутационного блока ГИ;
  • число входов Nвх одного блока ГИ.

Если на ступени ГИ использовать коммутационные блоки с H = 10, то одной ступени ГИ окажется недостаточно для выбора всех 30 блоков ЛИ. Поэтому в данном случае необходимы две ступени ГИ: одна ступень (IГИ) используется для выбора направления к одной из трех тысячных групп, а другая ступень (IIГИ) обеспечивает выбор сотенного блока ЛИ в пределах данной тысячной группы. В общем случае необходимое число ступеней ГИ s, общая емкость ГТС N и параметры H и МЛИ связаны соотношением  Определим, например, число s ступеней ГИ для ГАТС, в предположении, что она является декадно-шаговой. Общая емкость сети N = NГАТС + Nпс + NАУПАТС = 4000 + 1000 + 500 = 5500; из табл. 1.2 определяем H=10, МЛИ = 100, поэтому условие принимает вид 10s-100>5500, т.е. 10s > 55, что выполняется при s = 2.  На любой ступени ГИ всегда совершаются два,вида искания: вынужденное - для выбора требуемого направления и свободное - для выбора свободного выхода в данном направлении (т.е. выхода к следующей ступени искания). На рис. 6.3.2 указано" какие цифры набираемого абонентом номера используются в данном примере для вынужденного искания на ступенях IГИ и IIИ. Для упрощения шнуровые комплекты и ступень предыскажния. Рассмотренные выше принципы установления соединений относятся к АТС с непосредственным управлением, при котором адресная информация направляется непосредственно в управляющие комплекты (УК) коммутационных блоков ступеней искания. В отличие от этого на АТС с регистровым управлением адресная информация принимается и накапливается вначале в специальном приборе - регистре, откуда затем по мере необходимости передается быстродействующим способом в приборы управления на ступенях искания Для приема информации регистр должен подключаться к ШК. Во время разговора регистр не занимается, поэтому общее число регистров значительно (в 5-10 раз) меньше числа ШК. Различие в количестве ШК и регистров делает необходимой ступень регистрового искания (РИ). Ступень РИ всегда работает в режиме свободного искания, обеспечивая подключение любого свободного регистра к занявшемуся ШК.

Системы АТС различаются также по способу установления соединения на ступенях искания. На показана АТС с прямым установлением соединений, при котором УК коммутационного блока ЛИ являются индивидуальными, т.е. закреплены за отдельными входами блока. Такие УК фактически связаны с разговорными трактами и конструктивно совмещаются с ШК. В АТС с обходным установлением соединений коммутационные блоки обслуживаются коллективными УК, получившими в координатных АТС название маркеров. Маркер обслуживает поочередно все вызовы, поступающие на входы коммутационного блока, с разговорными трактами он не связан.