4.1. Структура коммутационного узла. Классификация КУ
4.2. Построение однозвенных коммутационных блоков
4.3. Однозвенные ступени искания
4.1. Структура коммутационного узла. Классификация КУ
Коммутация – процесс замыкания, размыкания и переключения электрических цепей.
Коммутационный узел (КУ) - составная часть сети электросвязи, на которой осуществляется коммутация. КУ между собой соединяется соединительными линиями СЛ (местными или междугородными).
Коммутационная станция (станция) - КУ, в который включаются абонентские линии. Абонент – лицо, пользующееся абонентским устройством для передачи и приема информации.
Канал (линия) – совокупность технических средств (линейных и станционных, обеспечивающих соединение и передачу информации между двумя смежными КУ, а также между абонентским устройством (ТА, телетайп, компьютер и т.д.) и станцией.
КУ – устройство, предназначенное для приема, обработки и распределения поступающей информации.
Для выполнения своих функций КУ должно иметь:
- Коммутационное поле (КП), которое предназначено для коммутации входящих и исходящий линий (каналов) на t передачи информации.
- Управляющее устройство (УУ), которое обеспечивает установление соединения между входящей и исходящей линией в КП, а также прием и передачу управляющей информации аппаратуре приема и передачи управляющей информации относят: регистры (комплекты ПН), КПП, пересчетчики.
- Линейные комплекты ЛК (это АК и КСЛ), которые принимают и передают линейные сигналы (сигналы взаимодействия)
- Шнуровые комплекты (ШК) предназначены для питания микрофонов ТА и выдачи служебных сигналов
- Кросс – устройство ввода и вывода линий.
- Источники электропитания.
- Устройства сигнализации УС
- Устройства учета параметров нагрузки (количество сообщений, потерь, длительность занятия и т. д.)
КУ сетей связи классифицируется по ряду признаков:
- По виду передаваемой информации: телефонные, телеграфные, вещания, телеуправления, передача данных и т д.
- По способу обслуживания соединений: ручные, п/автомат, автоматические.
- По месту, занимаемому в сети электросвязи: районные, центральные, узловые, оконечные, транзитные станции, УВС, УИС.
- По типу сети связи: междугородные, городские, сельские, учережденческие.
- По типу коммутационного и управляющего оборудования: электромеханические, механоэлектронные, квазиэлектронные, электронные.
- По системам применяемого коммутационного оборудования: ДШ, координатные, машинные, квазиэлектронные, электронные.
- По емкости, т. е. по числу входящих и исходящих линий, включаемых абонентов: малой, средней, большой емкости.
- По типу коммутации: оперативная, кроссовая, смешанная.
- По способу разделения каналов: пространственный, пространственно-временной, проственно-частотный.
- По способу передачи информации от передатчика к приемнику: узлы коммутации каналов, узлы коммутации сообщений, узлы коммутации пакетов.
Расшифровки полученных сведений не будет, т. к. именно это является задачей и объектом нашего изучения в дальнейшем.
4.2. Построение однозвенных коммутационных блоков
Однозвенным включением называется такое, при котором вход и выход КС (коммутационной системы) соединяется через одну точку коммутации.
КБ – совокупность коммутационных приборов, имеющих все или часть общих выходов и объединенных общими параметрами (это понятие практически не используется в ДШ АТС)
Источники нагрузки – линии, по которым на вход коммутационной системы поступает тф нагрузка.
Пучок линий – совокупность линий, подключенных к выходу КС и доступных определенной группе источников нагрузки.
Нагрузочная группа – совокупность источников нагрузки, имеющих доступ к определенному пучку линий, например, включенных в заданном направлении ступени искания (на все входы данного КБ).
Ступень искания – часть КП данного КУ, состоящая из соединенных между собой однотипных КБ. КБ обладает теми или иными структурными параметрами. Их можно получить, объединив определенным образом входы и выходы коммутационных приборов.
КБ характеризуется следующими структурными параметрами: числом входов и выходов, числом ПЛ, Д-доступносью входов по отношению к выходам, числом звеньев (точек коммутации), общим числом точек коммутации для построения блока, проводностью линий, коммутируемых в блоке, числом одновременных соединений в блоке.
При построении КБ можно выполнять следующие операции: объединение входов, объединение выходов, последовательное соединение коммутационных приборов (организация многозвенных схем). Операции можно объединять.
В КС включение выходов по отношению ко входам может быть полнодоступно или НПД.
ПД включение – это когда любой вход КС может быть соединен с любым свободным выходом
НПД включение – это когда вход можно соединить только с частью определенных выходов блока.
Д доступность – число выходов КС, с которыми вход КС может получить соединение (число выходов КС в данном направлении – для ступени ГИ)
Направление – это пучок линий, по любой из которой можно придти в требуемую точку коммутации.
Объединение входов:
Коммутационные параметры n x m
n – вход
m – выход
КБ могут быть построены на основе любых коммутационных приборов ШИ, ДШИ, МКС, МСФ и др.
Получился КБ с параметрами 1х2m, каждый вход имеет доступ к 2m выходам, следовательно Д=2m
Условные обозначения МКС на схеме:
Параметры n х 2m
Д = m
Увеличение числа выходов и Д путем объединения входов требует увеличения объема оборудования, т.е. увеличения числа коммутационных приборов.
Объединение выходов
к m
Д = m
Входы всех коммутационных приборов имеют доступ к одной и той же группе выходов. Максимальное число одновременных соединений в таком КБ определяется числом m, если к > m , или числом входов к, если к < m .
КБ кроме функции коммутации линий могут осуществлять другие функции, например:
-
- Функцию сжатия (концентрации)
n > m
Это зависит от расчетного числа m (=V), которое необходимо для обслуживания поступающей нагрузки в ПИ.
-
- Функцию расширения: n < m, когда возникает необходимость организации направлений в ГИ.
- В КУ его КП может быть построено без сжатия и расширения в зависимости от назначения (смешивание нагрузки БСЛ)
То, что было рассмотрено выше – практически это коммутаторы.
Коммутатор - это простейший однозвенный полнодоступный КБ, в который любой вход имеет доступ к любому выходу.
Недостаток однозвенных КБ заключается в том, что для создания КС с параметрами n х m потребуется n × m коммутационных приборов – очень много: например 100х100, МКС типа 10х10 – нужно 100 таких МКС (немыслимо)
4.3. Однозвенные ступени искания
Ступень искания – часть КП для всей совокупности входов которой имеется доступ к одним и тем же направлениям, объединяющим выходы.
КП строится из отдельных КБ, которые затем объединяются в ступени искания.
Различают несколько разновидностей ступени искания: ступени предварительного, группового, линейного и регистрового искания. В соответствии с этим СИ могут работать в режиме свободного, группового и линейного (вынужденного) искания.
4.3.1. Режимы искания
- Режим свободного искания – когда нет приема адресной информации (информация набора номера) и входящей линии предоставляется любой свободный канал (выход) из числа доступных.
При этом число направлений Н = 1, а Д = М
В таком режиме работают ступени ПИ и РИ.
- Режим вынужденного искания (линейное искание)- когда искание совершается под воздействием принимаемой адресной информации и входящему каналу представляется определенный исходящий канал, следовательно Н = М, а Д = 1
В таком режиме работает ступень ЛИ.
- Режим группового искания – когда поиск определенного направления совершается под воздействием адресной информации, т. е. в режиме вынужденного искания, а выход в заданном направлении – в режиме свободного искания. Т. о. входящему каналу предоставляется любой свободный исходящий канал в определенном направлении, следовательно
1 < Н < М, а Д > 1
В таком режиме работает ступень ГИ.
- В некоторых системах существуют комбинированные ступени искания. Например, в АТСК ступень АИ объединяет ступени ПИ и ЛИ, но одновременно может устанавливаться только одно соединение, поэтому для данного соединения выполняется режим либо свободного, либо линейного искания.
4.3.2. Ступень ЛИ
Однозвенную ступень ЛИ можно построить с помощью ДШИ-100, Максимальная емкость станции, построенной таким образом может быть равна 100 (не более)
В этом случае каждая АЛ имеет свой индивидуальный ДШИ. АЛ подключается к щеткам своего искателя и еще заводится на соответствующие контакты всех 100 искателей данной АТС. Одноименные памели в одноименных декадах. запараллеливаются и подключается к соответствующим АЛ. АК служит для приема сигнала вызова от абонента и согласуют 2-х проводные абонентские линии с многопроводными линиями станционных приборов. Для установления соединения абонент должен набрать 2-значный номер. По первой цифре щетки поднимаются на требуемую декаду (выбор десятка), а по второй в данной декаде выберут нужную памель (выбор единицы). Следовательно, и подъем, и вращение щеток будут вынужденными, а режим искания на ступени ЛИ называется линейным. Такой способ построения неэкономичный, т. к. требуется большое число дорогих искателей (для каждого абонента).
4.3.3. Ступень ПИ
В процессе эксплуатации установлено, что одновременно может потребоваться 10-15% соединений от общего числа абонентов на АТС (на АТС на 100 абонентов максимальное число одновременных соединений – 50, но реально еще меньше – 10-15). Поэтому достаточно иметь 10 - 15 ДШИ на ступени ЛИ, но пользоваться ими должны иметь возможность все 100 абонентов.
Тогда за каждым абонентом можно закрепить индивидуальный ШИ, который называется предискателем, а в контактное поле его включить выходы к ЛИ.
Это режим прямого предыскания (бывает еще обратное предыскание) и линейные искатели становятся групповыми приборами. Их число зависит от нагрузки.
а) Процесс установления соединения при прямом предыскании проходит так: при снятии абонентом трубки ТА (вызов станции) приходят в движение щетки ПИ, отыскивающие в своем поле выход к свободному в данный момент ЛИ (режим свободного искания). После занятия ЛИ из станции абонент получает “ответ станции” и начинает набирать 2-значный номер. По первой цифре вынужденный подъем щеток, по второй – вынужденное вращение и затем выход на ТА вызываемого абонента.
Упрощенная схема
Т. о. ступень ПИ позволяет создать более экономичную схему АТС, т.к. по стоимости 100 ШИ + 10-15 ДШИ дешевле, чем 100 ДШИ.
Через ступень ПИ происходит подключение АЛ к станционным приборам (ЛИ).
б) При обратном предыскании образуется шнуровая пара – ИВ – ИЛ, число которых = 10-15 на сотенную группу.
ИВ – искатель вызова
АЛ многократно включается в поле всех ИВ и ЛИ. При снятии абонентом трубки сигнал “занятия” поступает на АК и отмечается соответствующим потенциалом в поле ИВ. Пусковое устройство ПУ приводит в действие свободный ИВ, который отыскивает в своем поле линию вызывающего абонента, а из “жестко” связанного с ним ЛИ абонент получает “ответ станции” и начинает набирать 2-значный номер. В режиме вынужденного искания щетки ЛИ находят выход к ТА вызываемого абонента.
ИВ работает в режиме свободного искания, который называется предысканием (предварительное искание)
Максимальная емкость АТС со ступенями ПИ и ЛИ может быть =100 номеров, что обусловлено емкостью поля ЛИ.
4.3.4. Ступень ГИ
Поскольку увеличение емкости АТС за счет увеличения контактного поля искателя невозможно, вводится принцип группового искания, который реализуется с введением ступени ГИ.
Одна ступень ГИ увеличивает емкость АТС в 10 раз (на порядок), т. к. на ступени имеем 10 направлений (10 декад), в каждую из которой подключается 10 линий к 100-ой по емкости группе ЛИ, отсюда 100х10=1000 номеров.
Если 2 ступени ГИ, то емкость = 100х10х10=10000номеров
Режим искания на ступени ГИ – групповой, т.е. подъем щеток – вынужденный, вращение – свободное.
Для реализации ГИ используется 1 цифра абонентского номера.
Пример: Какова емкость АТС с 2 ступенями ГИ?
100х10х10=10000номеров
Какова значность набираемого абонентом номера?
2(ЛИ) + 1(IГИ) + 1(IIГИ) = 4
В качестве коммутационных приборов на ступени ГИ ДШ АТС применяется ДШИ.
Итак, однозвенные ступени искания используются на АТС типа ДШ (в основном), т.к. РИ на АТСК тоже.