Коммутационные поля на микроэлектронной элементной базе

Комплект аналоговой абонентской линии электронной станции

В настоящее время схемы абонентских комплектов в электронных АТС во многом унифицированы и выполняются на микроэлектронных элементах (кроме релейных и трансформаторных цепей). Полный перечень функций к комплекту, выполненному на основе электронных схем, принято обозначать аббревиатурой BORSCHT:

• B — (Battery feed) — электропитание;
• O — (Overload Protection) — защита от опасных напряжений;
• R — (Ringing) — посылка вызывных сигналов;
• S — (Supervision) — контроль за состоянием шлейфа;
• C — (Coding) — кодирование;
• H — (Hybrid) — реализация дифсистемы;
• T — Testing — испытания абонентских линий.

Схема такого комплекта приведена на рис. 2.19. Электропитание терминала (например, микрофона и логической части) осуществляется от станционной батареи номиналом 60 В с заземленным положительным полюсом (функция B ), максимальный ток в этой цепи ограничивается сопротивлениями, поставленными симметрично в провода A и B. Эти же сопротивления служат для контроля состояния шлейфа (функция S ).

Функции защиты от опасных напряжений ( O ) выполняются в двух точках абонентского шлейфа: в кроссе станции и в абонентском комплекте.

Первая защищает от кратковременных перенапряжений (например, от напряжения молнии, попадающего на линию). Поэтому устройства защиты в кроссе получили название "грозоразрядники". Они работают "на пробой", т. е. под влиянием перенапряжения замыкают накоротко вход станции и при исчезновении импульса снова восстанавливают нормальную цепь.

В абонентском комплекте защита работает по принципу предохранителя, т. е. при увеличении тока или напряжения защитная вставка "перегорает" и обрывает абонентский шлейф. В электронных станциях одна из главных проблем защиты заключается в том, что быстродействие защитных устройств должно быть больше, чем быстродействие основных цепей. Иными словами, защита должна сработать раньше, чем нарушится работа основных цепей. В связи с этим к характеристикам работы защитных цепей предъявляются высокие требования.

Оговаривается время реакции на импульсы с очень жесткими требованиями на длительность передних фронтов и время блокировки основных цепей.

Функция R обеспечивает передачу сигнала посылки вызова. Величина напряжения этого сигнала равна 90В. Параметры этого сигнала и возможные варианты его выполнения рассматривались в первом разделе. Наиболее распространен в настоящее время сигнал переменного тока частотой 25 Гц. Для предохранения перегорания контактов реле его отключение и включение синхронизируется с моментами, когда сигнал равен нулю.

Кодирование и декодирование (Функция C ). Оно происходит с помощью кодера и декодера, выполненных в виде одного устройства (кодек).

Реализация функций дифференциальной системы (функция H ). Функция реализуется с помощью трансформаторных схем. Принцип ее работы был показан в книге [7] (см. рис. 6.1). Балансный контур, построенный на резисторах и конденсаторах, может быть программно регулируемым и настраиваться на конкретную линию.

Испытание абонентских линий (функция T ). Контроль параметров абонентской линии осуществляется с помощью контактов двух реле. Они позволяют подключить испытательную аппаратуру к абонентской линии или в сторону станции.

Тестовая аппаратура (общая на группу или на станцию) позволяет производить контроль параметров абонентской линии или проводить испытание станции с абонентской стороны, подключать автоабонента, имитировать нагрузку и т. п.

Абонентский комплект — одно из наиболее массовых устройств станции, поэтому проводятся большие работы по его микро-миниатюризации. Наборы микросхем, реализующих его функции, сокращенно называют SLIC (Subscriber Line Interface Circuit).

Рис. 2.19. Абонентский аналоговый комплект электронной АТС

Краткие итоги

• Различаются следующие принципы электронной (цифровой) коммутации: временная и пространственная. Цифровая коммутация указывает на то, что коммутируются потоки с импульсно-кодовой или другой, но цифровой модуляцией.
• Временная коммутация подразумевает, что весь поток информации распределен во времени — информация закрепляется за временным положением.
• В каждый временной интервал, называемый его англоязычным термином слот (Slot — интервал времени, такт), — вводится информация, которая закрепляется за этим положением.
• Пространственная коммутация заключается в том, что информация переносится из одного временного тракта в другой без изменения временного положения.
• Для передачи сигнальной информации используется принцип "общий канал сигнализации". При этом сигнализация для всех 30 речевых каналов передается по 16-му каналу.
• Второй способ образования сигнального канала получил название "выделенный канал". В этом случае за каждым информационным каналом закрепляется сигнальный канал.
• Наиболее распространенный способ временной коммутации состоит в следующем: информация записывается в запоминающее устройство, адрес записи устанавливается счетчиком временных каналов, который генерирует последовательно номера временных положений. Считывание этой информации в исходящий тракт производится в соответствии с информацией, записанной в адресной памяти.
• Принцип построения пространственно-временного коммутатора с использованием запоминающего устройства почти тот же самый, что и для временного коммутатора. Информационная память устанавливается для каждого цифрового тракта. Адресная память устанавливается в объеме, равном суммарному числу каналов всех трактов, и управляет всеми трактами по принципу временной коммутации.
• Для построения пространственно-временных коммутаторов применяются сложные схемы. Они подразделяются на исходящую и входящую части и имеют соединяющую их магистраль, состоящую из многих шин.
• Для управления сложным элементом коммутации применяются управляющие форматы.
• Как уже отмечалось в предыдущих разделах, коммутационные поля для станций большой емкости наиболее целесообразно строить с помощью многокаскадных схем. Наиболее распространено применение каскадов на базе пространственно-временной коммутации.
• Одностороннее группообразование (со ступенью "отражения") характерно тем, что все источники нагрузки сосредоточены в одних и тех же матрицах.
• Последнее звено называют звеном "отражения". Соединение на этой ступени как бы "отражается", и установление соединения к другому входу идет в направлении, противоположном первому этапу. Следует отметить, что если устанавливаются соединения между портами в этой схеме группообразования, то до этой ступени проводится свободное искание, а после нее — вынужденное искание.
• Несмотря на потенциально большое число включаемых линий, это группообразование позволяет постепенно наращивать станцию от минимальной емкости до максимальной, не изменяя алгоритма поиска и управления.