Координатные АТС

Рассмотренные в предыдущей главе декадно-шаговые и машин­ные АТС обладают рядом существенных недостатков, присущих ком­мутационным станциям со щеточными искателями. Один из них свя­зан с механическими свойствами искателей: для установления со­единения с нужной быстротой требуется, чтобы щетки двигались со значительной скоростью, что, в свою очередь, ведёт к поломкам и к нарушениям их регулировки. Другой недостаток, присущий декадно-шаговым и машинным АТС, - низкое качество скользящего кон­такта щётка - ламель. Дело в том, что в качестве материала для скользящих контактов используются неблагородные металлы, имею­щие благодаря своей жёсткости больший срок службы, чем, напри­мер, благородный металл серебро. Однако во время работы сопро­тивление такого контакта изменяется в широких пределах, вследст­вие чего ухудшается качество разговорного тракта. Все это приво­дит к невысокой надежности коммутационных приборов, большим затратам труда на обслуживание станционного оборудования, вы­сокому энергопотреблению, низкому качеству разговорного трак­та, образованного контактами скольжения, и т.п.

В координатных АТС основным коммутационным прибором явля­ется многократный координатный соединитель, который лишен пе­речисленных недостатков. Более того, устройство МКС, принцип его работы и коммутационные возможности совсем не такие, как у ком­мутационных механизмов других типов. По этой причине скелетное построение координатных АТС, структура ступеней искания и прин­ципы управления коммутацией отличаются от тех, которые типичны для АТС, построенных на шаговых и декадно-шаговых искателях. В структуре ступеней искания используется т.н. звеньевое включе­ние, позволяющее строить п-каскадные коммутационные блоки (обычно п равно 2 или 3). О том, как строятся многокаскадные схе­мы, мы поговорим позже, в главе 5, а здесь остановимся коротко на последнем из названных отличий.

Итак, в электромеханических АТС могут использоваться два раз­ных принципа управления коммутацией — прямой и обходной.

Прямой принцип управления характеризуется тем, что приборы, выбирающие нужное направление связи и свободную линию в этом направлении, сами принимают цифры номера, устанавливают на их основе соединение и образуют разговорный тракт. Такой принцип управления коммутацией используется в большинстве тех АТС, где в качестве основных коммутационных приборов применяются ще­точные искатели. В частности, рассмотренные в предыдущей главе декадно-шаговые АТС используют именно этот принцип.

Обходной принцип управления характеризуется тем, что выбор направления связи и поиска свободной линии в этом направлении отделён во времени от процесса соединения входа коммутационно­го прибора с выходом, в который включена выбранная линия. Сам коммутационный прибор не участвует в выборе направления и в по­иске свободной линии. Эти процедуры выполняет некое устройст­во, как правило, общее для группы приборов (в координатных АТС это - маркер). Оно принимает цифры номера, обрабатывает их, и, в соответствии с результатом обработки, управляет работой комму­тационного прибора, воздействуя на его элементы таким образом, чтобы вызывающий вход был соединен с одним из свободных выхо­дов в нужном направлении. Иначе говоря, управление коммутацией производится в обход коммутационного прибора, в связи с чем та­кой принцип управления и назван обходным. Схематично его иллю­стрирует рис.3.4.

Приостановлении каждого соединения маркёр занимается крат­ковременно и поэтому способен обслужить несколько коммутаци­онных приборов с большим числом входов и выходов. В соответст­вии с функциями, выполняемыми маркером, его блок-схема, пред­ставленная в нижней части рис. 3.4, содержит определитель вызы­вающего входа, определитель требуемого направления связи, уст­ройство, отмечающее свободные промежуточные линии, через ко­торые вызывающий вход коммутационного прибора можетбыть под­ключен к свободному выходу в нужном направлении, пробное уст­ройство для поиска свободного выхода в этом направлении, устрой­ство включения выбирающего и удерживающего электромагнитов МКС, обеспечивающих соединение входа с выходом, и цепи управ­ления работой маркера.

Координатные АТС разделяются на АТС с управлением по ступе­ням искания и на АТС с централизованным управлением.

В координатных АТС с управлением по ступеням искания функ­ции этих ступеней те же, что и в большинстве АТС, построенных на щеточных искателях (декадно-шаговых и машинных). В таких коор­динатных АТС предусматривается некоторое количество ступеней группового искания, зависящее от емкости станции и сети, и сту­пень абонентского искания. Последняя выполняет функции предыс-кания, обслуживая вызовы, исходящие от абонентов, и функции ли­нейного искания, обслуживая вызовы, входящие к абонентам. Ха­рактерной особенностью координатных АТС с управлением по сту­пеням искания является то, что определение маркером свободного выхода ступени, с которым следует соединить ее вызывающий вход, происходит на каждой ступени без анализа состояния соединитель­ных путей на следующих ступенях искания.

Рассмотрим этот вопрос подробнее. Итак, практически во всех координатных АТС применяется обходный способ управления ком­мутацией. Коммутационные блоки АТС построены на МКС, а в каче­стве управляющих устройств используются маркеры и, в большин­стве случаев, регистры, избавляющие маркеры от функций приема передаваемых медленным способом цифр. Различают четыре вида координатных АТС:

1) с последовательным установлением соединения по ступеням ис­
кания и с регистрами для приема цифр, набираемых абонентами
(с т.н. абонентскими регистрами);

2) с регистровыми устройствами и маркерами, распределенными
по ступеням искания;

3) с абонентскими регистрами и с управлением сразу несколькими
ступенями искания;

4) с централизованным управлением без разделения коммутацион­
ного оборудования станции на ступени искания.

Большинство координатных АТС относится к первому виду. Так, в отечественных станциях АТСК, АТСК-У, К-100/2000 соединения ус­танавливаются по ступеням искания с использованием абонентских регистров. При этом уменьшается объем регистрового оборудова­ния, и используются сравнительно несложные маркеры. На рис. 3.5 (а) приведена схема соединительного тракта станции АТСК, ко­торая рассматривается более подробно в следующем параграфе. При установлении соединения выбор линий производится на каж­дой ступени независимо от возможности их дальнейшего подклю­чения к вызываемой линии.

Рис. 3.5 Соединительные тракты координатных АТС с управлением по ступеням искания

Существуют координатные АТС второго вида, где на ступенях группового и абонентского искания используютсярегистры, каждый из которых принимает адресную информацию, необходимую для установления соединения лишь через одну ступень искания. К АТС этого типа относятся шведская станция ARF-50, которая нашла при­менение в отечественных ГТС, и разработанная в ГДР координатная АТС-65. На рис. 3.5 (б) приведена схема соединительного тракта ARF-50. Соединение на каждой ступени ГИ должно завершиться до начала передачи абонентом цифры, предназначенной для следую­щей 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 ступени АИ принимает три последние цифры номера. Преимуществом АТС второго вида является простота связи с декадно-шаговыми АТС, по­скольку при входящей связи импульсы набора номера непосредст­венно принимаются регистрами на ступенях искания, а при исходя­щей связи серии импульсов, поступающих от абонента, транслиру­ются через ИШК и направляются к искателям декадно-шаговой АТС. Координатные АТС с регистрами, распределенными по ступеням искания, близки по своим возможностям к АТС с прямым управле­нием коммутацией.

В координатных АТС третьего вида для внутристанционных соеди­нений предусматривается лишь одна ступень ГИ с двухкаскадными или трехкаскадными коммутационными блоками большой емкости (до 1000 исходящих линий). Управляют коммутацией абонентские регистры и маркеры, которые обеспечивают организацию соедине­ния через одну или две ступени искания (рис.3.6 а). На ступени АИ используются двухкаскадные блоки и для исходящей, и для входя­щей связи. Каждый коммутационный блок обслуживается, в зависи­мости от его емкости, одним или двумя маркерами. При исходящей связи маркер блока АИ выполняет функцию подключения линии вы­зывающего абонента к регистру. При этом маркер производит обу­словленное искание через ступени АИ и регистрового искания. По­сле набора номера при внутристанционной связи маркеры ступени ГИ (МГИ) и АИ (МАИ), получив из регистра необходимую адресную информацию, совместно выполняют функции подключения линии вызывающего абонента к вызываемой линии. При установлении со­единения на ступени ГИ занимается такая свободная и доступная исходящая линия, которая в блоке АИ имеет доступ к вызываемой абонентской линии через свободную промежуточную линию. Поэто­му отпадает необходимость иметь в ступени АИ третий каскад. Та­кой способ управления применяется в английской АТС типа 5005 А и во французской АТС Пентаконта 1000 В.

В координатных АТС четвертого вида коммутационное оборудо­вание не делится на ступени искания, а образует общее коммутаци­онное поле. Централизованные маркеры управляют соединением, производя сквозное обусловленное искание через всю АТС. При этом несколько сокращаются объем коммутационного оборудования и время установления соединения, потому что при обусловленном искании на каждом участке соединительного тракта выбираются только такие пути, по которым можно организовать соединение ли­ний вызывающего и вызываемого абонентов.

На рис. 3.6 (б) показан соединительный тракт координатной АТС «Кроссбар №1» (США), в которой коммутация производится через двухкаскадные блоки абонентских линий (БАЛ) и двухкаскадные бло­ки соединительных линий (БСЛ) под управлением центрального мар­кера, взаимодействующего с абонентским регистром. Применение такого вида централизованного управления в координатных АТС создало предпосылки для его использования (уже в качестве основно­го способа) в первых квазиэлектронных и электронных АТС с про­граммным управлением, которые будут рассматриваться далее.

Рис. 3.6 Соединительные тракты координатных АТС с централизацией управления

Существует много типов координатных АТС как отечественного, так и заграничного производства. АТС разных типов отличаются друг от друга по многим признакам, главными из которых являются кон­струкция и коммутационные параметры МКС, скелетная схема стан­ции, емкость и группообразование блоков ступеней искания и сте­пень централизации управления коммутационными приборами. Из­вестно несколько типов координатных АТС отечественного произ­водства, из которых будут рассмотрены станции АТСК 100/2000 для учрежденческих и сельских сетей средней емкости, а также станции АТСК и АТСК-У, предназначенные для городских телефонных сетей.

Для построения названных АТС используются многократные коор­динатные соединители МКС 20x10x6, МКС 10x20x6, МКС 10x10x12, реле РЭС-14 и РПН, поляризованные реле РП-4 или РП-5, полупро­водниковые диоды и триоды, и некоторые вспомогательные элемен­ты. Для электропитания этих АТС служит источник постоянного тока с номинальным напряжением 60 В и с допустимыми колебаниями на­пряжения в пределах 54 - 72 В.