3.5. Ступень группового искания

Номерная емкость рассмотренных АТС не превышает емкости контактного поля ЛИ. Максимально емкость контактного поля существующих искателей достигает 500 линий, а наиболее распростра-ненных-100 линий. Увеличение емкости станции путем увеличения емкости контактного поля коммутационных приборов вызывает значительное усложнение этих приборов, а следовательно, и увеличение их стоимости. Поэтому этот путь является технически нецелесообразным и экономически невыгодным, тем более если учесть, что емкость современных АТС превышает десятки тысяч номеров.

Наиболее рациональным путем создания АТС любой необходимой емкости при заданной емкости искателя или соединителя является применение группообразования. Сущность группосбразования состоит в том, что общая емкость АТС делится на группы, емкость которых равна емкости контактного поля ЛИ, а между ступенями ПИ и ЛИ вводится дополнительная ступень - ступень группового искания ГИ (рис. 3.7). Назначением этой ступени является выбор группы, в которой находится линия вызываемого

Рис. 3.7. Функциональная схема де-Рис. 3.8. Схема АТС с двумя ступе-

кадно-шаговой АТС на 1000 номеровнями ГИ:

с одной ступенью ГИ;а <- упрощенная функциональная;

а -упрошенная; б -с развернутойб - структурная ступенью ГИ

абонента. В качестве групповых искателей используются такие же коммутационные приборы, что и для ступени линейного искания. На рис. 3.7 показан принцип построения схемы группообразо-вания АТС емкостью VV=1000 номеров с применением на ступенях ГИ и ЛИ искателей ДШИ. Число групп на ступени линейного искания будет равно g =10, так как g=VV/M, где VV - емкость станции; М - емкость контактного поля ЛИ. В пределах каждой группы ЛИ одноименные выходы контактного поля запараллели-ваются, в результате чего образуется 100 выходов, в которые включаются 100 абонентских линий. Каждая группа ЛИ служит для установления входящих соединений к определенной сотенной группе абонентов. Как и в ранее рассмотренных схемах, линии абонентов включаются как в поле ЛИ, так и в щетки ПИ. Ступень предыскания на рис. 3.7 с целью упрощения не раскрывается, так как имеет построение, аналогичное приведенному на рис. 3.6. При поступлении вызова от абонента на ступени ПИ совершается свободное искание, в результате которого линия вызывающего абонента подключается к свободному групповому искателю. Одноименные контакты одноименных декад всех ГИ запараллелива-ются и выводятся отдельно от каждой декады ГИ для связи с группой ЛИ, обслуживающих соответствующую сотенную группу абонентов. Таким образом, от первой декады ГИ образуются 10 выходов, которые включаются в щетки десяти ЛИ, обслуживающих первую сотню абонентов, от второй декады 10 выходов - к десяти ЛИ, обслуживающих вторую сотню абонентов, и т. д.

После снятия абонентом микротелефонной трубки и подключения к свободному ГИ из схемы последнего абоненту подается сигнал «Ответ станции» и он приступает к набору номера. Нумерация абонентских линий - трехзначная. При поступлении первой серии импульсов (цифры сотен) ГИ совершает подъемное (вынужденное) движение, поднимая щетки на соответствующую набранной цифре декаду. Таким образом производится групповое искание, т. е. выбор направления к группе ЛИ (сотенной группе абонентов). После подъемного движения (в межсерийном интервале) осуществляется свободное вращательное движение до тех пор, пока щетка ГИ не установится на выходе к свободному ЛИ (одному из десяти). Далее абонент набирает цифру десятков и единиц, посылая две серии им-

пульсов, которые воспринимаются соответственно подъемным и вращающим электромагнитом ЛИ. Таким образом устанавливается соединение с требуемым абонентом на АТС емкостью 1000 номеров.

Если требуется построить АТС емкостью больше 1000 номеров, то в схему группообразования вводится дополнительная ступень ГИ. В качестве примера на рис. 3.8 приводится схема АТС на 8000 номеров с двумя ступенями ГИ. В этом случае в функции I ГИ входит выбор свободного II ГИ, обслуживающего определенную тысячную группу абонентов. Это осуществляется на основании информации, получаемой от вызывающего абонента при наборе первой цифры номера (цифры тысяч). Назначением II ГИ является выбор направления к требуемой сотенной группе абонентов (ЛИ), входящей в состав данной тысячной группы. Это осуществляется на основании поступившей информации о второй цифре (цифре сотен) номера вызываемого абонента. Последним этапом в процессе установления соединения является работа ЛИ, который, получив информацию о последних двух цифрах номера вызываемого абонента, осуществляет поиск требуемой линии в данной сотенной группе и производит соединение с ней.

3.6. Пространственное и временное разделение каналов

Пространственное разделение каналов характеризуется тем, что элементы коммутационной системы, образующие соединительный тракт между абонентами, отделены в пространстве, не имеют общих точек и в каждый момент времени могут быть использованы для установления лишь одного данного соединения. В АТС с пространственным разделением каналов в качестве приборов коммутационной системы применяются электромеханические искатели, а также электронные и электромеханические соединители.

В отличие от АТС с пространственным разделением каналов, где речевая информация передается в форме непрерывных сигналов, при временном разделении каналов сигнал разговорного спектр а передается его дискретными значениями (рис. 3.9а), по которым на приемном конце восстанавливается первоначальная форма сигнала (рис. 3.9б, пунктирная линия).

Чтобы обеспечить передачу непрерывного разговорного (аналогового) сигнала в виде дискретных импульсов и при этом не допустить значительных искажений, необходимо обеспечить определенную частоту следования этих импульсов. Согласно теореме Котельннкова для удовлетворительного качества передачи частота следования импульсов должна не менее чем в 2 раза превышать максимальную частоту передаваемого сигнала. Для передачи сигналов разговорного спектра, если считать наивысшей разговорной частотой f = 3400 Гц, то частота следования импульсов должна быть не менее f=6800 Гц. Обычно используют частоту следования импульсов 8 кГц. Период следования импульсов при этом составит

Дискретная передача речевого сигнала

7=1 =106/8х103=125

мкс.

Амплитуда каждого импульса будет определяться мгновенным значением аналогового сигнала (разговорного тока). Поскольку каждый импульс занимает только небольшую часть периода следования T, то в промежутках между импульсами, несущими информацию об одном сигнале, можно передавать импульсы, несущие информацию о других сигналах (рис. 3.10). Такой принцип передачи сигналов позволяет получить многоканальную систему связи, которая обеспечивает многократное использование коммутационных элементов. Каждому каналу при таком способе построения коммутационной системы присваивается сдвинутая во времени определенная импульсная последовательность Р с одинаковыми параметрами: Т-период следования импульсов; ти - ширина импульса; тз - защитный промежуток между импульсами. Назначением защитного промежутка между двумя импульсами последовательности является создание необходимой величины переходного затухания между каналами. Очевидно, что общее число временных каналов составит

К=7У(Ти + Тз).

Принцип схемы связи (коммутации) между п входами и т выходами, основанный на применении временного деления (ВД) каналов, показан на рис. 3.11. Все входы и выходы подключены к общей

- - ) цепи ОЦ через свои электронные контакты ЭК, кото-

Л "рые открываются кратковременно в определенной

временной позиции, соответствующей данному каналу (данной последовательности импульсов Р). Чтобы подключить какой-либо вход к какому-либо выходу, необходимо периодически (синхронно) открывать их контакты во временной позиции заранее выбранного свободного канала. Например, если требуется соединить вход 1 с выходом 2, то нужно, подав управляющую последовательность импульсов Р1 перевести ЭК1 (вход) и ЭК2 (выход) в проводящее состояние и обес-"1ПЯпечить кратковременное соединение входа 1 и выхода

2. Если в следующий момент разомкнуть эти ЭК, а замкнуть другую пару, то через общую цепь ОЦ соединятся другие вход и выход. Таким образом можно осуществлять коммутацию каналов в коммутационной системе с временным делением каналов. Разговорные токи в общей цепи ОЦ протекают в виде модулированной серии импульсов. На приемном конце в результате демодуляции восстанавливается начальный характер разговорного сигнала по дискретным значениям модулированных импульсов.

Принцип временной коммутации

3.7. Понятие о потоках и времени обслуживания телефонных вызовов

Общие сведения. При исследовании процессов, связанных со случайными явлениями, широко применяется математическое моделирование. В ходе построения модели рассматриваемое явление (процесс) каким-то образом упрощается, схематизируется; из бесчисленного множества факторов, влияющих на явление, выделяется сравнительно небольшое количество важнейших, и полученная схема описывается с помощью того или другого математического аппарата. Такая модель должна быть достаточно полной, т. е. в ней должны быть учтены все важнейшие факторы, от которых существенно зависит результат исследуемого явления. С другой стороны, модель должна быть достаточно простой для того, чтобы можно было установить аналитические зависимости между входящими в нес параметрами.

Время обслуживания. Телефонные вызовы, поступающие по абонентским линиям на телефонные станции и по соединительным линиям на узлы коммутации, занимают коммутационные приборы и линии на время ведения разговора и установления требуемого соединения. Продолжительность одного такого занятия, показывающего сколько времени затрачивается на его обслуживание, называется временем обслуживания. Для контролируемого промежутка времени (t 1, 12) определяют среднее время обслуживания h как математическое ожидание длительности занятий в этом промежутке времени (t 1, 12). Различают математические модели, соответствующие фиксированному и случайному времени обслуживания. Фиксированное время может быть задано последовательностью величин hu характеризующих длительность обслуживания i-го вызова. Например, последовательностью из четырех междугородных телефонных переговоров заранее определенной длительности: h1 =5, h2 = 3, h3=10, h4 = 4 мин - в промежутке времени (t1 = 10 ч 50 мин, t2=11 ч 20 мин). В этом примере, очевидно, среднее время обслуживания составляет h = 5,5 мин. Фиксированное время обслуживания называют постоянным, если hj=h. Например, постоянна длительность некоторых устройств управления при установлении ими соединения.

В общем случае время обслуживания является случайной величиной. Случайное время обслуживания как случайную величину можно описать вероятностным законом распределения. Если длительность случайного времени обслуживания обозначить через Z, то вероятность P(Z<t) определяет, что длительность обслуживания Z будет меньше некоторого наперед заданного значения времени t. В качестве такого распределения можно использовать отрицательное экспоненциальное распределение

t

P(C< t) = 1 - e~h,(3.1)

как являющееся достаточной аппроксимацией реальных условии случайной длительности обслуживания. Величина h, входящая в это уравнение, является средним временем обслуживания. Используя