АВТОМАТИЧЕСКИЕ ТЕЛЕФОННЫЕ СТАНЦИИ КООРДИНАТНОЙ СИСТЕМЫ

7.1. Особенности координатных АТС

Хотя идея построения коммутационного прибора типа МКС была предложена еще в 1914 г., а первые попытки применить этот прибор на АТС делались уже в 20-х годах, однако широкое повсеместное производство и распространение координатных станций началось в 40-50-е годы. Это объяснялось более высокой стоимостью как самих коммутационных приборов типа МКС, так и устройств управления этими приборами. В то же время более дешевые декадно-шаговые АТС имеют ряд недостатков, обусловленных прежде всего применяемыми на них коммутационными приборами. Среди этих недостатков можно выделить:

сложность конструкции шаговых и декадно-шаговых искателей, требующих при изготовлении этих приборов достаточно точной регулировки, выполняемой вручную;

большое число повреждений, вызываемых наличием подвижных частей (трущихся, изнашивающихся, требующих периодической механической регулировки и замены);

большие затраты труда на эксплуатацию, связанные с невысокой надежностью используемых приборов, большим объемом работ, выполняемых вручную, необходимостью постоянного присутствия обслуживающего персонала на крупных станциях;

значительные импульсные шумы (трески) в разговорном тракте, вызываемые использованием контактов скольжения из неблагородных металлов и вибрацией из-за сотрясения щеток искателей, через которые установлено соединение, при работе соседних искателей.

Кроме того, к недостаткам АТС ДШ можно отнести трудности при коммутации четырехпровод-ного разговорного тракта в случае использования на сети многоканальных систем передачи, низкие коммутационные возможности ступеней группового искания (число направлений на ступени, а также доступность направления при непосредственном управлении не могут быть больше десяти), особенности непосредственного управления, ограничивающие возможности АТС ДШ при построении современных сетей связи и т. д.

Из сказанного видно, что в основном недостатки АТС ДШ обусловлены применением на этих станциях шаговых и декадно-шаговых искателей. Ясно поэтому, что использование на АТС коммутационных приборов с характеристиками, лучшими, чем у ШИ и ДШИ, позволяет существенно повысить качество работы коммутационных узлов и обслуживания абонентов. Таким образом, координатные АТС, у которых в качестве основного коммутационного прибора при образовании разговорного тракта используется МКС, а устройства управления в основном выполняются на реле, обладают по сравнению с АТС ДШ очевидными преимуществами.

Как уже указывалось в § 2.5, МКС обладает более высокими надежностью и быстродействием, чем ШИ и ДШИ. Относительная простота конструкции позволяет в значительной степени механизировать и автоматизировать работы по изготовлению МКС. Кроме того, в МКС коммутация обеспечивается контактами давления (контактами релейного типа), а не контактами скольжения, как в ШИ и ДШИ. Контакты давления подвергаются меньшему механическому износу (стиранию) и поэтому выполняются из благородных металлов, обеспечивающих более высокие электрические характеристики. Наконец, МКС различных типов обеспечивают коммутацию от 3 до 12 проводов. Все это повышает надежность АТС, снижает расходы на их эксплуатацию, обеспечивает сравнительно более высокое качество разговорного тракта и расширяет коммутационные возможности координатных станций. Однако МКС дороже ДШИ (например, в пересчете на одну трехпроводную точку коммутации стоимость МКС в 1,5-2 раза выше стоимости ДШИ), имеет большие размеры, а также требует других, чем ДШИ, методов управления. В связи с этим принципы построения коммутационной системы и управляющих устройств координатных АТС заметно отличаются от принципов, принятых на АТС ДШ. Основными особенностями координатных АТС являются:

звеньевой принцип построения коммутационных систем ступеней искания, чем обеспечивается существенная экономия оборудования, необходимого для построения коммутационной системы (см. гл. 4);

косвенное управление установлением соединения, необходимое в частности потому, что декадный принцип выдачи адресной информации из телефонного аппарата не совпадает с принципом управления МКС (преимущества косвенного управления были уже рассмотрены в гл. 5);

применение групповых управляющих устройств, обеспечивающих, по сравнению с индивидуальными устройствами управления, экономию оборудования, улучшение условий эксплуатации, повы-

шение гибкости управления и т. д.

Значительная часть координатных АТС относится к АТС с управлением по ступеням искания (см. гл. 5). Коммутационная система таких координатных АТС содержит ступень абонентского искания (ступень АИ), ступени группового искания (ступени ГИ) и ступени регистрового искания. Оборудование каждой ступени состоит из отдельных конструктивных единиц - коммутационных блоков. Число таких блоков на каждой ступени определяется количеством линий, которые должны быть включены во входы ступени. При этом каждая линия включается в отдельный вход одного из блоков ступени. В соответствии с принципом косвенного управления для приема адресной информации из аппарата вызывающего абонента служат регистры, а для установления соединений на отдельных ступенях искания - маркеры. При этом возникает необходимость в быстродействующем способе передачи накоплен ной информации из регистра в маркер, так как необходимо сократить непроизводительную задержку как управляющих устройств и коммутационных приборов, так и вызывающего абонента. Принятые в координатных АТС принципы построения коммутационных систем и устройств управления обеспечивают существенные дополнительные удобства при образовании коммутационных ступеней ГИ. Вместо механического деления поля ДШИ (при непосредственном управлении) на координатных АТС используется принцип электрического деления поля коммутационных блоков ступени ГИ. В результате увеличиваются коммутационные возможности ступени ГИ (например, в одном и том же блоке ГИ можно образовать различное число направлений при различной доступности в каждом из них).

Существенную роль в обслуживании соединений на координатных АТС играют комплекты разговорного тракта (например, шнуровые комплекты, комплекты РСЛ и т. д.). Это объясняется тем, что после окончания установления соединения управляющие устройства отключаются и все функции по дальнейшему обслуживанию этого соединения (посылка вызова, контроль состояния абонентских линий и т. д.) выполняются именно этими комплектами. В настоящее время отечественной промышленностью выпускается ряд координатных станций: для работы на городских сетях : предназначаются станции большой емкости АТСК и АТСК-У, а для работы на сельских сетях - станции средней и малой емкости АТС К-100/2000 и АТС К-50/200М; кроме того, выпускаются учрежденческие станции УПАТС-100/400 и т. д. Координатные станции различных типов имеют достаточно заметные различия, обусловленные их назначением, емкостью и т. п. Поэтому в дальнейшем будет рассмотрено построение наиболее типичных координатных АТС-станций типа АТСК-У (АТСК) и АТС К-100/2000.

7.2. Коммутационная система координатных АТС

Ступень абонентского искания. Ступень АИ координатных АТС выполняет функции ступеней

ПИ и ЛИ станций декадно-шаговой системы (см. гл. 4). Во входы ступени АИ включаются АЛ, а в ее выходы - линии к первой ступени ГИ, а также линии от последней ступени ГИ. На ступени АИ устанавливаются соединения двух видов: исходящие - от АЛ вызывающего абонента и входяшие - к АЛ вызываемого абонента. При этом необходимы два режима искания: при исходящих соединениях, когда ступень АИ выполняет функции ступени ПИ шаговой АТС, режим свободного искания, а при входящих соединениях (в этом случае ступень АИ выполняет функции ступени ЛИ декадно-шаговой АТС) режим линейного искания.

Число входов ступени АИ

(число АЛ) значительно больше числа ее выходов. Это объясняется тем, что использование индивидуальных АЛ низкое (интенсивность нагрузки одной АЛ обычно не превышает 0,1-0,15 Эрл), а использование общих линий, включенных в выходы ступени АИ, должно быть много выше (примерно 0,5-0,6 Эрл). В результате в коммутационных блоках ступени АИ необходимо сжатие. Применение двух режимов искания при установлении разных видов соединений является основной особенностью ступени АИ, определяющей построение ее блоков. С целью экономии и упрощения оборудования исходящие соединения в режиме свободного искания устанавливаются на этой ступени через два звена, а входящие соединения в режиме линейного искания для уменьшения внутренних блокировок через большее число звеньев (см. гл. 4). Так, на ступени АИ станции АТС К-100/2000 входящие соединения устанавливаются через три звена, а на ступени АИ станции АТСК. и АТСК-У - через четыре звена.

Коммутационный блок ступени АИ станции АТС К-ЮО/2000 имеет 100 входов для включения АЛ, 60 ПЛ между звеньями А и В (ПЛ АВ), 20 ПЛ между звеньями В и С (ПЛ ВС), 20 исходящих линий (ИЛ), включенных в выходы звена В, и 20 входящих линий (ВЛ), включенных в выходы звена С. Блок построен по структуре ПВ-ПВ-ПВ (рис. 7.1а). На всех звеньях блока используются МКС 20x10x6.

На звене А в поле вертикалей МКС включаются АЛ, причем в поле каждой вертикали в соответствии с возможностями МКС можно включить 10 АЛ. В результате для включения всех 100 АЛ необходимо использовать поля 10 вертикалей. В блоке АИ АТС К-100/2000 на звене А применено три МКС, т. е. имеется 60 вертикалей, поэтому все сто АЛ включаются в поле вертикалей МКС звена А 6 раз, в результате каждая из АЛ включается в поля шести различных вертикалей. На рис. 7.1б и 7.2 с некоторыми упрощениями приведена схема группообразования блока АИ АТС К-100/2000. Как видно из этих рисунков, десять одних и тех же АЛ включаются в поля шести вертикалей МКС звена А, т. е. на звене А образуются коммутаторы, имеющие десять входов и шесть выходов. Например, десять АЛ с номерами 11, 12, 13, 10 включаются во входы первого коммутатора, т. е. в поля вертикалей № 1, № 2, № 3 и № 4 первого МКС и вертикалей № 1 и № 2 третьего МКС звена А. Для включения всех ста АЛ необходимо образовать на звене 100:10=10 таких коммутаторов. В выходы этих коммутаторов включаются 60 ПЛ АВ, по 6 ПЛ в каждый из десяти коммутаторов.

На звене В в поля вертикалей МКС включаются ПЛ АВ, при этом в поле каждой из вертикалей в соответствии с возможностями используемого МКС можно включить десять ПЛ АВ. В результате на звене В образуются коммутаторы, имеющие по десять входов, в которые включаются ПЛ А В. Для включения всех 60 ПЛ АВ необходимо 60:10=6 коммутаторов. В выходы коммутаторов звена В (в вертикали МКС этого звена) включается 20 ПЛ ВС и 20 ИЛ, т. е. всего 40 линий, поэтому для построения звена В нужны 40 вертикалей (два МКС). Эти 40 линий включаются в выходы шести коммутаторов звена В, следовательно, коммутаторы этого звена должны иметь по 6-7 выходов. В рассматриваемом блоке на звене В образуется четыре коммутатора, имеющих по семь выходов (коммутаторы № 1, № 2, № 4 и № 5), и два коммутатора, имеющих по шесть выходов (коммутаторы № 3 и № 6).

Как ПЛ ВС, так и ИЛ распределены между всеми коммутаторами звена В. Это сделано для того, чтобы при установлении соединений в блоке (как исходящих, так и входящих) можно было использовать соединительные пути, проходящие через все коммутаторы звена В, что обеспечивает снижение внутренних блокировок. В связи с этим выходы каждого коммутатора звена В делятся на две группы по 3-4 выхода в каждой. Выходы первой группы используются для включения ИЛ, выходы второй - для включения ПЛ ВС. Так, первый коммутатор звена В образуется при запараллеливании полей вертикалей № 1, 2, 3, 7 четвертого МКС. В контактные группы полей этих вертикалей включаются ПЛ АВ с номерами от 1 до 10. Выходы коммутатора включаются в вертикали МКС, причем вертикали № 1, 2, 3 и 4 соединены с ИЛ № 1-№ 4; вертикаль № 5 - с ПЛ ВС № 1, вертикаль № 6 - с ПЛ ВС № 2, вертикаль № 7 - с ПЛ ВС № 11.

На звене С в поле вертикалей шестого МКС включаются ПЛ ВС в соответствии с возможностями вертикалей МКС - по 10 линий в поле каждой вертикали. Поэтому для включения всех 20 ПЛ ВС требуется два коммутатора. С выходами этих двух коммутаторов соединяются 20 ВЛ, в результате каждый из коммутаторов должен иметь по 10 выходов. Например, первый коммутатор звена С образуется объединением полей вертикалей № 1-№ 10 шестого МКС; в десять контактных групп этих вертикалей (входы коммутатора) включаются десять ПЛ ВС с номерами от 1 до 10, в вертикали (выходы коммутатора) - ВЛ с номерами от 1 до 10.

Любой АЛ доступно шесть определенных ПЛ А В

Рис. 7.2. Символическое изображение схемы группообразования блока ступе- из 60. Например, АЛ № 11, mi А И