Коммутационные приборы и элементы

Глава 7. Принципы построения систем коммутации.

§ Структура и классификация коммутационных узлов

Под коммутацией понимается замыкание, размыкание и пе­реключение электрических цепей. Коммутация осуществляется на коммутационных узлах. На сетях электросвязи посредством коммутации абонентские устройства соединяются между собой для передачи (приема) информации. Коммутация осуществляется на коммутационных узлах (КУ), являющихся составными частями сети электросвязи.

Абонентские устройства сети соединяются с КУ абонентскими линиями. КУ, находящиеся на территории одного населен­ного пункта, соединяются соединительными линиями. Если КУ находятся в разных городах, то линии связи, соединяющие их, на­зываются междугородными или внутризоновыми.

Коммутационный узел, в который включаются абонентские линии, называется коммутационной станцией или просто стан­цией. В некоторых случаях абонентские линии включаются в подстанции. Лицо, пользующееся абонентским устройством для пе­редачи и приема информации, называется абонентом. Для пе­редачи информации от одного абонентского устройства сети к другому требуется установить со­единение между этими устройст­вами через соответствующие узлы и линии связи. Для осуществ­ления соединения на коммутационных узлах устанавливается коммутационная аппаратура.

Совокупность линейных и станционных средств, предназна­ченных для соединения оконечных абонентских устройств, назы­вается соединительным трактом. Число коммутационных узлов между соединяемыми абонентскими устройствами зависит от ст­руктуры сети и направления соединения.

Для осуществления требуемого соединения коммутационный узел и абонентское устройство обмениваются управляющими сигналами.

На коммутационном узле соединение может устанавливаться на время, необходимое для передачи одного сообщения (напри­мер, одного телефонного разговора), или на длительное время, превышающее время передачи одного сообщения. Коммутация первого вида называется оперативной, а второго - кроссовой (долговременной).

Коммутационный узел (КУ) представляет собой комплекс оборудования, предназначенного для приема, обработки и распре­деления поступающей информации. Наиболее типичным примером КУ является коммутационная станция, в которую включа­ются абонентские и соединительные линии. Упрощенная струк­турная схема коммутационного узла представлена на рис.

Рис. Структура коммутационного узла

Для выполнения своих функций КУ должен иметь в своем составе следующие основные блоки:

Коммутационное поле (КП) - представляет собой сово­купность коммутационных приборов, с помощью которых обеспечивается соединение включенных в станцию абонент­ских и соединительных линий.

Управляющее устройство (УУ) - предназначено для управления процессом установления соединений. В его со­став входит аппаратура для приема, формирования и переда­чи управляющей информации. На основании информации о номере вызываемого абонента или направлении связи, при­нятой от источника вызова, УУ включает соответствующие элементы коммутационного поля, в результате чего осуще­ствляется соединение между соответствующими входом и выходом.

Блоки соединительных линий (БСЛ), через комплекты со­единительных линий (КСЛ) которых подключаются линии свя­зи от (к) других КУ посредством аналоговых или цифровых соединительных линий (СЛ). При использовании однонаправлен­ных СЛ разделяют входящие и исходящие КСЛ.

Блоки абонентских линий (БАЛ), через абонентские ком­плекты (АК) которых к станции подключаются абонентские линии.

В состав оборудования КУ также входят дополнительные блоки:

Кросс - устройство ввода и вывода линий.

Шнуровые комплекты (ШК), которые в АТС координат­ного типа служат для питания телефонных аппаратов, а также приема и посылки служебных сигналов в процессе установле­ния соединения.

Источники электропитания.

Приборы контроля за работой оборудования.

Приборы учета параметров нагрузки.

На коммутационных узлах могут устанавливаться соедине­ния следующих видов:

внутристанционное - соединение осуществляется между абонентами данной телефонной станции;

исходящее - соединение устанавливается по инициативе абонента данной станции с абонентом другой станции через со­единительную линию;

входящее - соединение устанавливается с абонентом дан­ной станции по вызову, поступившему по соединительной ли­нии от другой станции;

транзитное - на данной станции коммутируются две сое­динительные линии с целью соединения абонентов других станций.

Коммутационные узлы сетей связи классифицируются по ряду признаков:

по виду передаваемой информации (телефонные, теле­графные, вещания, передачи данных и др.);

по способу обслуживания соединений (ручные, автомати­ческие);

по месту, занимаемому в сети электросвязи (районные, центральные, узловые, оконечные, транзитные станции, узлы входящего и исходящего сообщения);

по типу сети связи (городские, сельские, учрежденческие, междугородные);

по типу коммутационного и управляющего оборудования (декадно-шаговые, координатные, квазиэлектронные, элект­ронные);

по емкости,т. е. по числу входящих и исходящих линий или каналов (малой, средней, большой емкости);

по типу коммутации (оперативная, кроссовая);

по способу разделения каналов (пространственный, простран­ственно-временной);

по способу коммутации (коммутация каналов, коммута­ция сообщений, коммутация пакетов).

Для осуществления коммутации (соединения) линий (или каналов)и управления процессами установления соединения на АТС применяются коммутационные приборы.

Коммутационным прибором (КПр) называется уст­ройство, обеспечивающее скачкообразное изменение про­водимости электрических цепей на определенный проме­жуток времени. Различают коммутационные приборы кон­тактные и бесконтактные.

В контактных приборах проводимость меняется путем замыкания и размыкания контактов, включенных в электрическую цепь. В бескон­тактных приборах изменение проводимости достигается изменением какого-либо параметра (сопротивления, индук­тивности или емкости) одного из элементов электрической цепи. Изменение проводимости электрических цепей в коммутационном приборе осуществляется коммутацион­ным элементом (КЭ).

К коммутационному прибору могут подключаться линии с различной проводностью (двух-, трехпроводные и т.д.), по­этому их коммутация осуществляется несколькими КЭ, кото­рые объединены в коммутационную группу. При этом комму­тационные элементы переключаются одновременно под влия­нием управляющего сигнала.

По способам управления КПр можно разделить на прибо­ры ручной и автоматической коммутации. Приборы ручной коммутации управляются механическим воздействием челове­ка (ключи, кнопочные переключатели, телефонные гнезда и штепселя). Приборы автоматической коммутации управляют­ся электрическими сигналами.

В коммутационном приборе в зависимости от числа входных и выходных линий может быть установлено раз­личное число коммутационных групп. Совокупность ком­мутационных групп, обеспечивающая коммутацию входов и выходов, называется коммутационным полем прибора.

Местоположение коммутационной группы в коммутацион­ном поле прибора (или в коммутационном блоке, постро­енном из нескольких приборов) называется точкой комму­тации.

Для коммутации электрических цепей используются при­боры, которые обеспечивают два устойчивых состояния своих коммутационных элементов (или групп). При этом электриче­ская цепь, проходящая через КЭ, в одном состоянии разом­кнута (т.е. закрытое состояние), а в другом замкнута (откры­тое состояние).

Коммутационные приборы различаются между собой структурными и электрическими параметрами.

К структурным параметрам относятся: число входов n, число выходов m, доступность входов D по отношению к выходам, число одновременно коммутируемых электриче­ских цепей (проводность), свойство памяти. Производными от этих параметров являются общее число точек коммутации T,число коммутационных групп и число коммутационных элементов, а также максимальное число одновременных со­единений.

К электрическим параметрам коммутационных прибо­ров относятся: сопротивление коммутационного элемента в закрытом (разомкнутом) состоянии и открытом (замкнутом) состоянии отношение которых называется комму­тационным коэффициентом; время переключе­ния КЭ из одного состояния в другое; вносимое затухание в разговорный тракт; уровень шумов; напряжение питания; величина тока, необходимого для переключения КЭ; потреб­ляемая мощность.

Некоторые коммутационные приборы обладают свой­ством памяти,т.е. способностью сохранять рабочее со­стояние после прекращения подачи управляющего воздей­ствия. Это позволяет сократить расход электроэнергии для поддержания рабочего состояния прибора. Для возвращения прибора в исходное состояние требуется новое управ­ляющее воздействие.

Используемые в настоящее время коммутационные прибо­ры по структурным параметрам можно разделить на четыре типа:

1. Коммутационные приборы типа реле (1 x 1) имеют один вход и один выход.

2. Коммутационные приборы типа искатель (1 x m)име­ют один вход n = 1 и m выходов.

3. Коммутационные приборы типа многократный соеди­нитель n (1 x m) имеют n входов и nm выходов.

4. Коммутационные приборы типа соединитель (n x m)имеют n входов и m выходов.

Посредством коммутационных приборов строятся ком­мутационные блоки, ступени искания и коммутационное поле автоматических телефонных (телеграфных и др.) станций и узлов, управляющие устройства, линейные и служебные ком­плекты.