I. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ШАГОВЫХ И ДЕКАДНО-ШАГОВЫХ АТС

 

АТС первого поколения повторяли принципы построения телефонных станций с ручным способом установления соединений.

Функциональная схема типовой шаговой АТС малой емкости приведена на рис. 10.1.

В состав основного оборудования шаговой АТС входят абонентские комплекты (АК 1, АК 2, ..., АК N), коммутационное поле, выполненное на базе шаго­вых искателей типа ШИ-11, и шнуровые комплекты (ШК 1, ШК 2,.... ШК М).

Шаговый искатель – это специальный коммутационный прибор с одним входом и несколькими вы­ходами. Электромеханический искатель ШИ обеспечивает коммутацию входа на один из выходов (рис. 10.2).

 

Шаговый искатель состоит из трех основных элементов:

контактного поля - совокупости ламелей (Л1...Л5), закрепленных на статоре (С) искателя;

подвижной части (ротора), на которой крепятся входные щетки (Щ);

движущего механизма (привода), передвигающего ротор в требуемое положение.

Управление движущим механизмом осуществляется электромагнитом. Изменение положения якоря электромагнита при протекании импульсов тока приводит к последовательному повороту храповика (Х) ротора.

Как следует из функциональной схемы АТС, одноименные контакты полей искателей запараллеливаются и в них включаются абонентские линии. Щетки (входы) каждых двух искателей (вызова ИВ и линейного ЛИ) соеди­няются между собой через шнуровой комплект (комплект управляющих реле).

Щетки одного искателя выполняют роль опросного штепселя шнуропары по аналогии с РТС. Этот искатель называется искателем вызова ИВ. Щетки другого искателя - линейного искателя ЛИ,- выполняют роль вызывного штепселя шнуропары РТС.

Процесс функционирования шаговой АТС можно пояснить следующим об­разом.

Вызов станции формируется при снятии абонентом микротелефонной трубки с рычага ТА. Это приводит к замыканию щлейфа постоянного тока станционной батареи через обмотку линейного реле (РЛ) АК, АЛ, контакты номеронабирателя и микрофон ТА. Контакты сработавшего линейного реле АК вызывающего абонента обеспечивают подключение через обмотку разделительного реле (РР) АК по проводу "С" отрицательного потенциала к со­ответствующим номеру вызывающего абонента ламелям всех искателей вызова АТС. Одновременно с этим создается цепь включения группового линей­ного реле (РГЛ). Последнее выполняет роль распределителя вызовов по шнуровым парам (ИВ + ШК + ЛИ) АТС и имеет контакты в их проверочных цепях. Щетки ЛИ свободных и исправных шнуропар находятся в исходном положении. Это означает, что по проводу "d" подключен плюс (корпус) и тем самым имеется возможность образования проверочных цепей при замыкании контактов РГЛ.

Схема разговорного тракта шнуропары и элементы ее проверочной цепи приведены на рисунке 10.3.

Замыкание контактов РГЛ в цепях свободных шнуропар обеспечивает работу движущих реле их шнуровых комплектов. Это обеспечивает формирование импульсных токов в цепях электромагнитов соответствующих искателей вызова. Щетки искателей вызова приводятся в движение. Если свободны несколько шнуропар, то соединение устанавливается через ту из них, искатель вызова которой первым подключается к линии вызывающего або­нента. В шнуровом комплекте этого искателя срабатывает пробное реле РП 1, которое своими контактами размыкает цепь питания электромагнита и блокирует линию вызывающего абонента от занятия ее искателем вызова или линейным искателем другой шнуропары. Контакты пробного реле РП 1 подключают к линии вызывающего абонента импульсное реле РИ. При этом

 

 

срабатывает зуммерное реле РЗ и в линию АЛ абонента посылается сигнал ОС "ответ станции" (зуммер) и осуществляется питание микрофона ТА. После­довательно с реле РП 1 в АК вызывающего абонента срабатывает раздели­тельное реле. Это реле отключает линейное реле АК и тем самым обес­печивает выключение РГЛ. Движение щеток других искателей также прекра­щается. Получив сигнал ответа станции, вызывающий абонент приступает к набору номера, что по сути означает периодический разрыв шлейфа посто­янного тока. Например, при наборе цифры "4" импульсное реле ШК четыре раза отпустит свой якорь. При первом отпускании якоря срабатывает электромагнит линейного искателя и его щетки встанут на первый выход. Зуммерное реле (Р3) при этом отключает цепь подачи сигнала ответа станции. По мере приема импульсов набора номера щетки линейного иска­теля совершают вынужденное движение и устанавливаются в положение, со­ответствующее номеру вызываемого абонента. После этого по проводу "С" линейного искателя шнуропары создается цепь пробы линии вызываемого абонента. Если линия свободна, то срабатывает разделительное реле АК вызываемого абонента и пробное реле РП 2 ШК. Разделительное реле от­ключает своими контактами линейное реле АК от абонентской линии. Это предотвращает в дальнейшем срабатывание РГЛ при снятии вызываемым абонентом микротелефонной трубки с рычага ТА.

Пробное реле РП 2 блокирует своими контактами линию вызываемого абонента от занятия ее другими искателями, обрывает цепь питания электромагнита ЛИ задействованной шнуропары, создает цепь посылки в линию вызывающего абонента сигнала "КПВ" (контроль посылки вызова) и сигнала "вызов" в линию вызываемого абонента. При снятии вызываемым абонентом микротелефонной трубки срабатывает ответное реле (РО). При этом цепь подачи сигнала "КПВ" разрывается. Срабатывает вспомогательное реле РВ, которое отключает генератор вызывного тока, обеспечивает пи­тание микротелефона ТА вызываемого абонента и переводит схему шнуровой пары в рабочее состояние.

После разговора абонентов один из них (либо оба) кладут трубки на рычаг ТА. Обмотки реле АК обесточиваются, а щетки ЛИ использованной шнуропары возвращаются в исходное положение.

Рост потребности в телефонной связи приводит к необходимости уве­личения линейной емкости АТС. Емкость АТС можно увеличить двумя воз­можными способами. Рассмотрим каждый из них.

1. Увеличение емкости контактного поля ЛИ.

Этот способ увеличения линейной емкости был реализован при раз­работке и внедрении на АТС декадно-шаговых искателей (ДШИ).

Декадно-шаговый искатель, например, ДШИ-100 (рис. 10.4) обеспе­чивает подъемно-вращательное движение щеток на контактном поле, состо­ящем из трех секций (а,б,с) по 100 контактов в каждой. Секция имеет 10 рядов (декад) и по десять изолированных контактных ламелей в каждом ряду.

 

 

Нумерация контактных ламелей соответствует десятичной системе счисления. Число шагов подъемного движения щеток определяет номер де­кады, а число шагов вращения - номер контакта в данной декаде.

Ввиду конструктивных ограничений емкость существующих декадно-шаговых искателей не превышает 500 линий.

2. Образование на ступени ЛИ абонентских групп, число линий в которых равно емкости поля ЛИ.

Указанный способ увеличения линейной емкости АТС основан на при­менении принципа группового искания. Так, например, чтобы построить АТС емкостью в 1000 номеров на искателях ДШИ-100 необходимо образовать десять абонентских групп емкостью 100 номеров каждая и ввести одну ступень группового искания на 10 направлений. Упрощенная схема АТС, поясняющая принцип группового искания, приведена на рис. 10.5.

На ступени предыскания (ПИ) образованы 10 сотенных абонентских групп на базе ШИ емкости 10. Исходящее соединение каждой абонентской группы обслуживается 10 групповыми искателями (ГИ). Следовательно, на ступени ГИ имеется 10 групп по десять ДШИ в каждой. Каждая декада ДШИ ГИ соответствует номеру группы линейного искания, так как на ступени ЛИ также образовано 10 сотенных групп по 10 ДШИ в каждой.

При снятии абонентом микротелефонной трубки его линия подключа­ется через ступень ПИ к одному из свободных ГИ, обслуживающих данную сотенную группу. Из управляющего (шнурового) комплекта ГИ абонент по­лучит сигнал ответа станции и приступает к набору номера. В процессе набора первой цифры на ступени ГИ осуществляется групповое искание. В результате вынужденного подъема движения щеток ДШИ ГИ будет выбрана декада ступени ГИ, соответствующая требуемой сотне абонентов, то есть та декада ГИ, в которую включена вызываемая группа ЛИ. В течение про­межутка времени между набором первой и второй цифр номера на ступени ГИ осуществляется свободное искание: щетки ДШИ ГИ идут во вращение, выбирая один (свободный) из десяти ДШИ, обслуживающих абонентов ли­нейной группы. При наборе следующих цифр номера выбранный ДШИ линейной группы устанавливает соединение с линией вызываемого абонента.

Как следует из принципа работы декадно-шаговой АТС, соединитель­ный путь в коммутационной системе устанавливается постепенно по от­дельным участкам по мере поступления цифр набираемого абонентом номе­ра. Это означает, что управляющие элементы системы коммутации объеди­няются непосредственно с коммутационной схемой. Такое управление уста­новлением соединений называется непосредственным управлением. К его недостаткам можно отнести следующие:

- возможность блокировки поступившего вызова из-за неудачного выбора соединительного пути на предыдущей ступени искания;

- отсутствие возможности непосредственного выбора исходящей ли­нии в направлении искания на основе поступивших импульсов набора;

 

 

- нет возможности использовать способы сигнализации, отличные от передачи набора номера декадными импульсами;

- невозможен пересчет (трансляция) номера.

В этой связи в современных АТС процесс коммутации по времени от­делен от процесса набора номера, то есть реализован косвенный принцип управления. Наиболее широко распространенной на сетях телефонной связи АТС такого типа является координатная АТС (АТСК).