Полная электроника

Процесс усовершенствования и развития коммутационной техники не остановился на квазиэлектронике. Развитие полупроводниковой техники вселило надежду полностью отказаться от механических контактов. Для начала пробовали механический контакт геркона заменить транзистором, который, как известно, может быть заперт или открыт соответствующим потенциалом. Появилась возможность создания коммутационного соединения с полупроводниковыми элементами на пересечении горизонталей и вертикалей (см. рис. И, б). В схеме, образованной по такому принципу, коммутация осуществляется путем соединения каналов в различных точках пространства, т. е. так же, как в электромеханических системах. Способ соединения другой, а коммутация все равно пространственная. Казалось, решение электронной коммутации было найдено. Однако в коммутационной системе, построенной по этому принципу, проявился существенный недостаток: через запертый транзистор было возможно

прохождение тока что приводило к нежелательным влияниям между каналами.

Выход был найден с появлением цифровых систем передачи, которые натолкнули конструкторскую мысль на создание нового вида коммутации. Вместо коммутации в пространстве был реализован новый вид коммутации — во времени. Возможность создания такой коммутации вытекает из принципов цифровых систем передачи. Мы уже знаем, что в цифровой системе передачи в одной линии создается группа каналов, имеющих каждый свой временной отрезок в который через каждые 125 мкс поступает сигнал в виде байта, характеризующего именно данный канал. Пусть на входе системы передачи включены перенумерованные по порядку абонентские линии. В линии каждому абоненту будет соответствовать свой (обозначенный тем же номером) временной интервал (рис. 15). Теперь если включить в середину линии некоторое ycTpoif-бтво, которое передвинет во времени сигнал, поступающий от одного из абонентских аппаратов, переставив, например^ первый байт на место третьего, то сигналы первого абонента будет получать третий. Если иметь возможность проделывать такую процедуру с сигналами любой пары абонентских аппаратов, то по существу получим коммутационную систему, позволяющую организовывать соединение любой пары абонентских аппаратов. Причем соединение осуществляется без механических контактов чисто электронным путем.

Не вдаваясь в детали технологии, скажем лишь, что для осуществления такого сдвига надо всю последовательность сигналов абонентов от первого до последнего, называемую циклом, записать в устройство памяти, сделав как бы моментальную фотографию одного цикла продолжительностью 125 мкс. Из памяти по команде управляющей электронной машины извлекается байт одного канала и ставится на место другого. Такая операция повторяется в каждом цикле в течение всего времени соединения. Когда соединение заканчивается, все возвращается в исходное состояние.

Как мы уже знаем, система передачи работает в одном направлении. Поэтому для организации двухсторонней связи процесс коммутации требует четырех проводов и осуществляется сразу в обоих направлениях. Заметим, что электронная временная система коммутации строится, так же как электромеханическая, путем звеньевого включения. Но здесь оказалось удобным в качестве промежуточного звена применить не временною, а пространственную систему коммутации, в которой вместо транзисторов включаются простые логические схемы объединения (логическое «И»), обычно используемые в ЭВМ (см. рис. 11, в). Как в электромеханической и квазиэлектронной системах, звеньевое включение позволяет экономить большое количество компонентов, из которых создаются коммутационные системы.

Электронное управление с разделением во времени и общим электронным запоминающим устройством упрощает связь между управляющим и управляемым комплексами. В частности, сигналы, которые по запросам о состоянии линий поступают в управляющее устройство, можно воспринимать по очереди, по одному сигналу в каждый отдельный короткий промежуток времени. Такой процесс приема естественно назвать сканированием. В свою очередь, процесс передачи сигналов, создаваемых

в системе для управления процессами соединения в сторону вызова, называется распределением. Для осуществления сканирования и распределения используются соответствующие электронные устройства.

На рис. 16 показана упрощенная функциональная схема электронной коммутационной станции. Все процессы управления в таких станциях осуществляются от специальной управляющей машины, важнейшей частью которой является процессор. Некоторые системы коммутации могут обслуживаться одним процессором (плюс один резервный), существуют системы с многопроцессорным (мультипроцессорным) управлением. В этом случае либо функции отдельных узлов станции, либо нагрузка, поступающая на станцию, разделяются на части. Такие мультипроцессорные системы делаются уже не с записанной, а с замонтированной программой. Большое количество микропроцессоров обеспечивает широкие возможности коммутационных систем.

Выбор той или иной системы зависит от характера работы станции. Там, где требуется много услуг и желательно еще их расширение, лучше записанная программа. Там, где нужны простые услуги, иногда экономичнее замонтированные программы.

Важно отметить, что появление и широкое внедрение систем с управлением по записанной программе переместило центр тяжести разработок из области технических средств коммутации в область программирования. Это привело к увеличению удельного веса специалистов, занятых вопросами программирования, до 70% от общего числа разработчиков коммутационных систем.

Программное управление коммутационными станциями позволило вводить в память программы многие действия, осуществляемые станцией как для внутренних нужд (комплексная проверка работы узлов и станции в целом, контроль за качеством соединений, учет статистических данных о соединениях и др.), так и для абонента. В результате современные квази- или электронная АТС позволяют, кроме основной своей функции — соединений абонентов, осуществлять большое количество других, совершенно новых услуг.

К их числу, например, относится возможность набирать номер не с помощью диска, а посредством кнопок (тастатуры). Введение тастатурных телефонных аппаратов у абонентов позволяет ускорить набор номера и осуществить соединение в два-три раза быстрее. Количество кнопок на аппаратуре обычно равно 12; 10 из них используется для набора цифр, а 2 — для введения специальных дополнительных услуг. При нажатии соответствующей кнопки в линию посылается сигнал тональной частоты, характеризующий цифру.

Возможен также сокращенный набор, т. е. для наиболее часто вызываемых абонентов вместо полного номера можно набрать сокращенный. Имея, например, несколько десятков наиболее часто вызываемых абонентов, можно их вызвать двузначным кодом после нажатия одной из дополнительных кнопок. Это сокращает время и упрощает процесс вызова.

Практикуется перевод входящих вызовов на другой номер. Для этого абонент, уходя из дома, набирает на своем аппарате сначала специальный код перевода, затем полный (или сокращенный) номер аппарата, на который должен быть переведен вызов, и, наконец, четырехзначный код, определяющий время, в течение которого действует этот перевод. После этого все вызовы, поступающие абоненту, автоматом переводятся на указанный номер.

Есть такая услуга, как установка на ожидание в случае занятости вызываемого абонента. Набрав номер и получив сигнал «занято», абонент набирает дополнительный код и вешает трубку. Когда занятый номер освобождается, абонент получает сигнал и осуществляет разговор.

Возможно уведомление о том, что во время телефонного разговора вас вызывает кто-то другой. При этом абоненту посылается короткий акустический сигнал. Тот, нажав одну из кнопок, может, не прерывая основного разговора, временно отключиться и поговорить по этому вызову, а затем снова вернуться к основному разговору. Можно, конечно, дополнительный вызов оставить без внимания.

Возможно включение автоответчика с записью определенного текста. При этом автоответчик может быть установлен на станции (коллективное пользование) или у абонента на дому.

Здесь перечислены только некоторые новые возможности современных телефонных станций, управляемых с помощью ЭВМ. Можно перечислить еще десяток дополнительных видов обслуживания, в том числе организацию по телефону совместного переговора нескольких абонентов (конференц-связь), наведение справок во время разговора, оповещение абонентов о том, что номер не задействован или что связь нарушена, «побудку» абонента в назначенное время и др.

Для создания электронной временной коммутации аналоговых сигналов на вход и выход коммутационной системы необходимо поставить оконечное оборудование импульсно-кодовой модуляции, т. е. коммутационная система как бы обрамляется аналого-цифровыми преобразователями. Внутри системы все процессы осуществляются с сигналами, имеющими бинарный вид. Естественно, что если на вход или выход электронной системы поступают сигналы цифровых систем передачи, то никаких аналого-цифровых преобразователей не требуется и объем оборудования на станции резко сокращается.

Как мы уже знаем, в электронных системах коммутации используются те же компоненты, из которых делаются ЭВМ. В результате быстрого прогресса в развитии ЭВМ эти компоненты непрерывно усовершенствуются, выпускаются массовыми сериями и дешевеют. Использование компонентной базы ЭВМ для коммутационных систем и ЭВМ для управления этими системами — все это шаги на пути технологического слияния ЭВМ и аппаратуры связи на основе достижений микроэлектроники.


..Следующая страница->