4. Основи на автоматичното превключване
- У дома
- Телекомуникации
- Комуникационни мрежи и комутационни системи
4. Основи на автоматичното превключване
4.1. Структура на комутационната система
Система за превключване–набор от оборудване, предназначено да получава и разпространява входяща информация по комуникационни линии.
Таблица 4.1 - Класификация на комутационните системи
Тип комутационна и управляваща апаратура
Форма за представяне на сигнала
Вид на предаваната информация
Заемано място в телекомуникационната мрежа
- възли за входящи съобщения (IMS)
- възли за изходящи съобщения (UIS)
- пространствено разделени
- с времево разделение
За да изпълнява функциите си, комутационната система трябва да включва следните видове оборудване (Фигура 4.1):
1)Блокове за абонатна линия(BAL) свързват абонатни линии (SL) към системата.
2)Блокове от свързващи линии(BSL), към които чрез CSL (комплекти от свързващи линии) има връзка от свързващи линии (SL) за комуникация с други комутационни системи.
3)Поле за превключване(CP) превключва входящите линии с изходящите. Превключвателното поле може да бъде изградено на базата на пространствено разделяне на каналите, след което като превключващи елементи се използват множество координатни съединители (MCS), тръбни релета, фериди. Превключващото поле с канали с разделяне на времето се основава на използването на импулсно-кодова модулация (PCM) и използва като елементи полупроводникови устройства с памет и логически интегрални схеми.
4)Система за управление(CS) - изпълнява всички логически функции съглконтрол на процесите за установяване на връзка.
5)Генериращо оборудване– генерира акустични сигнали.
Фигура 4.1 - Обобщена структура на комутационната система
4.2. Елементна база на комутационни системи
превключванеозначава всякакъв вид превключване на електрически вериги (затваряне, отваряне, превключване от една верига към друга). За осъществяване на процеса на превключване се използват превключващи устройства.Превключващо устройствое устройство, което осигурява затваряне, отваряне и превключване на електрически вериги, свързани към неговите входове и изходи при получаване на управляващ сигнал [23]. Затварянето или отварянето на електрическата верига в превключващото устройство се осъществява отпревключващ елемент, който в най-простия случай е един контакт на затваряне.
Към превключващото устройство могат да се свързват линии с различнапроводимост, която се определя от броя на едновременно превключваните проводници. За превключване на линии с различна проводимост (двупроводни, трипроводни и др.) са необходими няколко превключващи елемента, които се обединяват впревключваща група, елементите на която се превключват едновременно под въздействието на управляващ сигнал. В зависимост от броя на свързаните линии в превключващото устройство могат да бъдат инсталирани различен брой превключващи групи. Наборът от комутационни групи, осигуряващи комутация на входове и изходи, се наричакомутационно поле на устройството. Местоположението на превключващата група в превключвателното поле на устройството се наричаточка на превключване.
Работният цикъл на превключващото устройство (фигура 4.2) се състои от три фази:
1)фаза на работа (затваряне),продължителността на която се определя от времето на превключване на устройството от неработно състояние в работно състояние и зависи от конструктивните особености и схемата на включване на управляващите вериги;
2)фаза на задържане (активно състояние),продължителността на която зависи от функциите на устройството;
3)фаза на изключване (освобождаване), продължителността на която се определя от скоростта, с която устройството се връща в неактивно състояние и зависи от дизайна на устройството и схемата на превключване на управляващите вериги.
Фигура 4.2 - Цикъл на работа на превключващото устройство
Превключващите устройства могат да бъдат класифицирани според следните критерии:
- превключване на контролни вериги (реле);
- превключване на пътища в полето (търсачи, съединители от различни видове);
2)по метода за поддържане на точката на превключване в работно състояние:
- електрически (магнитен поток се създава от ток, протичащ през намотките на устройството);
- магнитен (магнитният поток за задържане се създава или от постоянен магнит, или поради остатъчната индукция на сърцевината или контактните пружини).
Превключващите устройства се характеризират със структурни, електрически и времеви параметри.
Структурните параметривключват:
- брой изходи m;
- брой на едновременно превключваните линии (проводимост) p.
Производните на тези параметри са общият брой точки на превключване и превключващи елементи, максималният брой едновременни връзки.
Електрическите параметривключват:
- коефициент на превключване K - съотношението на съпротивлението на превключващия елемент в затворено (отворено) състояние Rz към съпротивлението в отворено (затворено)състояние Rz;
- въведено затихване в пътя;
- количеството ток, необходимо за превключване на превключващите елементи;
времевите параметривключват:
- време за реакция (tср) – интервал от време между захранването на управляващите входове и превключването на всички комутационни елементи в работно състояние;
- време на освобождаване (trel) е интервалът от време между издаването на команда за изключване и връщането на всички превключващи елементи в неработно състояние.
Превключващите устройства според структурните параметри са разделени на четири типа:
1) Превключващи устройства от типреле(1×1), които имат един вход и един изход (условните изображения са показани на фигура 4.3).
Фигура 4.3 - Превключващо устройство от релеен тип (1×1)
Разпределителна уредба от този тип може да бъде в едно от двете състояния: отворено или затворено. Преходът от едно състояние в друго се осъществява под въздействието на управляващ сигнал, който се подава към управляващия вход R от управляващото устройство.
2) Превключващи устройства катотърсачи(1×m), които имат един вход и m изхода (условните изображения са показани на Фигура 4.4).
Фигура 4.4 - Превключващо устройство от типа търсещ (1 × m)
В устройството е възможно да се свърже входа към всеки изход, следователно, наличността на устройството D=m. Само една връзка може да бъде установена в инструмента в даден момент.
3) Превключващи устройства от типаконектори(n×m), които имат n входа и m изхода (условните изображения са показани на фигура 4.5).
Фигура 4.5 - Тип конектор на превключващо устройство (n×m)
Всеки от n входа има достъп до всеки от m изхода,следователно наличието на уреда D=m. Устройството може да има n връзки едновременно, ако n £ m или m връзки, ако n>gt; м.
4) Превключващи устройства от типамножество съединителиn(1×m),, които имат n входа и n×m изхода (условните изображения са показани на фигура 4.6).
Всеки от n входа има достъп само до m определени изхода, следователно наличността на устройството D=m от общия брой изходи n×m.
Фигура 4.6 - Превключващо устройство от типа на множество съединители n (1 × m)
4.3. Превключване на полета
4.3.1. Структура на превключващото поле
Една от основните части на комутационната система екомутационното поле(KP). Неговата рационална конструкция позволява да се осигури необходимото качество на разговорите с минимални разходи за оборудване. Структурата на CP е показана на фигура 4.7.
Фигура 4.7 - Структурата на превключващото поле
Превключващите полета са разделени нанива на сканиране (връзки)– група превключващи устройства, които изпълняват едни и същи функции.
С помощта на CP чрез вътрешностанционни линииV1иV2N входа са свързани към M изхода. Най-често съотношението между броя на редовете е: N> V1; V1=V2; V2