1. Основи побудови комутаційного обладнання
1.1. Основні поняття (комутація, абонентські лінії, комутаційний вузол, з’єднувальний тракт, адресна інформація)
Під комутацією розуміють замикання, розмикання і перемикання електричних кіл. Комутація здійснюється на комутаційних вузлах. На мережах електрозв'язку за допомогою комутації абонентські пристрої з'єднуються між собою для передачі (прийому) інформації. Абонентські пристрої в деяких випадках називають кінцевими пристроями мережі.
Комутація здійснюється на комутаційних вузлах (КВ), що є складовими частинами мережі електрозв'язку.
Абонентські пристрої мережі з'єднуються з КВ абонентськими лініями (АЛ). КВ, що знаходяться на території одного міста (населеного пункту), з'єднуються з’єднувальними лініями (ЗЛ). Якщо комутаційні вузли знаходяться в різних містах, то лінії зв'язку, що їх з’єднують, називаються міжміськими або внутрішньозоновими.
Комутаційний вузол, в який включаються абонентські лінії, називається комутаційною станцією або просто станцією. В деяких випадках абонентські лінії включаються в підстанції (ПС) або концентратори. Особа, що користується абонентським пристроєм для передачі і прийому інформації, називається абонентом. Для передачі інформації від одного абонентського пристрою мережі до іншого вимагається встановити з'єднання між цими пристроями через відповідні вузли і лінії зв'язку. Для здійснення з'єднання на комутаційних вузлах встановлюється комутаційна апаратура.
Сукупність лінійних і станційних засобів, призначених для з'єднання кінцевих абонентських пристроїв, називається з’єднувальним трактом. Число комутаційних вузлів між абонентськими пристроями, що з’єднуються, залежить від структури мережі і напрямку з'єднання.
Для здійснення необхідного з'єднання комутаційний вузол і абонентський пристрій обмінюються керуючими сигналами.
На комутаційному вузлі з'єднання може встановлюватися на певний час, необхідний для передачі одного повідомлення (наприклад, однієї телефонної розмови), або на довгий час, що перевищує час передачі одного повідомлення. Комутація першого виду називається оперативною, а другого - кросовою (довготривалою).
Мовна інформація, що передається по абонентських і з’єднувальних лініях, може бути представлена в аналоговій чи цифровій формі. Комутація мовних сигналів в аналоговій формі називається аналоговою і здійснюється класичними комутаційними системами (декадно-кроковими, координатними, квазіелектронними). Мовна інформація, представлена в цифровій формі комутується цифровими АТС і називається цифровою комутацією. Саме системи передачі з імпульсно-кодовою модуляцією (ІКМ) зумовили появу цифрових систем комутації.
На сьогоднішній день передача і комутація аналогових мовних сигналів використовується все рідше, повністю уступивши місце цифровим сигналам, іх передачі ікомутації.
1.2. Структура комутаційного вузла (комутаційна система, лінійні та абонентські комплекти, керуючі пристрої)
Структура комутаційного вузла.
Комутаційний вузол – це пристрій, призначений для прийому, обробки і розподілу поступаючої інформації.
Рис. 1. Комутаційний вузол.
Для виконання своїх функцій комутаційний вузол повинен мати (рис.2):
комутаційне поле (КП), призначене для з'єднання вхідних і вихідних ліній (каналів) на час передачі інформації;
керуючий пристрій (КПр), що забезпечує встановлення з'єднання між вхідними і вихідними лініями через комутаційне поле, а також прийом і передачу керуючої інформації.
До апаратури для прийому і передачі керуючої інформації відносяться (рис. 2):
регістри (Рег), або комплекти прийому номера (КПН) і кодові прийомопередавачі;
лінійні комплекти (ЛК) вхідних і вихідних ліній (каналів), призначені для прийому і передачі лінійних сигналів (сигналів взаємодії) по вхідних і вихідних лініях або каналах, для виділення каналів в системах передачі, а також для прийому і передачі сигналів взаємодії з керуючими пристроями вузла;
шнурові комплекти (ШК) призначені для живлення мікрофонів телефонних апаратів, прийому і посилки службових сигналів в процесі встановлення з'єднання;
пристрої введення і виведення ліній (крос).
Рис. 2. Структура комутаційного вузла
Крім того, на вузлі використовуються джерела електроживлення, пристрої сигналізації і обліку параметрів навантаження (кількість повідомлень, втрат, тривалості заняття і ін.).
В деяких випадках комутаційний вузол може мати пристрої прийому і зберігання інформації, якщо така передається не безпосередньо споживачу інформації, а заздалегідь накопичується у вузлі. Такі вузли застосовуються в системах комутації повідомлень.
Класифікація комутаційних вузлів.
Комутаційні вузли мереж зв'язку класифікуються по ряду ознак:
по виду інформації, що передається (телефонні, телеграфні, мовлення, телеметрії, передачі даних і ін.);
за способом обслуговування з'єднань (ручні, напівавтоматичні, автоматичні);
по місцю, що вони займають в мережі електрозв'язку (районні, центральні, вузлові, кінцеві, транзитні станції, вузли вхідного і вихідного повідомлення);
по типу мережі зв'язку (міські, сільські, відомчі, міжміські);
по типу комутаційного і керуючого обладнання (електромеханічні, механічно-електронні, квазіелектронні, цифрові);
по системах комутаційного обладнання, що використовується (декадно-крокові, координатні, квазіелектронні, цифрові);
по ємності, тобто по числу вхідних і вихідних ліній або каналів (малої, середньої, великої ємності);
по типу комутації (оперативна, кросова, змішана);
за способом розділення каналів (просторовий, просторово-часовий, просторово-частотний);
за способом передачі інформації від передавача до приймача (вузли комутації каналів, що забезпечують комутацію каналів для безпосередньої передачі інформації в реальному масштабі часу від передавача до приймача після встановлення з’єднувального тракту; вузли комутації повідомлень і вузли комутації пакетів, що забезпечують прийом і накопичення інформації на вузлах з подальшою її передачею в наступний вузол або в приймач).