Проектирование первичной сети связи на железнодорожном участке (стр. 2 из 7)
Внедрение цифровых ЖАТС в настоящее время происходит в условиях работы окружающих аналоговых АТС электромеханической или квазиэлектронной системы по аналоговым соединительным трактам. Поэтому проектируемая АТСЦ должна обеспечить включение физических СЛ, как правило на направлениях к АТС 1-Ш поколений с малым тяготением. Направления с большим телефонным тяготением организуются по цифровым ИКМ-трактам с установкой оконечного оборудования аналого-цифрового преобразования (АЦО) на встречных аналоговых АТС, например при связи с РАТС городской телефонной сети. Целью курсового проекта является разработка схемы связи железнодорожного узла с указанием типов встречных станций, используемых трактов, системы кодирования направления и нумерации ТА, что отображается в таблице 1.1.
В следующих разделах разрабатываются структурные схемы связи со встречными АТС в соответствии с заданием, рассчитывается телефонная нагрузка и объем оборудования проектируемой ЖАТС 1. Структурные схемы встречных АТС разных систем приведены на схеме, на листе 2.
2. Цифровые коммутационные станции
2.1 Принципы цифровой коммутации. Основной состав оборудования цифровых коммутационных станций
В коммутационном поле цифровой АТС осуществляются соединения между цифровыми основными каналами (каналы ЕО ИЛИ ОЦК), образованными в первичных цифровых каналах (каналы ПЦК или Е1), включенных в станцию.
Станция включает в себя: цифровое коммутационное поле (ЦКП), мультиплексоры /демультиплексоры (MUX), аналого-цифровые преобразователи (АЦП), абонентские комплекты (АК), комплект соединительных линий (КСЛ), периферийные управляющие устройства (ПУУ), блок тональных сигналов (БТС), интерфейсы базового доступа сети ISDN (BRI), интерфейс канала Е1 (PRI), центральный блок синхронизации (ЦБС), центральное управляющее устройство станции (ЦУУ) и внешние устройства (УВ).
В ЦКП включаются внутристанционные каналы Е1. Внутри ЦКП производятся соединения между каналами ЕО в соответствии I с требованиями абонентов на установление соединений. Поскольку каналы ЕО находятся в разных временных позициях, построение ЦКП основывается на оперативной памяти, хранящей содержимое канальных интервалов входящих потоков 2048 кбит/с.
телефонная связь коммутация железнодорожный
В один АК включается аналоговая абонентская линия. АК выполняет следующие функции: прием от телефонного аппарата сигналов вызова станции, импульсов набора номера постоянным током (декадный способ набора), отбоя; посылка в АЛ сигнала вызова; питание ТА постоянным током. Посредством АЦП производится преобразование речевых и других аналоговых сигналов в сигналы импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) и наоборот. При передаче речи от каждого АЦП к MUX передается цифровой поток со скоростью 64 кбит/с, который в ЦКП объединяется с такими же потоками от других АЦП. Для управления абонентскими комплектами используется периферийное управляющее устройство ПУУДК.
Комплекты КСЛ обеспечивают взаимодействие со встречными АТС по аналоговым СЛ (СЛА). Каждому КСЛ соответствует один АЦП. Для объединения и разделения цифровых потоков со скоростью 64 кбит/с также используется MUX. Комплекты КСЛ могут быть разных типов, что зависит от способа организации СЛ и типа межстанционной сигнализации. Комплекты КСЛ необходимы при использовании выделенных сигнальных каналов, организованных по аналоговым системам передачи. Для управления комплектами КСЛ используется периферийное управляющее устройство ПУУКСЛ.
Блок БТС предназначен для приема и передачи тональных сигналов различного назначения.
Интерфейс PRI позволяет включить один канал Е1, обеспечивающий организацию до 30 цифровых СЛ (ЦСЛ). Интерфейс PRI содержит следующие функциональные устройства:
1. Внешнее устройство (ВУ), обеспечивающее согласование на физическом уровне с линейным трактом в соответствии со стандартом G.703. Оно имеет также гальваническую развязку с линейными цепями и устройства защиты от повышенных напряжений.
2. Формирователь циклов (ФЦ), служащий: в направлении передачи - формирование циклов длительностью 125 мкс и последовательности канальных интервалов КИ0...КИ31 внутри каждого цикла; при приеме - выделение из входящего потока канальных интервалов и контроль над цикловой последовательностью. ФЦ позволяет вставлять и выводить информацию из канала сигнализации, для чего обычно предназначен КИ16. В ФЦ также можно выделять КИО, содержащий синхросигналы.
3. Буферная память (БП), необходимая для хранения содержимого канальных интервалов трактов приема и передачи канала Е1 с целью обеспечения синхронизации цифровых потоков внутри станции и в линейном тракте.
4. Мультиплексор (MX) и демультиплексор (DX), служащие для введения и выделения канального интервала сигнализации (например, КИ16) из потока 2048 кбит/с.
5. Периферийное управляющее устройство ПУУрк1, обеспечивающее: прием и передачу сигнальной информации по одному из каналов ЕО (например, КИ-16); обмен сигнальной информацией с ЦУУ. В ПУУрк1 может также происходить преобразование межстанционной и внутристанционной (между ПУУPR1 и ЦУУ) систем сигнализации. ПУУ PR1 может работать с одной из систем сигнализации по выделенным или по общему каналам сигнализации.
6. Устройство синхронизации (УС), обеспечивающее выделение и введение синхросигналов во входящий поток. В случае внешней (принудительной) синхронизации данной станции со стороны встречной АТСЦ от УС к ЦБС передаются тактовые синхросигналы. Передача синхросигналов от ЦБС к УС происходит при любом режиме синхронизации.
Интерфейс BRI служит для включения в станцию цифровых абонентских линий со стандартными точками SQ ИЛИ UQ В соответствии со стандартами сети ISDN. В состав интерфейса входят аналогичные по сравнению с PRI функциональные устройства/.
Центральное сигнальное устройство служит для обмена управляющей информацией между ЦУУ и всеми ПУУ с использованием внутристанционных сигнальных каналов ЕО, входящих в каналы Е1. Как показано на рисунке, для таких каналов ЕО могут использоваться КИО и КИ16. Управляющая информация передается в обе стороны через ЦКП. При этом внутристанционные сигнальные каналы ЕО со стороны устройств ПУУ скоммутированы через ЦКП по постоянной схеме с соответствующими каналами ЕО, входящими в каналы Е1, включенные в ЦСУ. С помощью буферов приема (БПР) и передачи (БПД) происходит накопление управляющей информации.
Блок ЦБС вырабатывает станционные синхросигналы, поступающие к различным устройствам станции. Этот блок включает в себя задающий генератор тактовых импульсов, служащий для формирования цифровых потоков внутри станции. Блок ЦБС может работать в автономном или принудительном режиме.
К внешним устройствам, связанным с ЦУУ, относятся: автоматизированное рабочее место оператора по техническому обслуживанию (АРМто); накопитель на соответствующем носителе; система тарификации вызовов и другие. АРМто обеспечивает контроль и управление работой станции и создается на базе персонального компьютера.
В ряде учрежденческих АТС связь между устройствами ПУУ и ЦУУ осуществляется по выделенным двусторонним внутристанционным каналам передачи данных, а не через ЦКП. В этом случае, обычно, обмен данными происходит по протоколу HDLC в режиме «ведущий-ведомый» (master-slave).
В цифровые абонентские линии включаются цифровые телефонные аппараты, принципиально отличающиеся от аналоговых аппаратов, рассмотренных в разделе 2.
На рис. 6.2 Приведена функциональная схема цифрового телефонного аппарата, позволяющего по одному каналу. В передавать речевую информацию, а по второму - обмениваться данными.
Аппарат включается в четырехпроводную абонентскую линию с интерфейсом S0 через выводы R (прием) и Т (передача). Приборы телефонного аппарата гальванически разделены с линией трансформаторами TV1 и TV2. Мультиплексор MX служит для обработки цифровых потоков. В режиме приема мультиплексор выделяет из общего потока со скоростью 192 кбит/с два потока по 64 кбит/с (два канала В) и один поток 16 кбит/с (канал D).
Формирование цифровых потоков происходит с участием генератора импульсов ГИ, синхронизируемого со стороны коммутационной станции. К приборам разговорного тракта (ПРТ) относятся: кодек, являющийся одновременно аналого-цифровым и цифро-аналоговым преобразователем; усилители и фильтр низкой частоты; кнопка SB1 для подключения громкоговорителя ВА1, используемого при приеме речи по желанию абонента. Аппарат имеет микротелефон МТ, в котором обычно используют электродинамические микрофон и телефон.
Прием вызова со стороны станции осуществляется на громкоговоритель ВА2. Формирование тонального вызывного сигнала происходит в генераторе вызова ГВ.
Для обмена информацией с коммутационной станцией по каналу D цифровой телефонный аппарат имеет устройство сигнализации УС. В УС из цифрового потока со стороны станции выделяются: сигнал вызова абонента; данные о номере вызывающего абонента; сигнал отбоя от другого абонента и другие данные. В УС для передачи в сторону станции формируются сигналы вызова станции, отбоя от абонента и данные о номерах вызываемого и вызывающего абонентов, а также данные по предоставлению дополнительных услуг.
Цифровой телефонный аппарат имеет микропроцессорный набор, состоящий из микропроцессора (МП), постоянного (ПЗУ) и оперативного (ОЗУ) запоминающих устройств. Обмен информацией внутри микропроцессорного набора, а также с другими устройствами цифрового телефонного аппарата, происходит через общую шину (ОШ). В ПЗУ хранятся программы работы цифрового телефонного аппарата, а в ОЗУ - оперативные данные.