Retele Telefonice
CUPRINS
1.Probleme generale privind rețeaua telefonică………………………………4
1.1.Scurt istoric și perspective de dezvoltare a rețelelor telefonice…………………………………….4
1.2.Organizarea rețelei telefonice ………………………………………………………………………..5
1.3.Structura rețelei telefonice ……………………………………………………………………………8
2.Centrale Telefonice Automate analogice……………………………………….10
2.1.Aspecte generale ale CTA analogice …………………………………………………………………10
2.2.CTA Rotary……………………………………………………………………………………………11
2.2.1.Caracteristici generale ale CTA Rotary ……………………………………………………….11
2.2.2.CTA Rotary 7A2………………………………………………………………………………..13
2.2.3.Principiul selecției în CTA Rotary 7A2 ……………………………………………………….14
2.2.4.Numerotarea în CTA Rotary 7A2 …………………………………………………………….16
2.3.CTA urbană Pentacross ……………………………………………………………………………..17
2.3.1.Caracteristici generale………………………………………………………………………….17
2.3.2.CTA Pentacross 1000A …………………………………………………………………………20
3.CTA urbană de tip Pentacross ………………………………………………………..23
3.1.Servicii oferite de CTAU Pentacross ………………………………………………………………..23
3.2.Funcțiile generale ale CTA …………………………………………………………………………..24
3.3.Sisteme de comutație …………………………………………………………………………………26
3.3.1.Sistemul pas cu pas ……………………………………………………………………………..26
3.3.2.Sistemul rotativ cu comandă indirectă ………………………………………………………..27
3.3.3.Sistemul Crossbar ………………………………………………………………………………29
3.3.4.Sistemul de comutație cu program înregistrat ………………………………………………..30
3.4.Blocul de comandă și control al CTAU Pentacros ………………………………………………….32
3.5.Unitatea de selecție de linie …………………………………………………………………………..36
3.6.Unitatea de selecție de grup ………………………………………………………………………….37
3.7.Caracteristici tehnice ale CTA Crossbar Pentacross urbane………………………………………39
4.Sisteme de semnalizări în rețeaua telefonică …………………………………42
4.1.Probleme generale ale sistemelor de semnalizare …………………………………………………..42
4.2.Coduri utilizate în cadrul sistemului de semnalizare R2 ……………………………………………42
4.2.1.Coduri în curent continuu ………………………………………………………………………42
4.2.2.Coduri multifrecvență …………………………………………………………………………..43
5.Echipamente de realizare a semnalizărilor multifrecvență…………45
5.1.Semnalizări de linie ……………………………………………………………………………………46
5.2.Semnalizări de selecție…………………………………………………………………………………47
5.3.Modulația Delta………………………………………………………………………………………..49
5.4.Transmițătoare…………………………………………………………………………………………51
5.4.1.Transmițătorul MF………………………………………………………………………………51
5.5.Descriere generală și funcționare …………………………………………………………………….52
5.6.Descrierea blocurilor funcționale …………………………………………………………………….53
5.6.1.Oscilatorul cu cristal de cuartz …………………………………………………………………53
5.6.2.Divizorul cu 25……………………………………………………………………………………55
5.6.3.Numărătorul programabil ………………………………………………………………………57
5.6.4.Memoria EPROM ……………………………………………………………………………….60
5.6.5.Demodulatorul Delta …………………………………………………………………………….60
5.6.6.Amplificatorul final și reglajul automat al amplificării ………………………………………63
5.6.7.Sursa de semnal de referință ……………………………………………………………………65
5.6.8.Circuitul de comandă al releelor ……………………………………………………………….66
5.6.9.Logica de comandă și control ……………………………………………………………………68
5.6.10.Descrierea detectorului de semnal ……………………………………………………………69
6.Studiu privind oportunitatea înlocuirii generatorilor de semnalizări MF în CTA analogice…………………………………………………71
6.1.Performanțele tehnice ale actualilor generatori de semnalizare……………………………………71
6.2.Probleme provocate de utilizarea actualilor generatori de semnalizare……………………………72
6.2.1.Tensiunea de alimentare………………………………………………………………………..72
6.2.2.Stabilitatea frecvenței de oscilație………………………………………………………………72
6.2.3.Calitatea componentelor………………………………………………………………………..73
6.2.4.Caracteristicile electrice ale circuitelor receptoare……………………………………………73
6.3.Propunere de înlocuire a actualilor generatori de semnalizare…………………………………….74
6.3.1.Analiza soluției prezentate. Avantaje și dezavantaje…………………………………………75
7.Bibliografie……………………………………………………………………………………………76
=== l ===
CUPRINS
1.Probleme generale privind rețeaua telefonică………………………………4
1.1.Scurt istoric și perspective de dezvoltare a rețelelor telefonice…………………………………….4
1.2.Organizarea rețelei telefonice ………………………………………………………………………..5
1.3.Structura rețelei telefonice ……………………………………………………………………………8
2.Centrale Telefonice Automate analogice……………………………………….10
2.1.Aspecte generale ale CTA analogice …………………………………………………………………10
2.2.CTA Rotary……………………………………………………………………………………………11
2.2.1.Caracteristici generale ale CTA Rotary ……………………………………………………….11
2.2.2.CTA Rotary 7A2………………………………………………………………………………..13
2.2.3.Principiul selecției în CTA Rotary 7A2 ……………………………………………………….14
2.2.4.Numerotarea în CTA Rotary 7A2 …………………………………………………………….16
2.3.CTA urbană Pentacross ……………………………………………………………………………..17
2.3.1.Caracteristici generale………………………………………………………………………….17
2.3.2.CTA Pentacross 1000A …………………………………………………………………………20
3.CTA urbană de tip Pentacross ………………………………………………………..23
3.1.Servicii oferite de CTAU Pentacross ………………………………………………………………..23
3.2.Funcțiile generale ale CTA …………………………………………………………………………..24
3.3.Sisteme de comutație …………………………………………………………………………………26
3.3.1.Sistemul pas cu pas ……………………………………………………………………………..26
3.3.2.Sistemul rotativ cu comandă indirectă ………………………………………………………..27
3.3.3.Sistemul Crossbar ………………………………………………………………………………29
3.3.4.Sistemul de comutație cu program înregistrat ………………………………………………..30
3.4.Blocul de comandă și control al CTAU Pentacros ………………………………………………….32
3.5.Unitatea de selecție de linie …………………………………………………………………………..36
3.6.Unitatea de selecție de grup ………………………………………………………………………….37
3.7.Caracteristici tehnice ale CTA Crossbar Pentacross urbane………………………………………39
4.Sisteme de semnalizări în rețeaua telefonică …………………………………42
4.1.Probleme generale ale sistemelor de semnalizare …………………………………………………..42
4.2.Coduri utilizate în cadrul sistemului de semnalizare R2 ……………………………………………42
4.2.1.Coduri în curent continuu ………………………………………………………………………42
4.2.2.Coduri multifrecvență …………………………………………………………………………..43
5.Echipamente de realizare a semnalizărilor multifrecvență…………45
5.1.Semnalizări de linie ……………………………………………………………………………………46
5.2.Semnalizări de selecție…………………………………………………………………………………47
5.3.Modulația Delta………………………………………………………………………………………..49
5.4.Transmițătoare…………………………………………………………………………………………51
5.4.1.Transmițătorul MF………………………………………………………………………………51
5.5.Descriere generală și funcționare …………………………………………………………………….52
5.6.Descrierea blocurilor funcționale …………………………………………………………………….53
5.6.1.Oscilatorul cu cristal de cuartz …………………………………………………………………53
5.6.2.Divizorul cu 25……………………………………………………………………………………55
5.6.3.Numărătorul programabil ………………………………………………………………………57
5.6.4.Memoria EPROM ……………………………………………………………………………….60
5.6.5.Demodulatorul Delta …………………………………………………………………………….60
5.6.6.Amplificatorul final și reglajul automat al amplificării ………………………………………63
5.6.7.Sursa de semnal de referință ……………………………………………………………………65
5.6.8.Circuitul de comandă al releelor ……………………………………………………………….66
5.6.9.Logica de comandă și control ……………………………………………………………………68
5.6.10.Descrierea detectorului de semnal ……………………………………………………………69
6.Studiu privind oportunitatea înlocuirii generatorilor de semnalizări MF în CTA analogice…………………………………………………71
6.1.Performanțele tehnice ale actualilor generatori de semnalizare……………………………………71
6.2.Probleme provocate de utilizarea actualilor generatori de semnalizare……………………………72
6.2.1.Tensiunea de alimentare………………………………………………………………………..72
6.2.2.Stabilitatea frecvenței de oscilație………………………………………………………………72
6.2.3.Calitatea componentelor………………………………………………………………………..73
6.2.4.Caracteristicile electrice ale circuitelor receptoare……………………………………………73
6.3.Propunere de înlocuire a actualilor generatori de semnalizare…………………………………….74
6.3.1.Analiza soluției prezentate. Avantaje și dezavantaje…………………………………………75
7.Bibliografie……………………………………………………………………………………………76
Capitolul 1
PROBLEME GENERALE PRIVIND REȚEAUA TELEFONICĂ (RT)
SCURT ISTORIC ȘI PERSPECTIVE DE DEZVOLTARE A REȚELEI TELEFONICE
Încă din cele mai vechi timpuri, stabilirea comunicațiilor la distanță într-un timp cât mai scurt a constituit o necesitate a societății omenești. Primele mijloace folosite în scopul transmiterii la distanță a unor informații, au fost : semnalele acustice și semnale optice.
În țara noastră primele comunicații la distanță s-au realizat în anul 1854 între București-Giurgiu și București-Predeal, iar primele circuite telefonice apar în România în 1884.
În ziua de astăzi telecomunicațiile ocupă un rol deosebit de important în viața economică, socială, politică, culturală, etc. Dezvoltarea exponențială a tehnicii și tehnologiei în domeniul telecomunicațiilor a determinat creșterea calității serviciilor oferite precum și diversificarea acestora. În cadrul sistemului de telecomunicații, un rol important îl are și rețeaua telefonică internațională, care s-a dezvoltat și extins foarte mult în ultimul deceniu. Progresele în domeniul tehnicii de calcul și punerea la punct a tehnologiilor de vârf au avut un impact însemnat și asupra rețelei telefonice, determinând restructurări și modernizări ale acesteia, în condițiile menținerii compatibilității cu sisteme mai vechi, care nu pot fi înlocuite decât în timp. În aceste condiții, apare deseori necesitatea de a se moderniza componente ale rețelei telefonice, în scopul menținerii în funcțiune până la înlocuirea cu echipamente mai moderne.
Se folosesc în prezent tipuri diferite de sisteme de comutații, ca de exemplu : electromecanice și electronice. Mediul de transmisiune poate fi: linia aeriană, cablul simetric, cablul coaxial (în pământ sau suboceanic), atmosfera terestră sau spațiul cosmic. Sunt în curs de dezvoltare noi sisteme de interconectare prin căile fibrelor optice.
Pentru realizarea multiplexării telefonice se folosește multiplexarea în frecvență sau în timp. Ca metode de modulare se folosesc modulațiile în amplitudine, în frecvență sau modulația impulsurilor în cod.
În țara noastră se construiesc centrale telefonice, linii și cabluri de telecomunicații precum și sisteme de multiplexare.
Rețeaua telefonică din România asigură servicii telefonice automate în toate centrele urbane, servicii automate interurbane între principalele centre ale țării și servicii telefonice internaționale semiautomate și automate prin cabluri sau prin intermediul satelițiilor de telecomunicații.
1.2. ORGANIZAREA REȚELEI TELEFONICE
Rețeaua de abonat este rețeaua de nivel cel mai mic și cuprinde liniile de abonați, care conectează posturile telefonice la centrala terminală.
Din punct de vedere al organizării teritoriale rețeaua telefonică este structurată geografic într-un mod similar organizării administrativ teritorială. Din acest punct de vedere, se pot deosebi: RT rurală, RT urbană, RT interurbană, RT națională și RT internațională.
a) RT rurală – este în principiu identică cu RT urbană, având aceeași componență, dar la o scară mai redusă corespunzătoare numărului de abonați din localitatea rurală respectivă.
b) RT urbană – cuprinde totalitatea echipamentelor de telecomunicații ce participă la stabilirea legăturilor telefonice într-o localitate urbană.
RT urbană are următoarele componente:
-Echipamentul de abonat -format din totalitatea terminalelor telefonice precum și din alte echipamente amplasate la abonat. Tot aici se includ și centralele telefonice de tip PABX, dacă sunt proprietatea abonatului.
-Echipamentul de legătură -format din totalitatea liniilor de abonat și a altor echipamente ce realizează conectarea terminalelor telefonice la o centrală telefomică automată. Sunt cuprinse aici și centralele PABX proprietatea Romtelecom.
-Echipamentul de comutație -format din totalitatea centralelor telefonice care asigură funcția de comutație precum și joncțiunile dintre acestea.
c) RT interurbană – este formată din totalitatea centralelor telefonice interurbane împreună cu rețelele de joncțiuni și sistemele de transmisie ce asigură legăturile dintre acestea. Centralele telefonice automate interurbane sunt în exclusivitate automate.
CTAU (Centrala Telefonică Automată Urbană) – poate deservi aparate ale căror linii prezintă o rezistență a buclei de maxim 1500, inclusiv rezistența aparatului telefonic. Rezistența de izolament minim admisibilă între cele două fire sau între unul din fire și pămant este de 20000.
CTAI se pot clasifica după importanța și locul lor de așezare în:
-CTAI de grup -asigură tranzitul local, deservind traficul telefonic dintr-o zonă geografică de dimensiuni mergând de la o localitate și până la un județ. La CTAI de grup sunt conectate toate CTAU din zona deservită precum și centralele rurale din această zonă ;
-CTAI de distribuție -deservește traficul interurban dintr-o zonă geografică, mergând de la un județ până la câteva județe învecinate ;
-CTAI de zonă -asigură prelucrarea traficului telefonic dintr-o zonă geografică de dimensiunea unei provincii. CTAI de zonă sunt amplasate în orașe mari, considerate noduri de telecomunicații sau centre de zonă de telecomunicații. În România există 7 CTAI de zonă în: București, Bacău, Cluj, Brașov, Timișoara, Craiova și Galați. Prin această orgaizare a CTAI se stabilește o ierarhie națională structurată pe 3 nivele ierarhice.
Centrul de Tranzit Național (CTN) –deservește traficul telefonic interurban la un nivel teritorial ce poate depăși aria unei provincii.
d) RT națională -este alcătuită din: RT urbană, RT rurală, RT interurbană, la care se adaugă un CTN care asigură legăturile cu restul rețelei telefonice naționale sau cu rețaua telefonică internațională.
e) RT internațională -este organizată în mod ierarhic similar cu cea interurbană.
Sistemul global de Telecomunicații sau Rețeaua deTelecomunicații cuprinde sistemele de comutație și sistemele de transmisiuni la care se adaugă sistemele de semnalizare, îndeplinind împreună următoarele funcțiuni:
-interconectarea abonaților asigurând suportul pentru transmiterea convorbirilor sau a altor tipuri de informații;
-semnalizarea între abonați și centrală și între centrale în scopul stabilirii și supravegherii conexiunii;
-exploatarea și întreținerea rețelei pentru asigurarea unei bune funcționări a întregului sistem de telecomunicații.
1.3. STRUCTURA REȚELEI TELEFONICE
a) Posturile telefonice -reprezintă terminalele rețelei telefonice, care permit accesul abonațiilor telefonici la rețeaua telefonică.
Un post telefonic îndeplinește următoarele funcțiuni :
-transformă, prin intermediul microfonului, semnalul acustic în semnal electric, care va fi transmis în linia telefonică;
-transformă, prin receptorul telefonic, semnalul electric recepționat din linia telefonică în semnal acustic;
-asigură transmiterea apelului și a sfârșitului de convorbire către centrala telefonică;
-transmite spre centrala telefonică automată, numărul abonatului chemat;
-recepționează semnalizările transmise de centrala telefonică, prin care se indică stadiul de deservire al apelului: ton de disc, revers apel, ton de ocupat sau ton de inexistent.
b) Liniile de abonat -asigură conectarea posturilor telefonice la centrala telefonică cea mai apropiată.
c) Rețeaua joncțiunilor -cuprinde partea inteligentă a rețelei telefonice, care realizează conexiunea temporală a liniei chemătorului la linia chematului. Conexiunea între liniile de abonat este realizată automat de centrală, pe baza informațiilor recepționate de la chemător, dacă liniile abonatului chemător și chemat sunt conectate la aceeași centrală.
d) Sistemele de transmisiuni telefonice -utilizate în special în cazul transmisiei la mare distanță a semnalelor de convorbire, îndeplinesc un rol multiplu :
-asigură utilizarea foarte eficientă a circuitelor de interconectare a centralelor telefonice, prin multiplexarea și deci transmiterea simultană a mai multor căi telefonice pe un suport de transmisie comun ;
-compensează atenuarea semnalului, asigurând transmisia cât mai fidelă în ambele sensuri a semnalelor elecrice.
Capitolul 2
CENTRALE TELEFONICE AUTOMATE ANALOGICE
2.1 ASPECTE GENERALE ALE CENTRALEI TELEFONICE AUTOMATE ANALOGICE
În momentul creșterii numărului de posturi telefonice, centralele telefonice manuale (CTM) s-au dovedit nesatisfăcătoare. Era necesară o rețea telefonică realizată cu centrale telefonice automate (CTA) care să asigure:
-interconectarea între oricare din posturile telefonice după principiul fiecare cu fiecare;
-conectarea unui număr foarte mare de posturi telefonice.
Printre avantajele oferite de o centrală telefonică automată menționăm:
-calitatea serviciilor telefonice asigurate de centrala telefonică automată este mult superioară celei oferite de centrala telefonică manuală, atât în ceea ce privește timpul necesar stabilirii conexiunii, cât și a erorilor de conexiune;
-cheltuielile de exploatare și întreținere sunt mai reduse la centrala telefonică automată. Personalul care asigură exploatarea și întreținerea în centrala telefonică automată trebuie să aibe o calificare ridicată;
-spațiul necesar instalării este, pentru capacități echivalente, mai mic la centrala telefonică automată față de centrala telefonică manuală;
-centrala telefonică automată permite raionarea unei rețele telefonice relativ mari.
In cazul rețelelor telefonice cu număr mare de abonați este avantajoasă adoptarea rețelelor raionate.
Dacă s-ar folosi o singură centrală telefonică, lungimea liniei de abonat ar fi mare. Investițiile necesare instalării acestor linii ar fi mari. Aceste linii ar fi utilizate foarte slab ( 1,25% pentru liniile de abonat și 6% pentru liniile de întreprindere).
Prin raionarea rețelei, lungimea medie a liniei abonatului se reduce. Centralele telefonice sunt conectate între ele prin joncțiuni de interconexiune care au o utilizare mare (75-85%).
Lungimea totală a circuitelor este redusă și deci sunt reduse și investițiile pentru instalarea liniilor telefonice.
Într-o rețea cu centrală telefonică manuală, raionarea rețelei nu este posibilă deoarece:
-calitatea trnsmisiei ar fi mai slabă (intervin mai multe operatoare);
-circuitele de interconexiune ar fi slab utilizate (utilizare manuală);
-echipamentul se complică.
2.2 CENTRALA TELEFONICĂ AUTOMATĂ ROTARY
2.2.1 CARACTERISTICI GENERALE ALE CENTRALEI TELEFONICE AUTOMATE ROTARY
Centralele telefonice automate Rotary sunt centrale cu așteptare utilizate în rețelele telefonice de capacitate mare. Ele sunt centrale cu comandă indirectă a selecției, deoarece dispun de registre care recepționează și memorează informația de selecție și comandă și controlează selecția liniei chemate.
Caracteristica principală a centralei telefonice automate Rotary este utilizarea căutătoarelor și selectoarelor rotative. Centrala dispune de un sistem de transmisie de la motoare, alcătuit din axe și roți dințate la care se cuplează, atunci când este necesar, selectorii sau căutătorii.
Mărirea capacității selectoarelor implică renunțarea la subdivizarea zecimală necesară la centrala telefonică automată cu comandă directă a selecției.
Deoarece timpul de căutare liberă nu mai este limitat de durata între două serii de impulsuri, se poate mări numărul de pași în selecția liberă și se poate asigura reluarea căutării libere în cazul în care toate ieșirile sunt ocupate. Se creează în felul acesta sistemele cu așteptare care reduc pierderile în centala telefonică automată și sunt mai comode pentru abonat.
Selecția este de tip succesiv, deoarece ieșirile unui selector sunt testate succesiv de periile de contact până când se întâlnește prima ieșire liberă în selecția de grup sau se găsește linia chemată în selecția de linie.
Tensiunea de alimentare a centralei telefonice automate Rotary este 48V4V.
Rezistența liniei și a aparatului telefonic este 1400 la centrala telefonică automată CTA 7A2, sau 1200 la centrala telefonică automată CTA 7D.
Rezistența de izolație a liniilor de abonat este 10K. Viteza de transmitere a impulsurilor de la discul aparatului telefonic este 102 impulsuri/sec.
2.2.2 CENTRALA TELEFONIĂ AUTOMATĂ ROTARY 7A2
a) Selectorul
În centrala telefonică automată CTA 7A2 selectorul de grup (SG) și selectorul final (SF) au o construcție asemănătoare. Deosebirea constă în aceea că selectorul de grup are o capacitate de 300 linii pe 3 fire, în timp ce selectorul final are o capacitate de 200 linii pe 3 fire.
Câmpul terminal este împărțit în zece zone pe verticală, fiecare zonă având 3 nivele prin care se realizează conexiunea. Pe fiecare nivel selectorul de grup are 30 de terminale, iar selectorul final 20 de terminale.
b) Căutătorul de apel
Este un element de comutație utilizat în preselecție și execută o mișcare de rotație.
Căutătorul utilizat în centrala telefonică automată CTA 7A2 are o capacitate de 200 linii pe 5 fire. El este format dintr-un car cu perii care poate explora câmpul de terminale al căutătorului.
Periile sunt duble decalate cu 180o, astfel că la o rotație completă câmpul de contacte este parcurs de 2 ori.
Cătătorul dispune de perii staționare care prelungesc circuitul la grupul următor de selecție.
Pe suportul căutătorului există un disc indicator și un indicator de poziție.
c) Combinorul
Este un dispozitiv de tip secvențial, cu un număr determinat de poziții de lucru, comandate după un anumit program de lucru.
Combinorul oferă posibilitatea realizării unui număr mare de circuite, reducând considerabil numărul de relee și consumul de energie.El este un dispozitiv de comutație rotativ, deoarece este pus în funțiune prin cuplare la axul motor.
Punerea în funcțiune a combinorului se realizează prin alimentarea unui electromagnet care permite cuplarea unei roți flexibile la angrenajul frontal al axului vertical.Combinorul este prevăzut cu un disc indicator de poziție.
2.2.3 PRINCIPIUL SELECȚIEI ÎN CENTRALA TELEFONICĂ AUTOMATĂ CTA ROTARY 7A2
În orice centrală telefonică automată cu așteptare registrul are un rol important în realizarea selecției liniei chemate.El are de îndeplinit următoarele funcțiuni principale:
a) înregistrarea informației de selecție :
-recepția comenzii de selecție;
-memorarea informației de selecție;
-analiza informației de selecție.
b)comanda și controlul desfășurării selecției.
Registrul este ocupat numai pe durata apelului. Se angajează la sfârșitul preselecției liniei chemătoare și se eliberează la terminarea selecției liniei chemate.
Pentru o legătură locală selecția se face în trei etape:
1) Preselecția -constă în căutarea liberă de către preselector (PS) a abonatului care a ridicat receptorul și conectarea sa la un circuit de cordon liber.
Căutătorul de cordon și căutătorul de registru identifică cordonul alocat abonatului și îl pune în legătură cu un registru liber. Faza de preselecție se încheie prin tranmiterea spre abonat a tonului de disc.
Circuitul de cordon se află în număr egal cu numărul de convorbiri locale simultane pe care le poate asigura centrala iar numărul de registre este egal cu numărul de apeluri care pot fi tratate simultan (stabilirea de legături).
2) Selecția de grup -se desfășoară în selectorul de grup I (SGI), selectorul de grup II local (SGII local), selectorul de grup III (SGIII) și constă în selectarea drumului spre grupa de abonați din care face parte abonatul chemat (100 abonați).
Selecția de grup se face comandată de registru iar selectoarele nu îndeplinesc funcția de comandă.
3) Selecția finală -se face în selectorul final unde se selectează abonatul chemat din grupa de 100 de abonați pe baza ultimelor două cifre din număr sub comanda registrului.
După încheierea selecției registrul se eliberează.
– Apelurile de intrare de la alte centrale telefonice automate sunt tratate de registrul de intrare cu căutătorul respectiv care comandă selectorul de grup II intrare. Ieșirile selectorului de grup II intrare sunt conectate în paralel cu ieșirile selectorului de grup II local iar selecția decurge ca la un apel local.
– Apelurile de ieșire destinate abonaților din alte centrale telefonice automate sunt tratate ca și apelurile locale până la faza selecției de grup I de unde sunt dirijate fie direct, fie prin intermediul unui selector de grup suplimentar spre joncțiunile de ieșire către alte centrale telefonice automate.
În general, fiecare selector de grup corespunde unei cifre din numărul abonatului.
2.2.4 NUMEROTAREA ÎN CENTRALA TELEFONICĂ AUTOMATĂ CTA ROTARY 7A2
S-a arătat că numerotarea nivelelor selectorului de grup SG 1 este proprie fiecărei centrale telefonice automate CTA 7A2 și ea este descifrată prin folosirea diagramelor de punți pentru registru.
Pentru selectorul de grup SG III și selectorul de grup SG IV se aplică regula complementului lui 11 modificat:
11-(x+A+B)
unde: x=cifra care comandă selecția;
A=0, dacă cifra x este impară;
A=1, dacă cifra x este pară;
B=0, dacă cifra anterioară lui x este impară;
B=1, dacă cifra anterioară lui x este pară.
Nivelul selctorului de grup SG IV, prin care obținem acces spre o anumită linie, se determină prin aplicarea regulii complementului lui 11 modificat.
Numărul abonatului Numărul nivelului SGIV
323000 11-(0+1+0)=10
323100 11-(1+0+0)=10
324000 11-(0+1+1)= 9
324100 11-(1+0+1)= 9
Pentru fiecare nivel se obține acces spre 200 linii.
2.3 CENTRALA TELEFONICĂ AUTOMATĂ URBANĂ PENTACROSS
2.3.1 CARACTERISTICI GENERALE
a) Toleranțe de funcționare:
-circuitul de linie funcționează corect pentru o buclă a liniei de abonat (inclusiv aparatul telefonic) de 1500. Rezistența minimă de izolament între două fire ale liniei sau între unul din fire și pământ este de 20K.
-pentru o joncțiune între două centrale, rezistența maximă a buclei este de 2400 iar rezistența minimă de izolament între fire sau între un fir și pământ este de 30K.
-circuitul de recepție a impulsurilor zecimale de numerotare din registru funcționează corect pentru o viteză de transmisie a impulsurilor de la discul de apel de (10+4, 10-2) impulsuri/sec și pentru un factor de impuls (raport deschidere/închidere) egal cu doi.
b) Alimentarea electrică
-tensiunea nominală de alimentare generală este asigurată de o sursă de curent continuu de 48 V. Toate circuitele funcționează normal la tensiuni cuprinse între 44 V și 56 V.
c) Semnalizări
Normativele CCITT recomandă anumite caracteristici pentru tonalitătile de revers apel și de ocupat și anume:
-tonalitatea de revers apel (ce se transmite abonatului chemător imediat ce s-a stabilit conexiunea cu abonatul chemat găsit liber) este o tonalitate cu cadență lentă în care timpul de emisie este mai mic decât timpul de liniște.
Limitele recomandate sunt pentru durata de emisie de 0,67-1,5 sec (max 2,5 sec) și pentru durata de liniște 3-5 sec (max. 6 sec.). Frecvențele recomandate a fi utilizate pentru această tonalitate sunt între 400-450 Hz. În plus se acceptă că frecvența revers apelului poate să fie modulată cu o altă frecvență cuprinsă între 16-100 Hz.
-tonalitatea de ocupat (se transmite către abonatul chemător în cazul în care linia chemată a fost găsită ocupată sau când lanțul de selecție este blocat) este o tonalitate cu cadență rapidă în care timpul de emisie este teoretic egal cu cel de liniște. Durata unui ciclu (emisie+liniște) este de 300-1100 sec. și se acceptă ca raportul emisie/liniște să fie de aproximativ 0,67-1,5. Frecvențele recomandate pentru tonalitatea de ocupat se află în gama 400-500 Hz.
d) Caracteristici de transmisie
-atenuarea maximă a punții de alimentare, de tipul cu condensatoare, pentru apelurile locale este de 0,45 dB la 800 Hz ;
-atenuarea maximă a comunicației, măsurată între o intare și o ieșire din repartitorul principal, este 0,9dB la 800 Hz ;
-nivelul zgomotului pe circuitele de convorbire este mai mic decât –12Np, datorită calității deosebite a contactelor;
-diafonia minimă măsurată la 800 Hz între două circuite stabilite prin același comutator Crossbar este 15,7 Np.
e) Servicii oferite de centrală
-abonații centralei pot fi diferențiați în 10 categorii diferite, fiecare cu posibilități specifice de prelucrare a apelurilor ;
-prin intermediul centralei se pot efectua convorbiri cu abonații proprii dar și cu abonații conectați la alte centrale;
-centrala poate fi conectată la serviciul telefonic automat sau manual;
-centrala oferă posibilitatea observării la cerere a liniilor de abonat și a apelurilor injurioase;
-o instalație specială are posibilitatea de a detecta și înregistra pe cartele perforate toate incidentele apărute în decursul selecției apelurilor, fiind de un real folos personalului de întreținere;
-pentru verificarea bunei funcționări a liniilor de abonați fiecare centrală este dotată cu o masă de verificare unde sunt concentrate toate circuitele și cu ajutorul căreia se pot efectua măsurătorile necesare detectării deranjamentelor;
-convorbirile abonaților pot fi contorizate și taxate diferențiat în funcție de natura apelului (urban sau interurban), de durata și de momentul efectuării lor. Se precizează că orice convorbire este taxată la abonatul chemător;
-centrala oferă posibilitatea conlucrării sale cu orice alt tip de sistem de comutație telefonică, posedând echipamente de adaptare corespunzătoare tipului legăturii.
2.3.2 CENTRALA TELEFONICĂ AUTOMATĂ URBANĂ PENTACROSS 1000A – PROBLEME GENERALE
Centrala telefonică automată urbană (CTAU) este o centrală telefonică terminală, care poate deservi unități de 10000 linii telefonice și maxim 40000 linii telefonice. Ea se poate conecta cu alte centrale telefonice automate urbane, tandem sau interurbane.
Centrala telefonică automată urbană poate realiza:
-conexiuni telefonice locale (între linii telefonice conectate la această centrală);
-conexiuni telefonice spre sau de la alte centrale telefonice automate, pentru realizarea legăturilor telefonice între linii telefonice conectate la centrale telefonice automate diferite.
Conexiunile telefonice locale și spre alte centrale telefonice automate se realizează prin unitatea de selecție de linie USL și unitatea de selecție de grup locală USG, cu concursul unității de comandă și control locale UCC.
La realizarea legăturilor telefonice de intrare participă unitatea de selecție de grup de intrare și unitatea de selecție de linie, comanda și controlul fiind asigurate de unitatea de comandă și control de intrare.
Funcțiile importante pe care le îndeplinește CTAU PENTACROSS 1000A sunt următoarele :
– recepția și memorarea cererii de selecție proveniți de la abonații locali;
– interpretarea și traducerea informațiilor cuprinse în această cerere;
– comanda funcționării elementelor de selecție pentru stabilirea legăturii convorbirii cererii recepționate;
– alegerea unei rute ocolitoare și comanda repetării selecției în cazul eșecului primei selecții;
– transmiterea informației de selecție spre alte centrale telefonice, în cazul unui apel distant de plecare spre alt centrală telefonică;
– recepția și memorarea cererii de selecție pentru un apel distant de sosire.
Primele funcțiuni enumerate sunt îndeplinite de blocul de comutație locală iar ultima funcțiune este îndeplinită de unitatea de comandă de intrare. Pentru îndeplinirea acestor funcții, cele două unități de comadă (unitatea de comandă locală și unitatea de comandă de intrare) sunt prevăzute cu mai multe tipuri de organe care se pot clasifica în: organe principale și organe intermediare.
Organele principale sunt:
– Registrul –are rolul de a recepționa și de a interpreta informația de selecție coordonand pe baza acesteia funcționarea celorlante organe. Există două tipuri de registre: registrul local și registrul de intrare.
– Traductorul –primește de la registrul local primele cifre de informație de selecție și corespuzător acestora genereazăun cod de direcție de grup care va fi folosit în continuare pentru selecția de grup.
– Markerii de linie (ML) – coordonează desfășurarea preselecției liniei chemătoare și selecția finală a liniei chemate conform ultimelor cifre din numărul de apel primit de la registru.
– Markerii de grup (MG) – coordonează desfășurarea selecției de grup conform codului de direcție primit de la traductor.
– Transmițătoarele –transmit în cod multifrecvență sau zecimal informația de selecție spre alte centrale telefonice automate pentru apeluri de ieșire.
– Receptorul –primește de la altă centrală telefonică informația de selecție pentru un apel de intrare și o transmite registrului de intrare. În cazul unei conexiuni ce implică două CTA se stabilește o legătură între transmisia dintre o centrală și recepția din cealaltă centrală și invers pentru realizarea semnalizării R2. Transmițătoarele și receptoarele se numesc “auxiliare ale registrelor”.
– Fascicole conectoare –permit schimbul de informații între registre și celelalte blocuri componente ale CT cu excepția traductoarelor.
Organele intermediare care facilitează conectarea a două organe principale diferite între ele sunt : cuploare de registru de selecție, cuploare de registru de preselecție, cuploare de auxiliare, căutătoare de registre și joncțiuni și căutătoare de auxiliare.
Capitolul 3
CENTRALA TELEFONICĂ AUTOMATĂ ANALOGICĂ DE TIP PENTACROSS
3.1 SERVICII OFERITE DE CTA PENTACROSS
-abonații centralei pot fi diferențiați în zece categorii diferite, fiecare cu posibilități specifice de prelucrare a apelurilor (abonați normali, cuplați, prioritari, cu plată anticipată, posturi de claviatură );
-centrala asigură interconectare spre alte centrale telefonice prin intermediul joncțiunilor de plecare și de sosire specializate în funcție de centrala spre care se realizează interconectarea;
-centrala permite formarea de grupe PBX, care reprezintă un număr de linii cărora li se atribuie un singur număr, cu posibilitatea de acces în orice moment la una din aceste linii libere ;
-pentru posturile telefonice cu monedă, centrala asigură transmiterea comenzilor de încasare a monedelor;
-centrala permite cuplarea a 2 posturi telefonice, asigurând realizarea selectivă a apelului. Se poate asigura și secretul convorbirii;
-de la masa de verificări se pot realiza măsurători spre liniile de abonat sau spre echipamentul centralei;
-centrala asigură taxarea automată a convorbirilor locale și interurbane;
-pentru apeluri injurioase, centrala realizează identificarea chemătorului;
-la cerere, liniile telefonice pot fi puse sub observație pentru a se furniza toate datele necesare taxării abonațiilor: data apelului, numărul chematului, durata convorbirii și taxa aplicată;
-la cerere se poate acorda serviciul de abonat absent sau abonat transferat;
-toate incidențele de selecție sunt înregistrate în vederea prelucrării lor și stabilirii tipului de deranjament;
-centralele crossbar pot avea cele mai diferite capacități, putând ajunge de la 40 la 40.000 linii;
-centrala crossbar oferă posibilitatea conlucrării sale cu orice tip de sistem de comutație telefonică, posedând echipamente de adaptare corespunzătoare.
3.2. FUNCȚIILE GENERALE ALE UNEI CTAU
Rolul principal al unei centrale telefonice este de a stabili, la cerere, conexiunea temporară între doi abonați ai rețelei telefonice.
În acest scop o centrală telefonică automată trebuie să asigure:
-supravegherea tuturor liniilor de intrare pentru recunoașterea acelora care inițiază apel spre centrală;
-înregistrarea informației de selecție (a numărului chemat) transmisă de abonatul chemător;
-controlul și comanda de selecție a liniei chemate și de stabilire a conexiunii către aceasta;
-informarea postului chemător, referitor la stadiul tratării apelului (transmiterea tonului de disc, a revers apelului, a tonului de ocupat sau inexistent);
-realizarea schimbului de informații între două centrale telefonice, necesare finalizării conexiunii, în cazul realizării legăturii telefonice prin două sau mai multe centrale telefonice;
-eliberarea circuitelor din centrală după ce abonatul transmite informația de sfârșit de convorbire.
Informațiile cu care operează centrala telefonică automată pot fi clasificate în patru categorii:
a) Mesajele de transmis -sunt mesaje care, în general, nu sunt prelucrate în rețeaua de telecomunicații. Aceste mesaje pot fi analogice sau numerice.
b) Semnalizăriile terminale -sunt semnalizăriile între posturile telefonice și centrala telefonică automată.
Aceste semnalizări sunt bidirecționale și anume:
– de la postul telefonic spre centrala telefonică automată:
-apel spre centrală prin închiderea buclei de curent continuu;
-transmiterea numărului chemat;
-semnalizarea sfârșitului de convorbire prin întreruperea buclei, de curent continuu;
– de la centrala telefonică automată spre postul telefonic:
-ton de disc (invitația de transmitere a numărului chemat);
-semnal de apel;
-revers de apel (controlul transmiterii apelului);
-ton de ocupat sau inexistent;
-curent de apel.
c) Semnalizările interne -sunt semnalizări realizate între organele centralei telefonice automate. Acestea pot fi:
-informații cu caracter temporar, necesare stabilirii conexiunii telefonice, numite și informații de selecție;
-informații de stare, prin care se semnalizează starea de disponibilitate sau ocupare a organelor centralei.
d) Semnalizările externe -sunt semnalizări bidirecționale între centralele telefonice automate, care pot fi:
-semnalizări de linie, prin care se comandă angajarea și eliberarea circuitelor de interconexiune, și care pot fi realizate în curent continuu, 50Hz sau o frecvență vocală;
-semnalizări de selecție, prin care se transmite numărul chemat. Aceste semnalizări pot fi realizate în cod multifrecvență sau zecimal.
3.3. SISTEME DE COMUTAȚIE
3.3.1 SISTEMUL PAS CU PAS
Sistemul de comutație pas cu pas prezintă următoarele caracteristici :
– intrarea în comutator se face printr-un sistem de perii mobile;
– circuitele de ieșire sunt cablate în câmpul de contacte al selectorului;
– câmpul de contacte are o construcție etajată cu mai multe nivele;
– periile se pot deplasa, pas cu pas în plan vertical ,pentru alegerea nivelului de ieșire și în plan orizontal, pentru selectarea unei ieșiri pe nivelul ales;
– în procesul selecției, periile se pot deplasa fie comandate, fiind pilotate pentru conectarea la o anumită ieșire, fie într-o mișcare de căutare liberă, pentru găsirea unei ieșiri libere către următoarea treaptă de selecție.
În sistemul pas cu pas, pilotarea selectoarelor, în mișcarea lor comandată, se face direct de impulsurile de disc, transmise de la aparatul telefonic al abonatului chemător.
Principalele neajunsuri ale sistemelor de comutație pas cu pas sunt :
– abandonarea selecției atunci când nu se găsește ieșire liberă spre treapta următoare;
– toleranțe strânse impuse reglajului discului și liniei de abonat;
– volumul mare al activității de întreținere.
În concluzie, sistemul pas cu pas, denumit și cu comandă directă a selecției, datorită efectuării selecției sub controlul nemijlocit al impulsurilor de disc, a constituit o soluție simplă și relativ ieftină, de debut în tehnica comutației automate.
3.3.2 SISTEMUL ROTATIV CU COMANDĂ INDIRECTĂ
Deosebirea radicală dintre sistemul pas cu pas și sistemul rotativ cu comandă indirectă a selecției constă în existența în centralele de tip rotativ a unor organe comune de comandă și control , denumite registre.
Principalele funcțiuni îndeplinite de un registru sunt:
-transmiterea tonului de disc către abonatul chemător;
-recepționare și memorarea cifrelor formate de chemător la disc;
-comanda miscării selectoarelor, conform cifrelor memorate și controlul stabilirii legăturii telefonice până la abonatul chemat.
Într-o centrală de tip rotativ registrul concentrează întreaga capacitate de analiză și decizie necesară pentru stabilirea unei legături telefonice, astfel încât echipamentul selectoarelor este limitat la circuitele necesare recepționării și îndeplinirii ordinelor registrului.
Comunicația între registre și selectoare se face în impulsuri de curent continuu.
Accesul unei linii de abonat la oricare registru se face prin intermediul unor trepte intermediare de căutare.
Dezavantajele principale ale centralei de tip rotativ rămân legate de volumul mare al activităților de întreținere și de uzura pronunțată a elementelor de comutație cu mișcări ample.
Îmbunătățirile aduse, în raport cu centralele pas cu pas, se datoresc în primul rând existenței unui organ comun de control – registru – și acestea sunt:
-reducerea numărului zonelor din centrală în care se programează, prin cablare, caracteristicile de îndrumare a apelurilor;
– controlul treptelor de selecție într-un circuit specializat, neinfluențat de variația parametrilor discului sau liniei de abonat (motiv pentru care sistemul se numește cu comandă indirectă);
– temporizarea, între anumite limite, a stabilirii legăturii telefonice, în vederea găsirii unei ieșiri libere prin căutări repetate, dacă este cazul (sistem cu așteptare).
3.3.3 SISTEMUL CROSSBAR
În componența sistemului de comutație Crossbar sun cuprinse mai multe familii de centrale telefonice automate, care utilizează un tip special de comutator electromecanic, cunoscut sub denumirea de multiselector Crossbar.
Pentru definirea principiului de lucru, multiselectorul Crossbar poate fi asemănat cu o matrice: liniile matricei sunt materializate prin barele orizontale, coloanele prin bare verticale, iar un element al matricei este compus dintr-un pachet de contacte.
Spre deosebire de selectoarele rotative, multiselectoarele Crossbar prezintă următoarele avantaje: timpul de stabilire a conexiunii se reduce la 30-50ms; se micșorează uzura elementului de comutație, întrucât multiselectorul Crossbar folosește contacte prin presiune și deci elimină mișcările ample.
Un alt element nou în funcționarea centralei Crossbar îl constituie protocolul semnalizărilor. Transmiterea informațiilor, atât în cadrul centralei cât și în exterior, se face prin coduri specifice care asigură transmiterea rapidă a informațiilor și posibilitatea de detectare a eventualelor erori.
Sistemul Crossbar Pentacross cuprinde toată gama de centrale telefonice automate necesare pentru dezvoltarea unei rețele naționale de comutație, începând cu concentratorul de 50 linii și terminând cu centrala telefonică internațională.
Avantajele sistemului sunt multiple și se referă în special la micșorarea considerabilă a volumului activității de întreținere, conlucrarea cu centrale aparținând altor sisteme de comutație, oferirea de noi servicii de abonați, etc.
3.3.4 SISTEME DE COMUTAȚIE CU PROGRAM ÎNREGISTRAT
Dezvoltarea spectaculoasă a microelectronicii a condus la apariția în ultimul deceniu a unei mari varietăți de sisteme electronice de comutație .
Cuvântul electronic are în acest context, pe lângă sensul general de utilizare a componentelor electronice și un sens particular caracterizând preluarea, în centralele aparținând acestor sisteme, a unor funcțiuni de comandă și control de către unul sau mai multe procesoare .
Particularitățile procesoarelor utilizate în telecomunicații decurg din condițiile specifice în care acestea sunt utilizate :
– conlucrarea cu un număr foarte mare de echipamente, ca de exemplu: joncțiuni, linii de abonat, elemente ale rețelei de comutație, etc ;
– caracterul repetitiv al majorității operațiilor, de exemplu al acțiunilor referitoare la stabilirea unei conexiuni;
– execuția tuturor operațiunilor în timp real și fără întrerupere .
Avantajele generale oferite de sistemele cu program înregistrat în raport cu sistemele clasice elctromecanice sunt : reducerea spațiului ocupat, capacitate mare de trafic, noi servicii pentru abonați și administrație, facilități deosebite de exploatare și întreținere, etc .
În continuare se va prezenta schema bloc a CTAU Pentacross :
Fig. 3.1 Schema bloc a unei CTAU Pentacross
În CTA Pentacross, stabilirea unei legături telefonice se face prin intermediul a două etape distincte: unitatea de selecție de linie și unitatea de selecție de grup.
Unitatea de selecție de linie -îndeplinește funcția treaptă de concentrare sau de treaptă de expansiune după cum este angajată în faza inițială, respectiv finală, a stabilirii unei conexiuni prin centrală .
Unitatea de selecție de grup -îndeplinește funcția de distribuție a traficului. În faza de stabilire a unei legături telefonice, conexiunea între treapta de concentrare și treptele de distribuție și de expansiune se realizează numai după ce unitatea de comandă și control are confirmarea posibilității stabilirii legăturii.
După cum se poate observa pe schema bloc a CTAU Pentacross prezentată, blocurile funcționale ale centralei sunt concentrate între ele atât direct cât și prin intermediul fascicolului conector. Fascicolul conector este destinat transmiterii informațiilor necesare efectuării selecțiilor, între blocurile de comutație și blocul de comandă și control .
Legăturiile centralei cu rețeaua telefonică se realizează prin intermediul a trei fascicole:
– fascicolul circuitelor de abonați;
– fascicolul joncțiunilor de ieșire spre alte centrale;
– fascicolul joncțiunilor de intrare de la alte centrale.
3.4 BLOCUL DE COMANDĂ ȘI CONTROL AL CTAU PENTACROSS
Structura generală a blocului de comandă și control din CTAU Pentacross este prezentată în figura următoare:
Fig. 3.2 Schema blocului de comandă și control al unei CTAU Pentacross
Unitatea de comandă și control a CTAU Pentacross este ansamblul care asigură dirijarea completă a selecției.
Funcțiile blocului de comandă și control sunt următoarele:
– recepția și memorarea informației de selecție;
– interpretarea și traducerea în cod intern a informației de selecție;
– comanda funcționării elementelor de selecție pentru stabilirea legăturii solicitate;
– alegerea unei rute ocolitoare și comanda repetării selecției în cazul unui eșec în desfășurarea primei selecții;
– transmiterea informației de selecție către alte centrale.
Organele componente ale unității de comandă și control pot fi clasificate în:
-organe principale;
-organe intermediare.
Organele principale sunt următoarele:
– Registrul -este organul central de comandă care coordonează întreaga activitate de îndrumare a apelului în curs;
– Markerul de linie -are rolul de a controla și dirija operațiile în elementul selecției de linie ESL pentru 1000 linii numerotate, în preselecție și selecție de linie;
– Markerul de grup -controlează și dirijează operațiile în ESG (elementul de selecție de grup), fiind angajat de secțiunea primară. Markerul de grup execută marcarea secțiuniilor secundare și controlează conexiunea dintre cadrele primare și secundare;
– Traductorul -este organul care face analiza prefixului numărului abonatului chemat, stabilește codul direcției de ieșire, traficul ce trebuie aplicat și dă categoria abonatului chemător;
– Transmițătoarele -aceste circuite sunt utilizate pentru trimiterea spre centrala corespondentă a informațiilor privind linia chemată. Ele sunt conectate spre registru prin intermediul căutătoarelor auxiliare (Pentacross 1000 A) sau circuite de legătură și acces (Pentacross 1000 C).
– Fascicolele conectoare -permit realizarea schimbului de informații între registre și celelalte organe ale blocului de comandă, cu excepția traductoarelor. Fascicolele conectoare sunt specializate pentru diferite etape de prelucrare a apelurilor.
Organele intermediare sunt acele organe din cadrul unității de comandă și control care facilitează interconectarea a două organe principale diferite între ele și sunt următoarele :
cuploare de registre ;
cuploare auxiliare ;
căutătoare de registre și joncțiuni ;
căutătoare de auxiliare ;
Organele componente ale unității de comandă și control pot fi grupate în două mari unități :
– Unitatea de comandă și control locală, care dirijează deservirea apelurilor provenite de la abonații locali ,
– Unitatea de comandă și control de intrare, care dirijează selecția apelurilor recepționate prin joncțiuni de intrare și provenite de la abonații altor centrale.
3.5. UNITATEA DE SELECȚIE DE LINIE (USL)
USL permite efectuarea operațiilor de stabilire a conexiunii :
liniei chemătoare la un circuit de cordon în faza de preselecție ;
de la alimentatorul local spre linia chemată în faza de selecție de linie.
În CTA cu capacitate mare, un element de selecție de linie (ESL) deservește o grupă de 1000 linii telefonice. Totalitatea ESL alcătuiesc USL .
Secțiunile primare conțin selectoare primare specializate astfel :
a) Căutătoare de appel (CA) -sunt utilizate în preselecție pentru conectarea spre jonctorul de registre, prin care se obține acces la unitatea de selecție de grup și spre unitatea de comandă și control ;
b) Selectoarele de cadru (SC) -sunt utilizate în faza de selecție de linie pentru prelungirea legăturii telefonice prin secțiunea primară spre cadrul de secțiune terminală la care este conectată linia chemată ;
c) Selectoarele de întrajutorare (SÎ) -folosite la diminuarea blocajului intern al elementului de selecție.
Structura unui element de selecție de linie este prezentată în figura următoare :
Fig. 3.3 Structura unui element de selecție de linie
3.6. UNITATEA DE SELECȚIE DE GRUP ( USG)
USG asigură efectuarea conexiunii de la un circuit de cordon spre :
o ieșire liberă în cadrul unei grupe de ieșiri cu acces la un ESL la care este conectată linia chemată, în cazul unui apel local ;
o ieșire liberă în cadrul unei grupe de ieșiri cu acces spre CTA solicitată , în cazul unui apel de ieșire .
USG este alcătuită din:
– USGL (unitate de selecție de grup locală) -care are intrările conectate prin jonctorul de registre la USL, iar ieșirile conectate prin alimentatoarele locale spre USL sau la joncțiunile de plecare cu acces la alte CTA ;
– USGI (unitatea de selecție de grup de intrare) la care intrările sunt conectate la joncțiunile de sosire, iar ieșirile sunt conectate prin relee spre USL sau prin joncțiunile de plecare spre alte CTA.
USG este formată din elemente de selecție de grup ESG. Fiecare ESG conține secțiuni primare și secțiuni secundare.
În raport cu capacitatea de trafic care trebuie prelucrată, ESG se pot realiza în următoarele variante :
ESG cu 520 ieșiri utilizate în CTA de capacitate mică
ESG cu 1040 ieșiri utilizate în CTA de capacitate medie
ESG cu 2080 ieșiri utilizate în CTA de capacitate mare
Marcarea ieșirilor ESG și controlul selecției în ESG se asigură cu ajutorul a două markere de grup MG și a releelor de marcare RM , asociate fiecărui ESG , instalate în echipamentul USG.
Structura elementului de selecție de grup este prezentată în figura de mai jos :
Fig. 3.4 Structura unui element de selecție de grup
3.7 CARACTERISTICI TEHNICE ALE CENTRALEI TELEFONICE AUTOMATE CROSSBAR PENTACROSS URBANE
Caracteristici ale liniilor și joncțiunilor
Centrala telefonică automată Pentacross poate deservi aparate telefonice ale căror linii prezintă o rezistență a buclei de maxim 1500, inclusiv rezistența aparatului telefonic.Rezistența de izolament minimă admisibilă între cele două fire, sau între unul din fire și pământ este de 20k.
Pentru o joncțiune între două centrale, rezistența maximă a buclei este de 2400, iar rezistența minimă de izolament între cele două fire sau între un fir și pământ este de 30k.
Condiții impuse discului
Circuitul de recepție a impulsurilor aflat în registru funcționează cu o viteză de transmitere a impulsurilor de la disc de 10 impulsuri/sec și cu un factor de umplere egal cu 2.
Valorile limită admise sunt de 8-14 impulsuri/sec. Cu un factor de umplere cuprins între 3 și 1.
Alimentare electrică, tonalități, curent de apel
Pentru buna funcționare a centralei telefonice automate Pentacross urbane, sunt necesare, în principal, următoarele tensiuni:
-48V curent continuu necesar pentru majoritatea operațiilor de comutație, comandă și control;
+48V curent continuu utilizat în situațiile în care pe același fir se dau comenzi distincte, prin conectarea potențialului de +48V sau –48V, după caz;
220V sau 127V/50Hz, servesc la alimentarea lămpilor de iluminat a pistoanelor pentru conexiunile de rulare, a ciocanelor de lipit.
Centrala are nevoie de o serie de semnalizări (curent de apel, tonalități, came și cadențe) care sunt furnizate de mașina de apel.
Centrala telefonică este echipată cu două mașini de apel, din care una este alimentată, de la rețeaua de curent alternativ și cealaltă de la –48V.
Semnalizările generate de mașina de apel sunt:
– curent de apel: 50Hz/75V, transmis într-o cadență de 1,6 secunde transmisie; 3,3 secunde pauză ;
– tonalitatetea de revers de apel are frecvența de 450 Hz, modulată cu 17 Hz, și se transmite chemătorului în aceeași cadență cu a curentului de apel ;
– ton de disc este un semnal de 450 Hz, care se transmite în mod continuu până la recepția primei cifre ;
– tonalitatea de ocupat are frecvența de 450 Hz și se transmite în cadența 500/500 ms.
Caracteristici de transmisie
– atenuarea maximă a punții de alimentare pentru apelurile locale este de 0,45 dB la 800 Hz ;
– atenuarea maximă pentru o comunicație, măsurată între o intrare și o ieșire a repartitorului principal, este de 0,9 dB la 800 Hz ;
– nivelul zgomotului pe circuitele de convorbire este mai mic de –12 Np, datorită calității deosebite a contactelor ;
– atenuarea de diafonia minimă măsurată la 800 Hz între două circuite stabilite prin același multiselector Crossbar este de 15,7 Np ;
– atenuare de simetrie, la toate frecvențele din banda vocală este de minim 50 Hz.
Capitolul 4
SISTEME DE SEMNALIZARE ÎN REȚEAUA TELEFONICĂ
4.1 PROBLEME GENERALE ALE SISTEMELOR DE SEMNALIZARE
Sistemul de semnalizare este sistemul care grupează tipurile de semnalizări ce se transmit în cadrul centralei telefonice automate pentru a vehicula între două centrale telefonice automate aflate în faza de deservire a unui apel telefonic informațiile corespunzătoare numărului abonatului chemat, precum și celor referitoare la starea deservirii apelului.Aceste informații se transmit codificat utilizând sisteme de codificare standardizate de către Organizația Internațională de Telecomunicații.
La ora actuală se utilizează două sisteme de semnalizare dintre care unul aferent centralei telefonice automate analogice, denumit și sistemul de semnalizare R2 și celălalt aferent centralei telefonice automate digitale denumit și sistemul de semnalizare CCITT Nr.7.
4.2 CODURI UTILIZATE ÎN CADRUL SISTEMULUI DE SEMNALIZARE R2
4.2.1 CODURI ÎN CURENT CONTINUU
Codurile în curent continuu se folosesc la realizarea schimbului de informații numai între organele aceleiași centrale.
Codurile de curent continuu utilizate sunt:
– codul 2/5 curent continuu, folosit pentru transmiterea cifrelor numărului chemat și transmiterea categoriei linie sau ieșirii selectate. De aesmenea transmițătorul solicită registrului transmiterea cifrelor în cod 2/5 c.c. Codul de direcție determinat de traductor este de asemenea transmis în cod 2/5 c.c. ;
– codurile 2/4 și 1/4 sunt folosite pentru transmiterea codulului de taxare, care poate fi cod de taxare normală (2/4) sau cod de taxare cu tarif redus (1/4) ;
– codul 2/6 este destinat transmiterii informațiilor extranumerice.
4.2.2 CODURILE MULTIFRECVENȚĂ (MF)
Codurile multifrecvență se folosesc pentru transmiterea informațiilor numerice și extranumerice între două centrale telefonice automate Pentacross.
În acest caz informațiile se transmit în ambele sensuri prin:
– semnale înainte, care sunt informații transmise de la centrala telefonică automată de origine, la centrala telefonică destinatară. Prin aceste semnale se transmit cifrele numărului chemat și categoria chemătorului.
– semnalele înapoi care se transmit de la centrala telefonică automată destinatară la centrala telefonică automată de origine. Prin aceste semnale se confirmă recepția corectă a semnalului înainte și se cere o nouă informație sau se comunică centralei telefonice automate de origine condiția liniei chemate (liberă, ocupată, etc.).
În general, informațiile transmise între centralele telefonice automate se pot împărți în două categorii:
– informații numerice reprezentând numărul abonatului chemat ;
-informații extranumerice corespunzătoare unor comenzi de transmisie.
În țara noastră pentru rețeaua telefonică a fost adoptat sistemul de semnalizare a selecției R2, recomandat de CCITT, conform căruia:
a) frecvențele semnalelor înainte sunt:
fn=1380+(n-1)120Hz, unde n=1,2,3,4,5,6
f1=1380+(1-1)120Hz=1380Hz
f2=1380+(2-1)120Hz=1500Hz
f3=1380+(3-1)120Hz=1620Hz
f4=1380+(4-1)120Hz=1740Hz
f5=1380+(5-1)120Hz=1860Hz
f6=1380+(6-1)120Hz=1980Hz
b) frecvențele semnalului înapoi sunt:
f=1140-(n’-1)120Hz, unde n’=1,2,3,4,5,6.
f=1140-(1-1)120Hz=1140Hz
f=1140-(2-1)120Hz=1020Hz
f =1140-(3-1)120Hz=900Hz
f=1140-(4-1)120Hz=780Hz
f=1140-(5-1)120Hz=660Hz
f=1140-(6-1)120Hz=540Hz
Cele trei tipuri de coduri multifrecvență (2/4, 2/5, 2/6) se realizează prin asocierea ponderilor codului internațional (0, 1, 2, 4, 11) celor șase frecvențe ale fiecărei grupe de semnale, așa după cum rezultă din tabelul următor:
Capitolul 5
ECHIPAMENTE DE REALIZARE A SEMNALIZĂRILOR MULTIFRECVENȚĂ
Echipamentul ce realizează semnalizările multifrecvență este format din transmițătorul multifrecvență, receptorul multifrecvență și echipamentul de realizare a codului. Transmițătorul multifrecvență este un circuit ajutător al registrului când centrala de plecare este interconectată cu o centrală telefonică automată urbană Pentacross. El primește informații de la traductor și registru în cod 2/5 c.c, analizează aceste semnale și execută operațiile necesare pentru trimiterea înainte spre centrala telefonică automată o corespondență a unui cod 2/5 sau 2/6 de frecvențe vocale, sub comanda registrului.
5.1 SEMNALIZĂRI DE LINIE
Semnalizările de linie pot fi emise în sensul înainte (de la CTA de plecare la CTA destinatară) sau în sensul înapoi ( de la CTA destinatară spre CTA de plecare).
a) Semnalizările înainte pot fi realizate cu semnale care au următoarele semnificații:
– semnal de angajare, care determină angajarea joncțiunilor de sosire din CTA destinatară ;
– semnal de fine, care indică sfârșitul comunicației sau tentativei unei comunicații și care are ca scop să determine eliberarea echipamentului de comutație angajat pentru deservirea apelului.
b) Semnalizările înapoi se realizează cu următoarele tipuri de semnale:
– semnal de confirmare a recepției solicitării de angajare ;
– invitație de transmitere a informației de selecție ;
– indicația privind răspunsul chematului;
– semnal de sfârșit de convorbire ;
– cerere de identificare a chemătorului (dacă este cazul) ;
– impulsuri de taxare a convorbirilor interurbane (dacă este cazul) ;
Semnalizările de linie se pot realiza fie cu semnale de curent continuu fie cu semnale de 50Hz sau o frecvență vocală. Semnalizările de linie între două CTAUPC sunt semnalizări de curent continuu.
Semnalizările de linie în curent continuu se realizează prin aplicarea anumitor potențiale pe fire sau închiderea unui circuit în joncțiunea care inițiază semnalizarea și prin detectarea unui curent sau tensiuni în joncțiunea care recunoaște semnalizarea.
5.2 SEMNALIZĂRI SE SELECȚIE
Semnalizările de selecție au ca scop transmiterea spre o altă CTA a numărului chemat și a categoriei chemătorului și recepția de informații privind condiția liniei chemat.
Semnalizările de selecție se realizează de la un capăt la altul, al comunicației telefonice, fără regenerarea semnalelor în eventualele centre de tranzit implicate în stabilirea conexiunii. CTA de plecare, supraveghează permanent apelul telefonic inițiat de ea, transițând succesiv spre CTA de tranzit și CTA de destinație informațiile îndrumării apelului.
Semnalele utilizate sunt de două feluri: înainte și înapoi.
a) Semnalele înainte se obțin din semnalele de frecvențe:
fn=(1380+n120)Hz, unde n=0, 1, 2, 3, 4, 5, și se transmit de la CTA de plecare la CTA de destinație.
Aceste semnale pot avea dublă semnificație și alcătuiesc grupel I și II folosite pentru:
-grupa I: transmiterea cifrelor numărului chemat;
-grupa II: transmiterea categoriei chemătorului.
Semnalele cu care operează CTA Pentacross sunt:
Frecvența (Hz) Grupa I Grupa II (categoria)
1.1380+1500 cifra 1 abonat normal
2.1380+1620 cifra 2 rezervă
3.1500+1620 cifra 3 abonat transferat
4.1380+1740 cifra 4 abonat în observație
5.1500+1740 cifra 5 operatoare
6.1620+1740 cifra 6 post cu plată anticipată
7.1380+1860 cifra 7 abonat absent
8.1500+1860 cifra 8 rezervă
9.1620+1860 cifra 9 abonat cu restricție
0.1740+1860 cifra 0 linie cu serviciu secret
b) Semnalele înapoi utilizează semnale de frecvență:
fk=(1140-k120)Hz unde k=0, 1, 2, 3, 4, 5 și sunt transmise de la CTA de destinație la CTA de plecare. Semnalele înapoi utilizate în CTA Pentacross sun următoarele:
Frecvențe Grupa A Grupa B
1.1140+1020 -transmite cifra următoare -rezervat
2.1140+900 -transmite prima cifră -neschimbat
3.1020+900 -treci la grupa B -linie ocupată
4.1140+780 -repetarea cifrelor de la ix -aglomerare
5.1020+780 -cerere categorie chemător direcție inexistentă
6.900+780 -treci la conversație și -linie liberă
eliberează registrul
Prin semnalele din grupa A se confirmă recepția corectă a semnalului înainte și se cere transmiterea unei alte cifre sau a categoriei chemătorului.
Semnalele din grupa B sunt utilizate pentru transmitera condiției liniei chemate.
5.3 MODULAȚIA DELTA
Modulația delta este o transmisie diferențială pe 1 bit, adică cunantizorul utilizat de schema de predicție transmite la un moment dat doar semnalul diferanță între două eșantiaone vecine xi-1 și xi . Aceată modulație folosește coeficientul de predicție a1=1 și n=2 și deci se transmite la un moment dat Di=xi-xi-1 , iar după cunantizare va rezulta:
D=sgn(xi-xi-1)=1 pentru xi xi-1
D=sgn(xi-xi-1)=-1 pentru xi<xi-1
Dacă diferența este pozitivă se va transmite 1 logic, iar dacă diferența este negativă se va transmite 0 logic. La egalitate se face de obicei o convenție care poate fi 1 logic sau 0 logic.
O schemă aplicabilă pentru modulația delta este următoarea:
Fig. 5.1 Schema aplicabilă pentru modulația delta
În schema prezentată cuantizorul generează un semnal binar bi în funcție de difența dintre eșantionul prezis și eșantionul xi :
,
adică vom avea:
,
deci avem după cum este semnalul dat de bitul bi (pentru 1 logic bi =+1 iar pentru 0 logic bi =-1).
Modulația delta conduce la două tipuri de erori:
– erori de neurmărire datorate faptului că viteza de variație a cunatei este mai mică decât viteza de variație a semnalului
– erori de granulare, care sunt erori de cuantizare tipice.
Este de dorit să se poată micșorarea erorilor de neurmărire care sunt mult mai importante decât cele de granulare. În acest scop trebuie realizată condiția q/t dx(t)/dt. Aceasta se poate realiza în două moduri:
– prin mărirea cuantei q ;
-prin micșorarea perioadei de eșantionare T.
Dezavantajul modulației delta uniforme constă în faptul că pentru semnale cu variații rapide devine o metodă costisiyoare sau cu erori de neurmărire foarte mari.
5.4 TRANSMIȚĂTOARE
Aceste circuite sunt utilizate pentru trimiterea spre centrala corespondentă a informațiilor privind linia chemată. Ele sunt conectate spre registre prin intermediul căutătoarelor auxiliare (Pentacross 1000A) sau circuite de legătură și acces (Pentacross 1000C).
5.4.1 TRANSMIȚĂTORUL MULTIFRECVENȚĂ
Acest tip de circuit este ajutător al registrului când centrala de plecare este interconectată cu o centrală sistem crossbar.
Transmițătorul primește informațiile de la traductor și registru în cod 2/5 c.c, analizează aceste semnale și execută operațiile necesare pentru trimiterea înainte spre corespondent, a unui cod 2/5 sau 2/6 de frecvențe locale, sub comanda registrului.
Totodată, poate recepționa semnalele înapoi, tot în cod 2/5 multifrecvență și dă informații spre registru pentru tratarea apelului în curs.
Fiecărui semnal înainte, ce furnizează date privind selecția care se va efectua, i se răspunde cu un semnal înapoi de solicitare a altor informații necesare.
Pentru transmiterea informației, transmițătorul centralei de plecare va furniza un semnal compus din două frecvențe. Recepția semnalului înainte este confirmată prin trimiterea înapoi a unui alt semnal tot în cod multifrecvență, ce nu poate fi stocat decât după un interval de timp de 20ms,
pentru a preveni recepționarea semnalelor false. Din momentul în care controlul codului recepționat a fost făcut, se întrerupe semnalul înainte, ceea ce va determina întreruperea semnalului înapoi și va permite trimiterea spre “înainte” a semnalului următor.
Transmițătorul este angajat de registru prin intermediul unui căutător auxiliar (Pentacross 1000A) sau printr-un circuit de legătură și acces (Pentacross 1000C), coordonat de un marker. Când transmițătorul a fost angajat, el solicită registrului să conecteze un cuplor de selecție și un traductor. Informațiile necesare pot fi recepționate de transmițător fie printr-un cuplor de transmițător conectat la fascicolul conector, fie direct la registru.
5.5 DESCRIERE GENERALĂ ȘI FUNCȚIONARE
În memoria eprom se găsește stocată în patru mii de locații succesive informația pentru șase semnale sinusoidale. Memoria eprom este de 4096 de octeți. Informația pentru fiecare din cele șase semnale se obține respectiv pe câte unul din biții D0…D5 ai magistralei de date a epromului. Acest numărător este comandat de un semnal de tact cu frecvența de 240KHz obținută prin divizarea cu 25 a unui semnal provenit de la oscilatorul cu cuartz de 6MHz. În continuare fiecare din cele șase semnale binare sunt demodulate.
Demodulatoarele delta sunt practic niște integratoare RC. Semnalele demodulate sunt prelucrate de amplificatoare repetoare care au impedanță mare de intrare. După amplificatoarele repetoare semnalele sunt filtrate cu ajutorul unor filtre trece bandă. Semnalele astfel prelucrate se aplică amplificatoarelor finale care asigură nivelul de putere necesar în linie.
Cuplajul cu linia se face prin intermediul unor transformatoare cu raport de transformare 1:1 care au rolul de a separa galvanic linia de placa de generator.
Transformatoarele au câte 2 secundare, care sunt identice ca număr de spire. Unul din cele două secundare este conectat la linie prin intermediul unui releu iar cel de-al doilea secundar este pentru controlul semnalului în linie.
5.6 DESCRIEREA BLOCURILOR FUNCȚIONALE
5.6.1 OSCILATORUL CU CRISTAL DE CUARTZ
Este necesar ca locațiile de memorie care conțin semnalele codate să fie adresate cu o frecvență bine stabilită și stabilă, pentru ca frecvențele gnerate să fie cât mai stabile în timp.
Frecvența de adresare este de 240KHz la generatorul de frecvențe înainte și ea se obține de la o frecvență de 6MHz care este divizată cu 25. Pentru obținerea frecvenței trebuie să se folosească un oscilator cu cristal de cuartz.
Schema oscilatorului cu cuartz este următoarea:
Fig. 5.2 Schema oscilatorului cu cuartz
Oscilatorul se realizează cu trei porți inversoare aflate într-un circuit integrat 7404, care conține în total șase inversoare. Cuartzul are rolul de a asigura reacția pozitivă între ieșirea porții P2 și intrarea porții P1. Rezistențele R1, respectiv R2 modifică punctul de funcționare al porților P1 respectiv P2, inversoarele devenind amplificatoare inversoare cu o amplificare mare. Amplificarea mare care rezultă ușurează intrarea în oscilație a sistemului. Această oscilație se va produce pe frecvența de rezonanță serie a cuartzului, pentru că reactanța cuarțului este minimă și deci reacția pozitivă este maximă la această frecvență.
Pentru separarea galvanică intre cele două inversoare se folosește un condensator C3 care trebuie să aibă o reactanță foarte mică la frecvența de oscilație. La eliminarea supracreșterilor, care apar la procesele tranzitorii ce apar la schimbarea nivelelor logice în cadrul oscilației, se folosește condensatorul C1. Ajustarea frecvenței cuartzului pentru stabilirea cât mai exactă a frecvenței de oscilație se face cu condensatorul C2 care poate fi semireglabil. Pentru ca frecvența oscilatorului să nu fie influențată de etajele următoare, inversorul P3 are un rol separator. Inversorul P3 asigură și o formare a semnalului, care nu este dreptunghiular datorită modificării punctului de funcționare a inversoarelor P1 și P2 și a întârzierilor introduse de P1 și P2. Semnalul rezultat la ieșirea inversorului P2 are nivelele logice și fronturile lente care nu sunt la valorile necesare unei bune funcționări a circuitelor TTL. La ieșirea inversorului P3 semnalul este dreptunghiular și perfect compatibil TTL, putând fi prelucraprimelor t în continuare fără probleme.
5.6.2 DIVIZORUL CU 25
Semnalul TTL cu frecvența de 6MHz provenit de la oscilator va fi divizat cu 25 pentru a se obține frecvența de 240KHz. Schema divizorului de frecvență este următoarea:
Fig. 5.3 Schema divizorului de frecvență
Divizorul este alcătuit din cele două numărătoare de tip 7490 care sunt cascadate. Fiecare din cele două numărătoare 7490 divide cu 5 și deci prin cascadare se obține un factor de divizare 55 = 25. Un numărător de tip 7490 conține 4 bistabile. Unul din aceste bistabile este conectat ca divizor cu doi și este disponibil în exterior prin intrarea A și ieșirea QA la care se va obține semnalul divizat cu doi și cu un factor de umplere de 0,5. Celelalte trei bistabile sunt conectate astfel încât să realizeze un divizor cu 5 (cu ajutorul unor porți este decodificată starea 5 și resetează bistabilele). Intrarea în divizorul cu 5 este B, iar semnalul divizat cu 5 se va obține pe ieșirea celui de-al treilea bistabil din divizorul cu 5, QD. Deci la ieșirea QD a celui de-al doilea numărător 7490 vom obține semnalul divizat cu 25 adică 240KHz. Comutatorul SW1 a fost prevăzut pentru cazul în care se folosește un cuartz pe 12MHz. În acest caz este necesară o divizare suplimentară cu doi, care se realizează prin introducerea în lanțul de divizare a divizorului cu doi conținut în cel de-al doilea numărător 7490, prin intermediul lui SW1. Se mai observă că intrările pentru resetare R0 și R9 sunt conectate la masă, deci sunt inactive și nu influențează funcționarea numărătoarelor.
5.6.3 NUMĂRĂTORUL PROGRAMABIL
Semnalele codate delta din cele 4000 de locații ale epromului trebuiesc adresate succesiv și ciclic de către un numărător programabil. Numărătorul programabil va genera pe rând codurile binare de la 0 la 3999,
care sunt valorile adreselor primelor 4000 de alocații din eprom. Deoarece procesul de generare a celor șase semnale trebuie să fie continuu, de la codul 3999 se sare din nou la codul 0. Pentru ca semnalele generate să aibă frecvențele dorite, ciclul de parcurgere a celor 4000 de coduri binare are o durată bine stabilită. Un ciclu durează 16,66666 ms, deci pentru fiecare din cele 4000 de coduri binare va rezulta o durată de 4,166666666 s. Numărătorul programabil va fi comandat la ieșirea divizorului cu 25.
Schema numărătorului programabil este următoarea:
Fig. 5.4 Schema numărătorului programabil
Numărătorul programabil este format din trei numărătoare reversibile de tip 40193 cascadate și cu un bistabil RS cu porți ȘI-NU. Numărătoarele reversibile 40193 cascadate formează un numărător reversibil pe 12 biți. Acest numărător se va încărca cu un număr pe 12 biți ce urmează a fi decrementat la fiecare tact, pentru că tactul se aplică la intrarea de numărare în jos CD a primului numărător 40193(notat N1). Numărul binar se încarcă paralel pe intrările J1…J4 care sunt concatenate ale celor trei numărătoare. De exemplu numărul 3999 în binar este 1111 1001 1111. Intrările J2 și J3 ale numărătorului N2 se vor conecta la masă, pe 0 logic, iar celelalte intrări de la fiecare din cele trei numărătoare se vor conecta la tensiunea de alimentare Vcc, pe 1 logic. Pentru o funcționare cât mai normală se vor conecta la Vcc și intrările nefolosite de numărare în sus CU pentru că numărătoarele numără în jos. Deoarece intrările de reset (R) nu sunt utilizate, deci acestea se vor conecta la masă pentru a fi inactive.
Din momentul în care numărul inițial a fost decrementat până la 0 ieșirea de împrumut BO(borrow) a numărătorului N3 va trece în stare activă, pe 0 logic. Trecerea pe 0 logic se face în a doua jumătate a perioadei semnalului de tact, când pe ieșirile numărătoarelor este starea 0. Presetarea numărătorului sincron cu semnalul de tact se face cu bistabilul RS. Astfel, când ieșirea BO a lui N3 trece pe 0, în momentul în care tactul de 240KHz trece pe 0 ieșirea porții P2 va trece pe 0 și deci va activa intrările PE(preset enable) ale numărătoarelor, ceea ce va avea ca efect reîncărcarea numărului binar prezent pe intrările J în bistabilele numărătoarelor. Intrările PE rămân active până la trecerea semnalului de tact pe 1. Frontul crescător al acestei treceri pe 1 a tactului nu va putea produce însă decrementarea numărului încărcat deoarece cât timp PE sunt active sunt ignorate impulsurile de tact. Deci și starea 3999 va fi prezentă pe ieșirile Q ale numărătoarelor timp de o perioadă a semnalului de tact. În acest mod se parcurg succesiv codurile binare de la 0 la 3999, fiecare fiind prezent pe ieșirile concatenate ale numărătoarelor câte o perioadă de tact. Ieșirile numărătoarelor se conectează la magistrala de adrese a epromului și ele vor adresa succesiv primele 4000 de locații ciclic.
5.6.4 MEMORIA EPROM
Memoria eprom are rolul de a stoca informația reprezentând câte un număr întreg ale celor șase semnale codate delta. Conectarea epromului în cadrul generatorului de frecvențe este prezentată în schema următoare după cum s-a arătat anterior, magistrala de adrese a epromului este conectată la ieșirile numărătorului programabil care adresează succesiv cele 4000 de locații.
Intrările CE (chip enable) și OE (output enable) ale epromului sunt conectate la masă, deci vor fi în stare activă. Acest lucru este necesar deoarece în tot timpul funcționării generatorului de frecvențe este necesar ca epromul să fie selectat (CE activă) și ieșirile sale să fie validate (OE activă). Pe ieșirile de date ale epromului se vor obține cele șase semnale codate delta și un semnal suplimentar pentru sincronizarea bazei de timp a osciloscopului în vederea vizualizării semnalelor generate.
5.6.5 DEMODULATORUL DELTA
Fiecare din cele șase semnale binare rezultate pe magistrala de date a epromului va fi demodulat cu câte un demodulator delta. Cele șase demodulatoare delta sunt identice. Schema demodulatorului delta folosit este prezentată în continuare:
Fig. 5.5 Schema demodulatorului delta
Semnalul binar provenit de la eprom se aplică la intrarea unui inversor “open colector” de tip 7406. Acesta are rolul de separare între magistrala de date a epromului și circuitul de integrare RC. Totodată, ieșirea open colector a inversorului lasă posibilitatea fixării din exterior prin rezistoarele R1 și R2 a constantei de timp la încărcare, respectiv descărcare a integratorului. Astfel, la încărcare constantă de timp este (R1+R2) * C1 iar la descărcare este aproximativ R2 * C1. Cele două constante de timp sunt aproximativ egale. Pe condensatorul C1 se va obține semnalul demodulat, care însă prezintă erori de cuantizare. Funcționarea demodulatorului se bazează pe faptul că atât timp cât semnalul binar este 1 logic, condensatorul C1 se va încărca, iar pe timpul când semnalul binar este pe 0 logic condensatorul C1 se va descărca. Prin urmare, tensiunea de pe condensatorul C1 urmărește cu aproximație curba semnalului dorit a se genera. Acest lucru se realizează datorită faptului că semnalul binar care este stocat în eprom a fost astfel constituit încât să fie pe 1 logic dacă semnalul cuantizat este mai mic decât semnalul original iar dacă semnalul cuantizat a depășit semnalul original este 0 logic. În acest mod semnalul cuantizat va urmări aproximativ forma semnalului original, adică a semnalului care se dorește a fi generat în final. Semnalul regăsit la bornele lui C1 este practic semnalul cuantizat dar fronturile crescătoare și descrescătoare ale acestuia iau o alură exponențială, conform curbelor de descărcare și încărcare a condensatorului.
De remarcat faptul că deși semnalul binar este inversat în urma trecerii prin inversorul 7406, semnalul demodulat nu este alterat ca formă ci doar că sinusoidala obținută este defazată cu 180o față de funcția sinus. Componenta continuuă prezentată pe C1 este V+/2 deoarece pe ansamblu probabilitatea ca semnalul binar să fie pe 1 logic este egală cu cea de a fi pe 0 logic. Semnalul demodulat este axat pe această componentă continuă. Semnalul astfel obținut pe C1 este aplicat la intrarea unui amplificator repetor neinversor realizat cu un amplificator operațional din capsula M 324. Acest amplificator a fost introdus din necesitatea de a nu se influența funcționarea demodulatorului delta, fapt realizat de impedanța mare de intrare a acestui repetor.
5.6.6 AMPLIFICATORUL FINAL ȘI REGLAJUL AUTOMAT AL AMPLIFICĂRII
Amplificatorul final are rolul de a asigura un nivel suficient al semnalului generat de linia telefonică.
Schema bloc a amplificatorului și a reglajului automat al amplificării este următoarea:
Fig. 5.6 Schema bloc a amplificatorului și a reglajului automat al amplificării
Etajul prefinal este alcătuit dintr-o pereche de tranzistoare diferențiale alimentate în emitoare de către un tranzistor sursă de curent. Curentul din emitorul acestui tranzistor comandă de fapt amplificarea dată de circuitul A 3054. Circuitul A 3054 poate fi utilizat pe un domeniu larg de frecvențe care se extinde de la curent continuu până la 120MHz.
Tranzistoarele pot opera cu curenți de colectori ce pot varia de la 1A la 50mA și cu tensiuni CE de maxim 15V.
Amplificatorul final este realizat cu circuitul TDA 2030 în configurație neinversoare, cu amplificare de aproximativ 6. Amplificarea este determinată de rezistoarele R1 și R2. Grupul C6 – R3 împiedică intrarea în oscilație pe frecvențe mari în comparație cu frecvența de lucru, fiind un circuit rejector. Condensatorul C2 are de asemenea un rol important în stabilirea montajului introducând un pol suplimentar la frecvențe mari. Condensatorul C3 are rol de decuplare galvanică, având o reactanță neglijabilă la frecvența de lucru. Această decuplare este necesară pentru a nu modifica axarea pe 0V a ieșirii circuitului integrat. Având în vedere că ieșirea amplificatorului TDA 2030 este conectată, din punct de vedere al curentului continu la masă prin primarul transformatorului de ieșire, apariția unei tensiuni continuue pe ieșirea circuitului integrat ar putea conduce la deteriorarea acestuia. Diodele D1 și D2 au rolul de a proteja circuitul integrat la tensiunile mai mari pe cele de alimentare care ar putea să apară accidental pe ieșirea acestuia. Semnalul provenit de la ieșirea din linie este detectat prin intermediul unui detector realizat cu diodele D4, D5 și rezistența R5. După ce semnalul este detectat se filtrează printr-un filtru RC format din rezistența R6 și condensatorul C12. După filtrare semnalul ajunge la fotodioda optocuplorului ISO1. Fototranzistorul optocuplorului este conectat între emitorul și baza tranzistorului T4. Prin potențiometrul P1 și rezistențele R9 și R10 se poate regla brut nivelul amplificării.
5.6.7 SURSA DE SEMNAL DE REFERINȚĂ
Sursa de tensiune de referință debitează o tensiune continuă stabilă folosită de comparatoarele care urmăresc nivelele semnalelor generate.
Sursa de tensiune este realizată pe principiul amplificatorului operațional M 324.
Schema sursei este următoarea:
Fig. 6.7 Schema sursei de semnal de referință
Amplificarea o dă raportul dintre rezistoarele R1 și R2. Polarizarea diodei zenner D1 se face prin rezistorul R3 cu un curent relativ constant pentru că tensiunea Uref este deja stabilită. O deschidere directă a diodei zenner la conectarea alimentării ar duce la o tensiune stabilizată Uref negativă și diferită de valoarea necesară.
Tensiunea Uref este de aproximativ 3,3V.
5.6.8 CIRCUITUL DE COMANDĂ A RELEELOR
Acest circuit are rolul de a alimenta bobinele celor 6 relee care cuplează semnalele în linie. Alimentarea se face prin intermediul uni driver de putere de tip MMC40107.
Schema este prezentată mai jos:
Fig. 5.8 Schema circuitului de comandă a releelor
Ieșirea driver-ului 40107 este de tip “open – drain”. Astfel, bobinele celor 6 relee se conectează în paralel și unul din capetele grupării se conectează la alimentarea V+ iar circuitul se va închide prin tranzistorul final al circuitului 40107. Dioda D1 are rolul de a proteja ieșirea driver-ului la tensiunea autoindusă în bobine la întreruperea curentului prin acestea.
Circuitul 40107 este conectat ca inversor și este comandat de logica de comandă și control care decide dacă frecvențele generate vor fi cuplate în linie sau nu.
5.6.9 LOGICA DE COMANDĂ ȘI CONTROL
Acest bloc funcțional are rolul de a supraveghea nivelele frecvențelor generate în linie și de a realiza semnalizările avariei, validând în mod automat placa de rezervă.
După cum am menționat, ieșirile celor 6 comparatoare sunt legate împreună și de asemenea sunt conectate la intrarea unui driver de putere de tip MMC40107.
În cazul funcționării normale, toate ieșirile comparatoarelor sunt pe 1 logic. Astfel, la ieșirea driver-ului de putere care este conectat ca inversor, vom avea 0 logic și deci prin tranzistorul final al driver-ului se alimentează bobina releului de semnalizare a avariei.
De menționat că pentru a nu se semnaliza avarie în centrale telefonică, contactul releului trebuie să fie închis, ceea ce se și întâmplă în cazul funcționării normale. De asemenea, este alimentat ledul D2 care indică funcționarea normală a generatorului. În cazul în care una sau chiar mai multe din cele 6 semnale generate au un nivel insuficient, ieșirile comparatoarelor respective vor fi pe 0, deci și rezultatul funcției va fi 0 logic, ceea ce determină trecerea pe 1 logic a ieșirii driver-ului. Releul de avarie nu va mai fi acționat, deci se va semnaliza avaria. Totodată prin intermediul diodei D5, alimentată de la V+ prin bobina releului, se aplică nivel 1 logic pe intrarea de reset a bistabilului D de tip MMC4013. Divizorul R3 – R4 are rolul de a reduce V+( care are valoarea de 12V) la valoarea de 5V, tensiunea la care este alimentat bistabilul. Prin urmare, bistabilul se va reseta, deci ieșirea Q va trece pe 0 și astfel releele care conectează semnalele în linie nu vor mai fi acționate. De asemenea, semnalul notat “SET 1”, care este și el pe 1 logic și care este conectat la intrarea SET a bistabilului de pe placa de rezervă care va fi deci setat, adică ieșirea Q a acestuia va trece pe 1 logic și va comanda declanșarea releelor de linie ale plăcii de rezervă.
Tot în cazul avariei, ieșirea complementară a bistabilului (Q negat) este pe 1 logic și deci ieșirea comparatorului M339 va fi pe 0 logic, determinând aprinderea led-ului D3 semnalizând optic avaria. Cu ajutorul comutatorului SW 14 se poate activa în orice moment placa de rezervă. Acest lucru se realizează prin aplicarea unui nivel 1 logic pe intrarea de setare(S) a bistabilului de pe placa de rezervă. Logica de comandă și control a plăcii de rezervă va trimite un nivel de 1 logic spre placa de bază (semnalul notat ON 1) cu scopul de a o invalida. Într-adevăr, un nivel 1 logic pe ON 1 va reseta bistabilul plăcii de bază ceea ce are ca efect dezactivarea acesteia. În mod analog, când placa de rezervă este activă, se poate comuta pe placa de bază.
5.6.10 DESCRIEREA DETECTORULUI DE SEMNAL
Rolul detectorului de semnal este de a evalua nivelul semnalului în linie, nivel regăsit și la bornele înfășurării secundare a transformatorului de ieșire din amplificatorul final. Detectorul de semnal este cu dublare de tensiune, iar tensiunea continuă obținută este aplicată la una din intrările comparatorului M 339.
Schema detectorului de semnal este următoarea:
Fig. 5.9 Schema detectorului de semnal
Componentele C12, C13, D4, D5 alcătuiesc un redresor cu dublare de tensiune. Tensiunea aplicată fiind sinusoidală la bornele condensatorului C12 vom avea o tensiune continuă vârf la vârf a semnalului. Această tensiune este aplicată la fotodioda optocuplorului ISO 1. Tensiunea de referință a semnalului detectat este aleasă astfel încât pragul de declanșare a avariei să fie de 2,2Vef pentru semnalul din linie.
Capitolul 6
STUDIU PRIVIND OPORTUNITATEA ÎNLOCUIRII GENERATOARILOR DE SEMNALIZĂRI MULTIFRECVENȚĂ
ÎN CTA ANALOGICE
6.1 PERFORMANȚELE TEHNICE ALE ACTUALILOR GENERATORI DE SEMNALIZARE
Generatorii de frecvență actuali sunt oscilatori de tip LC[1], realizați în tehnologie tranzistorizată, pe plăci separate, de dimensiune 100134mm, corespunzător fiecărei frecvențe în parte. Generatorii principali și rezervele sunt montați într-un cadru special, cablat pe două nivele, astfel încât trecerea de pe oscilatorii principali pe cei secundari se face prin scimbarea fișelor “U” (ulincuri).
Principalele caracteristici electrice ale actualilor oscilatori sunt:
-gama de frecvențe “înapoi”:
fi=(1140 – n120) Hz
-gama de frecvențe “înainte”:
fj=(1380+n120) Hz
unde n=0, 1, 2, 3, 4, 5
-stabilitatea frecvenței oscilatorului în timp: mai bună ca 4 Hz în 24 ore;
-stabilitate oscilatorului cu temperatura: mai bună ca 4 Hz în gama 0 – 50oC;
-amplitudinea semnalului de ieșire: 8,5 Vef (identică cu a celui actual);
-tensiunea de alimentare: -48V.
6.2 PROBLEME PROVOCATE DE UTILIZAREA ACTUALILOR GENERATORI DE SEMNALIZARE
Analiza comportării oscilatorului trebuie făcută având în vedere factorii perturbatori care pot apare în timpul funcționării și posibilitatea de compensare ale circuitului, precum și caracteristicile electrice ale circuitului de recepție.
6.2.1 TENSIUNEA DE ALIMENTARE
Variația tensiunii de alimentare într-o CTA este permisă între limitele 4452V (trebuie avută în vedere variația tensiunii produsă de fluctuația traficului dintr-o zi), rezultând astfel o plajă de variație de maxim 8V, care se va resimți (într-o proporție mai mică) asupra funcționării circuitului.
Pe lângă variația tensiunii de alimentare, mai trebuie avut în vedere și faptul că, prin bara de plus și minus, se pot transmite circuitului impulsuri parazite, care pot apare ca urmare a funcționării diverselor echipamente ale centralei telefonice.
6.2.2 STABILITATEA FRECVENȚEI DE OSCILAȚIE
Stabilitatea frecvenței de oscilație fiind determinată, în principal, de un circuit oscilant LC, trebuie avute în vedere aspectele care o pot influența. Pe lângă tensiunea de alimentare nestabilizată, mai intervine umiditatea și temperatura. Influența umidității a fost înlăturată prin impregnarea bobinei cu araldit. Stabilitatea cu temperatura este obținută prin alegerea unui condensator cu coeficient de temperatură mic. Influența temperaturii asupra frecvenței de oscilație este redusă și de circuitul de compensare.
6.2.3 CALITATEA COMPONENTELOR
Trebuie avută în vedere, în acest caz, în primul rând calitatea bobinei și a capacității precum și a celorlalte componente. Plaja foarte mare de variație a inductivității bobinelor, necesară obținerii frecvențelor înainte și înapoi presupune o realizare îngrijită, pentru a evita apariția variației capacității proprii a înfășurărilor, un miez tip oală de ferită, cu proprietăți magnetice foarte bune stabile în timp și dependente cât mai puțin de temperatură.
6.2.4 CARACTERISTICILE ELECTRICE ALE CIRCUITELOR RECEPTOARE
Cicuitele receptoare au următoarele caracteristici electrice :
-frecvența semnalului de intrare în receptor poate avea o deviație de frecvență de maxim 10Hz ;
-nivelul de putere al acestui semnal trebuie să fie cuprins între –5dBm și –35dBm.
Din cele expuse anterior se pot desprinde următoarele constatări:
-soluția existentă în prezent se caracterizează prin simplitatea circuitului ;
-există o dependență a frecvenței și a amplitudinii în funcție de variația tensiunii de alimentare și a tensiunilor parazite ce pot apare, impunându-se o stabilizare și o filtrare a acestei tensiuni ;
-tehnologia de realizare a bobinelor este costisitoare;
-pentru asigurarea stabilității în timp a capacităților, acestea pot fi înlocuite cu componente realizate în tehnologie multistrat;
-există o dependență a stabilității oscilației în funcție de temperatură, mai ales în perioada de tranziție iarna-vara și vara-iarna;
-fibilitatea scăzută, din punct de vedere mecanic a filamentelor lămpilor.
6.3 PROPUNERE DE ÎNLOCUIRE A ACTUALILOR GENERATORI DE SEMNALIZARE
O variantă posibilă de înlocuire a soluției actuale este utilizarea unui oscilator LC.
Acest tip de oscilator prezintă calități deosebite în ceea ce privește stabilitatea frecvenței și a amplitudinii tensiunii de ieșire, remarcându-se prin simplitatea montajului.
Caracteristicile electrice ale montajului (fără diodele de limitare a amplitudinii) sunt :
-factor de distorsiuni neliniare : <0.1% ;
-variația amplitudinii :0.0006/grad C ;
-variația frecvenței cu temperatura :0.00008/grad C;
-tensiunea de ieșire reglabilă în limite largi.
Mai trebuie specificat că acest tip de oscilator folosește același tip de circuit oscilant ca și oscilatoarele existente în acest moment, dar, spre deosebire de varianta actuală utilizează, în loc de tehnologia tranzistorizată, tehnologia circuitelor integrate.
Caracteristicile electrice ale montajului, în cazul folosirii limitării, sunt :
-factor de distorsiuni neliniare : < 0.11% ;
-variația amplitudinii : 0.0002/grad C ;
-variația frecvenței cu temperatura :0.00003/grad C ;
-tensiunea de ieșire reglabilă în limite largi.
6.3.1 ANALIZA SOLUȚIEI PREZENTATE. AVANTAJE ȘI DEZAVANTAJE
Oscilatorul LC propus se remarcă prin simplitate, folosește același circuit ca și actualul oscilator (căruia trebuie însă să i se aducă unele îmbunătățiri), având caracteristici electrice bune, compatibile cu cele ale circuitului de recepție. Pentru implementarea acestui circuit trebuie avută în vedere și realizarea unei surse de tensiune (în comutație sau analogică) pentru a obține o tensiune stabilizată și filtrată, necesară funcționării normale a amplificatorului operațional respectiv a circuitului. Prețul de cost nu este ridicat.
7. BIBLIOGRAFIE
1. Ș.L. Dr. Tatiana Rădulescu –Centrale Telefonice, Curs lito IPB 1978
2. A. Vasilescu, N. Oacă, M. Kizik –Transmisiuni PCM, Editura tehnică, București 1992
3. Sylvia Nissim –Comutația electronică în CTA, Editura tehnică, București 1977
4. A. Vasilescu –Inițiere în telefonia digitală, Editura tehnică, București1981
5. I. Ardelean, H. Giuroiu –Circuite Integrate CMOS, Manual de utilizare
6. E. Simion, L. Feștilă –Montaje cu circuite integrate analogice, Editura Dacia, Cluj Napoca 1986 .
7. C. Balint – Sisteme de comutație, Curs
8. C. Balint – Construcția rețelelor de telecomunicații, Curs.
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Retele Telefonice (ID: 161278)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.