К 1984 г. на территории СССР была образована 171 телефонная зона нумерации. Зоновая телефонная сеть образована местными телефонными сетями и внутризоновой телефонной сетью (см. рисунок 1.18).

Рис. 1.18 – Схема внутризоновой телефонной сети

Характеристики телефонной зоны нумерации:

· применение семизначного номера;

· емкость зоны не должна превышать 8 млн. номеров (в течение 50 лет);

· желательно совпадение границ зоны с административными границами области.

Как видно из рисунка 1.18, зоновая телефонная сеть может включать в себя: УС – узловые станции (в населенном пункте сельского района); ОС – оконечные станции (в населенном пункте района); ЦС – центральная станция (в райцентре); ГТС – городская телефонная сеть; СТС – сельская телефонная сеть.

Максимально допустимое количество коммутируемых участков при орга­низации соединения между абонентами СТС России равно 11 (см. рис. 1.15): четыре участка на двух сельских сетях, два участка на внутризоновых, пять участков на междугородной сети. При этом следует отметить, что на СТС не применяются узловые станции, если связь ЦС с АМТС осуществляется не непосредственно, а через ЗТУ (зоновый транзитный узел).

Структурно ГТС подразделяются на районированные и нерайонированные сети (см. рисунок 1.19). Нерайонированные ГТС применяются в небольших городах с единственной АТС. Районированные ГТС в каждом городском районе имеют отдельную районированную АТС (РАТС). Абоненты РАТС могут иметь 5-, 6- или 7-значные номера в зависимости от величины города и способа организации его сети:

- 5-значный номер – в сети без узлообразования, до 80 000 номеров (см. рисунок 1.19, б);

- 6-значный номер – в сети на рисунке 1.20, содержащей РАТС с узлами входящих сообщений (УВС), до 8 районов, в каждом до 100 000 номеров;

- 7-значный номер – в сети на рисунке 1.21, содержащей РАТС с УВС и УИС (узлами входящих и исходящих сообщений); до 8 районов, в каждом до 1 млн. номеров.

Рис. 1.19 – Нерайонированная (а) и районированная ГТС без узлообразования (б)

Рис. 1.20 – Районированная ГТС с УВС

Рис. 1.21 – Районированная ГТС с УВС и УИС

Взаимодействие городских и сельских телефонных сетей показано на рис. 1.22. Здесь УСП – узел исходящего и входящего сообщений сельско-пригородной связи. При построении комбинированной сети на ГТС организуется ЦС или транзитный УСП, через который осуществляется связь станций СТС между собой и со станциями ГТС.

Рис. 1.22 – Взаимодействие ГТС и СТС:

а – ГТС без узлообразования; б – ГТС с УВС

Системы нумерации в ТФОП РФ

Система нумерации (адресации) является одной из основополагающих характеристик сети. Она в настоящее время модернизируется в связи с появлением или расширением новых сетей. Студентам, которые интересуются детальным рассмотрением этого вопроса, можно воспользоваться ссылкой:

http://www.intuit.ru/studies/courses/1155/269/lecture/6841?page=3

КОММУТАЦИЯ В ТФОП

Общие положения

Коммутация речевых сообщений производится в ТФОП с помощью метода коммутации каналов на основе двух главных принципов организации связи: непосредственной связи через соединительный шнур (СШ) или косвенной связи (Store-and- Forward) через запоминающее устройство. В общих чертах оборудование любой конкретной коммутационной станции можно разделить на ряд категорий в соответствии с тем, какую роль оно выполняет (рис. 4.7): сигнализацию, управление или коммутацию. Основная функция, выполняемая оборудованием сигнализации, – наблюдение за активностью входящих соединительных линий (ВСЛ) и последующая трансляция этого состояния в устройство управления КС. Кроме того, оборудование сигнализации используется для выдачи управляющих сигналов на исходящие соединительные линии (ИСЛ) при поступлении указаний из блока управления КС. Устройство управления обрабатывает поступающую от цепи информацию и дает команду на соответствующие соединения. Коммутационная схема устанавливает соединения между ВСЛ и ИСЛ с помощью замыкания, размыкания контактов с управляемой выборкой.

Рис. 4.7 – Составные части системы коммутации

Основными функциями устройств коммутации являются:

1) концентрация нагрузки, исходящей от источников со слабой актив­ностью, в объединенных средствах передачи;

2) адресация, сопровождение и направление информации от источника к потребителю согласно фиксированному или переменному трафику от одного центра к другому.

Различают коммутацию оперативную (соединение на короткое время) и кроссовую (долговременное соединение).

Коммутационные узлы и станции классифицируются по следующим при­знакам:

· по способу обслуживания вызовов – ручные, автоматические, полуавтоматические;

· по назначению – городские, междугородние, сельские, учрежденческие;

· по емкости – АТС малой, средней и большой емкости;

· по способу разделения каналов – пространственные и временные;

· по типу оборудования – декадно-шаговые, координатные, квазиэлектронные, электронные.

Начало развитию телефонных сетей было положено в 1876 г., когда американский учитель школы глухонемых А.Г. Белл (1847–1922 гг.) запатентовал изобретенный телефон. Уже в течение первого десятилетия существования телефона появились телефонные сети во многих городах мира (с коммутаторами ручного обслуживания), а также были изобретены автоматические телефонные станции (АТС). Здесь не обошлось без курьеза [46, с. 65]. Первую АТС изобрел гробовщик А. Строуджер из Канзас-Сити (США). Когда его ритуальный бизнес неожиданно пошел на убыль, он узнал, что телефонистка на городской телефонной станции преднамеренно соединяет его клиентов с конкурентом, ее женихом. Стремясь восстановить справедливость, Строуджер забросил похоронное дело, занялся электромеханикой, разработал и запатентовал устройство декадно-шаговой АТС и организовал производство коммутационной аппаратуры.

Декадно-шаговая система коммутации основана на применении электро­механического прибора – шагового искателя, в котором щетки при сраба­тывании электромагнита перемещаются на один шаг по десятирядному кон­тактному полю. Электромагнит же срабатывает от импульса, возникающего в цепи постоянного тока при ее кратковременном разрыве. Пользуясь номе­ронабирателем, который осуществляет серию кратковременных разрывов цепи в зависимости от набранной цифры, абонент телефонной сети сам управляет процессом установления своего соединения. Однако придуманное Строуджером прямое управление процессами установления соединения от номеронаби­рателя оказалось неэффективным потому, что абонент может делать большие паузы между набираемыми цифрами и занимать тем самым непродуктивно коммутационный прибор и даже канал связи (например, если он уже начал набирать номер абонента в другом городе). Поэтому вместо прямого управле­ния были созданы системы косвенного или регистрового управления, при котором процесс установления соединения начинается лишь после того, как весь набранный номер зафиксирован в специально предназначенном для этого приборе-регистре. В этом случае процесс управления становится более гибким, поскольку он не связан с необходимостью реализации каждого элемента команды (каждой отдельной цифры), а может использовать целую группу элементов или даже весь их набор. Однако и косвенное управление с помощью импульсов постоянного тока (или, как говорят, батарейных импульсов), по современным меркам, действует слишком медленно, особенно когда нужно передать с десяток цифр при международной связи.

Более быстродействующий метод набора связан с созданием кнопочного номеронабирателя, или тастатуры. При нажатии кнопки такого номеронаби­рателя цифра передается двухчастотным сигналом продолжительностью 40 мс. Появление системы косвенного управления было первым шагом важного процесса разделения средств коммутации и управления, который получил дальнейшее развитие в электронных АТС.

Серьезный недостаток декадно-шаговой системы коммутации заключа­ется в применении контактов скольжения, требующих значительных затрат на техническое обслуживание. Развитие коммутационных приборов пошло по пути перехода от контактов скольжения к более надежным контактам нажатия (реле, многократные координатные соединители (МКС)), в результате чего появились КС координатного типа. Дальнейшее же повышение надежности и технологичности коммутационного оборудования уже связано с применением электроники.

К сожалению, создать электронный коммутационный прибор для анало­гового телефонного сигнала не удается. Для этого требуется переключающее устройство с перепадом сопротивления во включенном и выключенном состо­янии не менее 108 раз. Ввиду невозможности реализации такого прибора электронными средствами, крупные аналоговые системы коммутации могут быть только так называемого квазиэлектронного типа. В таких станциях на электронных элементах построены все узлы, кроме коммутационного поля. В последнем применяются механические герметизированные контакты (герконы, гезаконы, ферриды) в стеклянных баллончиках с электрическим или магнитным удержанием соединений.

Из экспертных оценок специалистов европейских стран тенденций раз­вития различных видов коммутации (рис. 4.8) следует, что в перспективе будут использоваться как электронные, так и оптические системы коммутации на основе БКП [36, с. 58].

Рис. 4.8 – Оценка тенденций развития видов коммутации

В основу функционирования коммутационных систем всех перечисленных типов была положена идея гальванического контакта, осуществляемого между ВСЛ и ИСЛ тем или иным способом. Величина сопротивления этого контакта определяла качественные характеристики коммутатора. Современные электронные, и в особенности цифровые, коммутаторы позволяют полностью отказаться от указанной идеи, используя в качестве «электронного контакта» логическую схему «И», осуществляющую логическое умножение входного потока двоичных данных либо на «1» в состоянии «контакт включен», либо на «0» в состоянии «контакт разомкнут».

Современные станции коммутации содержат три основных функцио­нальных группы приборов: коммутационное поле, управляющие и перифе­рийные устройства. К последним относятся абонентские комплекты (стан­ционные оконечные устройства каждой абонентской линии), комплекты соединительных линий (линий, связывающих данную телефонную станцию с другими станциями), сигнально-вызывные и другие устройства, которые могут связываться с коммутационным полем или устройствами управления в процессе работы станции.