В этой главе мы обсудим механизмы коммутации в телекоммуникационных системах коммутации и сетях.
В наших предыдущих главах мы обсуждали механизм в телефонном аппарате. Давайте теперь посмотрим, что происходит, когда этот телефонный аппарат посылает сигнал в систему коммутации. Система коммутации на АТС должна иметь возможность автоматически подключать линию к вызываемому абоненту. В системе коммутации Strowger есть два типа селекторов; Эти селекторы образуют строительные блоки для систем коммутации.
- Uni-селектор
- Селектор с двумя движениями
Оба эти селектора построены с использованием электромеханических поворотных переключателей. Uni-селектор имеет один полюс селектора и несколько ходов, чтобы достичь банка контактов для каждого набранного номера. Двухпозиционный селектор имеет два поворотных переключателя для вертикального и горизонтального пошагового движения, чтобы достичь банка контактов.
Uni-селектор переключения
Механизм переключения Uni-селектор состоит из электромагнита, якоря с пружинами, собачки, храпового колеса с прикрепленным стеклоочистителем и фиксатора. Стеклоочиститель выполнен с возможностью перемещения по контактам банка по часовой стрелке. Поскольку стеклоочиститель движется в одном направлении, этот процесс называется переключением Uni-селектора. Контакты, по которым движется стеклоочиститель, называются банковскими контактами, поскольку ряд контактов размещается в форме дуги.
На следующем рисунке показан механизм привода системы переключения Uni-селектор Strowger.
Когда на входное напряжение подается электромагнит, якорь тянет вниз к магниту. Теперь, когда якорь притягивается к электромагниту, собачка падает на одну позицию ниже предыдущей в храповом колесе. Фиксатор предотвращает движение храпового колеса.
Как только электромагнит обесточивается, якорь освобождается, и это действие перемещает собачку вверх, что еще больше перемещает храповое колесо на одну позицию выше. Следовательно, стеклоочиститель перемещается на одну позицию ниже или по часовой стрелке, чтобы установить контакт. Если на электромагнит подается напряжение пять раз, при подаче пяти импульсов стеклоочиститель перемещается на пять контактов. Обычно три набора (или более) стеклоочистителей размещаются, связанные с банками Uni-селектора, по одному для каждого банка. Наборы жестко закреплены на узле стеклоочистителя, который перемещается при каждом вращении храпового колеса. Пружина прерывателя освобождает магнит и позволяет ему сделать еще один шаг.
На следующем рисунке показана практичная Uni-селекторная система переключения Strowger.
Тип переключающего механизма, обсуждаемый здесь, известен как тип реверсивного привода, потому что здесь храповое колесо перемещается, когда якорь возвращается в исходное положение. Если оно расположено так, что колесо движется во время движения якоря вперед, оно называется типом привода вперед. Механизм обратного привода преобладает в одноходовых переключателях, а механизм прямого хода — в двухходовых.
Есть контакт прерывателя, связанный с Uni-селектором, который обычно замкнут. Когда якорь находится под напряжением, контакт прерывателя размыкается и позволяет перемещать якорь, что помогает якору вернуться в исходное положение после разрыва цепи возбуждения якоря.
Двухходовые селекторы
В отличие от Uni-селектора, движение в этих селекторах является двусторонним, вертикальным и горизонтальным. Восходящее движение совершается в вертикальном и горизонтальном направлениях; в вертикальном движении нет контактов Однако банковские контакты осуществляются в горизонтальном движении. Если селектор с двумя движениями имеет 10 уровней, каждый из которых имеет 10 контактов, тогда доступно 100 контактов посредством вертикального и горизонтального перемещения системы переключения селектора с двумя движениями.
На следующем рисунке показана внутренняя структура двухпозиционных переключателей.
-
Когда набирается первая цифра, импульсы активируют и обесточивают вертикальный магнит в соответствии с набранным номером с помощью храпового механизма и механизма собачки. Это называется вертикальным шагом.
-
Когда набирается вторая цифра, импульсы набора перенаправляются на горизонтальный магнит с помощью реле, где импульсы возбуждают и обесточивают горизонтальный магнит в соответствии с набранным номером, с помощью храпового механизма и механизма защелки. Это называется горизонтальным шагом.
Когда набирается первая цифра, импульсы активируют и обесточивают вертикальный магнит в соответствии с набранным номером с помощью храпового механизма и механизма собачки. Это называется вертикальным шагом.
Когда набирается вторая цифра, импульсы набора перенаправляются на горизонтальный магнит с помощью реле, где импульсы возбуждают и обесточивают горизонтальный магнит в соответствии с набранным номером, с помощью храпового механизма и механизма защелки. Это называется горизонтальным шагом.
Обычно в каждой вертикальной позиции имеется 11 вертикальных положений и 11 горизонтальных контактов. Самая низкая вертикальная позиция и первый горизонтальный контакт на каждом вертикальном уровне являются исходными позициями, а остальные — фактическими положениями переключения. Таким образом, стеклоочиститель в двухпозиционном селекторе имеет доступ к 100 переключающим контактам. На следующем рисунке показан практичный двухпозиционный переключатель.
Таким образом, узел стеклоочистителя устанавливает вызов; после завершения которого он возвращается в исходное положение. Для этой цели вращающийся магнит управляется током, и, таким образом, узел стеклоочистителя движется через оставшиеся контакты уровня. Восстанавливающая пружина заставляет узел стеклоочистителя падать вертикально, а затем возвращаться горизонтально в исходное положение.
Пошаговое переключение
Пошаговая система переключения является очень популярной и широко используемой системой переключения, которая может быть построена с использованием Uni-селекторов или селекторов с двумя движениями или их комбинации. Стеклоочиститель, присутствующий при этом переключении, шагает вперед на один контакт, а затем движется вперед в соответствии с количеством набранных импульсов или в соответствии с условиями сигнализации и, следовательно, дается название, пошаговое переключение.
Пошаговое переключение также называется системой прямого управления , поскольку соответствующие тоны сигнализации отправляются абоненту переключающими элементами или селекторами на соответствующих этапах переключения. Эта система имеет три основных этапа настройки. На следующем рисунке показаны различные этапы.
Давайте теперь посмотрим, как функционируют эти блоки.
Селектор Охотники
Как только вызывающий абонент готовится набрать номер, сняв трубку с телефона, раздается тональный сигнал. Мы уже узнали, что номер не принимается, если не слышен тональный сигнал. Но чтобы получить этот сигнал, необходимо установить линию, когда трубка поднята. Схема « Селекторный охотник» устанавливает линию для вызова так же быстро, как вызывающий абонент поднимает трубку для совершения вызова.
Охотники за Селектором охотятся за выбором части матрицы переключения. Обычно 24-выходные Uni-селекторы используются как охотники за селекторами. и, таким образом, это можно назвать схемой Uni-селектора Абонента, поскольку для каждого абонента в системе есть выделенный Uni-селектор. Их также можно построить с помощью селекторов с двумя движениями.
Механизм поиска селектора также может быть заменен механизмом поиска линии, где есть небольшая разница между этими двумя конструкциями. Здесь мы обсудим механизм выбора охотника. Рисунок ниже дает представление о его конструкции.
Когда вызывающий абонент поднимает трубку, чтобы сделать вызов, охотник за селектором активирует механизм прерывателя, который активизирует стеклоочиститель, пока на выходе не будет найден свободный селектор первой группы. В этот момент один из банковских контактов охотника за селектором определяет, свободен или занят первый селектор группы. Как только свободный первый селектор обнаружен, прерыватель отключается, и соединение устанавливается, когда первый селектор посылает тональный сигнал номеронабирателя вызывающему абоненту.
Подход с поиском строк используется, когда трафик низкий, а обмен небольшой, тогда как описанный выше механизм поиска селектора используется для больших обменов с интенсивным трафиком, и этот подход является экономически эффективным.
Этап выбора группы
Стадия выбора группы имеет основную коммутационную сеть. Вызывающий абонент набирает номер, услышав тональный сигнал готовности. Первый номер при наборе активирует первый селектор. Точнее, селектор группы состоит из определенных ступеней селектора. Раньше у нас было 5 номеров в качестве идентификационного номера для наземного соединения. Следовательно, было три этапа выбора.
Чтобы набрать первый номер, номерную табличку поворачивают, помещая палец в зазор для пальца, указанный в соответствии с номером абонента. После выведения пальца номерная табличка поворачивается обратно в предыдущее положение, что посылает импульсы набора первому селектору. Затем первый селектор перемещается соответственно, чтобы разместить контакт.
Когда абонент начинает набирать номер, гудок, издаваемый до этого момента, отключается, и последовательность импульсов принимается в соответствии с набранным номером. Затем стеклоочиститель первого селектора перемещается вертикально вверх в соответствии с набранным номером. Затем дворники перемещаются в горизонтальной плоскости через контакты до тех пор, пока они не натолкнутся на контакт, к которому подключен свободный селектор второй группы. Этот горизонтальный шаг завершается в промежутке между цифрами около 240 мс. Оттуда селектор первой группы соединяет электрический путь с доступным селектором второй группы.
Аналогично, каждый селектор группы соединяет путь в соответствии с набранным номером, а затем расширяет соединение до следующего селектора до последнего селектора. Действие окончательного селектора немного отличается. Как обсуждалось выше, присутствуют три селектора, а четвертое и пятое числа связаны с матрицей конечным селектором.
Финальный селектор
Последние две цифры обрабатываются последним селектором. Этот селектор перемещается по вертикали в соответствии с набранной четвертой цифрой, а затем по горизонтали в соответствии с последней цифрой, так как больше нет цифр для подключения к другому разъему. Последняя набранная цифра устанавливает электрическое соединение с вызываемым абонентом.
Поскольку конечный селектор реагирует на цифры в вертикальном и горизонтальном направлениях в отличие от групповых селекторов, этот финальный селектор также называется числовым селектором. Если вызываемый абонент свободен, что определяется по сигналу в соответствующем банковском контакте, конечный селектор посылает ток вызова вызываемому абоненту и сигнал вызова вызывающему абоненту.
Когда вызываемый абонент поднимает трубку, ток вызова и сигнал вызова, предоставленные до этого момента, отключаются, и схемы измерения вызовов включаются схемами управления, связанными с конечными селекторами. В противном случае, если будет обнаружено, что вызываемый абонент занят на какой-либо другой линии, то конечный селектор посылает тональный сигнал занятости вызывающему абоненту. На любом этапе переключения, если на следующем этапе нет свободного селектора, сигнал вызова возвращается вызывающему абоненту.
Магниты и механические связи, используемые при вращении валов по вертикали и горизонтали при соединении вызова, будут освобождать магнит (обычно называемый расцепляющим магнитом), а якорь освобождает вал, когда вызов завершен.