Принципы построения и структура коммутационных полей телефонных станций определяются принятым способом коммутации (пространственным или временным), типом используемых коммутационных приборов и числом входящих и исходящих линий.
Наиболее типичным является построение коммутационных полей декадно-шаговых АТС. Рассмотрим этот тип полей подробнее.
Простейшая АТС на десять номеров может быть построена с помощью десяти шаговых искателей (Рис. 8.13). Телефонный аппарат каждого абонента через абонентскую линию подключается к подвижным контактам (щеткам) своего искателя. Одноименные выходы искателей запараллелены, т.е. контакты с одноименными номерами объединены в отдельные цепи и к каждой подключается АЛ. Номер АЛ соответствует номеру контактов, к которым она подключена. При установлении соединения щетка искателя вызывающего абонента под действием импульсов от номеронабирателя телефонного аппарата подключается к неподвижному контакту, соответствующему номеру вызываемого абонента. По завершении разговора щетка устанавливается в исходное состояние.
Рис. 8.13. Структурная схема шаговой АТС на десять номеров
Искатели, в контактное поле которых включаются абонентские линии, называются линейными ЛИ. Совокупность искателей, выполняющих одинаковые функции в процессе установления соединения на станции, называются ступенью искания. В данном случае станция имеет одну ступень линейного искания.
Телефонную станцию на 100 номеров можно построить, используя 100 штук ДШИ. Каждая АЛ подключается к щеткам своего ДШИ и к одноименным контактам поля всех 100 искателей. Абоненты имеют двухзначные номера. Построение АТС по принципу непосредственного включения абонентских линий в ЛИ типа ДШИ является неэкономичным, так как требует большого числа дорогостоящих искателей, используемых, к тому же, весьма неэффективно. Дело в том, что как показывает практика, одновременно ведут переговоры не более 20 из 100 абонентов станции. Следовательно, работают 20 ДШИ, а остальные 80, как правило, простаивают.
Для лучшего использования ДШИ их делают общими, т.е. представляют абонентам только на время разговоров. Это достигается введением в схему ступени предварительного искания (ПИ) для каждой АЛ (Рис. 8.14). С помощью ступени ПИ обеспечивается подключение АЛ к любому из свободных ЛИ. На ступени ПИ используются простые и сравнительно недорогие шаговые искатели. АЛ подключаются к щеткам ПИ и многократно к определенным ламелям (неподвижным контактам) контактного поля ЛИ. Станция на 100 номеров имеет 100 ПИ (ШИ) и 10 ЛИ (ДШИ).
Рис. 8.14. Структурная схема декадно-шаговой АТС на 100 номеров со ступенью ПИ
При установлении соединения ПИ автоматически отыскивает и подключает свободный ЛИ к линии вызывающего абонента. Данный процесс называется свободным исканием. Поступающие от телефонного аппарата вызывающего абонента импульсы двухзначного номера управляют работой ДШИ, в результате устанавливается требуемое соединение.
Емкость рассмотренных АТС определяется емкостью контактного поля искателей. Однако увеличение емкости контактного поля искателей ограничены конструктивными сложностями и их стоимостью. Поэтому максимальная емкость реальных ДШИ не превышает 100 выходов.
Увеличение емкости декадно-шаговых АТС при заданной емкости искателей достигается за счет введения дополнительной ступени группового искания ГИ между ступенями ПИ и ЛИ. Сущность группообразования заключается в том, что общая емкость АТС делится на группы, емкость которых равна емкости контактных полей ЛИ. Ступень ГИ производит выбор группы, в которой находится линия вызываемого абонента. На ступени ГИ используются такие же искатели, что и на ступени ЛИ. Так емкость АТС на 1000 номеров делится на 10 групп по 100 линий в группе. Применяется трехзначная нумерация АЛ.
Для увеличения емкости АТС до 10 000 номеров необходимо введение второй ступени ГИ. В этом случае применяется четырехзначная нумерация АЛ. Упрощенные структурные схемы станций на 1000 и 10 000 номеров приведены на Рис. 8.15. Дальнейшее увеличение емкости АТС достигается введением третьей и четвертой ступеней группового искания.
Рис. 8.15. Упрощенные структурные схемы АТС на 1000 и 10 000 номеров
Декадно-шаговые станции в настоящее время применяются как на местных, так и на международных телефонных сетях в качестве сельских, городских АТС и АМТС.
Коммутационные поля координатных АТС строятся на основе МКС, имеющем лучшие характеристики по сравнению с искателями. Основной особенностью построения коммутационного поля координатной АТС (АТСК) является применение звеньевого принципа построения ступеней искания, позволяющего существенно экономить оборудование, необходимое для построения коммутационных систем.
Координатные АТС в настоящее время имеют наиболее широкое применение на всех участках ОАКТС.
В квазиэлектронных АТС (АТСКЭ) основой коммутационного поля являются матричные соединители МГС, построенные на герконовых реле. Из матричных соединителей путем звеньевого включения создаются коммутационные блоки различной емкости. Коммутационные блоки АТСКЭ бывают двух типов: абонентских линий БАЛ и соединительных линий БСЛ. На АТСКЭ средней емкости (до 10 000 номеров) используют БАЛ на 1024 входа и 256 выходов. На АТСКЭ большей емкости используют БАЛ на 4096 входов и 1024 выхода. Блоки абонентских линий выполняют функции концентрации (сжатия) и смешивания исходящей абонентской нагрузки. Блоки соединительных линий предназначены для смешивания нагрузки, поэтому имеют число входов, равное числу выходов. Квазиэлектронные АТС средней емкости имеют БСЛ на 256 входов и 256 выходов, станции большой емкости - БСЛ на 1024 входа и 1024 выхода.
Коммутационные поля электронных АТС (АТСЭ) строятся с использованием способов пространственной и временной коммутации. Электронные коммутационные поля обладают на текущий момент наилучшими эксплуатационными показателями.
