Место оконечных устройств в системе электросвязи. Принципы телефонной передачи. Громкоговорящие телефонные аппараты (спикерфоны)

Место оконечных устройств в системе электросвязи

Электросвязь – это передача и прием сообщений с помощью сигналов электросвязи по проводной, радио, оптической или другим средам распространения.

Сообщение – это форма представления информации для передачи ее от источника информации к потребителю.

Обобщенная структурная схема систем электросвязи

Канал электросвязи – это комплекс технических средств и среды распространения, обеспечивающий передачу первичного сигнала между двумя пунктами.

Система электросвязи – это совокупность технических средств и среды распространения, обеспечивающая передачу сообщений.

Если в качестве линии связи используется искусственная среда распространения, то каналы и системы связи называются проводными, если сигналы передаются через открытое пространство – соответственно радиоканалами и радиосистемами.

Система передачи данных является одним из важнейших видов систем электросвязи. Она может быть описана через следующие основные компоненты: оконечное оборудование данных (data terminal equipment, DTE), аппаратура передачи данных (data communication equipment, DCE), канал передачи данных.

Структурная схема системы передачи данных

Интерфейс между DTE и DCE часто называют стыком C2, между DCE и каналом передачи – стыком С1. Типичным примером является система передачи данных, в которой в качестве DTE выступает персональный компьютер, DCE – модем, канал передачи данных – телефонная сеть общего пользования. Между компьютером и модемом передаются цифровые сигналы, между модемами – аналоговые.

Основные виды оконечных устройств систем связи (ОУСС):

- телефонные аппараты (в т.ч. беспроводные);

- аппараты мобильной связи;

- модемы;

- факсы;

- мини-АТС;

- видеотерминалы и видеокамеры;

- сетевое оборудование (например, маршрутизатор);

- персональный компьютер и др.

Требования к оконечным устройствам:

- соответствие стандартам по обеспечению стыка (интерфейса)

     на физическом уровне – обеспечение вхождения в связь, поддержания и разрыва связи, обеспечение заданного вида модуляции;

     на канальном уровне – обеспечение заданной скорости передачи данных, алгоритма кодирования, обнаружения и коррекции ошибок;

- возможность диагностики состояния и управления;

- конфиденциальность передаваемых сообщений.

Принципы телефонной передачи

Основные характеристики телефонного (речевого) сигнала:

- частота основного тона: от 50 Гц до 250 Гц;

- гармоники основного тона убывают со скоростью 12 дБ на октаву;

- динамический диапазон 35-40 дБ;

- пик-фактор 14 дБ.

Энергетический спектр речевого сигнала

Телефонный аппарат (ТА) предназначен для преобразования звукового сообщения в первичный электрический сигнал и обратно, а также выполнения ряда других функций:

- прием вызова;

- занятие линии;

- набор номера и др.

Основные виды ТА:

- классический ТА с механическим номеронабирателем и импульсным набором;

- электронный ТА с импульсным или тональным набором;

- беспроводной (бесшнуровой) ТА (БТА);

- системный, или локальный ТА (ЛТА) в составе мини-АТС;

- радиотелефон мобильной связи (РТА) – сотовой, спутниковой или транкинговой связи и др.

Структурная схема односторонней телефонной передачи

Источник питания включен в цепь микрофона, данное подключение называется «местной батареей». Трансформатор используется для развязки цепей микрофона и телефона по постоянному току, а также согласования сопротивлений.

В настоящее время используется центральная батарея питания микрофонных цепей ТА.

Схема телефонной передачи с центральной батареей питания

Здесь BF1, BF2 – телефонные капсюли; BM1, BM2 – микрофоны; РК – разговорный ключ; ИК – импульсный ключ; НН – номеронабиратель; GB – центральная батарея; L1 и L2 – дроссели. Дроссели используются для исключения замыкания разговорного тока через центральную батарею. Индуктор служит для подачи вызывного сигнала. При вращении диска номеронабирателя в обоих направлениях РК замкнут, шунтируя разговорную часть ТА. При обратном вращении диска (против часовой стрелки) ИК размыкает линию несколько раз согласно набираемой цифре.

Временная диаграмма работы дискового номеронабирателя

Электронный ТА

Классический ТА содержит только пассивные элементы и не потребляет энергию в режиме ожидания вызова. Электронный ТА работает под управлением процессора, поэтому требуется постоянная подача питания. Однако величина тока в абонентской линии в состоянии отбоя ограничена величиной 1 мА, поскольку перепад значения тока при поднятии трубки должен быть более чем 10 раз. Поэтому в ряде электронных ТА используются дополнительные источники питания.

Структурная схема электронного ТА

Устройство защиты от перенапряжений и обеспечения независимой полярности защищает элементы ТА от попадания напряжения 220 В и от воздействия на абонентскую линию (АЛ) грозовых разрядов. Кроме того, обеспечивается независимость полярности питания ТА от полярности подключения проводов АЛ с помощью диодного моста.

Переключатель режима, или рычажный переключатель (РП) обеспечивает подключение к АЛ либо тонального вызывного устройства (ТВУ) в режиме ожидания вызова, либо остальных устройств ТА в режиме набора номера или разговора. Изменение режима ТА (поднятие или опускание трубки) фиксируется абонентским комплектом на АТС.