Цифровые коммутационные станции, страница 11

Конструктивной основой большинства АТС средней и большой емкости является набор кассет стандартного размера (чаще всего 19-дюймовых), устанавливаемых в стативы. В кассеты вставляются печатные платы с разъемными соединителями. Соединения ответных частей разъемных соединителей, установленных в кассете, выполняется также с использованием печатного монтажа или навесным монтажом методом накрутки.

Для обеспечения высокой плотности размещения элементов применяются многослойные печатные платы (обычно 4 - 6 слоев). Элементы устанавливаются на платы методом поверхностного монтажа (Surface Mount), при котором выводы элементов не проходят через отверстия в плате, а припаиваются сверху к токоведущим дорожкам. Эта технология позволяет максимально автоматизировать процесс сборки изделий.

Рассмотрим элементную базу наиболее специфических узлов цифровых АТС – коммутационных полей и абонентских комплектов.

6.5.2  Элементы цифровых коммутационных полей

Основным элементом коммутационного поля цифровой АТС является временной коммутатор, выполненный в виде отдельной микросхемы. Микросхема содержит все необходимые функциональные узлы, так что для построения структуры типа T не требуется практически никаких дополнительных элементов.

Рис.6.20 Коммутатор TTSI4K32T

На рис. 6.20 приведена структурная схема микросхемы временного коммутатора типа TTSI4K32T производства фирмы Agere. Коммутатор позволяет подключать к его входам и выходам до 32 цифровых потоков со скоростью передачи от 2048 до 8192 кбит/с, причем скорость передачи по каждому входу и выходу может устанавливаться отдельно. Таким образом, общее число каналов, коммутируемых микросхемой, может достигать 4096.

Во входных интерфейсах коммутатора происходит мультиплексирование цифровых потоков, подключенных к трактам RXD0 … RXD31. Объединенный поток подается на вход речевого запоминающего устройства РЗУ. Установление соединений  между канальными интервалами на входе и выходе РЗУ происходит в соответствии с данными, записанными в управляющую память УП. Выходные интерфейсы коммутатора демультиплексируют цифровой поток, поступающий с выхода РЗУ, распределяя его по выходным трактам TXD0 … TXD31. Синхронизация работы входных и выходных потоков коммутатора осуществляется блоком тактовой синхронизации.

Для сопряжения с ЭУМ, управляющей коммутационным полем, микросхема имеет интерфейс системы управления, который обеспечивает обмен информацией по шинам адресов A, данных D и управления C. Шины могут быть непосредственно подключены к микропроцессору без каких-либо промежуточных устройств. Это означает, что устройства ввода-вывода системы управления интегрированы в микросхему коммутатора. Следует заметить, что такой способ организации взаимодействия функционального узла с управляющим устройством характерен для большинства микросхем, используемых в телекоммуникационной аппаратуре.

Для доступа к ячейкам УП, РЗУ и регистрам интерфейса системы управления при отладке оборудования, в микросхему встроен JTAG-интерфейс. Это стандартный последовательный интерфейс, используемый в программируемых устройствах.

Помимо собственно временной коммутации, микросхема обеспечивает формирование и детектирование тестовых сигналов, передаваемых в выходных и входных цифровых потоках для исправности коммутационного поля.

Рис.6.21 Двухзвенное коммутационное поле на микросхемах TTSI4K32T

Пропускная способность рассматриваемого устройства позволяет построить коммутационное поле АТС средней емкости всего на одной микросхеме. Коммутационное поле большей емкости можно построить по схеме с двумя звеньями, как показано на рис. 6.21. Здесь в каждом из звеньев используется по 16 коммутаторов (A1 … A16 и B1 … B16). Всего коммутируется 512 цифровых потоков со скоростью до 8192 кбит/с каждый.

6.5.3  Схемотехника и элементная база абонентских комплектов

Способы представления разговорных, линейных сигналов и сигналов управления в линиях и внутри АТС существенно отличаются. Поэтому основной функцией линейных комплектов является преобразование сигналов из одной формы в другую. В состав цифровых телефонных станций могут входить интерфейсы как аналоговых, так и цифровых линий. Аналоговые телефонные аппараты предоставляют абонентам возможность не только устанавливать обычные телефонные соединения, но и получать доступ к разнообразным дополнительным услугам. Кроме того, они существенно дешевле цифровых. По аналоговой линии можно получить доступ к сети Internet, к аналоговой линии проще подключить факсимильный аппарат. По этим причинам большая часть интерфейсов абонентских линий в существующих АТС - аналоговые.

Набор функций, выполняемых интерфейсами аналоговых абонентских линий, в технической литературе часто обозначается аббревиатурой BORSCHT. Каждая буква в ней соответствует отдельной функции:

-  B (battery) - питание абонентской линии от центральной батареи;

-  O (overvoltage protection) - защита станционных устройств от высоких напряжений в абонентской линии;

-  R (ringing) - передача в линию индукторного тока при посылке вызова абоненту;

-  S (signalling) - прием линейных и управляющих сигналов от абонента;

-  C (coding) - аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование разговорных сигналов;

-  H (hybrid) - дифференциальная система - переход от двухпроводного тракта к четырехпроводному;

-  T (testing) - контроль состояния абонентской линии и узлов самого интерфейса.

Питание абонентской линии от центральной батареи в цифровой АТС обычно осуществляется с использованием электронного источника тока. Как показано на рис. 6.22, источник тока I = подключается к проводам a и b абонентской линии и обеспечивает заданную величину постоянного тока питания (обычно 20-30 мА) при снятой микротелефонной трубке. Ток питания при этом остается постоянным независимо от сопротивления абонентского шлейфа (сумма сопротивлений проводов a и b, плюс сопротивление телефонного аппарата), которое может изменяться в зависимости от длины линии в пределах 300 - 1500 Ом. Источник тока имеет высокое внутреннее сопротивление. Благодаря этому переменный разговорный ток I ~ не шунтируется источником, а передается через разделительные конденсаторы С1 и С2 к последующим узлам абонентского комплекта.