Генератор вызывного напряжения генерирует необходимое для вызова 25 Гц - переменное напряжение, имеющее напряжение > 35 Вэфф. при максимальной нагрузке четырех вызывных органов. Коэффициент линейных искажений ниже 10 %. Наличие генераторного напряжения проверяется при каждом вызове. При снижении вызывного напряжения ниже 50% своей номинальной амплитуды в РСМ-4VА управляется красный СИД ошибок.

3.3.6 Генератор тарифных импульсов

Для генерации синусоидальных 16 кГц - тарифных импульсов прямоугольный ТТЛ - сигнал, стабилизированный кварцем и предоставляемый в распоряжение внутри системы, делится на 16 кГц при помощи делителя частоты и освобождается от высших гармоник посредством фильтров нижних частот. Результирующий сигнал с коэффициентом искажений < 8 % распознается при необходимости, т.е. так же, как и от РСМ-4VА, и прибавляется ВЧ- сигналу через суммирующий усилитель.

Технические параметры отклоняющиеся от технических требований для РСМ-4А приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Технические параметры РСМ-4А

3.4 Принцип организации и работы оборудования HDSL

Основным параметром оборудования HDSL считается дальность его работы, которая практически полностью определяется типом используемого линейного кодирования. По этому параметру все оборудование с кодированием 2В1Q, как правило, обеспечивает одинаковую дальность и помехоустойчивость. Системы с модуляцией САР также практически равноценны, но несколько превосходят оборудование 2В1Q по этим параметрам.

Различия в оборудовании (дополнительные функции, разница в энергопотреблении, наличие режимов резервирования и т.п.) объясняются применением разных наборов микросхем, отличиями в программном обеспечении, конструкторской разработке и т.д. Кроме линейных параметров, можно выделить следующие характеристики аппаратуры НDSL, на которые полезно обратить внимание при выборе ее типа.

а) Варианты конструктивного исполнения. Как правило, оборудование НDSL выпускается в двух основных конструктивах: "настольном" и "стоечном".

Под "настольным" понимается автономный блок на одну линию, не требующий для своей работы какого-либо общего для нескольких трактов НDSL оборудования. "Настольный" вариант чаще всего используется на "абонентском" конце линии или в сетевых приложениях в тех точках, где количество линий НDSL не превышает одну-две.

"Стоечный" конструктив представляет собой общую для нескольких блоков НDSL конструкцию, выполненную, как правило, в виде модульной кассеты стандартного размера (19') с общим блоком питания и иногда блоком управления. "Стоечный" вариант удобен для применения в узлах сетей, откуда выходит много линий НDSL.

Некоторые фирмы предлагают также варианты конструктива minirack: один-два блока НDSL устанавливаются непосредственно в 19-дюймовую стойку. Такая конструкция, как и настольная, применяется при небольшом числе трактов НDSL в узле, но часто оказывается удобнее в сетевых приложениях, где в стойку уже смонтировано другое оборудование (например, УАТС или маршрутизатор); блоки HDSL устанавливаются в тот же конструктив, и нет нужды монтировать дополнительную модульную кассету.

Наконец, некоторые из систем НDSL имеют специальный конструктив для репитера, применение которого необходимо тогда, когда длина линии превышает допустимые значения. Конструктив репитера делается таким образом, чтобы обеспечить установку в колодцах, и, как правило, предусматривает установку нескольких репитеров (для нескольких трактов НDSL) в одном корпусе.

б) Варианты электропитания. "Стоечный" вариант оборудования НDSL всегда должен иметь возможность электропитания от станционных батарей напряжением 48--60 В постоянного тока. "Настольный" и minirack -блок обычно питается от бытовой сети напряжением 220 В переменного тока. Полезной является опция электропитания настольного или minirack -модуля от сети 48--60 В постоянного тока, так как в сетевых приложениях эти блоки часто устанавливаются в помещениях телефонных станций (узлов), где предпочтительнее использование гарантированного электропитания.

Другая необходимая опция электропитания "настольных" и minirack-блоков -- дистанционное фантомное электропитание (по сигнальным линиям). В этом случае при установке оконечных (или абонентских) блоков НDSL для сохранения энергонезависимости работы сети не нужны источники бесперебойного питания, так как вся сеть НDSL запитывается от станционных батарей гарантированного питания. Блок НDSL, установленный на центральном узле, преобразует входное напряжение 48--60 В в напряжение дистанционного питания (около 100--150 В), которое используется оконечным блоком НDSL. Опция дистанционного электропитания позволяет также легко организовать репитер НDSL путем соединения двух блоков "спина к спине" с двухсторонней подачей дистанционного питания на них.

в) Выбор пользовательских интерфейсов. На стороне линии (медной пары) модем НDSL имеет линейный интерфейс с кодом 2В1Q или САР, определяемый фирмой-производителем оборудования и не совместимый ни с какими стандартами (за исключением собственно линейного кодирования и энергетических параметров сигнала). На стороне пользователя (на стороне модема НDSL, подключаемой к устройствам пользователя) - стандартный интерфейс, полностью отвечающий международным спецификациям для достижения совместимости с пользовательским оборудованием. В телефонии широко применяется интерфейс Е1 (скорость передачи 2 Мбит/с), регламентируемый рекомендацией IТU-Т G.703 и обеспечиваемый всеми производителями оборудования НDSL. Этот интерфейс предусматривает различные варианты деления на кадры (фреймы), в частности, в соответствии с рекомендацией G.704 или ISDN РRА (NT1). Многие модемы НDSL не производят деления на кадры, работая лишь в "прозрачном" режиме. Однако такой режим не обеспечивает ряд важных функций резервирования (см. ниже), поэтому наиболее универсальное оборудование HDSL поддерживает разбиение на кадры.

Для применения оборудования в сетях передачи данных (часто и в сетях мобильной связи) нужны интерфейсы, позволяющие программировать скорость по интерфейсу пользователя от 64 кбит/с до 2 Мбит/с с шагом 64 кбит/с (напомним, что в технологии НDSL - линейная скорость при этом остается неизменной). Таких интерфейсов несколько, например, V.35, V.36, Х.21. Чаще всего используется V.35, а наличие других интерфейсов важно при разнообразии типов пользовательского оборудования.

Некоторые системы позволяют установить два цифровых интерфейса, каждый из которых работает со скоростью М*64 кбит/с, при этом суммарная скорость по двум интерфейсам не превышает 2048 кбит/с. Такая функция позволяет организовать два независимых цифровых канала по единственному тракту НDSL. Для связи локальных сетей или выхода в Интернет применяется Ethernet-интерфейс - как правило, 10BaseT.

г) Режимы резервирования и защиты. В случаях, когда необходимо обеспечить полное резервирование тракта Е1, применяется защита типа 1+1. Две пары модемов НDSL включаются параллельно, желательно с использованием пар из разных кабелей. При выходе из строя одного из трактов передача осуществляется по второму: обеспечивается полное горячее резервирование.

Другой способ защиты - partial mode - позволяет сохранить частичную работу тракта Е1 при обрыве одной из пар. В системах НDSL, обеспечивающих такой способ защиты, передача временных интервалов ТSО и ТS16 идет по обеим парам, временные интервалы ТS1 ..ТS15 и ТS17..ТS31 назначаются на ту или другую кабельную пару. При обрыве одной пары временные интервалы, запрограммированные как "приоритетные", передаются по оставшейся в работе паре, а вторая половина интервалов теряется. Таким образом, сохраняется работоспособность оконечного оборудования, например, мультиплексоров или телефонных станций (естественно, с потерей половины каналов).

д) Система управления. Чаще всего для программирования локального блока НDSL - применяется обычный последовательный интерфейс, а управление реализуется с компьютера, эмулирующего работу алфавитно-цифрового терминала, например, типа VT100.

В некоторых случаях возможно также дистанционное конфигурирование, когда с локального терминала обеспечивается управление удаленным устройством НDSL. Управляющая информация передается по тракту НDSL с использованием "избыточной" пропускной способности (суммарная линейная скорость по линейному тракту HDSL выше, чем скорость по пользовательскому интерфейсу - 2048 кбит/с).

Сложнее всего организовать централизованную систему управления, которая контролирует и координирует работу многих сотен систем HDSL, установленных на обширной территории. Для связи между блоками HDSL используются, кроме HDSL-трактов, глобальные сети типа Интернет, Х.25 или Frame Relay. Централизованное сетевое управление происходит по определенным протоколам - частным (применяемым только одной фирмой-производителем) или стандартным (описанным в международных рекомендациях). Для систем HDSL особенно важно наличие стандартных протоколов (например, SNМР или SМIР), так как в этом случае для линий HDSL можно использовать уже установленные единые средства сетевого управления. Некоторые производители аппаратуры HDSL включают в свои системы частные протоколы некоторых фирм - крупных поставщиков телекоммуникационного оборудования. Это облегчает оператору задачу интеграции управления HDSL с существующей системой централизованного сетевого управления.

ж) Диагностика линии. Пара модемов HDSL представляет собой достаточно точный измерительный прибор, показаний которого достаточно для оценки качества линии и определения параметров цифрового тракта. Большинство систем могут определить соотношение сигнал/шум на проверяемой линии, а некоторые даже позволяют проводить полный мониторинг линии в соответствии с рекомендацией G.826.

Производством оборудования HDSL занимается несколько десятков зарубежных компаний. Параметры некоторых наиболее известных систем HDSL приведены в таблице 3.3.

Таблица 3.3 - Сравнительные характеристики оборудования HDSL

3.5 Оконечное оборудование

В качестве оконечного оборудования необходимо использовать мультиплексор временного разделения, который может работать с соединительными и абонентскими линиями и цифровыми интерфейсами (например, мультиплексор RESIСОМ-МХLР или ВМХ фирмы SАТ). Такое требование вызвано тем, что в будущем может возникнуть необходимость передачи данных и прямых абонентских подключений по цифровым трактам, созданным с помощью HDSL.

Конструктивно мультиплексор RESIСОМ-МХLР выполнен в виде 19-дюймовой кассеты, приспособленной для крепления в стойках различных конструкций. Платы имеют формат, соответствующий рекомендации 917 МЭК. МХLР включает в себя блоки группового оборудования, к которым подключаются платы различных портов, предназначенных для конкретных случаев применения. Плата СТМ (плата группового тракта) реализует главные функции системы передачи вместе с функциями управления и контроля. Она поддерживает два стыка 2048 кбит/с с импедансом 120 Ом и два стыка с импедансом 75 Ом в соответствии с рекомендацией МСЭ-Т G.703. Плата СIЕ добавляет мультиплексору МХLР дополнительные функции управления, контроля и техобслуживания, включая централизованное управление и сбор статистики. Основными платами низкоскоростных окончаний являются платы абонентских интерфейсов FХS, платы станционных интерфейсов FХО, платы интерфейсов данных СID и платы соединительных линий СRТ. Платы FХS и FХО обеспечивают стандартные интерфейсы с абонентским оборудованием (телефонный аппарат, телефакс, модем, таксофон) и телефонными станциями (любой системы). С помощью плат СRТ происходят межстанционные соединения с сигнализацией Е&М, а платы СID осуществляют непосредственное подключение цифровых устройств, например, компьютеров или маршрутизаторов локальных вычислительных сетей.

В случае, когда оператор сети планирует осуществлять интегрированный сервис - передачу голоса (телефонию) и данных, можно использовать более сложные мультиплексоры разделения времени, например, ВМХ (SАТ), Z-5000 (ZЕТА СОММUNICATION, Великобритания) и др. Такие мультиплексоры реализуют значительно больше цифровых интерфейсов с различными скоростями (V.24, V.26, V.26, V.35, RS-232, 449, 485, 530, Х.21 и т.д.). Кроме того, эти мультиплексоры обеспечивают статистическое уплотнение данных и сжатие речевой информации. Это позволяет повысить эффективность использования канала связи в десятки раз. Так, например, в тракте 2 Мбит/с (Е1), обычно используемом для передачи 30 телефонных каналов (кодирование ИКМ 64 кбит/с), применение мультиплексоров Z-5000 с платами LBRV (низкоскоростная передача голоса, кодирование СELP -- 4,8 кбит/с) дает возможность организовать свыше 400 (!) каналов тональной частоты. Однако необходимо отметить, что алгоритмы кодирования СЕLР не рекомендованы IТU-Т к применению на телефонной сети общего пользования.

3.6 Объединенные методы мультиплексирования и коммутации для адаптивной дельта - модуляции

Метод обработки сигнала для мультиплексного преобразования большого числа речевых каналов в каналы с адаптивной дельта - модуляцией, основан на использовании быстродействующих решающих схем, буферной памяти и конвейерной обработки. Микропроцессорное управление позволяет коммутировать каналы через буферные ЗУ, что делает такой подход привлекательным для построения небольших АТС.

В системах с адаптивной дельта - модуляцией (АДМ) обычно пользуются одноканальные кодеры/декодеры (кодеки), однако во многих приложениях более эффективным оказывается применение мультиплексируемого кодека. Боксолл [1] описал схему для мультиплексируемого аналого-цифрового преобразования применительно к системам с АДМ и ИКМ. Однако эти схемы налагают серьезные ограничения на быстродействие и пропускную способность каналов. В данном сообщении описан метод преодоления этих ограничений за счет применения конвейерного способа выполнения наиболее критичных во временном отношении операций. Это позволяет мультиплексировать большое число каналов, в типичном случае до 200, что совместно с возможностью объединения операций по коммутации каналов и периферийных схем обеспечивает простое решение для ориентированных на СБИС автоматических телефонных станций (АТС).

Рисунок 3.4. Принцип адаптивной дельта - модуляции

На рисунке 3.4 показана принципиальная схема кодирования декодирования АДМ - сигнала [2]. Цифровой выход, равный 1 ли 0, определяется выражением:

 , (3.1)

где Vi - входной сигнал; Vf - напряжение обратной связи; (пТ) - n-отсчет; Т - интервал дискретизации.

Напряжение Vf генерируется решающей схемой по некоторому числу предыдущих выходных битов. Таким образом:

(3.2)

где рs - предыдущее значение напряжения обратной связи ; qs - новое (отрицательное или положительное) приращение этого напряжения; s - размер шага; р и q - положительные или отрицательные числа, причем q зависит от фиксированного числа предыдущих выходов. Схема мультиплексирования показана на рисунке 3.5. Все каналы нагружены на соответствующие аналоговые компараторы, выходы которых опрашиваются цифровым мультиплексором (МUХ 1) и подаются на вход быстродействующей решающей схемы. (Можно также использовать аналоговый мультиплексор, который включается после одного быстродействующего компаратора.) Предыдущий и текущий отсчеты во всех каналах совместно с выходами решающей схемы и интегратора записываются в запоминающие устройства (ЗУ) М1 и М2. Работа такого устройства фактически аналогична работе устройства, показанного на рисунке 3.4 с тем лишь отличием, что теперь одна быстродействующая решающая схема и быстродействующий интегратор совместно используются всеми каналами.

Рисунок 3.5. Объединение операций мультиплексирования и коммутации

Каждый из каналов С1 - Сn используется в течение некоторого интервала времени, за время которого выполняется ряд операций. К ним (совместно со своими временными требованиями) относятся:

а) Считывание из памяти (65 нс) данных, обрабатываемых и хранимых на последнем цикле.

б) Подача данных на вход быстродействующего ЦАП и их преобразование (50 нс).

в) Формирование выхода компаратора (50 нс).

г) Обработка новых данных (150 нс).

д) Запись новых обработанных данных в память (65 нс).

е) Передача соответствующей информации.

В том случае, когда эти задачи выполняются последовательно с сохранением некоторого запасного интервала времени, для обработки данных каждого канала требуется примерно 500 нс. При использовании 32 кбит/с АДМ - алгоритма максимальная пропускная способность такого устройства будет ограничена примерно 60 каналами. Эту цифру можно несколько увеличить, выполняя ряд операций параллельно, как описано ниже.

Каждый из каналов С1 - Сn опрашивается в течение временного интервала, состоящего из четырех подинтервалов ts1, …, ts4. Для канала Сx на этих четырех подинтервалах выполняются следующие операции:

- ts1 - Сигнал с выхода компаратора (Vf из предшествующего канального времени) передается через мультиплексор МUХ на вход решающей схемы совместно с содержимым памяти для конкретного канала Сx. Это предыдущие выходы решающей схемы и интегратора).

- ts2 - Адрес памяти сдвигается на один шаг. Выход интегратора для канала Сx+1 стробируется в быстродействующем ЦАП (1). Выход компаратора используется для стабилизация Сх+1.

- ts2 и ts3 - Решающая схема и интегратор вычисляют новые значения.

- ts4 - Запись обработанных данных в запоминающие устройства М1 и М2.

Если положить, что время цикла памяти составляет 65 мс, то наложенным требованиям будет удовлетворять подинтервал длительностью 75 нс. Следовательно, для обработки одного канала потребуется около 300 нс, что дает пропускную способность, равную примерно 100 каналам. (Наименее быстрый элемент в этом процессе, а именно быстродействующий ЦАП для стабилизации требует примерно 225 нс.). Пропускную способность данного устройства можно увеличить применяя более быстродействующие запоминающие устройства и аппаратное обеспечение.

Мультиплексируемый поток двоичных данных всех каналов доступен для наблюдения в точке х. Он стробируется в течение времени ts4 и подается на специальную схему (не показана) для передачи в исходящую линию. Аналогичным образом демультиплексирование входного потока данных осуществляется посредством введения его в ту же точку х; выход получается из распределителя посредством его стробирования в течение времени ts4. Выходы отдельных каналов, имеющие длину 7 бит, с помощью простых резистивных ЦАП преобразуются в аналоговые выходы. Кодирование каждого канала требует двух циклов работы памяти и выполнения одной арифметической операция. При использовании стандартных схем на это затрачивается от 150 до 200 нс.

На рисунках 3.6 и 3.7 показаны две схемы реализации описанной логики, основанные соответственно на табличном поиске и арифметических вычислениях, а на рисунке 3.8 приведена схема реализации интегратора.

Q2, Q3 и Q4 - это отсчеты выходов компараторов на предыдущем цикле, а Q1 - текущий отсчет выхода компаратора. S1, … , S6 задают размер шага, AV0, ..., AV6 - выходы интегратора. Размер шага увеличивается если все Q1, … Q4 идентичны, в противном случае размер шага уменьшается. Скорость увеличения или уменьшения размера шага определяется слоговыми характеристиками, которые реализованы в ПЗУ рисунок 3.6, или же устанавливается селектором рисунок 3.7. Новый размер шага используется для генерации нового выхода интегратора с помощью сложения (если Q1=1) или вычитания (если Q1=0) нового размера шага из предыдущего выхода интегратора, хранимого в памяти.

Если необходимо соединить два канала Сx и Су, то данные (т. е. содержимое памяти) канала Сx считываются на интервале времени, выделенном каналу С, а данные канала Су - на интервале времени, выделенном каналу Сх.

Такой режим реализуется для всех каналов с помощью схем коммутации адресов памяти (функция присвоения метки) и синхронизации, которые обеспечивают считывание и запись адресов из М1 и М2 при каждом требуемом соединении. Для этой цели можно использовать подинтервал времени ts3 в тех случаях, когда он не используется для выполнения операций с памятью. Для управления используется микропроцессор, который принимает заявки на обслуживание и другую служебную информацию через интерфейс линии (на рисунке не показан). В режиме коммутации каждый канал требует для обработки своих данных четыре цикла обращения к памяти; при использовании стандартных биполярных схем полное время на канал составит от 100 до 200 нс.

Проверка и результаты:

На основе стандартных биполярных интегральных схем (всего их было использовано около 40) был построен и успешно испытан экспериментальный модуль на 54 канала. Уровень искажений был лучше - 22 дБ, а уровень переходного разговора (межканальных помех) был сравним с аналогичным показателем для стандартного одноканального кодека, т. е. Составлял - 65 дБ.

Рисунок 3.6. Схема реализаций на основе табличного поиска

Рисунок 3.7. Схема реализации с использованием дискретной логики

Рисунок 3.8. Схема реализации на основе интегратора

3.7 Микросхема ИКМ-КОФИДЕК ТР3057

Микросхема ИКМ-КОФИДЕК ТР3057, рисунок 3.9, это система с полным набором функциональных возможностей устройств типа КОДЕК и ФИЛЬТР, включая:

ФНЧ и ФВЧ в передающем канале;

ФНЧ с коррекцией искажений типа sinx/х в приемном канале;

Активные RС-фильтры для улучшения шумовых параметров;

ИКМ КОДЕК (кодер и декодер), поддерживающий компандирование сигнала по А- или -закону (см. Типономиналы);

Внутренний прецизионный источник опорного напряжения;

Последовательный интерфейс ввода/вывода;

Схему компенсации ухода нулевого уровня;

Соответствие стандартам D3/D4 и СС1ТТ;

Напряжение питания ±5 В;

Низкое энергопотребление в рабочем режиме 50 мВт;

Дежурный режим с пониженным энергопотреблением 3 мВт;

Автоматический переход в режим с пониженным энергопотреблением;

ТТЛ- и КМОП- совместимость цифровых входов-выходов ИС;

Позволяет максимально повысить плотность монтажа на плате интерфейса ИКМ- линии;

Полная взаимозаменяемость с ТР3057.

ОСНОВНЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ:

Линейный интерфейс для стандартов Т1/Е1 систем передачи и коммутации, использующих несущую частоту стандарта Т1, телефонных подстанций и ГТС;

концентраторы абонентских линий;

системы с цифровым шифрованием;

цифровые системы накопления данных с речевой полосой частот;

устройства обработки цифрового сигнала.

Рисунок 3.9. Типовая схема включения в синхронном режиме ТР3057А/В

Описание выводов микросхемы ТР3057А/В приведено в таблице 3.4.

Таблица 3.4 - Описание выводов микросхемы ТР3057А/В

Максимальные значения параметров и режимов:

Напряжение Vсc относительно GNDА, В.................…......7

Напряжение Vвв относительно GNDА, В..............…......-7

Напряжение на аналоговых входах/выходах, В. + 0.3…. - 0.3

Напряжение на цифровых входах/выходах, В.+ 0.3. GNDА - 0.3

Рабочая температура, С...………………….....………..-25…+125

Температура хранения, С ..……………….…...........-65…+150

Температура пайки, С ………………………….………...300

3.7.1 Общее описание

Микросхемы ТР3057А/В, рисунок 3.10, объединяют в себе ИКМ- кодек, выполняющий кодирование (А/Ц преобразование) в канале передачи и декодирование (Ц/А преобразование) в канале приема и необходимую полосовую фильтрацию перед кодированием и после декодирования. Они выполняют функции сопряжения дуплексной (2-проводной) речевой телефонной линии с цифровыми ИКМ- системами или ИКМ магистралью. Аппаратно совместимы с микросхемами фирмы Nаtiоnаl Semiconductor ТР3057А/В. Для работы микросхемы необходимо наличие предающих приемных главных тактовых импульсов фиксированной частоты 1.536 МГц, 1.544 МГц или 2.048 МГц, которые могут быть асинхронны, передающих и приемных импульсов тактирования данных частотой от 64 кГц до 2.048 МГЦ, которые должны быть синхронны с главными тактовыми импульсами и передающих и приемных кадровых синхроимпульсов.

Микросхемы, ТР3057 используют патентованную схемотехнику, позволяющую уменьшить шум незанятого канала передачи до минимума. Эти микросхемы не рекомендуются применять в устройствах с уровнем передаваемого сигнала ниже -55 dВm0.

3.8 Схема интерфейса абонентской линии

Микросхема L3037, рисунок 3.11, выполненная по 70-ти вольтовой биполярной технологии, представляет собой схему интерфейса абонентской линии (SLIC) и предназначена для применения в местных и учрежденческих АТС.

Данный SLIC осуществляет прием/передачу сигнала, батарейное питание, контроль абонентской линии. Передача сигнала осуществляется в соответствии с Европейским и Североамериканским стандартами и с рекомендациями МККТТ.

Формирование сигнала вызова, защита от перенапряжения и касания силового провода производятся внешними цепями.

В микросхеме реализованы следующие функции: возможность передачи при поднятой трубке, связь по шлейфу, связь к земле, импульсный код на землю, контроль состояния шлейфа, определение поднятия трубки при вызове и управление вызывным реле по переходу сигнала вызова через нуль.

Импеданс двухпроводного окончания устанавливается внешней схемой и может быть комплексным. Преобразование двухпроводной линии в четырехпроводную выполняется внешней дифференциальной системой. В случае использования совместно с микросхемой COMBOII (кофидек второго поколения) преобразование двухпроводной линии в четырехпроводную осуществляется в кофидеке фильтром эхо-балансировки.

Схема производит ввод на линию измерительных импульсов, подаваемых через вывод ТТХIN. Фильтрация измерительных импульсов выполняется обычной RC-цепью на компонентах со стандартным разбросом номинала. Если функция ТТХ не используется, то данный вход следует соединить с GNDA. Можно использовать это для изменения постоянного падения напряжения между проводами линии NIP и RING, а также для регулировки напряжения батареи в применениях, требующих оптимизации напряжения батареи от размаха сигнала.

Выходное сопротивление по постоянному току со стороны абонентской линии устанавливается одним внешним резистором.

Ограничение тока (25, 44 и 55 мА) программируется по параллельному цифровому интерфейсу. Микросхема L3037 имеет низкую потребляемую мощность во всех режимах работы, при этом управление мощностью осуществляется посредством дешевого внешнего транзистора.

Рисунок 3.11. Структурная схема интерфейса абонентских линий

Дополнительная контрольная функция устанавливает вывод TIP в высокоимпендансное состояние, что позволяет использование несимметричной связи RING-земля (связь к земле).

Различные режимы L3037 управляются по 4-х разрядному логическому интерфейсу, два дополнительных выхода обеспечивают определение кодовых импульсов на землю и состояние линии/снятие трубки при вызове.

Влияние рассогласования защитных резисторов компенсируется ОС с выходного каскада, что позволяет получить хорошее подавление синфазной помехи на линии при большом разбросе номиналов внешних защитных резисторов (РТС). В результате микросхема L3037 полностью отвечает требованиям BELLCORE по касанию силового провода и выбросам напряжения на линии, а также спецификации по синфазным помехам для местных и офисных АТС, при этом не требуется использование согласованных резисторов РТС.

Если температура кристалла превышает 150 ⁰С, то внутренняя схема защиты от перегрева переводит микросхему L3037 в дежурный режим пониженного энергопотребления.

Характеристики схемы нормируются в диапазоне температур -40…+85⁰С.

Микросхема выпускается в корпусах для поверхностного монтажа PLCC-44 или QFP-44.

4. Проектное решение

4.1 Расчет количества оборудования станции

Для расчета объема оборудования РСМ (количества абонентских и станционных полукомплектов) необходимо знать величины потоков нагрузки поступающих от абонентов РСМ на АТС, к которой они подключены.

Для определения интенсивностей нагрузок, поступающих на коммутационное поле станции, обратимся к схеме организации связи рисунок 1.1. Из данной схемы видно, что возникающую нагрузку создают вызова поступающие от абонентов самой АТС и от абонентов ГТС, и от существующих станций СТС региона.

Новые абоненты подключаемые через РСМ к АТС создают нагрузку которая поступая на коммутационное поле станции должна быть обслужена, поэтому необходимо рассчитать эту нагрузку и определить достаточно ли существующего станционного оборудования для обслуживания дополнительной нагрузки от РСМ.

Согласно нормам технологического проектирования [10], различают три категории источников: деловой сектор, квартирный сектор и таксофоны. При этом интенсивность местной возникающей нагрузки может быть определена, если известны следующие ее основные параметры:

- число телефонных аппаратов делового сектора, квартирного сектора и таксофонов;

- среднее число вызовов в ЧНН от одного источника i-й категории;

- средняя продолжительность разговора абонентов i-й категории в ЧНН;

- доля вызовов закончившихся разговором.

Структурный состав источников, то есть число аппаратов различных категорий определяется изысканиями, а остальные параметры () - статистическими наблюдениями на действующих АТС города, таблица 3.1 [10].

Расчет нагрузки от уплотненных абонентов подключенных через РСМ-4А к АТС-7 типа DMS.

Количество новых абонентов подключаемых к DMS через системы уплотнения составляет 252 абонента.

Процентное соотношение от общей ёмкости РСМ:

квартирный сектор - 80%;

деловой сектор - 20% .

Количество абонентов квартирного сектора:

, номеров, (4.1)

, номеров

Количество абонентов делового сектора:

, номеров, (4.2)

, номеров,

где - ёмкость уплотненных абонентов.

Тогда для уплотненных абонентов значения основных параметров нагрузки приведены в таблице 4.1 [10].

Таблица 4.1 - Средние значения основных параметров нагрузки

Для определения интенсивности возникающей местной нагрузки от уплотненных абонентов i-й категории, воспользуемся формулой (4.3):

(4.3)

где - средняя продолжительность одного занятия, с.

(4.4)

Продолжительность отдельных операций по установлению связи, входящих в формулу (4.4), можно принять следующей:

время слушания сигнала ответа станции

время набора n=5 знаков номера с дискового ТА т.к. на ГТС г. Талдыкоргана принята пятизначная система нумерации;

время набора n знаков номера с тастатурного ТА

время посылки вызова вызываемому абоненту при состоявшемся разговоре

время установления соединения t_У с момента окончания набора номера до подключения к линии вызываемого абонента зависит от вида связи, способа набора номера и типа станции, в которую включена требуемая линия, т.к. тип АТС цифровой, то .

Коэффициент учитывает продолжительность занятия приборов вызовами, не закончившихся разговором (занятость, не ответ вызываемого абонента, ошибки вызывающего абонента). Его величина в основном зависит от средней длительности разговора и доли вызовов закончившихся разговором , и определяется по графику рисунок 4.1:

.

Теперь определим время продолжительности одного занятия (ti, с), для квартирного сектора:

Тогда возникающая нагрузка:

Для делового сектора:

Тогда возникающая нагрузка:

Возникающая местная нагрузка от абонентов РСМ различных категорий, включенных в станцию, определится по формуле 4.5.

(4.5)

Тогда:

Междугородную исходящую нагрузку от абонентов РСМ, то есть нагрузку на заказно-соединительные линии (ЗСЛ), от одного абонента можно считать равной 0,003 Эрл, можно определить по формуле 4.6.

(4.6)

где N - число абонентов РСМ.

Международная нагрузка от абонентов РСМ определяется аналогично междугородней нагрузке, исходящую и входящую международную нагрузку считаем равными, но 0,006 Эрл на одного абонента, и она равна

(4.7)

Общая нагрузка от абонентов РСМ определяется по формуле:

(4.8)

Стандартный абонентский модуль, позволяет включать 4 абонентские линии. Количество станционных плат определяется по формуле:

(4.9)

где - количество абонентов РСМ; 4 - количество абонентов в станционном плате.

В одном модульном кассете устанавливается 14 станционных плат РСМ-4VA, общее количество модульных кассет РCM на станции будет:

т.е. необходимо установить 5 модульных кассет.

Далее приведем расчет общей нагрузки абонентов РСМ с применением ЭВМ по программе Бейсик, алгоритм программы изображен на рисунке 4.2, далее приведен листинг программы и сама программа.

Шаг 0. Начало.

Шаг 1. Ввод данных.

Шаг 2. Вычисление продолжительности занятия и нагрузки квартирного сектора.

Шаг 3. Вычисление продолжительности занятия и нагрузки делового сектора.

Шаг 4. Определение возникающей нагрузки.

Шаг 5. Определение междугородней нагрузки.

Шаг 6. Определение международной нагрузки.

Шаг 7. Определение общей нагрузки.

Шаг 8. Вывод значения общей нагрузки.

Шаг 9. Конец.

10 REM

20 INPUT A, P, tco, m, tn, tu, tpv, Ti, N, C, A1, P1, tco1, m1, tn1, tu1, tpv1, Ti1, N1, C1

30 tkv = A * P * (tco + m * tn + tu + tpv + Ti)

40 Ykv = (1 / 3600) * N * C * tkv

50 tdel = A1 * P1 * (tco1 + m1 * tn1 + tu1 + tpv1 + Ti1)

60 Ydel = (1 / 3600) * N1 * C1 * tdel

70 Y1 = Ykv + Ydel

80 Yмг = 0.003*(N+N1)

90 Yмн = 0.006*( N+N1)

100 PRINT "Y_РСМ="; Y_РСМ

130 END

? 1.16,0.5,3,5,1.5,3,8,140,201,1.2,1.24,0.5,3,5,1.5,3,8,90,50,2.7

Y_РСМ = 11.14215

5. Панель подсоединения и присвоение контактов и разъемов

На панели подсоединения имеются все сигналы модулей, а также подсоединение блока питания, отдельного аварийного сигнала и присоединение к системе управление, рисунок 5.1.

Интерфейсы NF и U отдельных платомест выведены на разъемы А до Е. Присоединение к системе управления через шину RS485 осуществляется через разъемы H и J. При этом разъем H является началом, а разъем J концом шины RS485. Пример соединения показан на рисунке 5.2.

При установке шины RS485 используется исключительно экранированный кабель. Экран следует соединить с контактом 5 (PIN5).

На разъеме К находится контакт ЕА. Он выполняет как шина в BGT и соответственно поляризован, рисунок 5.3.

Отрицательный полюс источника постоянного питания следует подключить к ЕА_N для распространения сигнала тревоги, а положительный плюс - к ЕА_Р.

К этому разъему можно подключить блок оценки, либо через заземленное или незаземленное напряжение, рисунок 5.4.

рисунок 5.4

5.1 Указание к установке

Спецификация необходимых кабелей.

В ниже приведенных рисунках 5.5 представлена спецификация всех видов кабелей для подключения модуля управления СМ, соединения каркасов между собой, а также предоставления ЕА - контакта. Кабель для электропитания должен быть изготовлен в соответствии с требованиями.

5.2 Указания к применению и прокладке кабелей

При прокладке разновидных кабелей и подсоединении каркасов необходимо обратить внимание на следующее:

а) Подключение напряжения питания.

Для подключения BGT к панели предохранителей и т.п. следует применять только питающий кабель. В зависимости от системной стойки при этом могут быть применимы кабели разной длины. Затем можно устанавливать предохранители и подключать напряжение питания. Обязательно следить за правильной полярностью.

б) Подключение шины RS 485.

Для соединения BGT друг с другом предусматривается применять кабель 1. Рекомендуется устанавливать модуль управления СМ на платоместе 14 первого каркаса (обратить внимание на правильную адресацию) и начинать шину у штекера OUT. В последнем каркасе (от макс. 16) необходимо установить замыкающий штекер шины RS-BA1 на штекере OUT. При модуле управления СМ следует обратить внимание на активирование ведущего интерфейса «REAR». Более подробная информация содержит инструкция по пользованию модуля управления СМ.

в) Подключение линий NF и ASL.

Рисунок 5.5 Соединение кабелей между собой

Подключение низкочастотных линий NF (аналоговый a/b-интерфейс) осуществляется от главного распределителя на АТС к Sub-D-штекерам А….Е. Распределение контактов для отдельных РСМ-систем описано в соответствующих разделах.

Для РСМ-4А абонентские линии (ASL) находятся в Sub-D- штекерах А…Е.

г) Подключение ЕА-контакта.

Индивидуальные ЕА-контакты систем РСМ-4А и модуля управления СМ доводятся в BGT на совместной шине на Sub-D- штекер ЕА. В соответствии с рисунками в разделе 5 возможны два варианта установки. Для дальнейшей передачи сигналов тревоги нужен распределительный модуль VTM-1. Для присоединения к главному распределителю или к блоку оценки результатов этот кабель следует вставить в контакт 1 (верхний штекер), а кабели от каркасов - в контакты 2 до 8 на VTM-1.

Вариант А.

В этом варианте контакты EA-N и EA-P от каждого каркаса доводятся до VTM-1 и собираются, рисунок 5.6. Оценка сигналов тревоги здесь производится только для общей системной стойки, а не для индивидуального каркаса.

Вариант Б.

В отличие от варианта (а) в этом случае соединяется кабелем только контакт EA-N с контактом VTM-1, рисунок 5.7. Однако, в соответствии с рисунком в разделе 5 в каждом гнезде на BGT необходимо установить мостик между EA-P и OV. Этот вариант позволяет осуществить оценку сигналов тревоги на каркасах.

При использовании модуля управления СМ в каркасе (BGT) - обычно в каркасе 1 - достаточным является подключать этот BGT прямо к главному распределителю или к блоку оценки результатов.

д) Подключение сервисного компьютера.

Сервисный компьютер присоединяется через последовательный интерфейс посредством кабеля 2 или нулевого модемного кабеля к модулю управления (гнездо «РС»).

5.3 Лицевая панель РСМ-4VA

Лицевая панель оборудования РСМ-4VA приведена на рисунке 5.8. Рабочее состояние и неполадки сигнализируется в РСМ-4VA при помощи светодиодов, расположенных на лицевой панели PCM-4VA, на панели имеются по одному светодиоду F1, ERROR, ACT, ACK, INT, SERVICE и ON. Состояние светодиодов приведено в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Состояния светодиодов

6. Безопасность жизнедеятельности

6.1 Анализ условий труда в производственном помещении

В целях создания экономичных сетей связи по всем технико-экономическим показателям на Талдыкорганском предприятии связи предложено применение оборудование РСМ-4А.

Помещение кросса расположено в 3-х этажном здании на 2-ом этаже. Здесь расположены зал кросса, производственная лаборатория электросвязи, зал операторов 09, комната отдыха, санитарный узел.

Распределение работающих: в лаборатории работают 3 инженера 1 электромеханик и начальник лаборатории, в зале операторов 09 работают 3 оператора и 1 старший оператор, в зале кросса 1 инженер и 2 электромеханика. Все работники работают по сменно, кроме работников производственной лаборатории. 1 смена работает с 9⁰⁰ до 18⁰⁰ часов, 2 смена работает с 19⁰⁰ до 8⁰⁰ часов с перерывом на обед с 13⁰⁰ до 14⁰⁰ часов.

План размещения помещений приведен на рисунке 6.1.

Для аппаратуры уплотнения РСМ-4А имеется помещение кросса, состоящее из 1-ой комнаты размером 1274 м, в комнате которой имеются 3 световых оконных проема размером 32 м каждый, выходящими на север, высота проема от пола 2,8 м.

Для того чтобы аппаратура абонентского уплотнения РСМ-4А долго эксплуатировалась, ей необходимо обеспечить оптимальные климатические условия: температуру от 0^оС до 50 ^оС с относительной влажностью от 10 до 75. Аппаратура абонентского уплотнения РСМ-4А работает на постоянном токе напряжением 48/60В.

Исходя из анализа необходимо разместить оборудование в кроссе, так, чтобы его можно было удобно обслуживать, поскольку аппаратура абонентского уплотнения РСМ-4А питается постоянным током от напряжения 48/60В, что по мировым стандартам является опасным напряжением (свыше 25В) необходимо разработать меры по обеспечению электробезопасности в кроссе.

Создаем оптимальные условия рабочего места инженера, а также создание микроклимата в помещение кросса, путем установления кондиционеров.

Категория работы в кроссе средней тяжести, т.е. кассеты, сменные блоки весят не более 1 кг, категорию работ по ГОСТ 12.11.005-76 ССБТ “Воздух рабочей зоны, общие санитарно-гигиенические требования ”[6].

По энергозатратам определим параметры микроклимата помещения кросса. Различают два периода года, первый теплый т.е. среднесуточная температура наружного воздуха составляет выше +10 ⁰С, в холодный период года, среднесуточная температура наружного воздуха составляет +10 ⁰С и ниже. Приведем оптимальные параметры микроклимата для категории работ IIа [6].

Таблица 6.1 - Категория работ по энергозатратам организма

Таблица 6.2 - Оптимальные нормы параметров микроклимата

Работа инженера и электромеханика заключается в обслуживании аппаратуры абонентского уплотнения РСМ-4А в течении 24 часов в сутки (днем и ночью), естественного освещения от окон для работы в кроссе недостаточно. Целесообразнее произвести расчет искусственного освещения, и установление необходимого количества светильников в кроссе.

Таблица 6.3 - Минимальные и максимальные пределы освещения на рабочих поверхностях

Примечание: числители дробей определяют суммарную освещенность на рабочей поверхности от светильников общего и местного освещения. Знаменатели дробей определяют освещенность от светильников общего освещения. Общее освещение, соответствует санитарным нормам, использованы светильники АОД с высоким КПД 80%. Расчет которого приведен ниже.

Персонал кросса работает с переменным током напряжением 220 В и постоянным током напряжением 60 В. Оборудование коммутатора работает при напряжении питания менее 1000 В, от одной фазы напряжением 220 В, при этом мерой защиты является защитное заземление. Перед стойками, где используется напряжение 220 В, располагаться диэлектрические коврики, а также для предупреждения персонала об опасности нанесены знаки электрического напряжения.

Помещение кросса является пожароопасным, причиной пожара могут служить искрение электрических аппаратов, перегрузки проводов, замыкание проводов и т.д., категория производства В, степень огнестойкости здания IIIа, при этом для безопасной эвакуации рассчитаем минимальную ширину дверных проемов. На стене в кроссе подвешен щит пожарного инвентаря, состоящий из: лопаты, ведро, лом, топор, ящик с песком. На лестничной площадке расположен противопожарный кран. Для тушения не больших возгорания используем ручные углекислотные огнетушители типа ОУ-8, емкостью 8 л. Применяются в закрытых помещениях и используются в электроустановках, находящихся под напряжением, так как электропроводность углекислоты низка.