ТЕЛЕФОННІАПАРАТИ
1. Короткі відомості про телефонні мережі
Мережі зв'язку. Електрозв'язок дозволяє доставлятиінформацію будь-якого роду в будь-якій формі (мова, музика, рухоме або нерухомезображення, письмовий або друкарський документ, сигнали керування та ін.).Систему електрозв'язку в загальному вигляді (рис.1) можна представити яксукупність різних терміналів і мережі електрозв'язку.
/>
Мережа зв'язку будується з використанням таких принципів. Зв'язок міжабонентськими пристроями здійснюється за допомогою вузлів комутації. В нихінформація концентрується, а потім спрямовується певними шляхами. Для цьоговузли комутації сполучаються між собою з'єднувальними лініями, в які входитьобладнання, що створює необхідні пучки каналів по кабельних, радіорелейних ісупутникових лініях зв'язку.
Сукупність вузлів комутації, кінцевих абонентських пристроїв і з'єднуючихїх каналів і ліній називають мережею зв'язку.
Засоби зв'язку внашій країні об'єднані в Єдину автоматизовану мережу зв'язку (ЄАМЗ). ЄАМЗпризначена для передачі різних видів інформації: телефонних і телеграфнихповідомлень, програм звукового мовлення і телебачення, передачі газет, даних іфототелеграм.
ЄАМЗ містить первинну і вторинну мережі. Первинна мережа є сукупністювсіх типових каналів зв'язку і групових трактів без поділу за призначенням івидами, охоплює всю територію країни і поділяється на магістральні, внутрішньозонові та місцеві первинні мережі. Вторинна мережа складається з каналівпевного призначення (телефонних, телеграфних, мовлення, телебачення, передачігазет та ін.).
Мережі зв'язку буваютькомутовані та не комутовані. Мережа називається комутованою, коли трактпередачі інформації створюється за запитом абонента на час передачіповідомлення, не комутованою – коли тракт передачі забезпечується постійнимз'єднанням між абонентами. Не комутовані мережі надійніші і мають підвищенушвидкість передачі інформації, але дорожчі комутованих.
Абонентикомутованої телефонної мережі загального користування (КТМЗК, PSTN (GTSN) –Public (General) Switched Telefone Network) використовують для зв'язку лінію,складену з комутованих каналів. Крім того, комутовані канали надає цифровамережа з інтеграцією служб (ISDN – Integrated Services Digital Network).Комутовані канали надаються абонентам на час з'єднання за їхньою вимогою. Такіканали принципово містять комутаційне обладнання телефонних станцій.
Найрозгалуженішою вторинноюмережею є Загальнодержавна автоматична комутована телефонна мережа (ЗАКТМ) –сукупність автоматичних телефонних станцій, вузлів комутації каналів, лінійтелефонної мережі та кінцевих абонентських пристроїв.
ЗАКТМ будується за зоннимпринципом. Зона – це частина території, на якій всі абоненти телефонної мережіохоплені єдиною семизначною нумерацією.
Зонова телефоннамережа складається з місцевих телефонних мереж, розташованих на території зони.Місцеві телефонні мережі поділяються на міські (МТС) і сільські (СТС). Існуютьтакож локальні офісні автоматичні телефонні мережі, призначені для внутрішньогозв'язку установ; вони можуть сполучатися з КТМЗК або бути автономними.
До основних елементівбудь-якої телефонної мережі належать АТС, телефонні апарати (ТА) абонентів(франц. abonner – обмежувати; абонент – особа, що має абонемент, тобто право нащось) і канали зв'язку.
Автоматичнателефонна станція – станція зв'язку, що здійснює з'єднання абонентів длятелефонних переговорів. Принцип дії АТС ґрунтується на автоматичному з'єднанніабонентів.
Елементамикомутації є крокові шукачі (АТС-54), електромагнітні реле, багаторазовікоординатні з'єднувачі (АТСК) та електронні багатоканальні комутатори зпрограмним керуванням, які здійснюють з'єднання між лініями абонентів (АТСКЕ).Схеми комутації керуються імпульсами постійного струму, які створюютьномеронабирачі ТА при наборі номера абонента, або двох частотним кодом (ЕАТС).
Телефоннийапарат – кінцевий абонентський пристрій, який увімкнено в абонентську лінію (АЛ– лінія, що з'єднує ТА і АТС) телефонної мережі. ТА має розмовні (мікрофон,телефон, трансформатор), викличні прилади (номеронабирач, дзвінок) ікомутаційний пристрій – перемикач викличної частини на розмовну.
2. Принцип телефонного зв'язку
Першийдвохпровідний телефон винайдено Белом у 1876 р. Принцип телефонного зв'язкуполягає в тому, що мікрофон перетворює звукові коливання в змінний струм. Цейже струм передається по проводах до телефону, що перетворює його в звуковіколивання. Щоб забезпечити роботу мікрофона (вугільного), необхідне джереложивлення, яке і вмикається у коло мікрофона. Таке увімкнення джерела отрималоназву «місцевої батареї». Для розв'язки кіл мікрофона і телефону запостійним струмом і узгодження їхніх опорів необхідний трансформатор.Найпростіша схема ТА з місцевою батареєю показана на рис.2.
/>
Рисунок2 – Схема, що пояснює принцип телефонної передачі (BM – мікрофон, BF – телефон)
Нинізастосовують тільки телефонні мережі з центральною батареєю (ЦБ) живленнямікрофонних кіл ТА (рис.3).
/>
Струмживлення першого мікрофона проходить через дроселі L1 і L2, а другого – черезL3 і L4. Дроселі необхідні для того, щоб змінний (розмовний) струм не замикавсячерез ЦБ, внутрішній опір якої малий. Дроселі L1…L4, маючи відносно невеликийопір постійному струму (менше 750 Ом), мають велику індуктивність і великийповний опір змінному струму. Тому змінний струм не відгалужується в ЦБ, азамикається через другий ТА.
НаАТС як дроселі часто використовують двообмоткові реле, які призначені одночаснодля отримання сигналу про виклик станції абонентом і сигналу закінчення розмови(відбій).
АТСживить лінію абонента постійною напругою 60 В (за кордоном 48 В). Якщо трубкузнято, до лінії АТС як навантаження підключається мікротелефонна пара трубки, інапруга на лінійних затискачах ТА зменшується до 5…15 В залежно від класу ТА.Це відбувається внаслідок утворення подільника напруги, який складається зопору ТА, опорів АТС і лінії. Опір АТС враховує також опори обмоток реле. Опірлінії невеликий, але, іноді, при довгій лінії може досягати 1000 Ом, і йогослід враховувати, узгоджуючи з ТА для компенсації втрат сигналу і усуненнямісцевого ефекту (прослуховування в трубці власного голосу).
Опорикожного з двох проводів телефонної лінії мають бути однакові. Це необхідне длянейтралізації дії струму лінії на сусідні проводи, в яких можуть наводитисязавади у вигляді сторонньої розмови.
ОпірЦБ можна не враховувати, оскільки його величина незначна порівняно з опорами ТАі АТС. Опір АТС залежно від типу станцій становить від 1500 до 700 Ом, а опірТА постійному струму при робочому струмі 35 мА – 160…600 Ом залежно від класуТА.
3. Види набору номера
Існуютьдва види набору номера – імпульсний і частотний (тоновий). У відповідності зГОСТ 10710-81 до імпульсних номеронабирачів ТА для забезпечення роботи АТСставлять жорсткі вимоги (табл.1).
Нарис.4 показана часова діаграма роботи дискового номеронабирача (НН), якаілюструє принцип формування імпульсної послідовності, що керує роботою АТС.
Таблиця1 – Вимоги до імпульсних НН№ Параметр
Припустиме
значення
Номінальне
значення 1 Частота імпульсів, Гц 9…11 10 2 Період повторення, мс 95…105 100 3 Міжсерійна пауза, мс 650
/>
КнопковіТА з частотним набором номера використовуються під час роботи з електронними іквазіелектронними АТС. Передача кожної цифри у відповідності з ГОСТ 2554-82 вчастотному НН здійснюється багаточастотним кодом 2 з 8 (стандарт DTMF – DualTone Multifrequency). Цей код забезпечує 16 комбінацій сигнальних частот, 10 зяких використовуються для набору номера.
Кнопки# та * вживають, набираючи коди додаткових видів обслуговування. Кнопки А, В,С, D застосовують у розширеній клавіатурі.
Тривалістьдвочастотної посилки має бути не менше за 25 мс.
Стабільністьчастот – не гірше ± 1,5%.
Сигналиобох частот генеруються одночасно. Амплітуди сигналів різних частот не маютьвідрізнятися більше, ніж на 50%.
Комбінаціїсигналів і відповідність частот кожній кнопці наведені в табл.2. Комбінаціячастот генерується кнопковим ТА протягом всього часу, поки натиснена відповіднакнопка; мікрофон, розташований на трубці, на цей час відключається.
Таблиця2 – Сигнали і частоти при частотному наборіЧастота, Гц 1209 1336 1477 1633 697 1 2 3 А 770 4 5 6 В 852 7 8 9 С 941 * # D
Перевагичастотного набору:
· тривалість набору різних цифр однакова;
· загалом набір здійснюється швидше інадійніше;
· додатковий, зокрема, голосовий сервісзавжди використовує тонові сигнали.
4. Сигнали в телефонній мережі
Сигнали ТА. Крімсигналів набору номера, від ТА до АТС надходять сигнали, характеристики якихнаведені в табл.3. Ці сигнали забезпечують взаємодію ТА з АТС.
Таблиця3 – Сигнали, що надходять від ТА до АТС№ Найменування сигналу Характеристика сигналу 1 Набір номера Див. вище в підрозд.3 2 Виклик станції (підняття трубки при вихідному виклику) Безперервне замикання шлейфа АЛ на час більше 250 мс 3 Відповідь (підняття трубки при вхідному виклику) Безперервне замикання шлейфа АЛ на час більше 500 мс 4 Відбій Безперервне розмикання шлейфа АЛ на час більше 400 мс (більше 800 мс, якщо використовується додатковий сигнал «нормований розрив шлейфа», R)
Надеяких зарубіжних ТА передбачена кнопка «R», яка призначена длязамовлення додаткових послуг в ЕАТС і формує розмикання шлейфа абонентськоїлінії на час 80 (40) мс.
СигналиАТС поділяються на основні (табл.4) та додаткові.
Абонентиотримують від АТС такі основні сигнали:
· «відповідь станції» – безперервнийгудок, який чує абонент після зняття телефонної трубки;
· «посилка виклику» – сигнал викликуабонента;
· «контроль посилки виклику» (КПВ) –сигнал для інформування абонента про посилку виклику;
· «зайнято» – надходить, якщо зайнятаабонентська лінія абонента, що викликається;
· «зайнято-перевантаження» – надходить,якщо зайняті з'єднувальні (міжстанційні) лінії або комутаційне обладнання.
Таблиця4 – Основні сигнали АТС№ Назва сигналу Тривалість Амплітуда, В Частота, Гц Імпульс Пауза 1 Відповідь станції Безперервний 0,25…0,5 425±25 2 Посилка виклику 1(0,8)±0,1 4(3,2)±0,1 16…110 16…50 3 КПВ 1(0,8)±0,1 4(3,2)±0,1 0,25…0,5 425±25 4 Зайнято 0,3…0,4 0,3…0,4 0,25…0,5 425±25 5 Зайнято-перевантаження 0,15…0,2 0,15…0,2 0,25…0,5 425±25
Вхіднийопір ТА сигналу викличного струм має бути не менше ніж 2,5 кОм на частоті 25 Гц(номінальна частота посилки виклику).
Крімосновних, АТС формує також додаткові сигнали:
· «вказівковий» — вказує на неможливість встановлення з’єднання або надання послуги;
· «попередження» — попередження про запис на магнітофон;
· «втручання» — інформування про підключення оператора чи третього абонента;
· «повідомлення» — інформування про надходження нового виклику;
· «попередження про закінчення оплаченогоінтервалу часу» — надходить до таксофону за 20 с дозакінчення оплаченого інтервалу;
· «неповний склад учасників абовідключення учасника» — використовується припроведенні конференц-зв’язку та ін.
5. Класифікація ТА і їх основні параметри
Залежновід конструктивного виконання і виконуваних функцій (ГОСТ 7153-85) ТАподіляються на 4 класи складності (табл.5).
Параметри,які характеризують якість ТА, можна поділити на електричні, телефонометричні,електроакустичні, часові.
Телефонометричніта електроакустичні параметри характеризують якість телефонної передачі загучністю. Щоб їх оцінити, використовують еквівалент загасання передачі,приймання і місцевого ефекту, а також коефіцієнт гармонік на передачу і наприймання.
Таблиця5 – Класифікація ТА№ Характеристика Клас складності 1 Багатофункціональні Вищий (шифр 0) 2 ТА з додатковими функціями Перший (шифр 1) 3
ТА з кнопковим НН, тональним приймачем
виклику, не вугільним мікрофоном Другий (шифр 2) 4 ТА з дисковим НН, електромеханічним приймачем виклику, вугільним мікрофоном Третій (шифр 3)
Основніелектричні параметри ТА різних класів наведені в табл.6.
Таблиця6 – Електричні параметри ТА№ Параметр Норма за класами складності 1 2 3 1 Напруга власного шуму, мВ > 0,5 > 0,5 > 0,5 > 0,4 2
Модуль вхідного опору. в режимах:
— розмовному, Ом;
— очікування виклику, кОм, не менше;
— виклику, кОм, не менше
450-800
10
4
450-800
10
4 - - 3 Опір постійному струму, Ом, в розмовному режимі при струмі 35 мА 160-400 160-400 160-400 Опір постійному струму в режимі набору при струмі 35 мА:
— при замиканні шлейфа, Ом;
— при розмиканні шлейфа, кОм
> 300
> 300
> 300
-
- 5 Постійний струм, що споживається в режимі чекання виклику та відбою Максимальний змінний струм, що споживає приймач викличного
сигналу, мА, не більше 8,0