РОЛЬ ЭЛЕКТРОНИКИ В КОММУТАЦИОННОЙ ТЕХНИКЕ

Современный этап научно-технической революции характеризуется бурным развитием электронной техники, техники электронных вычислительных машин (ЭВМ), электронной автоматики. Большие достижения в этих областях открывают широкие возможности в технике автоматической коммутации для разработки быстродействующей, надежной и экономичной аппаратуры, отвечающей современным требованиям. Стремление использовать электронные и магнитные элементы в коммутационной технике объясняется, с одной стороны недостатками существующих электромеханических коммутационных приборов, а с другой — новыми возможностями, которые дает применение электронных элементов.

Основными недостатками электромеханических коммутационных узлов и станций телефонных и телеграфных сетей являются: трудоемкость производства искателей, соединителей и реле, вызванная сложностью их конструкции; недостаточная скорость работы электромеханических коммутационных приборов, что особенно сказывается в системах, имеющих общие управляющие устройства; большие расходы на эксплуатацию вследствие необходимости периодической регулировки и замены деталей подвижных частей искателей, соединителей и реле; сравнительно небольшой срок службы коммутационных приборов; недостаточная надежность, большие габариты и масса; ограниченные возможности в предоставлении абонентам дополнительных видов обслуживания.

По сравнению с электромеханическими коммутационными приборами электронные и магнитные приборы имеют следующие преимущества: отсутствие подвижных частей, а следовательно, и механических повреждений; высокое быстродействие; небольшие габариты и масса. Значительным преимуществом электронных приборов являются: высокая технологичность их производства; большая интеграция компонентов в одном корпусе; возможность использования печатного монтажа и других видов современной технологии. Указанные свойства электронных приборов позволяют разрабатывать коммутационное оборудование с лучшими характеристиками и возможностями, чем оборудование узлов и станций электромеханического типа.

Техника автоматической коммутации предъявляет к электронным и магнитным элементам целый ряд требований, основными из которых являются: постоянная готовность к действию при малом расходе электроэнергии; малые расходы на эксплуатацию; большой срок службы; высокая механическая прочность; отсутствие регулируемых и быстро изнашиваемых деталей; малое потребление электроэнергии; большие скорости работы при установлении и разъединении соединений; малая стоимость; высокая технологичность при производстве и монтаже оборудования; малые габариты и масса; достаточно высокий коммутационный коэффициент; высокая надежность.

Появление таких приборов, как транзисторы, полупроводниковые диоды, магнитные элементы с прямоугольной петлей гистерезиса ППГ и полупроводниковые (твердые) интегральные схемы, позволило использовать их для построения электронных, механоэлектронных, квазиэлектронных коммутационных узлов и станций сетей электросвязи. Особенно перспективным является использование больших интегральных электронных схем (БИС) с высокой степенью интеграции.

До последнего времени в большинстве случаев управляющие устройства АТС выполнялись как составная часть приборов коммутации (например, в АТС декадно-шаговой системы). Количество управляющих устройств в таких АТС определялось объемом коммутационных приборов, и проектирование их сводилось в основном к рациональному построению схем, обеспечивающих заданную последовательность работы коммутационного прибора (например, искателя) в процессе установления соединения. Синтез управляющих устройств сводился к синтезу индивидуальных управляющих устройств каждого коммутационного прибора.

Появление координатных коммутационных узлов (станций) с обходным принципом установления соединения позволило отделить приборы коммутации от управляющих устройств и создать централизованные управляющие устройства. Централизация управляющих устройств привела к значительному расширению их функций и, как следствие этого, к усложнению их схем, а также повышению требований к скорости работы элементов, на которых они реализуются. Так впервые возникла возможность практического использования электронных элементов, обладающих большой скоростью работы и большим сроком службы, в устройствах управления коммутационных станций. Сначала появились АТС- механоэлектронного типа, где коммутация разговорного тракта осуществляется приборами электромеханического действия (искателями или соединителями), а управление этими приборами обеспечивается полностью или частично электронными управляющими устройствами. Однако в механоэлектронных АТС полностью использовать быстродействие электронных управляющих устройств не удается в виду малой скорости работы приборов коммутации. Для согласования скорости работы электромеханических приборов коммутационной системы и управляющих устройств между ними устанавливаются согласующие (буферные) устройства.

Использование электронных элементов для коммутации разговорного тракта ограничено тем, что существующие электронные элементы не обеспечивают требуемого качества разговорного тракта и высоких технико-экономических показателей при большой ем- кости АТС. Вследствие этого в настоящее время ведутся работы по созданию квазиэлектронных АТС (КЭАТС), в которых коммутация разговорного тракта осуществляется быстродействующими реле с герметизированными или открытыми контактами, а для управления применяются электронные программные управляющие, устройства. Кроме того, ведутся работы по созданию высококачественного и экономичного электронного контакта и изысканию таких способов построения электронных АТС, которые позволяют снизить требование к электронному контакту. Одним из таких способов является импульсное преобразование разговорных токов и импульсно-временное разделение каналов.

В настоящее время создаются электронные коммутационные узлы и станции, в которых применяется электронное коммутационное и управляющее оборудование. При, этом информация на сети связи передается дискретными импульсными сигналами. Это позволяет использовать единую элементную базу и принципы построения каналообразующего, коммутационного и управляющего оборудования. Наметилась тенденция использования электронных управляющих машин в квазиэлектронных и электронных коммутационных станциях, что открывает широкие возможности для гибкого построения сетей связи, предоставления дополнительных видов обслуживания абонентам сети, введения и изменения категорий и приоритетов в обслуживании.