Цифровая коммутационная система

 

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в качестве автоматической телефонной станции с абонентским оборудованием, обеспечивающей возможность подключения аналоговых и цифровых каналов и разнотипных абонентских линий. Изобретение может найти применение в системах связи с высоким коэффициентом готовности каналов. Технический результат состоит в расширении функциональных возможностей системы за счет организации трактов с использованием как цифровых, так и аналоговых межстанционных каналов и абонентских линий и подключения абонентского оборудования, обеспечивающего режим обмена данными. Каждый из абонентских модулей соединен с индивидуальным станционным блоком абонентской линии, блок коммутации обеспечивает подключение цифровых каналов, аналоговых каналов, общих каналов сигнализации. Абонентский модуль обеспечивает взаимонезависимый обмен данными и телефонной информацией через средства уплотнения абонентской линии. Наилучшее качество речи достигается путем установки в абонентский модуль речепреобразуемого блока (липредора) и выбора в процессе организации соединения между двумя абонентами максимально возможной скорости, которую могут обеспечить блоки преобразования сигналов и подключенные к блоку коммутации цифровые каналы или аналоговые каналы. Значение скорости вводится оператором блока ввода-вывода в блок хранения исходных данных в период развертывания сети или изменения ее топологии, а в процесси соединения может корректироваться по результатам зондирования сигнальными сообщениями всех участков организуемого тракта. После зондирования маркером выбирается максимально возможное значени скорости, которое позволяет обеспечить канальное и абонентское оборудование. Обмен сигнальной информацией ведется на всех участках тракта организуемого соединения от абонента до абонента по специально отведенному каналу сигнализации. Обмен ведется законченными сообщениями, содержащими этап установления соединения, адресные позиции, информацию об установлении скорости и информацию о ситуации на канале. 5 табл., 6 ил.

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в качестве автоматической телефонной станции с подключением как цифровых, так и аналоговых каналов связи и разнотипных абонентских линий, а также в системах связи с высоким коэффициентом готовности канала.

Известны телефонные станции отечественного производства типа "Квант", "Калинка", "Контур" и др. см. Рекламный проспект ЭАТС "Калинка 32/192" АО "Концерн БЭТС"- Электронная АТС "Квант", Рекламный проспект МПО ВТ. Электронная автоматическая телефонная станция "Контур-8/128-24", Рекламный проспект АО "ТЕЛРОС"), в которых отсутствуют функции обмена сигнальными сообщениями от абонента до абонента с целью изменения режимов работы и организации тракта в зависимости от степени загрузки сети и удаленности абонентского оборудования от станции.

Известна цифровая коммутационная система, обеспечивающая организацию соединения и информационный обмен между телефонными абонентами с использованием цифровых абонентских линий и каналов связи по авт. св. SU.

Цифровая коммутационная система содержит множество телефонных аппаратов, подключенных к абонентскому модулю, который, организовывая высокоскоростную абонентскую линию за счет временного уплотнения, обеспечивает доступ к абонентскому концентратору.

На фиг. 1. приведена структурная схема системы цифровой коммутации по авт. св. SU H 04 M 3/00, взятая авторами за прототип. Система содержит модуль 1 транзитной коммутации, абонентский концентратор 2, m удаленных абонентских модулей 3, mn телефонных аппаратов 4.

Модуль 1 транзитной коммутации содержит групповую ступень коммутации 5, оконечные станционные комплекты 6, блок линейной сигнализации 7, блок общего канала сигнализации 8, маркер 9 и шину управления 10.

Модуль абонентской концентрации содержит блок абонентской ступени коммутации 11, генератор сигналов взаимодействия 12, блок общего канала сигнализации 13, оконечный станционный комплект 14, шину обмена управляющими сигналами, 15, блок обработки вызовов 16, блок определения активности абонентов 17, приемник абонентской сигнализации 18, блок подключения сигналов взаимодействия 19, блок дистанционного питания 20.

Каждый телефонный аппарат 4 содержит рычажный переключатель 21, электроакустический преобразователь сигналов 22, телефон 23, микрофон 24, тастатуру 25, стабилизатор напряжения 26, электронный ключ 27, аналого-цифровой преобразователь 28, цифроаналоговый преобразователь 29, скремблер 30, дескремблер 31, дешифратор тест-сигналов 32, номеронабиратель 33, интегратор 34, блок вызывных сигналов 35, одновибратор 36, мультиплексор 37, согласующий блок 38, элемент И 39.

Система работает следующим образом.

Незанятому состоянию абонента соответствует отсутствие логических единиц в абонентских линиях. В этом состоянии канал не подключен к соединительной линии абонентской ступени коммутации 11, что зафиксировано в оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ) блока обработки вызовов. После поднятия абонентом микротелефонной трубки рычажный переключатель 21 разрешает прохождение через мультиплексор 37 на выход телефонного аппарата 4 фоновой комбинации - фоновая комбинация передается в абонентский концентратор 2, где блок определения активности абонентов 17, сканируя принятые оконечным станционным комплектом 14 групповые потоки, фиксирует изменение сигнала от телефонного аппарата 4 и сообщает об этом по шине 15 блоку обработки вызовов 16 с указанием номера канала, определяющим номер телефонного аппарата 4.

Блок 16, который в соответствии с записанной в постоянном ЗУ (ПЗУ) программой, определяет, какую последовательность операций он должен выполнить при данной ситуации, определяет по информации в ОЗУ номер свободной соединительной линии и дает команду абонентской ступени коммутации 11 проключить к ней ставший активным абонентский канал. После получения от приемника 18 сообщения о появлении логических единиц в этой соединительной линии блок 16 обработки вызовов дает команду блоку 19 подключения сигналов взаимодействия проключить сигнал "Готовность" из группового потока генератора 12 сигналов взаимодействия в обратный канал соединительной линии. Этот сигнал поступает в телефонный аппарат 4. Приняв этот сигнал, интегратор 34 через элемент И 39 включает электронный ключ 27, через который на преобразователи 28 и 29 подается напряжение питания, при этом сигнал "Готовность" прослушивается телефоном 23.

При нажатии на тастатуре 25 кнопки, соответствующей цифре номера вызываемого абонента, номеронабиратель 33 формирует цифровую комбинацию, которая через модуль 2 поступает на выход соединительной линии абонентской ступени коммутации 11. Зафиксировав первую цифру набираемого номера, блок 16 обработки вызовов вписывает ее в оперативное ЗУ и дает команду блоку 19 выключить сигнал "Готовность". Аналогичным образом попадают в блок 16 обработки вызовов остальные цифры номера, набираемого абонентом. Блок 16 обработки вызовов, определив по числу принятых цифр окончание набора номера, анализирует этот номер и через блок 13 передает его маркеру 9 модуля транзитной коммутации 1.

Маркер 9 по информации в постоянном ЗУ определяет к какой автоматической станции подключен вызываемый абонент, находит по данным оперативного ЗУ свободную соединительную линию в тракте, подключенную к этой АТС, и дает команду групповой ступени коммутации 5 проключить на эту лини канал вызываемого абонента.

После этого на АТС по соответствующему каналу сигнализации (блок 8 и 7) передаются все данные об устанавливаемом соединении.

В дальнейшем вызывающий абонент получает от АТС вызываемого абонента акустические ("Контроль посылки вызова", "Занято" и т.д.) и речевые сигналы. При опускании микротелефонной трубки отсутствие логических единиц в канале от вызывающего абонента фиксируется приемником" 18 абонентской сигнализации. Получив сообщение об этом, блок обработки вызовов дает команду блоку 19 дать команду "Занято" в сторону вызываемого абонента. Одновременно информация об отбое вызывающего абонента передается к АТС вызываемого абонента по соответствующему каналу сигнализации. Отключение абонентских каналов и сигналов взаимодействия от соединительных линий блок 16 обработки вызовов и маркер 9 производят после получения сообщения об отбое вызывающего и вызываемого абонентов.

При входящей связи маркер 9, получив от другой АТС информацию об устанавливаемом соединении, передает ее блоку 16 обработки вызовов и дает команду групповой ступени коммутации 5 соединить линию, по которой поступает вызов со свободной соединительной линией модуля 2. Блок 16 дает команду абонентской ступени коммутации 11 подключить к этой линии канал вызываемого абонента и команду блоку подключения сигналов взаимодействия 19 подать в этот канал тест-сигнал. В случае занятости вызываемого абонента в сторону модуля 1 и далее к вызывающему абоненту передается сигнал "Занято".

Тест-сигнал, попадая в вызываемый телефонный аппарат 4, принимается дифференциатором 32, по сигналу которого номеронабиратель 33 передает ответную комбинацию. Получив ответную комбинацию, приемник 18 абонентских сигналов и блок 16 обработки вызовов делают вывод об исправности абонентской линии и дают команду блоку 19 передать в сторону телефонного аппарата 4 сигнал тонального вызова, а в сторону модуля - сигнал контроля передачи вызова. Сигнал тонального вызова в телефонном аппарате 4 фиксируется интегратором 34, который при включенном рычажком переключателе 21 разрешает прохождение его через блок вызывных сигналов 35 к электроакустическому преобразователю 22. Поднятие микротелефонной трубки приводит к появлению логических единиц или сигнала от аналого-цифрового преобразователя 28 в абонентском канале, что фиксируется приемником 18 и воспринимается блоком 16 обработки вызовов как ответ на сигнал вызова, при этом к блоку 19 подается команда на снятие тонального вызова.

Наличие в известном системе высокоскоростных цифровых каналов позволяет, во-первых, организовать временное уплотнение абонентских линий и тем самым обеспечить подключение к абонентскому модулю и концентратору большое количество абонентов, а во-вторых, организовать общий канал сигнализации (ОКС) на участке: абонентский концентратор - модуль транзитной передачи. Наличие в известной системе общего канала сигнализации позволяет оперативно (без задержки) организовать соединение, сообщить абоненту об отказе в соединении, изменить режим обмена без разрушения соединения и т.д.

Недостаток известной системы состоит в отсутствии функциональных возможностей системы в организации соединения при наличии разнотипных абонентских линий и каналов связи между телефонными станциями.

Подключение к телефонной станции как аналоговых, так и цифровых каналов является наиболее вероятной ситуацией на сегодняшний день.

С одной стороны, в процессе развития ЕАСС все большее количество основных цифровых каналов (ОЦК) будут предоставляться для пользования потребителю. Каналы будут использоваться в режиме уплотнения для передачи данных (ПД) и разговорных трактов. Информационная скорость составляет 64, 32, 16 кбит/с.

Наряду с цифровыми останутся долгое время на эксплуатации ТЧ-каналы (аналоговые каналы) как самое распространенное средство каналообразования. Такие каналы совместно с подключенным линейным оборудованием (устройством преобразования сигналов) обеспечивают на межстанционных участках (между двумя телефонными станциями) передачу информации на скорости 9600 бит/с, на каналах ухудшенного качества - до 2400, 1200 бит/с.

Аналогичная ситуация может возникнуть при организации абонентских линий. Невсегда, как это представлено в прототипе, становится выгодным иметь уплотненную высокоскоростную цифровую абонентскую линию между абонентским модулем 3 и абонентским концентратором 2, особенно, когда длина абонентской линии - величина переменная. В отдельных случаях из-за большой удаленности абонентского пункта, имеющего в своем составе один телефонный аппарат и одну двухпроводную телефонную линию, нецелесообразно работать через абонентский модуль 3 (концентратор нагрузки). В этом отношении известная система пригодна для одной ситуации, когда n-ое количество абонентов жестко "привязано" к абонентскому модулю, а длина абонентской линии не превышает значения, при котором обеспечивается устойчивая связь. Отсюда следует, что тип абонентской линии определяется не только степенью интенсивности информационного потока, но и удаленностью, абонентов от телефонной станции. Известно, что чем выше скорость в линии, тем в большей степени сокращается расстояние от абонента до станции.

Так, при скорости в абонентской линии 1200 бит/с информационный обмен возможен на расстоянии до 20 км, при 2400 - 10 км, 16 кбит/с - 3-5 км, 32 кбит/с - менее 3 км.

В известной системе вследствие наличия высокоскоростного уплотненного цифрового информационного потока между абонентским модулем 3 и абонентским концентратором 2 отсутствует возможность на данном участке менять длину абонентской линии. Особенно это касается подвижных абонентов.

Попытка снижения скорости на межстанционном участке из-за отсутствия в требуемом направлении ОЦК или снижение скорости в абонентской линии на участке "абонентский модуль - абонентский концентратор" из-за большой удаленности телефонных аппаратов приведет к резкому снижению качества речи. Причина состоит в неспособности цифроаналогового и аналогово-цифрового преобразователей 29 и 28 вести обработку информации на канальных скоростях, характерных для ТЧ- каналов (2,4; 4,8; 9,6; кбит/с).

На фиг. 2 приведены экспертные оценки разговорных трактов при различных типах речепреобразующих устройств (РПУ) вокодерного типа и устройств преобразования речи с непосредственным кодированием (кодеки): канального вокодера (KB); вокодера с линейным предиктивным кодированием (ЛПК) или липредер; полувокодеры; кодек адаптивной дельта-модуляции (АДМ); кодек иипульсно-кодовой модуляции (ИКМ); кодек адаптивной дифференциальной импульсно-кодовой модуляции (АДИКМ).

Как видно из фиг. 2, устойчивая работа всех видов аналогово-цифровых преобразователей с непосредственным кодированием используемого в устройстве прототипа возможна в диапазоне скоростей 16-64 кбит/с. Всякое снижение скорости в абонентской линии или на межстанционном участке ниже 16 кбит/с приведет практически к невосприятию телефонной информации.

Техническая задача состоит в расширении функциональных возможностей системы за счет организации трактов с использованием как цифровых, так и аналоговых межстанционных каналов и абонентских линий и подключения абонентского оборудования, обеспечивающего режим обмена данными.

Суть изобретения состоит в той, что предлагается цифровая коммутационная система, состоящая из абонентского оборудования, автоматической телефонной станции (АМТС), средств уплотнения абонентской линии и разнотипных межстанционных каналов связи.

Абонентское оборудование обеспечивает взаимонезависимый обмен данными и телефонной информацией через средства уплотнения абонентской линии.

В состав телефонной станции помимо коммутатора входят средства хранения генерационных данных и маршрутов доставки информации до каждого абонента, средства хранения информации о степени занятости коммутационного оборудования, формирователи и анализаторы сигнальных сообщений, обеспечивающих организацию соединения/разъединения, система поиска канала (маршрута доставки) с характеристиками, обеспечивающими наилучшее качество речи, которую могут обеспечить канальное оборудование и абонентские линии.

Таким образом технические результаты заключаются в том, что наилучшее качество речи достигается путем установки модуля речепреобразующего блока (липредора) и выбора максимально возможной скорости. Значение скорости вводится оператором в средства хранения генерационных данных станции в период развертывания сети. В момент организации соединения между двумя абонентами значение скорости корректируется по результатам зондирования сигнальными сообщениями всех участков тракта. Выбирается максимально возможное значение скорости, которое можно установить в тракт организуемого соединения. Обмен сигнальной информацией ведется законченными сообщениями, содержащими тип сообщения, адресные позиции, информацию об установлении скорости и о ситуации на канале и в тракте.

На фиг. 1 изображена структурная схема прототипа; на фиг. 2 - характеристики речепреобразующих блоков; на фиг. 3 изображена предлагаемая система коммутации; на фиг. 4 - маркер 10; на фиг. 5 - речепреобразующий блок 25; на фиг. 6 - мультиплексоры 14 и 37.

Цифровая коммутационная система содержит (фиг. 3) абонентский модуль 1, индивидуальные станционные блоки 2, блок коммутации 3, блок линейной сигнализации 4, абонентские линии 5, цифровые каналы 6, ТЧ-каналы 7, общие каналы сигнализации 8, шину управления 9, маркер 10, блок хранения состояния каналов 11, блок памяти маршрутов доставки 12, блок ввода-вывода 13.

В состав абонентского модуля 1 входят абонентский мультиплексор 14, рычажный переключатель 15, формирователь сигналов взаимодействия 16, тастатура 17, номеронабиратель 18, электроакустический преобразователь 19, блок вызывных сигналов 20, телефон 21, микрофон 22, дескремблер 23, скремблер 24, речепреобразующий блок 25, ПЭВМ 26, контроллер 27, блок сопряжения 28, первый блок преобразования сигналов 29, блок фильтров 30, преобразователь телефонных сигналов 31, анализатор телефонных сигналов 32.

В состав контроллера 27 входят формирователь сигнальных сообщений для передачи данных 33, анализатор сигнальных сообщений для приема данных 34, блок сопряжения с телефонным каналом 35.

В состав индивидуального станционного блока 2 входят второй блок преобразования сигналов 36, станционный мультиплексор 37, анализатор сигнальных сообщений 38, генератор сигналов взаимодействия 39, накопитель номера 40, блок хранения исходных данных 41, формирователь сигнальных сообщений 42.

В состав накопителя номера 40 входят блок памяти 43 счетчик 44, регистр 45.

В состав маркера 10 входят (фиг.4) селектор идентификаторов 46, селектор входной информации 47, узел буферной памяти 48, элемент ИЛИ 49, анализатор ответов 50, регистр адресов 51, блок опроса 52, регистр исходных данных 53, матрица адресов 54, блок сравнения 55, блок формирования команд коммутации и сигнальных сообщений 56, счетчик 57, дешифратор 58, кнопка "Пуск" 59.

В состав блока памяти маршрутов доставки 12 входят селектор маршрутно-адресных таблиц 60, блок памяти маршрутно-адресных таблиц 61.

В состав речепреобразующего блока 25 входят (фиг.5) аналого-цифровой преобразователь 62, вычислитель 63, фильтр взвешивания 64, блок минимизации ошибки 65, генератор импульсов возбуждения 66, синтезатор 67, цифроаналоговый преобразователь 68, вычислитель 69, анализатор параметров 70, блок опорных частот 71, анализатор значения скорости 72.

В состав вычислителя 63 входят блок взвешивания речевого сигнала 73, блок взвешивания импульсной последовательности 74, вычислитель кросскорреляционной функции 75, вычислитель автокорреляционной функции 76, блок поиска импульсов 77.

В состав абонентского мультиплексора 14 и станционного мультиплексора 38 (фиг. 6) входят блок передачи 78 и блок приема 79.

В состав блока передачи 78 входят распределитель 80, входные накопители 81, 82, 83, формирователь сигналов 84, элементы ИЛИ 85, 86.

В состав блока приема входят анализатор синхросигналов 87, распределитель 88, ключи 89, 90, 91, канальные накопители 92, 93, 94, блок анализа скоростей 95.

К маркеру телефонной станции 10 через шину подключен блок ввода-вывода 13. С помощью входов-выходов маркер 10 соединен с блоком памяти маршрутов доставки 12, другие входы-выходы которого обеспечивают подключение блока хранения состояния каналов 11. Маркер 10 через шину управления сигналами 9 соединен с блоком коммутации 3, блоком линейной сигнализации 4 и с элементами и узлами индивидуальных станционных блоков 2: блоком хранения исходных данных 41, накопителем номера 40 и формирователем сигнальных сообщений 42. Каждый индивидуальный станционный блок 2 через абонентскую линию 5 соединен с абонентским модулем 1, содержащим последовательно соединенные тастатуру 17, номеронабиратель 18, блок сопряжения 28. Выход рычажного переключателя 15 абонентского модуля 1 соединен с управляющим входом блока вызывных сигналов 20, выход которого соединен с электроакустическим преобразователем 19. Вход формирователя сигналов взаимодействия 16 подключен к выходу рычажного переключателя 15. Второй выход блока вызывных сигналов 20 через анализатор телефонных сигналов 32, преобразователь телефонных сигналов 31 и блок фильтров 30 подключен к телефону 21, а третий выход - к второму входу формирователя сигналов взаимодействия 16, выход которого через блок сопряжения 28 подключен к сигнальному входу абонентского мультиплексора 14, выход которого через блок преобразования сигналов 29 подключен к абонентской линии 5.

Информационные входы-выходы абонентского мультиплексора 14 соответственно через скремблер 24 и дескремблер 23 подключены к информационным входам-выходам речепреобразующего блока 25, второй вход которого подключен к микрофону 22, второй выход через блок фильтров 30 - к телефону 21. Управляющий вход речепреобразующего блока 25 объединен с выходом анализатора телефонных сигналов 32 и входом преобразователя 31, вторые сигнальные и информационные входы-выходы абонентского мультиплексора 14 соединены через контроллер 27 с персональной ЭВМ 26, причем сигнальный выход мультиплексора 14 соединен с входом блока вызывных сигналов 20.

Каждый индивидуальный станционный блок 2 содержит последовательно соединенные анализатор сигнальных сообщений 38 и генератор сигналов взаимодействия 39. Сигнальный вход мультиплексора 37 соединен с сигнальным выходом блока коммутации 3, информационные входы-выходы которого соединены с информационными входами-выходами мультиплексора 37, сигнальный выход которого соединен с входом анализатора сигнальных сообщений 38, второй выход которого подключен к входу блоку хранения исходных данных 41, третий выход - к входу накопителя номеров 40, первый выход которого соединен со вторым входом генератора сигналов взаимодействия 39, а второй выход - с третьим входом генератора сигналов взаимодействия 39, выход которого соединен с другим сигнальным входом мультиплексора 37. Выход формирователя сигнальных сообщений 42 подключен к сигнальному входу блока коммутации 3.

Система работает следующим образом.

Перед началом эксплуатации блок хранения исходных данных 41 и блок памяти маршрутов доставки 12 загружаются информацией, необходимой для поддержки процесса нормального и надежного функционирования системы. Загрузка производится оператором телефонной станции с блока ввода-вывода 13. В качестве блока ввода-вывода 13 может использоваться ПЭВМ любого типа. Сообщение с исходными данными вводится в маркер 10, который распределяет информацию по блокам 12 и 41 каждого индивидуального станционного блока 2. В блок хранения 41 записываются этап установления соединения (установление, разъединение, информация, соединение, подтверждение установления, подтверждение отключения - только в процессе организации соединения с абонентского модуля 1), исходящий адрес (адреса) и значение скорости подключаемого абонентского оборудования 1. В блок памяти 12 записывается маршрутно-адресная таблица, отражающая варианты доведения информации до каждого абонента, имеющего выход через данную станцию. Как вариант, таблица маршрутов имеет структуру (см. табл.1).

В графе "Канал доставки" указывается номер канала, по которому необходимо передать сообщение до смежной (соседней) станции. Если абонент местный (не принадлежащий данной станции, то указываются номер абонентской линии и номер абонента получателя.

Запись информации с маркера 10 в блок 41 осуществляется через шину управления 9. Обмен ведется законченными сообщениями. Каждое вводимое сообщение имеет адресную часть (адрес блока) и информационную часть (см. табл. 2).

Адресные позиции соответствуют блоку, которому предназначено введенное оператором сообщение.

После загрузки исходными данными абонент (пользователь телефонной сети) может начать работать.

Организация соединения обеспечивается при поддержке блока сопряжения 28, где осуществляется упорядоченная передача сигнальных сообщений, поступающих с формирователя 16 или номеронабирателя 18. Абонентский мультиплексор 14 обеспечивает временное уплотнение информационных потоков, поступающих с телефонного оборудования телефона 21 и микрофона 22, с персональной ЭВМ, а также временное уплотнение служебной (сигнальной) информации, причем в зависимости от типа предоставляемой абонентской линии (цифровая, аналоговая) возможны различные варианты уплотнения. Если в качестве блоков преобразования сигналов 29 и 36 используются средства образования цифровых каналов (стык С1-И, ГОСТ 27232-87) со скоростями 16, 32, 48 кбит/с и т.д., т.о. речепреобразующий блок 25 может работать на максимально возможной (для ТЧ-канала) частоте, а источник данных на общепринятых для этого вида связи скоростях 1,2; 2,4 кбит/с. В этом случае временное распределение видов информации в абонентской линии, с помощью мультиплексора 14 будет выглядеть, как проиллюстрировано в табл. 3.

При таком распределении суммарная скорость в абонентской линии 5 приближается к стандартному значению и составляет 16 кбит/с.

Если в качестве блоков преобразования сигналов 29 и 36 используются модемы (преобразователи цифровых канальных сигналов в аналоговые), максимальная скорость которых составляет в лучшем случае 9,6 кбит/с, то речепреобраэующий блок 25 может работать на скорости 4,8 кбит/с, данные передаваться со скоростью 1,2 кбит/с. Временное распределение видов информации в абонентской линии 5, в том числе и служебной, будет выглядеть, как проиллюстрировано в табл. 4.

При таком распределении скоростей абонентская линия 5 может быть аналоговой, если блоки преобразования сигналов 29 и 36 выполнены в виде модемов, обеспечивающих преобразование цифровых сигналов в аналоговые, с последующей передачей их по абонентской линии 5.

В качестве примера организации абонентской линии 5 в данном материале представлен вариант организации в соответствии с фиг.8.

При необходимости организовать телефонный разговор абонент поднимает телефонную трубку. По сигналу с выхода рычажного переключателя 15 формирователь 16 сформирует сигнальное сообщение, которое через устройство сопряжения 28 и мультиплексор 14, блоки преобразований сигналов 29, 36, мультиплексор 37 по каналу сигнализации (D-каналу) поступит на анализатор сигнальных сообщений 38, 18. Все сигнальные сообщения, циркулирующие по D-каналу на участках организуемого соединения (абонентские линии, межстанционные каналы), имеют структуру законченного сообщения, формат которого представлен на табл. 5.

Все сигнальные сообщений, передаваемые из абонентского модуля 1, передаются по тракту: блок сопряжения 28, мультиплексор 14, блоки преобразования 20, 36, мультиплексор 37, анализатор 38, блок хранения исходных данных 41 либо накопитель номера 40.

Все сигнальные сообщения, передаваемые из индивидуального станционного блока 2, передаются в абонентский модуль 1 по тракту: блок линейной сигнализации 4, блок коммутации 3, мультиплексор 37, блоки преобразования сигналов 36, 29, мультиплексор 14, блок вызывных сигналов 20 или анализатор 34, либо генератор сигналов взаимодействия 39, мультиплексор 37, блоки преобразования сигналов 36, 29, мультиплексор 14, блок вызывных сигналов 20 либо анализатор 34.

На позициях "флаг" размещается кодовая последовательность (несколько бит), означающая начало и конец сообщения. Позиция "исходящий адрес" включает адрес терминала, входящего в состав абонентского модуля 1.

На позициях "Тип сообщения" размещаются идентификаторы, указывающие на этапы установления соединения и состояние тракта: установление, подтверждение установления, информация, отключение. На позициях "Информация" размещаются: требуемая скорость обмена, причины разъединения, зуммерные сигналы, участвующие в организации соединения (разъединения), цифры номера вызываемого абонента, готовность станции к обслуживанию входящей связи. Анализатор 38 воспринимает принятое сообщение как сигнал "микротелефонная трубка (МТТ) снята". В ответ, после воздействия анализатора 38 на генератор сигналов взаимодействия 39, последний сформирует сигнал "Готово". В составе сигнального сообщения сигнал "Готово" через мультиплексоры 36, 14 и блоки преобразования сигналов 29 и 36 передается в блок вызывных сигналов 20. Блок вызывных сигналов 20 примет зуммерный сигнал "Готово", который обнаружится анализатором 32 и через блок фильтров 30 и преобразователь 31 поступит в телефон 21. С поступлением сигнала "Готово" абонент на тастатуре 17 набирает первую цифру номера вызываемого абонента. Номеронабиратель 18 формирует цифровую комбинацию, которая передается в индивидуальный станционный блок 2 по тому же тракту, что и предыдущее сигнальное сообщение. Первая цифра номера в составе сигнального сообщения обнаружится анализатором 38 и запишется в накопитель 40. Восприняв первую цифру номера, накопитель 40 передаст сигнал в генератор 39. С принятием данного сигнала блок вызывных сигналов 20 прекратит поступление сигнала "Готово" в телефон 21. Последующие цифры номера вызываемого абонента последовательно вводятся в накопитель 40. Каждое поступление цифры фиксируется счетчиком 44. По окончании набора определенного количества для данной системы цифр сработает счетчик 44, выходной сигнал с которого запустит генератор сигналов взаимодействия 39. Генератор 39 сформирует по данному входному сигналу сигнальное сообщение, соответствующее фиг. 10. Позиция "Тип сообщения" принимает значение "Установлено", позиция "Информация" - "Ждите". Сигнал "Ждите" доводится до телефона 21.

Одновременно со срабатыванием счетчика 44 происходит перепись телефонного номера с накопителя 43 в регистр 45. Записанная в регистр 45 информация периодически запрашивается маркером 10.

Маркер 10 работает в режиме опроса индивидуальных станционных блоков 2 (ИСБ). Опрос ведется путем последовательного формирования в каждый ИСБ пакета с запросом имеющейся в накопителе 40 (регистре 45) информации. Если такая информация есть, в маркер 10, как ответ на запрос вводится номер вызываемого абонента. С получением номера маркер 10 очередным запросом в блок хранения исходных данных 41 получит информацию об этапе установления соединения, значение скорости, с которой готов работать абонент, для организуемого соединения и адрес вызывающего абонента. Получив исходные данные, маркер 10 обращается в блок памяти маршрутов доставки 12, где каждому запрашиваемому телефонному номеру соответствует номер канала (номера каналов), по которому может быть доставлен до абонента вызывной сигнал и значение скорости. Значение скорости, содержащееся в сигнальном сообщении, принятое маркером 10, корректируется в сторону уменьшения, если выбранный маршрут (номер канала) не может обеспечить запрашиваемое значение.

Выбранный по табл. 1 маршрут доставки фиксируется в блоке хранения 11 как занятый до получения "отбоя" со стороны абонентского модуля 1. После выбора канала маркер 10 выдает через шину 9 и управляющий вход блока коммутации 3 команду на подключение формирователя 42 к ОКС каналу, а на вход формирователя 42 маркер 10 выдает сигнальное сообщение, содержащее входящий и исходящий адреса, значение скорости, с которой станция может организовать тракт от абонента до смежной станции, этап организации соединения, ("установление"). На позиции "Информация" (табл. 2) кодовая последовательность при этом будет соответствовать сигналу "Вызов". Обрамленное флагами (табл. 2) сигнальное сообщение с формирователя 42 через блок коммутации 3 по ОКС каналу поступит на смежную станцию. На смежной станции сигнальное сообщение является входящим, оно фиксируется блоком линейной сигнализации 4. Маркер 10 помимо станционных блоков 2 постоянно ведет опрос блока линейной сигнализации 4. При очередном запросе в случае наличия в блоке 4 сигнального сообщения, поступившего из канала связи, происходит его перепись в маркер 10, где производятся анализ адресных позиций и сравнение телефонного номера вызываемого абонента с маршрутами доставки до данного абонента по описанной выше процедуре.

Выбранный маркером 10 информационный канал (B-канал) помечается в блоке хранения 11 как занятый, а с формирователя 42 через блок коммутации 3 по ОКС каналу 8 на смежную станцию передастся сигнальное сообщение. Проключение канала сигнализации в блоке коммутации 3 осуществляется по команде с маркера 10 через шину 9.

Если в результате анализа адрес вызываемого абонента принадлежит данной станции, т.е. абонент подключен к данной станции, маркер 10 подключает блок линейной сигнализации 4 через блок коммутации 3, мультиплексор 37 и преобразователь сигналов 36 к абонентской линии 5. Одновременно маркер 10 в формирователь 42 передаст команду на передачу в сторону вызывающего абонента сигнальное сообщение "Подтверждение вызова". Принятое с формирователя 4 через блок коммутации 3- мультиплексоры 37 и 14 блоком 20 сигнальное сообщение воспринимается как сигнал "Вызов", от которого срабатывает электроакустический преобразователь 19. После поднятия абонентом МТТ формирование "Вызова" на электроакустический преобразователь 19 прекращается. Одновременно с поднятием МТТ сигналом с блока 20 формирователь 16 сформирует в адрес вызывающего абонента сигнал "Конец подтверждения вызова", содержащий также информацию о выбранной скорости обменена. Формирователь 16 построен таким образом, что при поднятой МТТ и наличии в блоке 20 сигнала "Вызов" формирователь 16 передаст через блок сопряжения 28 в станционный блок 2 сигнальное сообщение "Конец подтверждения вызова". Одновременно значение скорости в сигнальном сообщении, поступившей от вызывающего абонента, обнаруживается анализатором 72 (фиг.5), который, воздействуя на блок опорных частот 71 речепреобразующего блока 25, обеспечит требуемый, со стороны станции, скоростной режим обмена телефонной информацией. С поступлением в анализатор 37 сигнального сообщения "Конец подтверждения вызова" оно переписывается в блок хранения исходных данных 40.

При очередном цикле опроса маркер 10, обнаружив в блоке хранения 41 сигнал "Конец подтверждения вызова", а вместе с ним и информацию об адресе назначения и скорости передачи оконечного оборудования (абонентский модуль), в соответствии с маршрутами доставки, хранящимися для каждого абонента в блоке памяти маршрутов доставки 12, сформирует для блока коммутации 3 команду, по которой проключается информационный тракт для запрашиваемого абонента (B-канал) по следующей цепи: мультиплексор 37, блок коммутации 3, ОЦК 6 или ТЧ-канал 7. Сигнальное сообщение с информацией о конце подтверждений вызова и значении скорости, с которой будет работать речепреобразующий блок 25 вызываемого абонента, сформируется по команде с маркера 10 и с помощью формирователя 42 через блок коммутации 3 передастся по ОКС каналу 8 на смежную станцию. Если смежная станция транзитная, то маркер 10, обнаружив "Конец подтверждения вызова", по аналогии с предыдущей станцией в соответствии с информацией, хранящейся в блоке памяти маршрутов доставки 12, вырабатывает команду на проключение информационного тракта в блоке коммутации 3. Одновременно через D-канал с помощью формирователя 42 сигнальное сообщение "Конец подтверждения вызова" передастся в сторону вызывающего абонента. На вызывающей станции маркер 10, обнаружив "своего" абонента, подключит информационные каналы 6 или 7 и канал сигнализации 8 к мультиплексору 37. Приняв сигнал "Конец подтверждения вызова" блок вызывных сигналов 20 выбывающей станции прекращает выработку на телефон 21 сигналов "Подтверждение вызов", анализатор 72 (фиг-5) обнаруживает выбранное значение скорости и перестраивает блок опорных частот 71 на нужную скорость. С окончанием формирования посылок вызова начинается сеанс телефонного обмена с микрофона 22. Аналоговый сигнал преобразуется в речепреобразующем блоке 25 в цифровую форму в соответствии с алгоритмом, принятым для липредеров.

Если на момент прихода из канала связи очередного вызова окажется, что вызываемый абонент занят (информация о занятости хранится в блоке хранения исходных данных 41), как этап установления соединения, маркер 10 возвращает поступившую заявку вызывающему абоненту с помощью формирователя 42 как сигнал "Занято".

Сигнал "Отбой" (МТТ положена) формируется по сигналу с рычажного переключателя 15. По сигналу с переключателя 15 формирователь 16 через блок сопряжения 28 и мультиплексор 14 передаст по абонентской линии 5 сигнальное сообщение с признаком "Отбой". Сигнал "Отбой" обрабатывается с помощью тех же узлов и блоков, что и остальные сигнальные сообщения, т.е. вначале обнаруживается анализатором 38, а затем переписывается в блок 41. Блок хранения 41, зафиксировав "Отбой" через шину 9, перепишет его в маркер 10. По принятой информации маркер 10 снимет признак занятости для установленного ранее тракта, обращаясь в блок хранения 11, и запустит формирователь 42 для передачи сигнала "Отбой" ("Занято") в смежную станцию. После передачи сигнального сообщения установленные соединения разрушаются, т.е. освобождаются канальные ресурсы для использования в следующих соединениях. Сигнал "Отбой" через межстанционное соединение или каналы связи поступает на транзитную станцию и через блок коммутации 3 транслируется в сторону вызывающего (вызываемого) абонента. Одновременно с поступлением сигнала "Отбой" с помощью маркера 10 происходит освобождение канальных ресурсов.

Более подробно работа маркера 10 и речепреобразующего блока 25 показана на фиг.4 и 5.

Инициатором взаимодействия всех узлов и блоков системы является маркер 10. Взаимодействие маркера 10 с блоком 41, формирователем 42, накопителем номера 40 и блоком линейной сигнализации 4 осуществляется через шину 9 путем формирования и обмена командами и получения ответа по заранее подготовленной программе. Время взаимодействия "запрос-ответ" рассчитано таким образом, что если запрашиваемое устройство готово обслужить этот запрос, в маркере 10 не требуется какой-либо приостановки в его работе, и оно продолжит свои действия по выполнению команды, ожидая своевременного прихода ответа на запрос запрошенной информации. Исходные данные для загрузки вводятся оператором блока 13 в виде сообщения, формат которого соответствует (табл.2). По служебным признакам (адрес) селектор идентификаторов 46 (фиг.4) обнаруживает данный тип сообщения, означающий загрузку исходных данных в блок 41 индивидуального станционного блока 2. Выходной сигнал с селектора 46 обеспечивает автоматическое формирование и считывание с регистра 51 адреса блока-хранения 41. Селектор 47 обеспечивает ввод в узел буферной памяти 48 информационной части сообщения. После передачи адресной части сигналы с селектора 46 сосчитают исходные данные (адрес подключенного абонента и минимальное значение скорости, с которой он преднамерен вести информационный обмен) в блок хранения исходных данных 40.

Маршрутно-адресные таблицы формируются оператором блока ввода-вывода 13 в соответствии с табл. 1.

Ввод маршрутно-адресных таблиц обеспечивается через входы-выходы между маркером 10 и блоком памяти маршрутов доставки 12 (два выхода с маркера 10 на блок памяти 12 и один вход с блока 12 на маркер 10).

На позициях "адрес блока" оператор набирает идентификатор, соответствующий адресной информации. Селектор 60 обнаружит данный тип сообщения и сформирует сигнал записи в блок памяти 61. Форма записи адресных таблиц соответствует табл. 1. После окончания загрузки исходными данными кнопкой "Пуск" 59 оператор запускает блок опроса 52. С этого момента начинается процесс эксплуатации системы. По сигналу с блока опроса 52 селектор 46, воздействуя на регистр 51, обеспечит передачу запросов в адреса индивидуальных станционных блоков 2. Регистр адресов 51 реализует процедуру последовательного опроса с каждым индивидуальным станционным блоком 2 (накопитель - 40, блок хранения исходных данных 41) и блока линейной сигнализации 4. При наличии в накопителе 40 телефонного номера на поступивший запрос сформируется ответ, содержащий телефонный номер вызываемого абонента, который обнаружится анализатором 50 и перепишется в регистр исходных данных 53. После опроса блока хранения исходных данных 41 в регистр 53 запишется информация, содержащая этап установления соединения, значение скорости, адрес вызывающего абонента. После накопления исходных данных сигналом с регистра 53 запускается матрица адресов 54 и начнется цикл опроса и считывания в блок сравнения 55 хранящихся в блоке памяти 61 телефонных номеров и значения скоростей.

После нахождения в соответствии с табл.1 нужного номера канала блок сравнения 55 выдаст сигнал считывания в регистр 53. Если выбранный канал имеет меньшее значение скорости, чем это требует вызывающий абонент, блок сравнения 55 корректирует этот параметр, обеспечивая ввод в регистр исходных данных 53 новое значение скорости. По исходным данным, хранящимся в регистре 53, блок 56 сформирует команду на проключение канала сигнализации в блоке коммутации 3. Команда на проключение с выхода блока формирования 56 поступает на селекторы 46, 47. Селектор 46 опознает команду и с помощью регистра 51 переправляет его в блок коммутации 3, причем адрес блока коммутации 3 формируется в регистре 51, а код команды для проключения канала сигнализации через селектор 47 записывается в буферный накопитель 48 и вслед за адресной частью поступает в блок коммутации 3. Значение выбранного канала для информационного тракта, зафиксированного в блоке 55, хранится до прихода сигналов "Занято", "Отбой". Одновременно сигнал о занятости канала с блока 55 поступает в матрицу адресов 54, которая помечает в блоке памяти 11 выбранный информационный канал как занятый. После проключения сигнального тракта сигнальное сообщение, содержащее адрес вызывающего и вызываемого абонентов, значение скорости, информацию об этапности установления соединена, сформированного блоком 56, через селекторы 46, 47 поступит в формирователь 42.

При формировании маркеров 10 запроса в адрес блока линейной сигнализации 4 и получении на отправленный запрос информации о вызове подключенного к данной станции абонента регистр 53 инициализирует программу поиска нужного абонента по таблице адресов, хранящихся в блоках 11 и 12. Если в процессе сравнения в блоке 55 окажется, что подключение к вызываемому абоненту невозможно из-за занятости канала (абонентской линии), сработает счетчик 57. Счетчик 57 вырабатывает выходной сигнал, когда матрица 54 закончит цикл опроса всех строк таблицы адресов в блоке 61. Если в результате полного опроса блок сравнения 55 не зафиксирует свободный канал, дешифратор 58 выработает сигнал, обеспечивающий формирование сигнального сообщения "Занято" для вызывающего абонента.

Речепреобразующий блок 25 представлен на фиг. 5 как синтезатор и анализатор речевого сигнала, построенные на основе метода линейного предсказания. Из известных разновидностей методов и блоков линейного предсказания для предлагаемой цифровой коммутационной системы выбраны метод и устройство с многоимпульсным возбуждением (МИВ). Ввиду того, что метод с многоимпульсным возбуждением и реализация известны с 1966 г. и широко освещены в литературе, в данном материале дается общий принцип реализации известного метода преобразования речи. В частности это устройство описано и изложено в виде технического решения в литературе: Коротаев Г.А. Анализ и синтез речевого сигнала методом линейного предсказания. Зарубежная радиоэлектроника 1990 т, N 3.

Метод с МИВ базируется на основе метода с возбуждением от импульсов основного тона (ОТ), т.н. метод LPC. Сигнал возбуждения по LPC передается по каналу в виде трех параметров: периода основного тона для вокализованных звуков, сигнала тон-шум, характеризующего в данный момент наличие либо тона, либо шума и амплитуды сигнала. В отличие от метода LPC метод с многоимпульсным возбуждением определяет возбуждение для любого речевого сегмента. В этой модели вместо одного импульса на период основного тона для вокализованной речи создается возбуждение от нескольких импульсов, определяются их местоположение (m) и амплитуда (g). Амплитуда и расположение импульсов определяются при использовании процедуры "анализ через синтез".

При поступлении сигнала возбуждения с генератора 66 на вход синтезатора 67 создаются речевые выборки S_n, которые затем сравниваются в вычислителе 63 с соответствующими речевыми выборками исходного речевого сигнала S_n, поступающего на вход блока взвешивания речевого сигнала 73.

Выборка речевого сигнала предсказывается линейной комбинацией предшествующих отчетов в соответствии с выражением (1).

где предсказанное значение речевого сигнала; a_i - весовой коэффициент; M - число коэффициентов линейного предсказания (порядок предсказания).

Разность между истинным S_n и предсказанным значениями выборки речевого сигнала определяет ошибку предсказания e_n(остаток предсказания)

Процедура речепреобразующего блока 25 минимизирует ошибку между исходными s_n и восстановленным сигналами в соответствии с приемлемым критерием, используемым в исследованиях речи - критерием среднеквадратичной ошибки. Критерий обеспечивает минимизацию значения ошибки e_n. Минимизация e_n находится путем дифференцирования уравнения (2).

и приравнивания производной к 0. Функции минимизации e_n реализованы в вычислителях кросскорреляционной и автокорреляционной функциями 75, 76. Определение местоположения импульса находится тогда, когда нормализованное значение кросскорреляционной функции R, становится максимальным и реализуется в блоке поиска импульсов 77.

Оптимальное местоположение и амплитуда импульсов находятся на основе дифференциирования уравнения мощности остатка предсказания E между оригинальной и синтезированной речью
,
где N - число отчетов;
S_w(n) - взвешенный речевой сигнал;
h_w - взвешенная импульсная характеристика синтезирующего фильтра;
g - местоположение импульса;
m - амплитуда импульса.

Критерий среднеквадратичной ошибки не учитывает слуховое восприятие, т. е. маскировку сигналом большого уровня сигнала малого уровня, например, шума квантования. Поэтому шум квантования распределяется так, чтобы большая часть его находилась в местах расположения формантных областей речевого сигнала, а меньшая - между формантными областями. Это требование выполняется фильтром взвешивания 64. Фильтр взвешивания 64 подавляет шум в промежутках между формантными областями в спектре речевого сигнала и не подавляет в формантных областях, где он маскируется речевым сигналом. В результате мешающее действие шума в синтезированной речи уменьшается.

Информация о положениях m и амплитудах g импульсов возбуждения вместе с LPC-параметрами посылается на прием. Указанные параметры обнаруживаются анализатором параметров 70 на приеме, по которым происходит восстановление кросскорреляционной и автокорреляционной функций, а следовательно, и речевого сигнала.

При использовании метода ПИВ на скорости 9,6 кбит/с синтезированная речь соответствует по качеству ИКМ-сигналам (при логарифмическом законе компрессии) со скоростью передачи 52 кбит/с (по данным литературного источника, Коротаев "Анализ и синтез речевого сигнала...").

Введение речепреобразующего блока 25 - липредера в тракт телефонной связи не только обеспечивает выход на цифровые средства коммутации (блок коммутации 3), но и не ухудшает качество речи при передаче информации по низкоскоростным каналам. По результатам проведенных в институте исследований при использовании в качестве преобразователя Δ-кодекса на скорости 16 кбит/с слоговая разборчивость составляет 85%, на скорости 32 кбит/с - 90%. Данные по слоговой разборчивости на скорости 64 кбит/с в институте отсутствуют. При использовании в качестве преобразователя речи липредера слоговая разборчивость на скорости 9600 бит/с (ТЧ-каналы) составляет 92%, на скорости 4800 бит/с - 87%, а на скорости 2400 бит/с - 85%. В соответствии с ГОСТ B20775-75 (табл. 3) нахождение слоговой разборчивости на уровне 90% и выше позволяет отнести телефонную систему к высшему классу. Таким образом при переходе предлагаемой системы с цифровых каналов на аналоговые ТЧ-каналы со скоростями работы 9600 бит/с качество речи не ухудшается (остается в одном классе). Построение же системы, обеспечивающей работу, в зависимости от ситуации в сети как по цифровым, так и ТЧ-каналам, позволяет в случаях увеличения загрузки в сети повысить безотказность в организации соединения. Безотказность выражается в том, что в случае занятости цифрового канала маркер 10 обеспечит по маршрутной таблице подключение обходных (резервных) ТЧ-каналов связи.

Ввод данных с ПЭВМ 26 в коммутационную систему производится через контроллер 27 и мультиплексор 14. Мультиплексор 14 имеет специально отведенные для обмена данными входы/выходы (информационные и сигнальные каналы, соответственно каналы B и D). Процедура организации соединения аналогична процедуре организации соединения при телефонном обмене. Для организации соединения с аналогичным абонентом с клавиатуры ПЭВМ оператор имитирует поднятие телефонной трубки, как в случае организации соединения для речевого обмена. Выработанный при этом сигнал в виде кодовой последовательности поступает в формирователь 33, по которому сформируется сигнальное сообщение. Анализатор 34 фиксирует готовность станции предоставить канальные ресурсы и доводит эту готовность до оператора. Оператор набирает номер вызываемого абонента и после организации связи ведет обмен данными. Обмен ведется через блок сопряжения 35 контроллера 27.

Передача данных и речевой обмен ведутся независимо. Пользователь ПЭВМ 26 и телефонный абонент имеют каждый свой адрес (телефонный номер). Данные, речь и сигнальная информация в абонентской линии 5 уплотняются мультиплексором 14.

В предлагаемом варианте реализации показан режим обмена информацией (телефоном и данными) при следующих первоначальных условиях. Обмен речи ведется на скорости 9,6 кбит/с, данных - 2,4 кбит/с. Абонентская линия 5 уплотняется мультиплексором 14 и 37 в соответствии с фиг. 8. Блоки преобразования сигналов 29 и 37 обеспечивают преобразование дискретных сигналов в биоимпульсную форму в соответствии со стыком С1-И (ГОСТ 27232-87).

При таком режиме абонентскому модулю 1 (в случае одновременной передачи речи и данных) потребуется одна абонентская линия и два ТЧ-канала. Процедура организации соединения с участием ПЭВМ 26 аналогична процедуре организации соединения с телефонных аппаратов.

Абонентский мультиплексор 14 и станционный мультиплексор 37 (фиг. 6) обеспечивают уплотнение и распределение двух информационных потоков (B-каналов) и одного сигнального (D-канала). Каждый из указанных потоков поступает во входные накопители 81, 82, 83 блока передачи 78. Синхросигналы (флаги окончания и конца сигнала) и входная информация уплотняются распределителем 80. На приеме синхросигнал обнаруживается анализатором 87, выходной сигнал с которого запустит распределитель 88. Распределитель 88, последовательно воздействуя на ключи 89, 90, 91, обеспечивает распределение информационных и сигнальных потоков по B и D каналам, причем накопители 92, 93, 94 с заданной после зондирования тракта скоростью обеспечивают передачу информации по информационным и сигнальным каналам.

Предлагаемая цифровая коммутационная система обеспечивает предоставление широкого набора услуг абонентам, соответствующих современным требованиям и системам с интеграцией услуг с учетом как совмещенной, так и раздельной передачи речи, данных и факсимильной информации. При этом в отличие от устройства-прототипа, оказание отмеченных услуг обеспечивается при использовании не только цифровых, но и аналоговых каналов связи, а также смешанных цифроаналоговых каналов связи.

Это дает возможность развернуть систему с предоставлением современных услуг абонентам уже в настоящее время на существующей сети аналоговых каналов связи. При внедрении цифровых каналов связи предлагаемая система обеспечит функционирование при использовании совмещенной цифроаналоговой сети. При переходе только на цифровые каналы предлагаемая система обеспечивает работоспособность, в результате чего предлагаемое техническое решение не теряет своей актуальности.

Мера и качество предоставляемых услуг абонентам будет зависеть от типа и качества предоставляемых каналов связи. При использовании нормированных ТЧ-каналов связи эффективная скорость передачи, практически достигаемая в настоящее время, лежит в пределах 9,6-16 кбит/с. При использовании ОЦК достигаемая скорость составляет 64 кбит/с.

В качестве примера можно привести следующие возможные варианты предоставления цифровых окончаний абонентам в зависимости от типа каналов:
при 9,6 кбит/с - речевое окончание 4,8 кбит/с;
- ПД (факсимильная связь) 2,4 кбит/с;
- синхронизация 1,2 кбит/с;
при 16 кбит/с - речевое окончание 9,6 кбит/с;
- ПД (факс- связь) 2,4 кбит/с;
- синхронизация 1,2 кбит/с;
при 64 кбит/с - речевое окончание 9,6 кбит/с;
- ПД (факс. связь) до 4,8 кбит/с;
- синхронизация 1,2 кбит/с.

Представленное распределение цифровых потоков проистекает как из отмеченных выше возможностей, так и достаточности скорости передачи информации 9,6 кбит/с для передачи речевой информации с достаточно высоким качеством при использовании в качестве преобразователя речи липредера.

Формула изобретения

Цифровая коммутационная система, содержащая блок коммутации и маркер, соединенные через шину управления сигналами с n индивидуальными стационарными блоками, каждый из которых соединен с абонентским модулем через абонентскую линию, причем индивидуальный станционный блок содержит станционный мультиплексор, последовательно соединенные анализатор сигнальных сообщений и генератор сигналов взаимодействия, абонентский модуль содержит рычажный переключатель, блок вызывных сигналов, тастатуру, номеронабиратель, абонентский мультиплексор, электроакустический преобразователь, телефон, микрофон, скремблер и дескремблер, причем тастатура, номеронабиратель последовательно соединены, выход рычажного переключателя соединен с управляющим входом блока вызывных сигналов, выход которого соединен с электроакустическим преобразователем, отличающаяся тем, что дополнительно введены блок ввода-вывода, через шину подключенный ко входу маркера, входы-выходы которого соединены с блоком памяти маршрутов доставки, другие входы-выходы которого соединены с блоком хранения состояния каналов, и блок линейной сигнализации, в каждый индивидуальный станционный блок введены второй блок преобразования сигналов, а также блок хранения исходных данных, накопитель номера и формирователь сигнальных сообщений, каждый из которых через шину управления сигналами соединен с маркером и блоком линейной сигнализации, выход которого через блок коммутации подключен к сигнальному входу станционного мультиплексора, информационные входы-выходы которого соединены с блоком коммутации, а сигнальный выход соединен с входом анализатора сигнальных сообщений, второй выход которого подключен ко входу блока хранения исходных данных, третий выход - ко входу накопителя номеров, первый выход которого соединен со вторым входом генератора сигналов взаимодействия, а второй выход - с третьим входом генератора сигналов взаимодействия, выход которого подключен к другому сигнальному входу станционного мультиплексора, выход формирователя сигнальных сообщений подключен к сигнальному входу блока коммутации, в каждый абонентский модуль введены формирователь сигналов взаимодействия, речепреобразующий блок, контроллер, соединенный посредством шины с персональной ЭВМ, причем вход формирователя сигналов взаимодействия подключен к выходу рычажного переключателя, второй выход блока вызывных сигналов через последовательно соединенные анализатор телефонных сигналов, преобразователь телефонных сигналов и блок фильтров подключен к телефону, а третий выход - ко второму входу формирователя сигналов взаимодействия, выход которого через блок сопряжения подключен к сигнальному входу абонентского мультиплексора, входы-выходы которого через первый блок преобразования сигналов подключены к абонентской линии, информационные входы-выходы абонентского мультиплексора соответственно через скремблер и дескремблер подключены к информационным входам-выходам речепреобразующего блока, второй вход которого подключен к микрофону, второй выход через блок фильтров - к телефону, а управляющий вход речепреобразующего блока соединен со вторым выходом анализатора телефонных сигналов и входом преобразователя телефонных сигналов, вторые сигнальные и информационные входы-выходы абонентского мультиплексора соединены с контроллером, причем сигнальный вход абонентского мультиплексора подключен к сигнальным входам блока вызывных сигналов и контроллера.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10