УНИФИЦИРОВАННЫЙ МОДУЛЬ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СТАНЦИИ С ПРОЦЕССОРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ Российский патент 1995 года по МПК H03M3/00 H04L12/00 

Изобретение относится к технике связи, использующей для передачи речевой информации цифровые методы, алгоритмы и сигналы. Изобретение может использоваться в качестве малономерной учрежденческой, производственной станции, а также в качестве отдельных однотипных узлов оконечной цифровой телефонной станции распределенной номерной емкости при телефонизации микрорайонов, пригородов, районных и сельских центров.

Известные современные автоматические телефонные станции как малой, так и большой номерной емкости, например, OZ 100 D (Хирш К. Цифровые АТС малой емкости типа OZ 100 D. "Электросвязь", N 9, 1988, с. 22-24); АТС D-70 (Япония); EWSD, SI 2000, MD 110 (Югославия) (Баркун М.А. Цифровые автоматические телефонные станции, Минск, 1990) производят коммутацию разговорных трактов с обеспечением внутристанционной и межстанционной передачи информации с временной коммутацией пакета и использованием импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) в соответствии с Рекомендацией МККТТ G 732.

Такой вид внутристанционных и межстанционных коммуникаций позволяет обеспечить одновременную передачу до 30 телефонных разговоров по одной физической линии. При этом ИКМ-информация передается дуплексным способом, связывая двунаправленной шиной только двух потребителей. Доступ к шине ИКМ-30 других потребителей невозможен без осуществления дополнительных операций по кодированию-декодированию информации и организации дополнительных шин ИКМ-30.

Наиболее близким техническим решением является учрежденческо-производственная АТС (УПАТС) малой емкости серии N Z 400 D, ГДР.

Коммутация разговорного тракта цифровая, передача информации производится методом ИКМ. Аналого-цифровое преобразование реализуется при помощи кодеков, установленных на каждой абонентской и соединительной линии. Управление работой УПАТС осуществляется микропроцессорами.

Однако, известная УПАТС при ее использовании в сети аналогичных модулей обеспечивает обработку лишь ей предназначенной информации, поступающей с соответствующей узловой (базовой станции), но не дает возможности самостоятельно (без подключения к узловым АТС) отбирать из общего потока всей транзитной информации необходимую.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей модуля автоматической телефонной станции путем обеспечения возможности приема всей поступающей информации, отбора информации, адресованной абонентам модуля, и трансляции транзитной информации.

На чертеже приведена структурная схема унифицированного модуля автоматической телефонной станции с процессорным управлением.

Унифицированный модуль автоматической телефонной станции с процессорным управлением содержит блок 1 центрального процессора, блок 2 буферного оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) и переадресатора, N блоков 3 абонентских комплектов, блок 4 стандартных соединительных линий, комплект стандартных соединительных линий 5, блок 6 аппаратной обработки служебной информации, блок 7 генератора опорных и тактовых частот, блок 8 концентратора, блок 9 генератора служебных сигналов, блок 10 памяти, блок 11 формирования адресов, блок 12 буферного оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) и переадресатора транзитной информации, блок 13 аппаратной обработки транзитной служебной информации и блок 14 интерфейса транзитной информации, транзитная информационная шина 15.

Унифицированный модуль автоматической телефонной станции с процессорным управлением позволяет обеспечить следующие виды связи:
внутристанционные соединения абонентов;
входящие и исходящие соединения абонентов АТС через блок 4 (двухпроводных абонентских или трехпроводных соединительных линий 5, в т.ч. в формате ИКМ-30) с абонентами городской и междугородной сети;
входящие и исходящие соединения абонентов АТС и абонентов аналогичных модулей через транзитную информационную шину;
прием и обработку транзитной информации с переадресацией (при необходимости) информации с транзитной информационной шины 15, связывающей однотипные унифицированные модули АТС с процессорным управлением, на шину стандартных соединительных линий 5 с трансляцией в городскую и междугороднюю сеть.

Рассмотрим работу унифицированного модуля автоматической телефонной станции с процессорным управлением при установлении внутристанционных соединений.

Вызывающий абонент снимает трубку телефонного аппарата, входящего в состав одного из N соответствующих блоков 3. Бинарный сигнал, характеризующий положение телефонной трубки от соответствующего блока 3 через блок 8 поступает на блок 6. Блок 6 путем последовательного анализа N сигналов "ПОЛОЖЕНИЕ ТРУБКИ АК" выделяет двоичный код абонентской линии, осуществляющей вызов. Двоичный код вызывающей абонентской линии фиксируется в регистре, входящем в состав блока 6. Блок 1 в соответствии с записанной в блоке 10 программой обработки сигналов вызовов абонентских комплектов периодически опрашивает регистр фиксации вызывающих абонентских линий блока 6. Приняв двоичный код вызывающего блока 3, блок 1 через блок 8 передает команду на проключение акустического сигнала "ОТВЕТ СТАНЦИИ" с выхода блока 9 через блок 8 на соответствующий блок 3, осуществляющий вызов.

Подача сигнала "ОТВЕТ СТАНЦИИ" на вызывающий абонентский комплект устанавливает блок 6 в режим приема десятичного номера вызываемого абонента по шине внутренних информационных и служебных сигналов. Вызывающий абонент после прослушивания сигнала "ОТВЕТ СТАНЦИИ" осуществляет набор десятичного номера выбываемого абонента. Начало набора номера отключает акустический сигнал "ОТВЕТ СТАНЦИИ". Последовательные цифры номера вызываемого абонента дешифрируются в блоке 6, фиксируются на соответствующем регистре, входящем в состав блока 6, и с помощью системы прерываний в соответствии с алгоритмом блока 1, записанным в блоке 10, передаются в блок 1.

Блок 1 прежде всего осуществляет проверку вызываемого абонента на занятость. Если вызываемый абонент занят, то блок 1 выдает в блок 8 команду "ЗАНЯТО", по которой к вызывающему абоненту из блока 9 осуществляется подключение акустического сигнала "ЗАНЯТО" через блок 8 к соответствующему блоку 3, осуществляющему вызов. Если вызываемый абонент свободен, то блок 1 выдает в блок 8 команду "КОНТРОЛЬ ПОСЫЛКИ ВЫЗОВА", по которой осуществляется подключение акустического сигнала "КОНТРОЛЬ ПОСЫЛКИ ВЫЗОВА" к вызываемому и вызывающему абонентам из блока 9 через блок 8 к соответствующим блокам 3.

Одновременно с подачей акустического сигнала "КОНТРОЛЬ ПОСЫЛКИ ВЫЗОВА" по соответствующей команде блока 1 осуществляется подготовка к поступлению речевой информации (проключение разговорного тракта) от участвующих в установлении связи двух соответствующих блоков 3 через блок 8 к блоку 2. Кроме того, блок 1 передает в блок 6 предварительную команду для управления сигналами записи и считывания речевой информации в соответствующие ячейки памяти блока 2.

Блок 2 представляет собой цифровое устройство, осуществляющее запись цифровых кодов речевой и специализированной служебной информации, хранение этой информации в течение времени, достаточного для осуществления трансляции и считывания информации потребителю.

Для удобства обмена информацией с другими блоками АТС блок 2 имеет два двунаправленных сигнальных порта. Первый порт связан шиной внутренних информационных и служебных специализированных сигналов стандартных соединительных линий с блоком 8 и с блоком 4.

Второй порт блока 2 связан с одним из двух портов блока 12.

Временной порядок распределения речевой и служебной информации в шине внутренних информационных и служебных сигналов определяется выбранным алгоритмом реализации и используемой элементной базой (ТИИЭР, т.75, N 10, 1987, с.58).

Длительность единичного пакета речевой информации, преобразованной в цифровой код, составляет обычно 125 мкс, что определяется для речевой информации абонентских комплектов. М байтов предоставляется речевой и служебной информации стандартных соединительных линий. Длительность одного байта определяет длительность единичного цикла обращения к ячейке блока 2.

В течение первой половины длительности одного байта информации преобразованные в цифровые параллельные коды речевые сигналы по шине внутренних информационных и служебных сигналов из блока концентратора 8 поступают через первый двунаправленный порт на блок 2.

Блок 11 обеспечивает подачу на блок 2 последовательности кодов адресов записи в соответствии с выбранным алгоритмом реализации информационной шины и порядком сканирования абонентов и стандартных соединительных линий, разрешение записи формируется в блоке 6 после получения от блока 1 команды, подтверждающей проключение разговорного тракта между абонентами, вступающими в связь.

Считывание информации из ячейки блока 2 осуществляется в течение второй половины длительности байта по команде считывания, поступающей в следующем единичном пакете (т.е. спустя 125 мкс) с переадресацией на второго абонента, участвующего в двухсторонней связи.

Коды речевой информации через блок 8 доводятся до соответствующего абонента, участвующего в разговоре.

При завершении разговора абоненты кладут трубки телефонных аппаратов, блок 6 идентифицирует состояние положенной трубки, и по команде блока 1 осуществляется подача звукового сигнала "ОТБОЙ СВЯЗИ" из блока 9 абоненту, еще остающемуся подключенным к линии связи. Когда второй абонент также опускает трубку, блок 6 и блок 1 осуществляют возврат всех аппаратных и программных средств в исходное состояние.

Подобным описанному способом осуществляется установление связи абонентов модуля АТС и абонентов городской телефонной сети по стандартным соединительным линиям. При исходящих вызовах служебная информация передается в выделенных областях пакета из блока 8 в блок 4.

Блок 4 осуществляет передачу и прием соответствующих служебных информационных сигналов (состояние стандартных соединительных линий, состояние трубки, ответ станции, набор номера, контроль посылки вызова, ответ абонента, отбой, занято и т.д.) в соответствии с требованиями к системам сигнализации по физическим линиям. Принятые блоком 4 служебные сигналы и посылки форматируются в соответствии с используемым в модуле АТС алгоритмом формирования внутренней информационной шины и передаются для записи в блок 2.

Далее информационные служебные сигналы считываются в блок 6, последовательно анализируются и также последовательно реализуется алгоритм проключения разговорного тракта в последовательности: блок 3 блок 8 блок 2 блок 4 комплект стандартных соединительных линий 5 абонент городской сети и наоборот.

Входящие вызовы по стандартным соединительным линиям 5 обслуживаются аналогично исходящим.

Рассмотрим работу модуля АТС при осуществлении исходящих соединений абонентов модуля АТС и абонентов аналогичных модулей через транзитную информационную шину 15.

При наборе номера блок 6 и блок 1 выявляют принадлежность номера к абонентам, подключенным к модулю АТС через транзитную информационную шину. Эта служебная информация через блок 2 переписывается в соответствующую область служебной информации блока 12 и через блок 14 уходит в транзитную информационную шину 15.

Поступающая служебная информация из транзитной информационной шины 15 проходит через блок 14 и фиксируется в выделенной области служебной информации блока 12.

Следует отметить, что в блоке 12 записывается только та служебная информация, которая относится к данному модулю АТС. Информация, которая присутствует в транзитной информационной шине и не имеет отношения к данному модулю АТС, игнорируется.

Блок 13 последовательно выделяет служебную информацию и, обмениваясь ею с блоком 1, обеспечивает установление связи.

После осуществления проключения информационного тракта осуществляется двухсторонних обмен речевой информацией в следующей последовательности: абонентский комплект модуля АТС блок 8 блок 2 блок 12 блок 14 и наоборот.

Отбой связи и установление исходных состояний осуществляется по той же алгоритмической схеме, что и в описанной выше связи абонент модуля АТС абонент модуля АТС.

Аналогичным образом осуществляется установление двухсторонней связи и от абонентов других аналогичных модулей АТС с абонентами данного модуля, а также между абонентами других АТС и абонентами городской АТС, подключенной к данному модулю АТС через блок стандартных соединительных линий.

Таким образом, предлагаемый унифицированный модуль автоматической телефонной станции с процессорным управлением обеспечивает наращивание номерной емкости существующей телефонной сети без дополнительной прокладки кабелей с использованием современных методов трансляции информации (волоконно-оптические линии связи, радиорелейные станции), что позволит существенно повысить информативную емкость каналов связи. Применение шины транзитной передачи информации при этом позволит существенно снизить удельные затраты на каждый номер за счет уменьшения объемов затрат на капитальное строительство при формировании распределенной многономерной станции, собранной из нескольких предлагаемых модулей.

Использование: в технике связи в качестве малономерной учрежденческой станции, а также в качестве отдельных однотипных узлов цифровой АТС распределенной номерной емкости. Цель изобретения расширение функциональных возможностей модуля автоматической телефонной станции путем обеспечения возможности приема всей поступающей информации, отбора информации, адресованной абонентам модуля, и трансляции транзитной информации. Сущность изобретения: унифицированный модуль автоматической телефонной станции с процессорным управлением содержит блок центрального процессора 1, блок буферного ОЗУ и переадресатора 2, N блоков абонентских комплектов 3, блок стандартных соединительных линий 4, комплект соединительных линий 5, блок аппаратной обработки служебной информации 6, блок генератора опорных и тактовых частот 7, блок концентратора 8, блок генератора служебных сигналов 9, блок памяти 10, блок формирования адресов 11, блок буферного оперативного запоминающего устройства и переадресата транзитной информации 12, блок аппаратной обработки транзитной служебной информации 13 и блок интерфейса транзитной информации 14, соединенный с транзитной информационной шиной 15. 1 ил.

УНИФИЦИРОВАННЫЙ МОДУЛЬ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СТАНЦИИ С ПРОЦЕССОРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ, содержащий блок центрального процессора, блок буферного оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) и переадресата, N блоков абонентских комплектов, блок стандартных соединительных линий, подключенный к комплекту стандартных соединительных линий, блок аппаратной обработки служебной информации и блок генератора опорных и тактовых частот, отличающийся тем, что что введены последовательно соединенные блок генератора служебных сигналов и блок концентратора, блок памяти, блок формирования адресов, последовательно соединенные блок аппаратной обработки транзитной служебной информации и блок буферного ОЗУ и переадресата транзитной информации, блок интерфейса транзитной информации, соединенный с транзитной информационной шиной, причем внутренние (станционные) входы выходы N блоков абонентских комплектов соединены с соответствующими информационными входами выходами блока концентратора, сигнальные входы блока концентратора, блока буферного ОЗУ и переадресата и блока стандартных соединительных линий соединены между собой шиной внутренних информационных и служебных сигналов, адресные входы блока концентратора, N блоков абонентских комплектов, блока аппаратной обработки служебной информации, блока памяти, блока центрального процессора, блока формирования адресов и блока аппаратной обработки транзитной служебной информации соединены между собой шиной центрального процессора, причем блок аппаратной обработки служебной информации соединен соответствующими входами - выходами служебной информации с блоком буферного ОЗУ и переадресата, тактовые выходы блока генератора опорных и тактовых частот подключены соответственно к тактовым входам блока центрального процессора, блока памяти и блока формирования адресов, адресные выходы которого подключены соответственно к адресным входам блока буферного ОЗУ и переадресата и блока буферного ОЗУ и переадресата транзита, блок буферного ОЗУ и переадресата и блок буферного ОЗУ и переадресата транзита соединены обменной шиной информационных и служебных сигналов, блок буферного ОЗУ и переадресата транзита соединен через блок интерфейса транзитной информации с транзитной информационной шиной.