АТС С ПЕРСОНАЛЬНЫМ ВЫЗОВОМ Российский патент 2003 года по МПК H04M3/00 H04M3/42 

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области автоматической телефонии, более конкретно к технике обеспечения персонального (личного) вызова конкретного абонента абонентской линии АТС, а также к технике дистанционного управления оконечными телефонными устройствами,
Изобретение может быть использовано при разработке новых и модернизации действующих АТС с косвенным управлением самых различных классов - от АТС сетей общего пользования до ведомственных и миниАТС.

Уровень техники
Среди АТС с косвенным управлением известны, в частности, координатная система АТСК-У [1], квазиэлектронные АТС "Кварц" и "Квант" [1], электронная мини-АТС "PREMIER PAX -1/06" [2]. Все эти АТС имеют в своем составе узел приема номера и узел формирования сигнала вызова. Причем принимаемый от абонента номер определяет исключительно вызываемую абонентскую линию (АЛ), а формируемый сигнал вызова (СВ) представляет собой стандартный индукторный сигнал неуправляемого по параметрам генератора, коммутируемый на этапе подачи вызова на вызываемую АЛ.

Известна также электронно-цифровая АТС (цифровая система коммутации) "Квант" [3] , в т.ч. АТС малой емкости "Квант-100" [3, 4]. Система "Квант" имеет модульное построение с двумя уровнями выносов (опорная станция - выносной коммутационный модуль - выносной абонентский модуль), что позволяет обеспечивать любую требуемую емкость в диапазоне от 100 до 30000 АЛ. В иерархии средств системы АТС "Квант-100" представляют собой выносной абонентский модуль (блок абонентских линий БАЛК [5], а также законченную АТС минимальной (до 128 АЛ) емкости. "Квант-100" может использоваться и вне системы "Квант" как самостоятельная АТС, обеспечивающая взаимодействие практически со всеми типами АТС.

При самом современном уровне схемной и программной реализации система АТС "Квант" имеет традиционные рассмотренные выше схемы приема номера и формирования СВ, причем обе эти схемы реализуются в составе АТС "Квант-100". Других АТС - аналогов, в большей степени отвечающих сущности заявляемого изобретения, автором не обнаружено. Поэтому АТС "Квант" в ее конкретной минимальной конфигурации в виде АТС "Квант-100" [4, 5] принимается в качестве прототипа заявляемой АТС.

АТС "Квант-100" имеет косвенное (регистровое) управление. Имеет в своем составе программно-аппаратурные узлы приема номера и формирования СВ. Все указанные выше признаки соответствуют существенным признакам заявляемой АТС.

Кроме того, АТС-прототип характеризуется также следующими существенными признаками, отличающими ее от заявляемой АТС:
- управляющая адресная информация, задаваемая вызывающим абонентом и принимаемая узлом приема номера АТС, ограничена лишь номером АЛ вызываемого абонента;
- узел формирования СВ при всех вызовах, поступающих на АЛ, формирует СВ одной частотно - временной структуры (коденции); 1с - сигнал, 4с -пауза. (При этом в качестве носителя такой структуры используется индукторный сигнал, т.е. гармонический сигнал частотой 25 Гц с уровнем 95 В эфф.)
Такие адресация телефонного вызова и схема формирования СВ имеют ряд недостатков, заключающихся в следующем:
- при коллективном использовании АЛ несколькими абонентами поступивший вызов всегда приводит к неопределенности в персональной направленности этого вызова. Это заставляет одного из абонентов ответить на вызов с тем, чтобы затем передать трубку телефонного аппарата (ТА) другому. В результате оказывается мешающее воздействие всем абонентам, увеличивается время ответа на вызов;
- исключена возможность адресации вызовов на требуемые (личные, групповые) оконечные устройства (ОУ), крайне ограничены возможности использования автоматических оконечных устройств (АОУ);
- сдерживается возможность получения от АТС дополнительных видов обслуживания (поскольку услуги адресуются по номеру АЛ, а не персонально заказавшему их абоненту).

Сущность изобретения
Задачей изобретения является устранение указанных выше недостатков, присущих АТС-прототипу, путем введения персональной адресации телефонных вызовов и формирования персональных сигналов вызова АТС.

Как и АТС-прототип заявляемая АТС с персональным вызовом (АТС ПВ) имеет косвенное (регистровое) управление. Содержит узел приема номера и узел формирования СВ. (Узел приема номера в рамках настоящего изобретения это совокупность всех средств, обеспечивающих прием от ТА вызывающего абонента полного набора цифровой информации, предусмотренной порядком взаимодействия. В различных типах АТС блок реализуется различными аппаратными и/или программными средствами - приемниками номера (импульсными и/или частотными) электронными регистрами приема номера, средствами контроля времени, отводимого на набор, соответствующими программными модулями и т.д. Аналогично, блок формирования СВ - это совокупность всех аппаратных и программных средств, обеспечивающих формирование используемых в АТС СВ). Указанные существенные признаки заявляемой АТС совпадают с существенными признаками АТС-прототипа.

Рассмотрим существенные признаки заявляемой АТС по п.1 формулы, отличающие ее от АТС-прототипа. Для удобства мы их выделим под индексами А, Б и В. При этом здесь же отметим, что п.1 формулы представлена АТС, отличающаяся схемой обслуживания лишь внутристанционных (местных) вызовов. (Такая структура формулы вызвана тем, что в изобретении предложены 2 варианта обеспечения персонального вызова при внешних соединениях. Оба эти варианта представлены как частные случаи выполнения АТС в зависимых пп. 2 и 3 формулы. В АТС по п.1 формулы внешние исходящие и входящие вызовы могут обслуживаться по схемам п.2 или п.3 формулы или по традиционным схемам АТС-прототипа.)
А. Узел приема номера выполнен как узел приема персонального номера, включающего в себя помимо номера вызываемой абонентской линии дополнительную цифру - код вызова.

Код вызова присваивается каждому из возможных объектов вызова данного абонентского терминала, т.е. каждому абоненту - пользователю и каждому независимому режиму работы (об этом - ниже) используемых АОУ. Для большинства применений достаточен однозначный код вызова (10 объектов вызова), но в общем случае код вызова может состоять и из нескольких знаков. При, например, семизначной нумерации АЛ и однозначном коде вызова узел приема персонального номера (УППН) должен обеспечивать прием от вызывающего абонента персонального номера требуемого объекта вызова длиной 8 знаков.

По логике работы УППП может изначально принимать все цифры персонального номера (при работе АТС в сети только с персональной адресацией) или принимать код вызова только по результату анализа части или всех цифр номера АЛ (при решении, например, что вызов внутристанционный или что вызываемая АЛ относится к категории АЛ с персональным вызовом), В последнем случае включение УППН может сопровождаться посылкой вызывающему абоненту условного тонального сигнала запроса кода вызова.

Для реализации УППН в зависимости от типа АТС могут быть приняты различные решения, например, с соответствующим увеличением значности регистра приема номера, с обнулением регистра после приема и считывания номера АЛ, с введением отдельного регистра для приема кода вызова, путем изменения параметров программного модуля приема номера и др. В любом случае должно обеспечиваться независимое считывание (и выдача на УФПСВ - см. ниже) кода вызова.

Б. Узел формирования СВ выполнен как узел формирования персональных СВ, т.е. нескольких сигналов вызова, различных по своей частотно-временной структуре.

Различие в структурах персональных СВ (ПСВ) предполагает возможность их опознания на абонентской стороне абонентами (на слух по характерной окраске звукового сигнала при подаче ПСВ непосредственно на вызывное устройство ТА) и/или аппаратно. При этом если в традиционной телефонии используются, как правило, индукторные СВ, то в заявляемой АТС ПВ в качестве ПСВ могут быть использованы сигналы и других видов (термин "сигнал вызова" использован в ограничительной части п. 1 формулы как обобщенное понятие). Таким образом, узел формирования ПСВ (УФПСВ) в составе АТС ПВ характеризуется видом его СВ и конкретным набором из 10 (при однозначном коде вызова) ПСВ со своей оригинальной структурой для каждого.

В качестве возможных примеров рассмотрим ПСВ 4-х видов - индукторные, тональные (т. е. со спектром в диапазоне частот разговорного тракта), кодированные и комбинированные. Различие структур индукторных сигналов может обеспечиваться, например, изменением их коденции на интервале периодичности и/или изменением их периодичности. Возможности окраски тональных ПСВ шире. Она может быть достигнута считыванием из памяти (цифровой, магнитной) различных характерных сигналов, музыкальных фраз, прямых обращений, например, по имени, сменой частот или комбинаций нескольких частот, изменением коденции периодических сигналов и т.д.

В качестве кодированных ПСВ могут использоваться сигналы с самой различной системой кодирования - с декадным или двоичным цифровым кодом, посылки (тональным или индукторным сигналом, переполюсовкой питания) различной длительности, многочастотные сигналы различных кодов, например, "2 из 5" или "2 из 6" и пр. При этом под структурой кодированного ПСВ мы понимаем конкретную реализацию кода используемого вида. В зависимости от системы кодирования ПСВ могут представлять собой разовые, повторяющиеся или непрерывные посылки кода. Кодированные (цифровые) СВ могут использоваться, в частности, на цифровых АЛ.

Комбинированные ПСВ могут представлять собой комбинацию тонального или индукторного сигнала с кодированным сигналом, например музыкальной фразы, или индукторного сигнала характерной коденции с предваряющей короткой посылкой многочастотного кода. Отличие в структурах комбинированных ПСВ может заключаться в одной или обеих их составляющих.

В. Узлы приема персонального номера и формирования персональных сигналов вызова функционально связаны между собой так, что принятый код вызова определяет структуру формируемого ПСВ.

Этой связью обеспечивается передача принятого кода вызова на УФПСВ для выработки соответствующего этому коду вызова ПСВ. Связь может осуществляться по физическим линиям или программным путем. В некоторых АТС с выносами УППН и УФПСВ могут быть пространственно разнесены, так что код вызова будет передаваться по каналу сигнализации между опорной станцией и выносом.

Указанными выше признаками ограничивается совокупность существенных признаков, отличающих заявляемую АТС по п.1 формулы от АТС-прототипа [4, 5].

Вид используемых в АТС ПСВ требует применения на абонентской стороне ОУ с соответствующими (согласованными) приемниками вызова (т.е. вызывными устройствами (ВУ) ТА и устройствами автозанятия АОУ). Так с индукторными ПСВ при непосредственном включении ОУ в АЛ могут использоваться традиционные ТА как со звонковым ВУ, так и с устройством тонального вызова и АОУ. Использование тональных ПСВ требует применения в качестве ВУ ТА широкополосных электрозвуковых преобразователей - динамиков. Использование кодированных ПСВ предусматривает, что формирование звуковых вызывных сигналов обеспечивается в ТА собственным многосигнальным генератором, управляемым принимаемым кодом. Комбинированный ПСВ допускает использование ОУ как с тональным (или индукторным), так и с кодированным вызовом.

Важной особенностью использования ПСВ является возможность организации в абонентском терминале адресации каждого из вызовов на одно (или несколько) из всех используемых ОУ. При адресуемом вызове ОУ включаются в АЛ через избирательные (т.е. настроенные на структуру одного или нескольких из ПСВ) распределители вызова. Принципиально адресация вызовов решается с ПСВ любого вида использованием в распределителях вызова устройств распознавания сигналов, однако для кодированных сигналов эта задача решается технически много проще и практически без потерь времени и сводится к обычному декодированию сигналов. По этой причине мы и рассматриваем, в частности, комбинированные ПСВ как позволяющие простыми техническими средствами осуществить адресацию вызовов и персональную окраску вызывных сигналов при использовании ТА с простейшими индукторными или тональными ВУ.

С учетом возможности адресации вызовов абонентам АТС ПВ могут быть предоставлены ряд дополнительных новых для телефонии удобств и возможностей, в частности:
- использование на одной АЛ личных ТА или коллективных ТА для отдельных групп абонентов с отсеиванием "чужих" вызовов;
- включение в АЛ нескольких АОУ и независимый дистанционный выбор каждого из них; так в АЛ могут быть включены под своими кодами вызова, например, два обычных "личных" автоответчика для 2-х членов семьи с записанными личными исходящими и входящими сообщениями, и факс, работающий в автоматическом режиме;
- использование нового класса ОУ-АОУ с несколькими дистанционно управляемыми режимами работы. Так, например, можно говорить о коллективном автоответчике для нескольких членов семьи с выдачей и записью их персональных исходящих и входящих сообщений, устройстве раздельного мониторинга 3-х комнат в квартире, устройстве дистанционного включения на запись видеомагнитофона с заданием номера канала и пр.

Распределители вызовов могут быть встроенными в ОУ или вынесенными из них. Наряду с индивидуальными (отдельными для каждого из ОУ) распределителями вызовов возможно использование централизованной схемы распределителя вызовов, единой для всего абонентского терминала. Таким образом, в зависимости от вида ПСВ и схемы включения ОУ с АТС ПВ могут использоваться как стандартные ОУ, так и специальные ОУ с персональным вызовом (ОУ ПВ).

Персональный вызов может быть организован как на аналоговых АЛ, так и цифровых. Он может быть реализован на всех абонентских линиях АТС или только на некоторых. Так, например, персональный вызов может предоставляться абонентам в виде дополнительной оплачиваемой услуги АТС или, наоборот, он может быть излишним при вызове начальника по его персональной АЛ. В подобных случаях УППП может предоставляться по результату анализа категории вызываемой АЛ, хранимой в памяти АТС.

Набор ПСВ для каждого из кодов вызова может быть одинаковым (фиксированным) для всех АЛ АТС или программируемым раздельно для каждой из АЛ. В последнем случае взаимно согласованный с абонентами набор ПСВ из более широкого списка возможных хранится в памяти УФПСВ.

АТС ПВ может формировать ПСВ нескольких видов с выработкой на каждую из АЛ сигналов лишь одного вида (по согласованию с ее абонентами) или разных видов, определяемых кодом вызова. В последнем случае на АЛ могут поступать, например, 4 индукторных, 3 тональных сигналов и 3 кодированных ПСВ, что дает абонентам более широкие возможности в выборе используемых ОУ.

Возможна более сложная интерактивная процедура вызова. Например, после приема условного однозначного кода вызова УППН переводится в режим приема вторичного двухзначного кода вызова. Такая процедура может быть использована, в частности, для задания номера записываемого канала видеомагнитофона или задания пароля доступа к одному из АОУ.

Заметим, что при наличии для абонентского терминала свободных кодов вызова они по предварительной договоренности с вызывающим абонентом могут быть использованы, например, для записи на автоответчик личных посланий или для решения обратной задачи - идентификации по окраске вызывного сигнала вызывающего абонента. В последнем случае вызывающий абонент набирает "свой" код вызова, и поступление от него вызова сопровождается его "именным" звуковым вызывным сигналом.

Как указывалось ранее, АТС ПВ по п.1 формулы обеспечивает персональный вызов только при внутристанционных соединениях. Это само по себе представляет достаточный интерес, особенно в случае обслуживания этой АТС отдельной местной сети со своей системой нумерации, например, ведомственной сети, формируемой миниАТС или УПАТС, либо сети небольшого города, обслуживаемой одной оконечной АТС. В пп. 2 и 3 формулы представлены 2 варианта выполнения АТС ПВ с распространением персонального вызова на внешние соединения. Различие в этих вариантах заключено в схемах передачи кода вызова на вызываемую АТС.

АТС по п.2 формулы отличает то, что схема обслуживания исходящих вызовов содержит УППН, схема обслуживания входящих вызовов содержит УФПСВ. Эти узлы связаны по передаче кодов вызова с каналом регистровой сигнализации со встречной АТС.

Рассматриваемая АТС работает во взаимодействии с другими подобными, т.е. также выполненными по п. 2 формулы, АТС. При этом коды вызова (от УППН на смежную АТС при исходящем соединении и от смежной АТС на УФПСВ при входящем соединении) включены в состав регистровых сигналов канала сигнализации со встречной (ыми) АТС, т.е. межстанционная передача кодов вызова осуществляется по взаимно согласованному протоколу единой системой сигнализации, используемой для передачи управляющей (межрегистровой) сигнализации.

Зону обслуживания двух или более взаимосвязанных АТС ПВ по п.2 формулы назовем зоной персонального межстанционного вызова. Если, например, в городе с единой системой нумерации имеется несколько несвязанных таких зон, то при наборе персонального номера в общем случае не может быть уверенности, что код вызова дойдет до АТС ПВ вызываемого абонента (соединение может проходить через АТС, не обеспечивающую трансляцию кода вызова). Для избежания подобной неопределенности, а также потерь времени на набор и обработку кода вызова АТС ПВ могут включать таблицу возможной маршрутизации кодов вызова и обеспечивать предоставление УППН только по результату анализа набранного кода вызываемой АТС. Другим решением этого вопроса может быть включение УППН только по получении по каналу сигнализации специального сигнала запроса кода вызова, формируемого вызываемой АТС ПВ и подтверждаемого всей цепочкой АТС, участвующих в соединении. С расширением и смыканием отдельных зон персональный межстанционный вызов может быть распространен на всю телефонную сеть города, страны и т.д.

АТС по п.3 формулы обеспечивает внешний входящий персональный вызов своих абонентов автономно, не требуя принятия мер для согласованного взаимодействия со встречными АТС по передаче кода вызова. Отличает АТС следующее: схема обслуживания внешних входящих вызовов содержит УФПСВ, введен функционально с ним связанный приемник кода вызова, введен этап приема кода вызова по разговорному тракту с вызывающим абонентом.

На этапе приема кода вызова, следующем за проверкой доступности вызываемой АЛ, АТС устанавливает соединение с вызываемой АЛ. Прием кода осуществляется приемником кода вызова по разговорному тракту всей цепочки АТС, участвующих в соединении.

Приемник кода вызова может быть различным в зависимости от принятой системы задания кода, в частности тональным, импульсным, в виде устройства распознавания речи. Первые два вида приемников предусматривают задание кода соответствующими номеронабирателями подобно заданию кода вызова внутренними абонентами. При этом, если сигналы тонального набора проходят через разговорный тракт практически без искажений, то сигналы импульсного набора претерпевают существенные изменения за счет полосного характера спектра пропускаемых частот. Поэтому импульсный приемник кода вызова выполняется в нетрадиционном виде как декодер остатков сигнала импульсного набора номера [6]. Задание тонального кода вызова в случае использования ТА с импульсным набором номера возможно с помощью биппера. При использовании в качестве приемника устройства распознавания речи код вызова задается голосом произнесением одного из условных слов, например цифр от 0 до 9. Возможно введение в АТС нескольких приемников кода вызова разных видов.

Пунктом 4 формулы представлена АТС ПВ с предоставлением абонентам дополнительных видов обслуживания (ДВО), таких как переадресация поступившего вызова, предоставление почтового ящика, посылка сигнала побудки абонента и пр. Отличает АТС включение в схему предоставления ДВО УППН и/или УФПСВ, т.е. использование персональных номеров абонентов и/или ПСВ. Этим и соответствующей модернизацией логики программы обеспечивается персональная адресация услуги заказавшему ее абоненту, т.е. возможность того, что все члены семьи, например, могут задать различные нужные им номера для переадресации своих вызовов или прослушивать поступившие только им сообщения из своего персонального почтового ящика, а сигнал побудки в виде ПСВ может быть адресован на абонентской стороне исключительно в нужную комнату.

Технический результат от использования изобретения заключается в следующем.

1. Персональной окраской вызывных сигналов ТА исключена неопределенность в вызываемом абоненте, сокращено время ответа на вызов и, как следствие, время занятия станционного оборудования.

Возможность адресации вызовов на личные и групповые ТА и использование при этом минимальных громкостей вызывных сигналов дополнительно повышает уровень комфорта пользователей, уменьшает или сводит на нет мешающее и отвлекающее воздействие всех "чужих" вызовов.

2. Получена возможность использования в абонентском терминале нескольких АОУ, в т.ч. АОУ с несколькими режимами работы, их дистанционного выбора со стороны вызывающего абонента и управления режимом работы.

3. Персональный адресуемый вызов позволяет при необходимости использовать малозагруженную АЛ как линию коллективного пользования без разделения номеров АЛ и установки дополнительного станционного оборудования. Так могут быть дополнительно телефонизированы, например, нескольких квартир в доме, нескольких домов в деревне или дачном поселке.

4. Введение персонального вызова позволяет персонифицировать многие дополнительные виды обслуживания, предоставляемые АТС ПВ и недоступные ранее при коллективном использовании АЛ.

Перечень чертежей
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены:
- на фиг. 1 - вариант структурной схемы АТС ПВ по пп.1, 2 и 3 формулы (устройство распознавания речи РР 20, показанное пунктиром, включено только в АТС ПВ по п.3 формулы),
- на фиг.2 - временные структуры ПСВ для АТС ПВ по фиг.1,
- на фиг.3 - диаграмма изменения состояний процесса обслуживания внутристанционного вызова для АТС ПВ по фиг.1 (фрагмент),
- на фиг.4 - пример организации абонентского терминала АТС ПВ (параллельное включение стандартных ОУ без адресации вызова),
- на фиг. 5 - пример организации абонентского терминала (включение стандартных ОУ в централизованный распределитель вызовов),
- на фиг.6 - пример организации абонентского терминала (включение ОУ ПВ с вызовом позиционным кодом в централизованный распределитель вызовов),
- на фиг. 7 - пример организации абонентского терминала (параллельное включение адресуемых ОУ ПВ с комбинированным вызовом).

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Возможный вариант структурного построения АТС ПВ по п.1 формулы изображен на фиг. 1.

АТС - электронно-цифровая с временным разделением каналов, малой (до 128 АЛ) емкости. Допускает связь с другими АТС практически любого типа по цифровому тракту ИКМ-30 или по соединительным либо абонентским линиям (при установке соответствующих комплектов соединительных линий и уменьшении числа включаемых АЛ). В схеме фиг.1 АТС используется в качестве ведомственной, в опорную цифровую АТС она включена ИКМ трактом. Каждая из АЛ имеет сокращенный 3-значный внутренний номер, совпадающий с последними цифрами городского номера. Выход на городскую сеть осуществляется набором индекса "9". При внутристанционных вызовах используются однозначные коды вызова (от "1" до "0"), так что внутренние персональные номера абонентов содержат 4 знака. Персональный вызов предоставляется всем абонентским терминалам АТС. Для вызова абонентов в АТС формируются комбинированные ПСВ, представляющие собой периодические индукторные сигналы различной коденции с короткими (длительностью 50 мс) предваряющими посылками многочастотных сигналов кода "2 из 6". Временные структуры ПСВ для различных кодов вызова условно представлены на фиг. 2. Под кодом "-" здесь представлен также сигнал, формируемый в случае непоступления кода вызова в отведенный интервал времени.

АТС ПВ на фиг.1 содержит микроЭВМ 1 с шиной управления (ШУ) 2 и стыком RS-232 3 для подключения внешних устройств, 16 блоков абонентских комплектов (АК) 4 с включенными r них абонентскими линиями АЛ 5, коммутатор 6, ИКМ - стык 7 с включенным в него ИКМ трактом 8, генератор тональных сигналов (ТС) 9, цифровой удлинитель 10, диагностическое оборудование 11, приемник многочастотных (МЧ) сигналов 12 и генератор индукторного сигнала 13.

В представленном виде схема АТС ПВ по составу аппаратуры и конфигурации связей полностью повторяет схему АТС-прототипа "Квант -100" [4, 5], реализуемую на базе блока БАЛК ЦСК "Квант" - см. [ 5, фиг.1, 2 и 3]. АТС "Квант-100" (блок БАЛК) конструктивно выполнен на типовых элементах замены (ТЭЗ), при этом микроЭВМ 1, коммутатор 6, ИКМ - стык 7 и генератор тональных сигналов 9 реализованы в одном ТЭЗ КС8 [7].

МикроЭВМ 1 представляет собой центральное управляющее устройство АТС, включает в себя процессор, полупостоянное (ППЗУ) и оперативное (ОЗУ) запоминающие устройства. В ППЗУ хранятся рабочая программа АТС и табличные данные. Рабочая программа содержит системный модуль и ряд функциональных модулей, определяющих работу АТС на отдельных стадиях установления соединения, в частности, интересующие нас модуль приема номера и модуль формирования СВ. В ОЗУ организованы регистры вызовов, в которых хранится текущая информация по каждому из обслуживаемых вызовов.

Коммутатор 6 представляет собой цифровой полнодоступный пространственно-временной коммутатор емкостью 8х8 полных ИКМ трактов (по 32 канальных интервалов каждый). На схеме фиг.1 отражено распределение трактов исходящих (ТИ) и входящих (ТВ) коммутатора. Через ИКМ-стык 7 обеспечивается связь со смежной опорной АТС. Он осуществляет передачу из входящего потока ИКМ-тракта 8 в ОЗУ микроЭВМ по каналу прямого доступа 0 и 16 канальных интервалов и на ТВ0 коммутатора - речевых канальных интервалов. В обратном направлении он формирует поток из ТИ0 коммутатора и 0 и 16 канальных интервалов, извлекаемых по прямому доступу из ОЗУ
Генератор тональных сигналов 9 вырабатывает в цифровом виде на каждом из 32 канальных интервалов различные тональные сигналы ("контроль посылки вызова", "занято", "тишина" и пр.), а также полный набор сигналов кода "2 из 6", используемых для сигнализации со встречными АТС. Кольцо удлинителя 10 используется для обеспечения требуемого затухания в тракте передачи при различных видах соединения. Диагностическое оборудование 11 осуществляет измерение постоянных и переменных напряжений в схеме АТС, параметров разговорных трактов и АЛ.

Каждый блок АК 4 (ТЭЗ АК2 [8] в АТС-прототипе) решает функции 8 абонентских комплектов (АК), выполненых в виде 8 индивидуальных трактов 14 передачи речи и группового устройства 15. Индивидуальные тракты построены по традиционной для цифровых АТС схеме и содержат кофидек, дифсистему, разделительный трансформатор, мост питания, точку сканирования состояния шлейфа, узел защиты от перенапряжений и показанную на фиг.1 существенную для нашего рассмотрения коммутационную схему на реле (Р) 16 и 17, обеспечивающую посылку индукторного сигнала вызова в АЛ (а также подключение АК к диагностическому оборудованию 11). На индивидуальные тракты 14 индукторный сигнал от генератора 13 подается через реле 18 (предназначенное для подключения к диагностическому оборудованию АЛ) и устройство подачи индукторного сигнала (УПИС) 19, Последнее содержит собственные мост питания и точку сканирования состояния шлейфа на время посылки в АЛ индукторного сигнала (когда Р16 отключает АЛ от АК). Групповое устройство 15 обеспечивает синхронизацию блока и формирование группового тракта, выдачу на микроЭВМ 1 данных о состоянии точек сканирования блока, прием от микроЭВМ и запоминание команд на включение и выключение реле 16, 17 и 18.

Приемник МЧ сигналов 12 обеспечивает прием сигналов кодов "2 из 8" и "2 из 6" и используется, в частности, при приеме номера от ТА с тональным набором. Прием номера от ТА с импульсным способом набора номера осуществляется программно модулем приема номера при периодическом опросе точек сканирования состояния шлейфа индивидуальных АК с темпом 8 мс. Таким образом узел приема персонального номера УППН в схеме АТС ПВ по фиг.1 как и узел приема номера в схеме АТС-прототипа могут быть представлены рассмотренной выше системой сканирования состояния шлейфов, приемником многочастотных сигналов 12 и программным модулем приема номера, реализуемым микроЭВМ 1. Отличие заключено в программных модулях приема номера: для АТС ПВ увеличено (с 3 до 4) число необходимых набираемых цифр внутристанционного номера, изменены логика и временная диаграмма работы узла (представлены ниже на диаграмме фиг.3).

Генератор индукторного сигнала 13 формирует непрерывный сигнал частотой 25 Гц. Подача индукторного СВ в АЛ и формирование требуемой его коденции в схеме АТС-прототипа осуществляется включением реле Р16 (при выключенных реле Р17 и Р18) под управлением программного модуля формирования СВ. С учетом этого узел формирования СВ АТС-прототипа представляется генератором индукторного сигнала 13, реле Р 16, трактом управления этим реле и указанным программным модулем. В АТС ПВ сохранен указанный способ формирования коденции индукторной составляющей ПСВ. Для выработки посылки сигнала кода "2 из 6" используется генератор тональных сигналов 9. При этом для обеспечения возможности этой посылки в вызываемую АЛ введено включение индивидуальных трактов 14 по команде от микроЭВМ (в АТС-прототипе микросхемы кофидеков в целях экономии энергопотребления находятся в пассивном состоянии и включаются лишь сигналом ответа абонента). Таким образом узел формирования ПСВ УФПСВ отличает включение в него генератора ТС 9 и модернизация программного модуля формирования СВ (в целях реализации диаграммы изменения состояний, представленной на фиг.3).

Передача кода вызова от УППН к УФПСВ в схеме фиг.1 осуществляется программно через регистр вызова данного соединения.

Рассмотрим работу АТС при обслуживании внутристанционных вызовов. Всем абонентам (объектам персонального вызова) абонентских терминалов АТС присваиваются коды вызова - одна из цифр от "1" до "0". При вызове абонента с кодом, например, "4" абонентского терминала с внутренним номером, например, 312 вызывающий абонент снимает трубку своего ТА и по получении сигнала ответа станции набирает персональный номер 3124 вызываемого абонента. (В случае занятости вызываемой АЛ после набора трех цифр он получает соответствующий тональный сигнал. Внутристанционный характер вызова АТС определяет по результату анализа первой набранной цифры.)
Для описания процесса обслуживания вызова используем рекомендуемый для телефонии графический язык, основанный на диаграммах изменения состояния (ДИС) процесса [1, разд. 9.4], [9, разд. 1.3]. Для традиционных АТС с косвенным управлением, в т.ч. АТС-прототипа, ДИС для внутристанционного вызова известна - см. , например, [9, рис, 1-10]. До завершения приема 3-х цифр - номера АЛ эта ДИС справедлива и для рассматриваемой АТС ПВ. На фиг.3 представлено дальнейшее продолжение процесса. С поступлением 3-й цифры проводится проверка доступности вызываемой АЛ (АЛ Б). Если АЛ Б свободна, соединительный путь резервируется и процесс переходит в состояние ожидания 4-й цифры персонального номера - кода вызова КВ. (В противном случае вызывающий абонент (абонент А) получает тональный сигнал занятости, опускает микротелефонную трубку (МТА) и освобождает линию.) Время выдержки (ожидания) кода вызова ВВ_кв сокращено до 4-х секунд. С приемом кода вызова KB (или срабатывания ВВ_кв) поступивший код вызова (или код "-", соответствующий его непринятию) фиксируется в регистре вызова. На этом работа программного модуля приема номера завершается, дальнейшее обслуживание вызова передается к программному модулю формирования СВ.

Этап формирования СВ на фиг.3 представлен блоком (решением) "Анализ KB" и 11-ю альтернативными ветвями (развернута одна из них, соответствующая коду вызова "к". Каждая из ветвей включает два состояния - посылки сигнала кода "2 из 6" (СВ_код) и посылки индукторного сигнала (СВ_инд). При посылке СВ_код индивидуальный тракт 14 вызываемой АЛ Б открыт и скоммутирован на канал генератора ТС 9 с требуемым значением кода. Длительность посылки ограничена внутренним сигналом ВВ_код и составляет 50 мс. (В случае поступления ответа МТБ на СВ_код со стороны АЛ Б при срабатывании на абонентской стороне АОУ с кодированным вызовом этап посылки вызова на этом завершается.)
В состоянии "Посылка СВ_инд" управляющими командами микроЭВМ 1 коммутируется реле Р16 индивидуального тракта 14 вызываемой АЛ (при выключенных реле 17 и 18), обеспечивая тем самым подачу сигнала на АЛ от генератора 13 через УПИС 19 (при включении реле Р16) и паузы (при его отпускании) в соответствии с временной диаграммой на фиг. 2 для принятого кода вызова. Питание АЛ Б осуществляется от УПИС - при подаче сигнала и от индивидуального тракта - во время паузы. Соответственно опрашиваются и их точки сканирования для фиксации ответа от АЛ Б. Линия вызывающего абонента АЛ А синхронно с коммутацией индукторного сигнала подключается к каналам генератора ТС 9 с сигналами "Тон" и "Тишина". Тем самым обеспечивается персональная окраска сигнала контроля посылки вызова. Посылка индукторного сигнала завершается либо срабатыванием выдержки времени ВВ_инд, либо поступлением сигнала ответа от АЛ Б (МТБ). В последнем случае АТС ПВ переходит в состояние "Разговор". Это состояние, а также процедура отбоя не отличаются от традиционных.

Возможный вариант структурной схемы АТС ПВ по п.2 формулы не отличается от представленного на фиг.1. Как указывалось ранее, связь с опорной АТС осуществляется по ИКМ тракту 8, сигнализация организована по системе R2. Предполагается, что опорная АТС и все другие АТС в зоне нумерации также выполнены как АТС ПВ по п.2 формулы и вместе с рассматриваемой АТС формируют единую зону с персональным межстанционным вызовом с 8-значной персональной нумерацией (7 знаков для абонентского терминала и 1 знак для кода вызова).

При исходящем вызове АТС (фиг.1) после приема индекса "9" предоставляет абоненту УППН значностью 8. МикроЭВМ 1, приняв набранный номер, занимает свободный канал тракта ИКМ и транслирует полный персональный номер на встречную оконечную АТС ПВ.

При входящем вызове АТС (фиг.1) принимает по каналу сигнализации номер своей вызываемой АЛ и код вызова, проверяет доступность этой АЛ, направляет код вызова в УФПСВ, формирует соответствующий ПСВ и при получении ответа со стороны вызываемой АЛ проключает разговорный тракт.

Фиг. 1 представляет также возможный вариант схемы АТС ПВ по п.3 формулы. Здесь функцию приемника кода вызова при обслуживании внешнего входящего вызова выполняют параллельно включенные приемник многочастотных сигналов 12 и устройство распознавания речи (устройство РР) 20 (выделено пунктиром). Устройство РР представляет собой специализированный процессор с простейшим цифровым словарем распознаваемых слов, не требующим предварительной настройки на голос [6, раздел 5.6]. В соответствии с составом аппаратуры приемника АТС допускает задание кода вызова вызывающими абонентами либо набором дополнительной цифры с ТА с тональным набором номера (т.е. кодом "2 из 8") или биппером при использовании ТА с импульсным набором номера, либо голосом в виде слов "один", "два"... "девять", "ноль" при использовании ТА любого типа.

При внешнем вызове абонента рассматриваемой АТС вызывающий абонент набирает обычный номер требуемой АЛ. Обработка входящего вызова на АТС производится традиционным образом вплоть до проверки доступности вызываемого терминала. Далее следует этап приема кода вызова. На этом этапе АТС: а) формирует и выдает на встречную АТС в соответствующем сигнальном канале линейный сигнал "ответ абонента", имитируя тем самым получение ответа от вызываемой АЛ и обеспечивая проключение разговорного тракта по всей цепочке АТС, участвующих в соединении, до АЛ вызывающего абонента; б) выдает по сформированному тракту на вызываемую АЛ условный короткий сигнал от генератора ТС 9, воспринимаемый вызывающим абонентом как запрос кода вызова и в) подключает к сформированному тракту свободные каналы приемника МЧ сигналов 12 и устройства РР 20. Этап завершается приемом от вызывающего абонента кода вызова (или истечением выдержки времени 4 сек) и передачей его на УФПСВ. Процедуры формирования ПСВ и дальнейшей обработки вызова аналогичны описанным ранее.

В заключение рассмотрены (фиг. 4... 7) несколько примеров организации абонентских терминалов АТС ПВ. Эти примеры демонстрируют различные возможности, предоставляемые абонентам в зависимости от их потребностей (коллективных и личных), состава и характеристик используемых ОУ.

На фиг. 4 показана простейшая схема параллельного включения в АЛ 5 двух стандартных (т. е. с обычным индукторным вызовом - звонковым или с устройством тонального вызова) ТА 21. Вызов любого из абонентов терминала поступает одновременно на оба ТА и прослушивается всеми абонентами. Персональная окраска звукового сигнала позволяет понять, кому конкретно направлен вызов. Кодированная составляющая ПСВ при этом не используется и не оказывает никакого воздействия, поскольку ее уровень и частота находятся вне диапазона рабочих параметров вызывного устройства ТА. Максимальное число параллельно включаемых ОУ ограничено энергетикой индукторного сигнала АТС.

В схеме фиг.5 также использованы стандартные ОУ - ТА 21 и автоответчики (А/О) 22. При этом с помощью централизованного распределителя вызовов 23 реализована адресация вызовов. Распределитель вызовов включает в себя декодер 24, узел управления (УУ) 25, матрицу 26 и оконечные комплекты (ОК) 27, Декодер 24 содержит фильтр защиты от индукторного сигнала и сигнала набора номера, собственно преобразователь кода "2 из 6" в позиционный и регистр памяти выходного кода. Узел управления 25 формирует сигналы сброса и блокировки декодера и включает в себя датчик состояния АЛ, детектор индукторной составляющей СВ (с фильтром сглаживания огибающей) и схему формирования сигнала сброса. Выходы декодера на фиг.5 обозначены в соответствии с значениями кодов вызова. Оконечный комплект 27 содержит ключ 28, датчик 29 состояния ОУ (с собственным источником питания) и схему ИЛИ 30. Матрица 26 представляет собой коммутационный узел с вертикальными и горизонтальными шинами, в точки пересечения которых могут быть вставлены специальные вставки - диодные перемычки. Предварительной установкой вставок абоненты задают желаемое распределение вызовов на то или иное из используемых ОУ. (Отметим, что более просто, но менее наглядно, схема распределителя вызова 23 может быть выполнена в программируемом микропроцессорном варианте.)
Показанные на фиг.5 вставки в матрице 26 (изображены звездочками) демонстрируют конкретный пример обслуживания абонентской линией небольшого офиса. Поясним этот пример. В офисе 5 абонентов: начальник (код вызова "8") и главный бухгалтер (код вызова "5") со своими личными ТА 21-1 и 21-2 в одном помещении и 3 сотрудника (с кодами вызова "2", "4" и "6"), использующие общий ТА 21-3, в другом помещении. Начальник часто пребывает во 2-м помещении, поэтому его вызов скоммутирован также и на ТА 21-3. Один из сотрудников выполняет функции секретаря, поэтому вызовы без задания кода (с кодом "-") поступают только на ТА 21-3. Под кодом вызова "0" включен служебный автоответчик А/О 22-4 с записанным рекламным сообщением фирмы. Другой автоответчик используется начальником как личный.

В исходном состоянии все ОУ отключены от АЛ ключами 28 ОК 27, декодер 24 сброшен и подготовлен к работе сигналом разрешения с датчика состояния АЛ УУ 25 (при разомкнутом шлейфе АЛ). При поступлении вызова кодированная посылка ПСВ декодируется декодером 24. Декодер активизирует одну из вертикальных шин матрицы 26 и через установленную(ые) вставку(и) - одну (две при вызове начальника) из горизонтальных шин. Сигналом через элемент ИЛИ 30 замыкается ключ 28 соответствующего ОК 27. Вызываемое ОУ подключается к АЛ, индукторный сигнал с его характерной коденцией поступает только на это ОУ. Ответ на вызов со стороны ОУ фиксируется датчиком 29 состояния ОУ и датчиком состояния АЛ УУ 25. Сигналом последнего формируется сигнал сброса декодера и, соответственно, активного сигнала матрицы 26. При этом ключ 28 остается замкнутым на этап разговора сигналом с датчика 29 состояния ОУ. При непоступлении ответа на вызов сигнал сброса декодера формируется детектором УУ 25 (при снятии СВ). При исходящем вызове поднятие трубки ТА фиксируется соответствующим датчиком 29 состояния ОУ. Его сигналом через схему ИЛИ 30 замыкается ключ 28 и ТА занимает АЛ. При этом УУ 25 сигналом датчика состояния АЛ блокирует работу декодера, предотвращая его случайное срабатывание при наборе номера и последующем разговоре.

На фиг.6 показан другой вариант использования распределителя вызовов 23 при включении в него (наряду с стандартным ТА 21) специальных ОУ с персональным вызовом - ТА ПВ 31 с звуковыми вызывными сигналами в виде 3-х музыкальных фрагментов и А/О ПС 32 - коллективного (на 3-х абонентов - всех членов семьи, например) автоответчика персональных сообщений. Оба эти ОУ имеют пятипроводную схему подключения и вызывной сигнал в виде позиционного кода, снимаемого непосредственно с матрицы 26. Вызывное устройство ТА ПВ 31 представляет собой многопрограммный электронный звонок (см., например, [10]), в остальном он не отличается от традиционного ТА.

А/О ПС 32 по своему устройству в основном повторяет известный автоответчик с электронной памятью сообщений [11, рис. 8.17, например]. Отличие заключается в следующем: введена (вместо детектора индукторного сигнала вызова) система сканирования кода вызова; адресное пространство ОЗУ, используемое для считывания и записи исходящих и входящих сообщений, разделено на персональные зоны - почтовые ящики абонентов, каждый из кодов вызова адресует в свой почтовый ящик; введена схема управления отдельными почтовыми ящиками.

В схемах фиг.5 и 6 адресация вызовов обеспечивалась централизованным распределителем вызовов 23. В схеме фиг.7 использованы адресуемые ОУ ПВ, непосредственно сопряженные с АТС ПВ по вызывному сигналу. Здесь 33 - ТА ПВ с вызовом музыкальными фразами, 34 - ТА ПВ с вызовом индукторным сигналом и 35 - А/О ПС, отличающиеся от рассмотренных выше тем, что содержат собственные встроенные распределители (декодеры) вызова. Они включают декодер 24, узел управления 25, оконечный комплект 27 (только для ТА ПВ 33), а также узел установки адреса декодера. СВ АТС в схеме фиг.7 поступает одновременно на все ОУ, но срабатывает (воспринимает вызов) лишь то (или те) ОУ, адресный признак которого соответствует принятому коду вызова.

Источники информации
1. О. Н. Иванова и др. Автоматическая коммутация. - М.: Радио и связь, 1988.

2. Мини-АТС - комфортабельная связь. НПО "Стрела". - СПб., 1996.

3. ЦСК "Квант". Общее описание. ОАО "Московская цифровая телефонная компания". - М., 1997.

4. Электронные цифровые АТС малой емкости "Квант-100", "Квант-200". ОАО "Московская цифровая телефонная компания", М., 1998.

5. ЦСК "Квант". Блок БАЛК. Инструкция по эксплуатации. 000 "Квант-Интерком". - Латвия, Рига, 1998.

6. Т. И. Иванова, Абонентские терминалы и компьютерная телефония. - М.: Эко-трендз, 1999.

7. ЦСК "Квант". ТЭЗ КС8. Техническое описание. 000 "Квант-Интерком". - Латвия, Рига, 1998.

8. ЦСК "Квант". ТЭЗ АК2. Техническое описание. 000 "Квант-Интерком". - Латвия, Рига, 1998.

9. М. Ф. Лутов и др. Квазиэлектронные и электронные АТС. - М.: Радио и связь, 1988.

10. Устройство музыкального синтезатора // Радиолюбитель (Минск), 1992, 3.

11. Ст. Дж. Бигелов. Ремонт телефонов. - М.: БИНОМ, 1996.

Изобретение относится к области автоматической телефонии, в частности, к технике обеспечения персонального вызова конкретного абонента и дистанционного управления оконечными телефонными устройствами. Техническим результатом является создание персональной адресации телефонного вызова. Технический результат достигается тем, что автоматическая телефонная станция с косвенным управлением включает в схеме обслуживания внутристанционных вызовов узел приема номера и узел формирования сигнала вызова, причем узел приема номера выполнен как приемник номера вызываемой абонентской линии и дополнительной цифры - кода вызова, узел формирования сигнала вызова связан с выходом узла приема номера по принятому коду вызова и выполнен как управляемый этим кодом формирователь одного из нескольких сигналов вызова, различных по своей частотно-временной структуре, например, индукторных с различной коденцией, тональных в виде различных музыкальных фраз, кодированных, комбинированных из кодированных и индукторных с различной коденцией. 7 ил.

Автоматическая телефонная станция, имеющая косвенное управление, включающая в схеме обслуживания внутристанционных вызовов узел приема номера и узел формирования сигнала вызова, отличающаяся тем, что узел приема номера выполнен как приемник номера вызываемой абонентской линии и дополнительной цифры-кода вызова, узел формирования сигнала вызова связан с выходом узла приема номера по принятому коду вызова и выполнен как управляемый эти кодом формирователь одного из нескольких сигналов вызова, различных по своей частотно-временной структуре, например, индукторных с различной коденцией, тональных в виде различных музыкальных фраз, кодированных, комбинированных из кодированных и индукторных с различной коденцией.