Система передачи цифровых телефонных сигналов

Система передачи цифровых телефонных сигналов

Реферат

 

Использование: в технике телефонной связи для создания многоканальной связи N абонентов по M) частотным каналом (N больше 2 М). Сущность изобретения: система передачи цифровых телефонных сигналов содержит модули абонентской концентрации (МАК), каждый из которых соединен с удаленными абонентскими модулями (УАМ) двухкабельной линией связи, проводные линии связи, выполненные в виде линий кабельного телевидения, N цифровых телефонных аппараторов (ЦТА). При этом блок сопровождения УАМ, соединенный через согласующее устройство (СУ) с линией кабельного телевидения содержит первый и второй сигнальные матричные блоки, приемник синхросигналов, пороговый блок, дешифратор номера канала связи, дешифратор номера телефона ЦТА, первый, второй блоки триггеров управления сбросом, управляющий матричный блок, многоканальный приемник, усилитель формирователь. Блок сопряжения ЦТА, подключенный к другому концу телевизионной кабельной линии через согласующее устройство, содержит приемник синхросигналов, блок выделения частоты кадра, формирователь строба, формирователь резрешающего импульса, блок совпадения, приемник, первый и второй формирователи импульсов, формирователь телефонного сигнала, обнаружитель свободного канала, блок управления, передатчик, первый и второй элементы ИЛИ, сумматор, формирователь номера ЦТА, буферный блок, формирователь кода отбоя. Изобретение позволяет обеспечить выполнение требований по электромагнитной совместимости линий телефонной связи внутри зданий. 6 ил.

Изобретение относится к технике телефонной связи и может быть использовано для создания многоканальной связи.

Известны цифровые телефонные системы, содержащие центральный блок и несколько удаленных станций, объединенных двунаправленными линиями связи и связанных с оконечными абонентскими установками.

Известна также телефонная система, в которую входит множество базовых станций, подключенных к центральной АТС, и множество микротелефонных трубок, каждая группа которых соответствует одной базовой станции, поскольку каждая базовая станция имеет устройство опознавания и приема вызова от АТС для микротелефонных трубок соответствующей группы, а каждая микротелефонная трубка может устанавливать радиосвязь с соответствующей базовой станцией.

Прототипом изобретения является система передачи цифровых телефонных сигналов электронной цифровой автоматической телефонной станции ЭАТС-ЦА.

В здании телефонной станции расположены модули абонентной концентрации (МАК), каждый из которых связан двумя кабельными линиями с удаленными абонентскими модулями (УАМ). Каждый УАМ, расположенный в жилом доме или служебном здании, связан телефонными парами проводов с абонентскими цифровыми телефонными аппаратами (ЦТА). В линиях между МАК и УАМ используется временное уплотнение каналов. УАМ осуществляет прием сигналов от МАК, выделение сигнала синхронизации, распределение информационных сигналов по выходам, соответствующим ЦТА. Смысловое (информационное) значение передаваемых последовательностей нулей и единиц определяется получателем (ЭАТС или ЦТА) и никак не влияет на процесс передачи импульсов в каналах связи.

Недостатком прототипа является использование пространственно разнесенных проводных линий для связи УАМ с каждым ЦТА, так как они относятся к линиям открытого типа и обладают заметными потерями на излучение, спектр же излучаемых сигналов захватывает весь радиовещательный длинноволновый диапазон и достигает низкочастотного края средневолнового диапазона вследствие малой длительности импульсов. Кроме того, большой расход меди.

Цель изобретения обеспечение выполнения требований по электромагнитной совместимости (устранение потерь на излучение) в линиях УАМ-ЦТА.

На фиг. 1 изображена функциональная схема системы передачи цифровых телефонных сигналов; на фиг. 2 пример выполнения триггеров управления и матричных устройств; на фиг. 3 пример выполнения приемника синхросигналов; на фиг. 4 пример выполнения согласующих устройств; на фиг. 5 пример реализации блока управления; на фиг. 6 временные диаграммы, поясняющие процесс передачи телефонных сигналов.

Система передачи цифровых телефонных сигналов содержит блок 1 сопряжения с УАМ 2, который через согласующее устройство 3 соединен с ТУ-кабелем 4. Блок 1 содержит сигнальные матричные блоки 5 и 6, к второму входу первого из них подключен УАМ 2 в режиме передачи, а выход второго из них к входу УАМ 2 в режиме приема сигналов с ЦТА. Вход УАМ 2 кабельной парой соединяют с МАК, находящимся в здании ЭАТС (на фиг. 1 изображен условно стрелкой). Блок 1 сопряжения содержит также последовательно соединенные приемник синхросигналов 7 и пороговый блок 8, выход которого соединен с входами дешифратора 9 номера канала связи и дешифратора 10 номера телефона, выходы которых соответственно через первый и второй блоки 11 и 12 триггеров управления сбросом, вторые входы которых соединены с вторыми выходами дешифратора 9 номера канала связи и дешифратора 10 номера ЦТА соответственно, подключены к соответствующим входам управляющего матричного блока 13, выход которого подключен к первым входам первого и второго сигнальных матричных блоков 5 и 6, выход первого из них подключен к многоканальному передатчику 14, а второй вход второго из них к выходу многоканального приемника 15.

Выход УАМ 2 в режиме приема подключен через усилитель-формирователь 16 к согласующему устройству 3, к другим входам которого подключены входы приемников 7 и 15 и выход передатчика 14. Каждый ЦТА подключен к линии связи УАМ 2 ТУ-кабель 4 через согласующее устройство 17 и блок сопряжения 18, который содержит канал приема и обработки синхросигналов, состоящий из последовательно соединенных приемника синхросигналов 19; блока 20 выделения частоты кадра, формирователя 21 строба, формирователя 22 разрешающего импульса, блока совпадения 23, второй вход которого соединен с выходом приемника синхросигналов 19; перестpаиваемый приемник 24, выход которого через формирователь 25 импульсов и формирователь 26 телефонного сигнала соединяется с ЦТА.

Кроме того, выход приемника 24 через обнаружитель 27 свободного канала связи подключен к входу "конец поиска" блока управления 28 перестраиваемыми синхронно приемником 24 и передатчиком 29. Вход "начало поиска" блока управления 28 через первую схему ИЛИ 30 подключен к выходу блока совпадения 23 и к сигналу "снятие трубки". Второй и третий выходы блока управления 28 соединены соответственно с первыми и вторыми входами сумматора 31, третий вход которого через формирователь 32 номера ЦТА соединен с четвертым выходом блока управления 28. Выход сумматора 31 соединен с входами второй схемы ИЛИ 33 и буферного блока 34, к другому входу которого подключен формирователь 35 кода отбоя. Сигнальный вход передатчика 29 через формирователь импульса 36 подключен к выходу ЦТА. Второй вход схемы ИЛИ 33 подключен к выходу регистра буферного блока 34. Кроме того, входы приемников 19 и 24, выходы передатчика 29 и схемы ИЛИ 33 подключены к соответствующим входам согласующего устройства 17.

Блоки триггеров 11 и 12 (см. фиг. 2) представляют собой наборы триггеров соответственно по числу М каналов связи и количеству N ЦТА, связанных с данным УАМ. Дешифраторы 9 и 10 имеют по две группы выходов. На выходы первых групп проходят коды номера канала связи и номера ЦТА в режиме запроса по сигналу снятия трубки. В режиме отбоя (по сигналу опускания трубки) на выходы вторых групп проходят коды номеров канала связи и ЦТА в режиме отбоя, которые отличаются от кодов в режиме запроса наличием позиций, идентифицирующих режим отбоя. Управляющее матричное устройство 13 представляет собой набор M x N схем И, находящихся на пересечении М шин с первой группы выходов дешифратора 9 и N шин с первой группы выходов с соответствующих ключей 5 mn, 6 mn сигнальных матричных устройств 5 и 6.

Блок управления 28 (см. фиг. 5) представляет собой последовательно соединенные генератор тактовых импульсов ГТИ, первую линию задержки ЛЗ₁, схему И₁, другой вход которой подключен к выходу первого триггера Тр₁, и интегратор, выход которого является первым выходом блока управления. К выходу ГТИ подключены также последовательно соединенные схема И2, другой вход которого подключен к входу "начало поиска", и формирователь синхроимпульсов ФСИ, выход которого является вторым выходом блока управления. К выходу ЛЗ₁ подключены последовательно соединенные схема И₃, другой вход которого также подключен к входу "начало поиска", и вторая линия задержки ЛЗ₂, выход которой является четвертым выходом блока управления. Выход схемы И₁ подключен к последовательно соединенным первому формирователю импульса ФИ₁, второму триггеру ТР, второй вход которого соединен с выходом схемы И₂, и второму формирователю импульса ФИ₂, выход которого является третьим выходом блока управления.

Передача телефонных сигналов осуществляется следующим образом.

На вход УАМ 2 по кабельной паре с МАК приходит групповой сигнал с частотой кадра 32 кГц. Этот же сигнал (см. фиг. 6а) через согласующие устройства 3 и 17 по ТУ-кабельной линии связи 4 поступает на вход приемника-усилителя 19 блока сопряжения с ЦТА. Так как синхроимпульс отличается от сигнальных импульсов по амплитуде, то пороговый блок 20 выделяет кадровые импульсы. Формирователь строба 21 в зависимости от номера ЦТА, присвоенного ему УАМ, вырабатывает строб длиной t_п, (см. фиг. 6, б), который задним фронтом запускает формирователь 22 короткого импульса (см. фиг. 6, в). При наличии в групповом сигнале импульса на позиции данного ЦТА срабатывает блок совпадения 23 и через схему ИЛИ 30 запускает генератор ступенчатого напряжения (ГСН) блока управления 28, (см. фиг. 5 и 6, г), таким образом перестраивая частоту передатчика 29 и приемника 24, т.е. начинается поиск свободного частотного канала связи; приемник 24 и передатчик 29 начинают синхронно дискретно перестраивать свои частоты. На выходе приемника 24 обнаружитель 27, представляющий собой совокупность порогового блока и инвертирующей схемы, выдает "1" при обнаружении свободного канала, т.е. канала, в котором сигнал отсутствует, и останавливает перестройку генератора ступенчатого напряжения блока управления 28.

Генератор тактовых импульсов (ГТИ), длительность которых t_и определяет длительность шага перестройки передатчика и приемника, а также положение временных позиций кодов номеров канала связи и ЦТА, сначала запускает формирователь синхроимпульсов (ФСИ), потом через время t₁-t _лз1 (фиг. 6д) начинает вырабатывать ступенчатое напряжение с помощью интегратора. Еще через время t₂-t_лз2= t_и/2 запускает формирователь 32 кода номера ЦТА. При приходе импульса на вход "конец отбоя" ТР₁ опрокидывается, и на выходе И появляется сигнал, который через формирователь импульса ФИ₁ открывает Тр₂, который закрывается задним фронтом ГТИ, т.е. импульс обнаружения (см. фиг. 6, е) устанавливается во временной позиции конца импульса ГТИ, соответствующего номеру очередного дискрета перестройки ГСН и соответственно передатчика 29 и приемника 24. Этот импульс и определяет код номера канала связи. Суммарный времяимпульсный сигнал (см. фиг. 6, ж) поступает на вход буферного устройства 34, а также через вторую схему ИЛИ 33, согласующие устройства 17 и 3 по ТУ-кабельной линии связи 4 поступает на вход приемника синхросигнала 7, на выходе которого стоит ФНЧ, ослабляющий более короткие импульсы, идущие от МАК по той же ТУ-линии связи.

Приемник 7 работает по принципу асинхронной связи: дешифратор синхрогруппы (см. фиг. 3) срабатывает в момент прихода импульсов синхрогруппы одного абонента, дешифратор синхрогруппы запускает формирователь стробов, соответствующих временным позициям времяимпульсных кодов номеров канала связи и ЦТА. Вследствие этого временной селектор пропускает импульсы кодов только прошедшей синхрогруппы, не пропуская импульсы кодов других ЦТА, связанных с данным УАМ. Пороговое устройство 8 необходимо для предотвращения пропуска и ложного срабатывания. С выхода ПУ 8 времяимпульсный код (см. фиг. 6,ж) проходит на входы дешифраторов 9 и 10 номера канала связи и номера вызова ЦТА соответственно. На выходах этих дешифраторов, соответствующих пришедшим кодам, появится импульс. Триггеры 11n и 12m пропускают эти импульсы на соответствующие входы схем И 13mn управляющего матричного блока 13, на выходе одной из них появляется импульс, открывающий одноименные ключи сигнальных матричных блоков 5 и 6, первый из которых 5mn передает сигнал с выхода УАМ 2' через соответствующий канал передатчика 14, ТУ-кабельную линию связи 4 и приемник 24 к соответствующему ЦТА, а сигнал от ЦТА через передатчик 30, ТУ-кабельную линию связи 4, соответствующий канал приемника 15, ключ 6mn (где m номер канала связи, n номер ПТА) приходит в УАМ 2". Сигнал опускания трубки запускает формирователь 35 кода опускания трубки. С выхода формирователя 35 этот код поступает на С-вход сдвигового регистра буферного блока 34, запускает его и дополняет кодом отбоя. Суммарный кодовый сигнал с позициями опускания трубки с выхода регистра буферного блока 34 проходит на соответствующие выходы дешифраторов 9 и 10, которые соединены с вторыми входами триггеров 11m и 12n, в результате чего эти триггеры сбрасываются и сигнал через соответствующую схему И 13mn закрывает ключи 5mn и 6mn, освобождая m-й частотный канал связи.

Передатчик 29 и приемник 24 построены на транзисторах КТ315 или КТ316 с перестраиваемым варикапом КВ112А в частотно-задающей цепи, емкость которого изменяется дискретно блоком управления 28. Формирователь 32 номера ЦТА представляет собой линию задержки с соответствующими кодовым позициям отводами, соединенными с многовходовым сумматором.

Буферный блок 34 представляет собой сдвиговый регистр, D-вход которого является сигнальным, S-вход входом управления считыванием от формирователя кода отбоя 35. Разрядность регистра соответствует количеству временных позиций кода запроса. Кроме того предусмотрен дополнительный разряд для кода отбоя формирователя 35, который считывается после кода запроса тем же сигналом, который записывается в дополнительный разряд.

Согласующие устройства (см. фиг. 5) могут быть построены на транзисторах КТ315, при этом выходное сопротивление транзисторного каскада согласовано с волновым сопротивлением ТУ-кабеля.

Таким образом, предлагаемая система позволяет за счет использования в качестве линии связи между УАМ и группой ЦТА телекабельной сети обеспечить требования электромагнитной совместимости линий связи внутри зданий, а за счет построения канала синхросигналов для выбора свободного частотного канала уменьшить количество последних, что в свою очередь позволит обеспечить высокое качество разделения канальных сигналов в телекабельной сети.

Формула изобретения

СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ЦИФРОВЫХ ТЕЛЕФОННЫХ СИГНАЛОВ, содержащая модули абонентской концентрации (МАК), каждый из которых соединен с удаленными абонентскими модулями (УАИ) двухкабельной линией связи, проводные линии связи и N цифровых телефонных аппаратов (ЦТА), отличающаяся тем, что проводные линии связи выполнены в виде линий кабельного телевидения, один конец каждой из которой соединен через согласующее устройство (СУ) и блок сопряжения (БС) с соответствующими входами соответствующего УАМ, причем блок сопряжения УАМ (БС УАМ) содержит формирователь синхросигнала, приемник синхросигналов, выход которого подключен ко входам дешифратора номера частного канала приема - передачи и дешифратора номера ЦТА, первые группы выходов которых подключены к первым группам входов соответственно первого и второго блоков триггеров управления, вторые группы входов подключены ко вторым группам выходов соответственно дешифратора номера частотного канала приема передачи и дешифратора номера ЦТА, а выходы первого и второго блоков триггеров управления соединены с соответствующими входами управляющего матричного блока, выходы которого подключены к соответствующим входам управления первого и второго сигнальных матричных блоков, причем информационные входы первого сигнального матричного блока являются входами БС ЦАМ "на передачу", а выходы первого сигнального матричного блока соединены с соответствующими входами многоканального передатчика, при этом выходы второго сигнального матричного блока являются выходами БС УАМ "на прием", а информационные входы второго сигнального матричного блока подключены к выходам многоканального приемника, вход которого, а также вход приемника синхросигналов и выходы многоканального передатчика и формирователя синхросигнала являются соответствующими входами выходами БС УАМ, соединенными с соответствующим СУ, а другой конец линии кабельного телевидения, соединен с объединенными входами выходами соответствующей группы из N согласующих устройств, входы выходы которых через соответствующий блок сопряжения БС ЦТА подключены к соответствующему ЦТА, причем каждый БС ЦТА содержит приемник синхросигналов, выход которого через последовательно соединенные блок выделения частоты кадра, формирователь строба и формирователь разрешающего импульса, выход которого соединен с первым входом блока совпадения, второй вход которого подключен к выходу приемника синхросигналов, а выход блока совпадения соединен с первым входом первой схемы ИЛИ, выход которой подключен к входу "начало поиска" блока управления, вход "конец поиска" которого через обнаружитель свободного канала подключен к первому выходу приемника, второй выход которого через первый формирователь импульсов соединен с входом формирователя телефонного сигнала, при этом первый вход приемника подключен к первому выходу блока управления, соединенного с первым входом передатчика, второй вход которого подключен к выходу второго формирователя импульсов, а второй и третий выходы блока управления соединены с первым и вторым входами сумматора, третий вход которого через формирователь номера ЦТА подключен к четвертому выходу блока управления, а выход сумматора соединен с первыми входами второго элемента ИЛИ и буферного блока, выход которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого, а также выход передатчика, второй вход приемника и вход приемника синхросигналов являются соответствующими входами выходами БС ЦТА, подключенными к СУ, а второй вход буферного блока соединен с выходом формирователя кода, отбоя, вход которого, являющийся входом "сигнала опускания трубки", а также вход второго формирователя импульсов, второй вход первого элемента ИЛИ, являющийся входом сигнала снятия трубки, и выход формирователя телефонных сигналов являются соответствующими входами выходами БС ЦТА для подключения к ЦТА.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6