1 Wprowadzenie - Politechnika Białostocka

Politechnika
Białostocka
WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY
KATEDRA TELEKOMUNIKACJI I APARATURY ELEKTRONICZNEJ
Instrukcja do zajęć laboratoryjnych
Temat ćwiczenia: Badanie sygnalizacji w abonenckiej linii analogowej.
Numer ćwiczenia: 3
Laboratorium z przedmiotu:
PODSTAWY TELEKOMUTACJI
KOD: TZ2C100032
Opracowali: dr inż. Krzysztof Konopko
Białystok 2013
1
Wprowadzenie
Sygnalizacją nazywamy proces nadawania, przesyłania i odbioru sygnałów sterujących związanych z
zestawianiem, rozłączaniem i sterowaniem połączeniami. Z punktu widzenia sterowania, sygnalizację
można podzielić na abonencką i międzycentralową. W każdej z nich można wyróżnić sygnalizację
liniową i rejestrową.
Sygnalizacja liniowa to proces związany z przekazywaniem danych o wynikach obserwacji stanu łącza i
zespołów obsługowych, takich jak np. podniesienie, czy odłożenie mikrotelefonu. Sygnalizacja
rejestrowa to proces związany z przekazywaniem danych niezbędnych do zestawienia drogi
połączeniowej, takich jak: dane o numerze abonenta wywołującego.
Ze względu na realizację fizyczną sygnalizację analogową można podzielić na:
•
sygnalizację prądem stałym realizowaną przez przerywanie pętli złożonej z aparatu abonenta, linii
abonenckiej i wyposażenia centrali związanej z tą linią lub zmianą kierunku płynącego w niej prądu.
•
sygnalizację prądem zmiennym realizowaną poprzez przesyłanie sygnałów o określonych
częstotliwościach mieszczących się w paśmie telefonicznym (sygnalizacji w paśmie) lub spoza tego
pasma (sygnalizacja poza pasmem).
Abonent może przesyłać do centrali następujące sygnały liniowe:
•
•
•
•
zapotrzebowanie na obsługę - podniesienie mikrotelefonu w celu wywołania centrali,
•
•
•
numer katalogowy abonenta żądanego,
przyjęcie rozmowy - podniesienie mikrotelefonu w odpowiedzi na sygnał dzwonienia,
zakończenie rozmowy - odłożenie mikrotelefonu,
żądanie dodatkowej obsługi w trakcie rozmowy,
oraz następujące sygnały rejestrowe:
prefiksy usług,
numer usługi.
Abonenckie sygnały liniowe są przesyłane do centrali w sposób stałoprądowy. Sygnał
zapotrzebowania na obsługę oraz sygnał przyjęcia rozmowy są nadawane przez zamkniecie obwodu
prądu stałego w chwili podniesienia mikrotelefonu. Sygnał żądania dodatkowej obsługi w trakcie
rozmowy (przekazanie rozmowy, rozmowa konferencyjna) jest na ogół realizowany przez krótkotrwałą
przerwę obwodu prądu stałego (stuknięcie w widełki) lub przez określony sygnał
wieloczęstotliwościowy. Analogicznie sygnał zakończenia rozmowy to przerwa w obwodzie prądu
stałego w momencie odłożenia mikrotelefonu.
Impulsowy sposób rejestrowej sygnalizacji abonenckiej polega na przekazywaniu kolejnych cyfr przez
generację kolejnych przerw, z częstotliwością 10 Hz, przy współczynniku wypełnienia w Polsce (typ A
tarczy) równym 2, nazywanym stosunkiem czasu przerwy do czasu zwarcia. Na rysunku 1 przedstawiono
wykres prądu w przypadku wyboru przez abonenta dwóch kolejnych cyfr 2 i 3.
100 ms
tp tz
min 800 ms
Rys 1.Wykres prądu dla przypadku dwóch kolejnych cyfr 2 i 3
Impulsowy sposób sygnalizacji rejestrowej jest mało efektywne z powodu stosunkowo długiego czasu
przekazywania numeru, a ponadto sygnał o częstotliwości 10 Hz jest sygnałem z poza pasma
telefonicznego i jako taki nie jest przenoszony przez centrale telefoniczne, co uniemożliwia abonentom
przesyłania między sobą informacji sterujących, potrzebnych dla sterowania niektórymi usługami, i
urządzeniami np. centrale abonenckie, automatyczne sekretarki itp.
2
Wieloczęstotliwościowy sposób przekazywania informacji wybierczych jest wolny od wad sposobu
impulsowego. Dla przekazania informacji w tym systemie przekazywany sygnał jest zawsze złożony z
dwóch sygnałów każdy o innej częstotliwości. Pełna klawiatura wybiercza ma 16 klawiszy, jednak w
najczęściej używana jest 12 klawiszowa.
Częstotliwości odpowiadające każdej cyfrze wchodzą w skład dwóch grup, z których każda składa
się czterech częstotliwości. Stosowany kod nazywa się kodem „2(1/4)”. Częstotliwości obu grup oraz ich
przyporządkowanie poszczególnym cyfrom przedstawiono na rys 2.
1209
1336
1477
1633
697
1
2
3
A
770
4
5
6
B
852
7
8
9
C
941
*
0
#
D
Rys. 2. Klawiatura wybiercza DTMF
Częstotliwości są tak dobrane, aby nie były względem siebie harmoniczne, oraz aby nie występowały w
sygnale mowy.
Dotychczas omówiono sygnały jakie abonent wysyła do systemu, zaś centrala telefoniczna wysyła do
abonenta między innymi następujące sygnały:
•
sygnał zgłoszenia - o częstotliwość od 400-450 Hz i jest nadawany w sposób ciągły do chwili
rozpoczęcia wybierania,
•
sygnał wywołania (prąd dzwonienia) - o częstotliwości 15-25 Hz i napięciu 90-150 V jest wysyłany
przez czas od 0,67 do 1,5 s po czym następuje przerwa o dł od 3 do 5 s
•
zwrotny sygnał wywołania (potwierdzenie sygnału dzwonienia) o częstotliwości od 400 do 450 Hz
jest wysyłany i przerywany tak jak prąd dzwonienia,
•
sygnał zajętości - o częstotliwości od 400 do 450 Hz i jest nadawany w sposób przerywany o czasie
cyklu od 300 do 1100 ms w przypadku zajętości abonenta wywoływanego,
•
sygnał marszrutowania jest nadawany w trakcie zestawiania drogi połączeniowej ma tę samą
częstotliwość co sygnał zgłoszenia, ale jest przerywany w rytmie 50 ms emisji 50 ms ciszy.
2
Cel i zakres ćwiczenia
W ćwiczeniu badana jest analogowa sygnalizacja liniowa i rejestrowa.
3
Sposób wykonania ćwiczenia
3.1 Używane komendy centrali
Do wykonania ćwiczenia będą używane testy ręczne. Testy ręczne wymagają przygotowania „otoczenia”
testowanego modułu komendą
EXE-REQ-MT:
3
EXE-REQ-MT:
EXEC=
,DN=K’numer
;
Parametry:
DN
EXEC
określa linię abonencką, na której zostaną przeprowadzone badania.
informuje, czy linia będzie odizolowana od układów centrali na czas pomiaru. W
przypadku pomiarów parametrów związanych z sygnalizacją abonencką należy podać
parametr EXEC=0. Przy pozostałych pomiarach EXEC może wynosić 1.
Po przygotowaniu centrali do testów można do nich przystąpić. Testy wykonuje się komendą
GO:
GO:
SEQ=
,REPLY=
;
W parametrze:
SEQ
podaje się numer sekwencji poprzednio wydanego rozkazu EXE-REQ-MT podany
przez centralę w odpowiedzi na rozkaz.
Rodzaj pomiaru podaje się w parametrze:
REPLY.
"DPTS" pomiar parametrów sygnalizacji impulsowej, "DKTS" pomiar parametrów
sygnalizacji tonowej (wartości należy podawać w cudzysłowach),
3.2 Przebieg ćwiczenia
Badanie analogowej sygnalizacji liniowej.
Do tego pomiaru używamy multimetru. Proszę zaobserwować, jak zmienia się napięcie stałe w
charakterystycznych chwilach: podniesienie słuchawki przez abonenta wywołującego, podniesienie
słuchawki przez abonenta wywoływanego, odłożenie słuchawki przez abonenta wywołującego, odłożenie
słuchawki przez abonenta wywoływanego. Należy uwzględnić różne możliwe kombinacje, a więc
zmierzyć sygnały zarówno gdy linia pomiarowa występuje jako abonent wywołujący, jak i abonent
wywoływany. Zaobserwować różnicę w sygnalizacji w zależności od tego, który abonent wcześniej
odłoży słuchawkę.
Pomiar amplitudy i częstotliwości sygnału zgłoszenia centrali
Podłączyć oscyloskop do jednej z linii telefonicznych wyprowadzonych na gniazdka na stole
laboratoryjnym. Linia telefoniczna jest torem symetrycznym, a więc nie występuje w niej przewód
"masy". Dlatego chcąc zdejmować oscylogramy sygnałów w linii należy dokonać pomiarów
różnicowych. W tym celu styki "gorące" dwóch kanałów oscyloskopu łączymy do obu przewodów linii,
styki masy pozostawiając niepodłączone. W menu oscyloskopu ustawiamy pomiar różnicowy (CH1 –
CH2). Po podłączeniu oscyloskopu (równolegle z telefonem) można przystąpić do pomiarów parametrów
sygnału zgłoszenia (sygnał ten pojawia się na linii po podniesieniu słuchawki). Należy zmierzyć
amplitudę i częstotliwość sygnału.
Pomiar amplitudy, częstotliwości i czasu trwania prądu dzwonienia.
Aby uzyskać ten sygnał należy z innego aparatu zadzwonić na numer aparatu pomiarowego i nie odbierać
połączenia. Podobnie jak przy poprzednim pomiarze należy zmierzyć częstotliwość i amplitudę, czas
trwania oraz okres powtarzania sygnału.
Pomiar amplitudy, częstotliwości i czasu zwrotnego sygnału dzwonienia.
Aby uzyskać ten sygnał, należy z telefonu pomiarowego zadzwonić na inny numer i nie odbierać
połączenia. Należy zmierzyć częstotliwość i amplitudę w impulsie, czas trwania impulsu, okres
powtarzania impulsów.
Pomiar amplitudy, częstotliwości i czasu sygnału zajętości.
Aby uzyskać ten sygnał, należy nawiązać połączenie między dwoma aparatami, z których żaden nie jest
4
aparatem pomiarowym. Następnie należy odłożyć słuchawki na bok (pozostawiając połączenie) i
zadzwonić na jeden z tych dwóch aparatów z aparatu pomiarowego. Należy zmierzyć amplitudę i
częstotliwość sygnału wewnątrz impulsu, czas trwania impulsu, okres powtarzania impulsów.
Pomiar parametrów sygnału wybierania impulsowego.
Sygnał ten uzyskujemy w czasie wciskania klawiszy aparatu. Należy się przedtem upewnić, że aparat
przełączony jest na wybieranie impulsowe (przełącznik z boku lub od spodu aparatu). Należy
zarejestrować kształt impulsu, czas trwania, powtarzania oraz charakterystyczne napięcia.
Sygnały wybierania tonowego.
Sygnały te są generowane w czasie wciskania przycisków apataru, jeśli ma on ustawione wybieranie
tonowe. Należy zaobserwować kształt przebiegu dla różnych cyfr, zmierzyć maksymalną amplitudę.
Następnie dokonać pomiarów parametrów abonenckiej sygnalizacji rejestrowej za pomocą centrali w tym
celu:
uzyskać połączenie do aparatu pomiarowego z dowolnego aparatu dostępnego na stanowisku
(połączenie powinno być utrzymywane do końca pomiarów) następnie wykonać komendę EXEREQ-MT z parametrem EXEC=0,
ustawić aparat na wybieranie dekadowe, wydać komendę GO z parametrem REPLY=”DPTS”, a
następnie wybierając wielokrotnie (do czasu wyświetlenia raportu) z aparatu pomiarowego dowolny
numer (np. „0”) zmierzyć parametry sygnalizacji impulsowej,
ustawić aparat na wybieranie tonowe, wydać komendę GO z parametrem REPLY=”DKTS” a
następnie wcisnąć i przytrzymać (do czasu wyświetlenia raportu) z aparatu pomiarowego pierwszy
klawisz zmierzyć parametry sygnalizacji wieloczęstotliwościowej, czynność powtórzyć dla
pozostałych klawiszy identyfikując grupy częstotliwości używane w systemie sygnalizacji tonowej,
pomiary powtórzyć kilkakrotnie dla każdej cyfry,
zakończyć pomiary komendą GO z parametrem REPLY=”TERM”.
4
Sprawozdanie z ćwiczenia
Sprawozdanie powinno zawierać:
- opis wykonywanych czynności,
- schematy układów pomiarowych,
- wyniki przeprowadzonych pomiarów,
- przykładowe raporty generowane przez centralę w czasie pomiarów,
Wnioski wynikające z przeprowadzonych badań.
5
Wymagania BHP
W trakcie realizacji programu ćwiczenia należy przestrzegać zasad omówionych we wstępie do ćwiczeń,
zawartych w: „Regulaminie porządkowym w laboratorium” oraz w „Instrukcji obsługi urządzeń
elektronicznych znajdujących się w laboratorium z uwzględnieniem przepisów BHP”. Regulamin i
instrukcja są dostępne w pomieszczeniu laboratoryjnym w widocznym miejscu.
6
Literatura
1. A. Jajszczyk „Wstęp do telekomutacji” WNT Warszawa 2004.
2. W. Kabaciński, M. Żal, "Sieci telekomunikacyjne", WKŁ, Warszawa, 2008.
3. SYSTEM 12 Technologia sieci cyfrowej, Alcatel 1998
(dokumentacja eksploatacyjno-usługowa dostępna w laboratorium).
5