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:
Systemy Telekomutacji 2
KOD: TS1A610 214
Opracowali: dr inż. Krzysztof Konopko
mgr inż. Grzegorz Kraszewski
Białystok 2010
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,
• przyjęcie rozmowy - podniesienie mikrotelefonu w odpowiedzi na sygnał dzwonienia,
• zakończenie rozmowy - odłożenie mikrotelefonu,
• żądanie dodatkowej obsługi w trakcie rozmowy,
oraz następujące sygnały rejestrowe:
• numer katalogowy abonenta żądanego,
• 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
2
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.
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.
3
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:
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
4
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. Po upływie czasu
temporyzacji (proszę zmierzyć ten czas przy pomocy zegarka) sygnał ciągły zamienia się w
przerywany. Proszę ustawić odpowiednio dużą podstawę czasu w oscyloskopie i zmierzyć czas
trwania sygnału i przerwy między sygnałami. Po upływie kolejnego czasu temporyzacji sygnał
jest zdejmowany z linii. Proszę również ten czas zmierzyć zegarkiem.
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. Czy sygnał zwrotny jest w fazie z sygnałem przychodzącym do
wywoływanego aparatu?
Pomiar amplitudy, częstotliwości i czasu sygnału zajętości.
Aby uzyskać ten sygnał, należy nawiązać połączenie między dwoma aparatami, z których żaden
nie jest 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. Przy pomocy zegarka zmierzyć czas po jakim sygnał zajętości zanika.
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
EXE-REQ-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
5
-
4
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”.
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
A. Jajszczyk „Wstęp do telekomutacji” WNT Warszawa 2004.
S. Haykin „Systemy telekomunikacyjne” WKŁ Warszawa 1998.
„System 12 digital exchange” Electrical Communication vol. 59 No. 1/2 1985.
6