УСТРОЙСТВО ИДЕНТИФИКАЦИИ АБОНЕНТОВ НА АТС ДЕКАДНО-ШАГОВОГО ТИПА

Изобретение относится к электросвязи, а именно к телефонной связи, в частности к устройствам для идентификации тональных сигналов для автоматического определения номера (АОН) телефона вызывающего абонента в коммутируемых каналах сетей передачи информации.
1
Декадно-шаговые автоматизированные телефонные станции (ДШ АТС) включает в себя электромеханический искатель, состоящий из неподвижной части - контактного поля; подвижной части со щетками для создания электрического контакта с нужными ламелями контактного поля и привода для перемещения подвижной части в нужное положение и возврата ее в исходное положение. К ДШ АТС относятся городские АТС-47, АТС-54 и сельские АТС-100/500, при этом искатели, применяемые в АТС имеют емкость поля от 2 до 500 линий и в большинстве случаев коммутируют три провода, из которых два (а и b) служат для передачи разговорных токов, управляющих и акустических сигналов, а третий провод (с или a) -для пробы занятости и блокировки занятых линий. Каждая абонентская линия заканчивается на АТС абонентским комплектом (АК), при этом каждые 100 АК монтируются на одном стативе.
Так как, в практике используют искатели с емкостью поля не более 500 выходов, то для выбора группы устанавливают приборы, называемые групповыми искателями (ГИ), которые одной или нескольких ступеней ГИ выбирают группу приборов следующей ступени искания и отыскивают свободный прибор в выбранной группе, путем использования линейного искателя (ЛИ), обслуживающего требуемую абонентную группу.
ДШ АТС имеет предварительный искатель (ПИ) одну или несколько ступений ГИ и ступень ЛИ. На ступени ПИ вся емкость станции разделяется на к абонентских групп, в каждую из которых включены n абонентских линий.
Контактные поля предыскателей каждой абонентской группы запаралелливаются и в них включаются входы группы приборов 1ГИ. ((Б.С.Гольдштейн Системы коммутации, СПб: БХВ-Санкт-Петербург, 2003, с.47-47)
Т.к. в ДШ АТС одни и те же устройства принимают информацию о номере вызываемого абонента и устанавливают соединение, для их успешной работы требуется, чтобы импульсы и паузы имели фиксированную длительность
Хотя для ДШ АТС характерно низкое качество скользящих контактов, невысокая надежность, высокое электропотребление, они все еще находят широкое применение в России, что делает проблему их модернизации весьма актуальной.
Известны способ и устройства на базе современного цифрового сигнального процессора (ДСП), которые предназначены для посылки сигнала запроса кодограммы АОН (500 Гц) по соединительной телефонной линии на городскую телефонную станцию (ГТС) и дистанционного приема в тональном диапазоне частот информации в двухчастотной тональной системе сигнализации DTMF (Dual-Tone Multifrequency), код "2 из 6", о номере и категории телефона вызывающего абонента методом "безынтервального пакета" (С.Л.Корякин-Черняк. АОН в телефонных аппаратах. Телефонные аппараты от А до Я, кн.2. СПб, Наука и техника, 2003 г. (330 стр.); Абонентское устройство определителя номера телефона УОН-51. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. М., ГУ НПО "СТиС" МВД России, 2001 г.(20 стр.))
Недостатком известных АОН, появившихся на потребительском рынке с 1990 года в виде оконечного абонентского оборудования, являются сравнительно невысокие показатели определения номера вызывающего абонента при ухудшающих параметрах абонентских телефонных линий (неравномерность затухания и перекос АЧХ, индустриальные шумы). Многочастотный широкополосный сигнал, проходя по коммутируемым аналоговым каналам связи, искажается, так как различные частотные составляющие запаздывают на разное время, зависящее от параметров коммутируемого канала связи и частоты исследуемого сигнала. Кроме того их использование не исключает передачи в сеть ложного указания номера вызывающего телефона с целью уклонения от оплаты предоставляемой услуги.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому техническому решению является технологическая схема, используемая, на действующих автоматических телефонных станциях декадно-шагового (АТСДШ) типа для начисления платы за междугородные переговоры на АТС. Используемое устройство состоит из передающего и приемного устройств. (Калинина В.П. и др. Электромонтер городских телефонных станций. Учебное пособие. М., Связь, 1973, СС.255-258).
Передающее устройство устанавливают на городской или районной АТС, приемное устройство - на районной АТС и на междугородней телефонной станции. В состав передающей аппаратуры входят программирующие устройства ПУ-100 и ПУ-1000, общестанционное устройство выдержки времени ОВВ и групповой датчик-ГД.
Пу-100 является общим устройством для сотенной группы абонентов, устанавливается для каждом стативе и предназначено для коммутации 100 проводов АК этой сотни при выдаче кодовых комбинаций цифр, категорий, единиц и десятков номера телефона абонента. В состав ПУ-1000 входят групповой приемник и электронная пульс-пара. ПУ-1000 устанавливается на тысячную группу абонентов, соединяется с каждым ПУ-100 и предназначено для выдачи информации о цифрах сотен, тысяч, индексов станции, начального знака. ОВВ является общим для одного статива 1ГИ, ГД является общестанционным устройством для 5000-й группы абонентов.
1
2
Приемное устройство состоит из накопителя информации, многочастотного приемника кодовых комбинаций КП, генератора сигналов ГН, реле выдержки BBBBH электронной пульс пары. При наборе номера цифра 8, что означает выход на междугороднюю телефонную станцию, 1ГИ устанавливает свои щетки на 8-ю декаду и отыскивает выход к исходящему комплекту заказно-соединительных линий ИКЗСЛ, который в данный момент связан со свободным промежуточным регистром. Набираемый 10-значный номер фиксируется в промежуточном регистре ПР. После окончания фиксации 10 цифр ПР подключается к узлу запроса и приема информации УЗПИ, из которого по проводу а в сторону вызывающего абонента подается плюс и по проводам а и b частотный сигнал. От поступающего по проводу а плюса срабатывает в 1ГИ реле СА и отключает абонентскую линию вызывающего абонента от разговорного тракта. ОВВ осуществляет удержание реле СА. Частотный сигнал 500 Гц УЗПИ проходит по проводам а и b через ПИ, ИКЗСЛ, соединительную линию, контакт СА через ПУ-100 и ПУ-1000 в групповой приемник. В результате создаются цепи для подключения к ПУ-1000 того ПУ, к которому принадлежит вызывающий абонент Информация о срабатывании через ПИ, 1ГИ поступает в УЗПИ, где проверяется и передается в ПИ.
Недостатком данной схемы является возможность осуществления соединения при ложном указателе номера абонента.
Задачей, решаемой автором являлось повышение надежности опознания номера вызывающего абонента и исключения возможности несанкционированного соединения при использовании ложного вызова с использованием АОН, а также расширение функций АТС декадно-шаговова типа таких, как АТС-47, АТС-54.
Указанная задача решалась путем установки на всех стативах 1ГИ АТС ДШ состемы АТС plus совместно с детектором сигналов TDB, который соединен с первыми групповыми искателями АТС и с управляющим модулем первого уровня системы ATE plus через интерфейс.
ATE plus представляет собой аппаратно-программную трехуровневую систему с управлением от компьютеров, совместимых с IBM PC. Общая схема применяемой системы приведена на фиг.1, где введены следующие обозначения: 1 - 1ГИ; 2 - TDB; 3 - блок 1-го уровня; 4 - управляющий модуль; 5 - коммукационные линии; 6 - блок 2-го уровня; 7 - технический супервизор; 8 - супервизор; 9 - модем; 10 - блок 3-го уровня; 11 - сервер; 12 - компьютер NT Сервер; 13 - рабочая станция.
Используемая при этом компьютерная сеть состоит из следующих функционально - ориентированных для каждого уровня системы типов компьютеров:
Уровень 1. Модуль для контроля станции - следит за функционированием оборудования станции и фиксирует информацию о его состоянии. Для сопряжения модуля с оборудованием АТС используются мультиплексоры, которые устанавливаются на основное оборудование АТС и подключаются к соответствующим (в зависимости от типа АТС) точкам съема информации.
Уровень 2. Компьютер-супервизор 8 находится в связи с модулями Уровня 1, получая данные Toll-ticket от них и сохраняя эти данные на своем жестком диске. На объекте, где может находиться несколько АТС, устанавливается один компьютер - супервизор. Технический супервизор 7 выполняет функции технического надзора, обеспечивая диагностику и сигнализацию состояния модулей, а также отдельных приборов АТС и устанавливается на каждой АТС.
Уровень 3. На этом уровне находятся два типа компьютеров: NT Сервер 12 и рабочие станции 13. Эти компьютеры предназначены для контроля состояния всей сети и обеспечения доступа к данным о телефонных разговорах и других соединениях. NT Сервер 12, установленный на телефонном узле, собирает и хранит все учетные данные, накапливаемые на компьютерах Уровня 2.
Детектор TDB 2 подключается к стативу 1ГИ 1, а также АТС при помощи кабеля, через который на него подается питание. В своей работе детекторы управляются расширенными процессорными модулями первого уровня системы ATE plus 4. Соединение TDB с управляющим модулем первого уровня системы ATE plus осуществляют через стандартный интерфейс, например, RS-485, для чего в расширяемый в модуль дополнительно устанавливаются плата интерфейсов RS-485 - МОХА и соответствующее программное обеспечение. Этот интерфейс позволяет организовать последовательное включение блоков TDB в модуль ATE plus, обслуживающий определенную группу стативов.
На Рис.12 представлена блок-схема платы детектора TDB. На рис.3 - блок схема взаимодействия Системы ATE plus и TDB.
Плата детектора содержит:
- Входной блок усилителей, который служит для согласования импедансов и усиления аналоговых сигналов.
- Аналоговое соединительное поле в виде матрицы 20×4 или 20×8 аналоговых ключей, коммутация в которой управляется микропроцессором.
- Блок четырех или восьмиканального декодера, который производит преобразование аналогового сигнала в цифровую форму и передает в модуль DSP для дальнейшей обработки.
- Модуль DSP. Основой модуля являются один или два сигнальных микропроцессора. Модуль производит математический анализ цифрового отображения аналогового сигнала на основе быстрого преобразования Фурье.
- Микропроцессор с памятью для хранения таблицы конфигурации и программы для модуля DSP
- Идентификатор Dallas, который содержит код однозначной идентификации детектора;
- Входной мультиплексор предназначен для коммутации сигналов детектора импульсного набора. Выходные регистры предназначены для управления блокировочными ключами.
- Схемы детекторов импульсного набора DP.
- Схемы электронных блокировочных ключей имеют два варианта исполнения, описанных выше;
- Интерфейс RS-485.
- Источник питания.
- Разъемы для подключения детектора к точкам АТС, подключения питания и для подключения кабелей интерфейса RS-485.
Детектор имеет возможности подключения 20 каналов-источников сигналов АОН или других сигналов (например: R1,5); блокирования, при помощи электронных ключей, любого из подключенных каналов не зависимо от его состояния, однозначной идентификации посредством встроенной микросхемы DALLAS.
Имеется возможность последовательного подключения нескольких детекторов по интерфейсу RS-485 к управляющему модулю первого уровня системы ATE plus;
Основной функцией детектора является детектирование и контроль информации на выходе 1ГИ, детектирование сигнала АОН, сигнала импульсного набора, сигналов многочастотной сигнализации и блокирование исходящего разговорного соединения независимо от его состояния.
К разговорным каналам АТС детектор подключается посредством стандартного двухрядного 64-ех контактного разъема DIN 41612 (К2). К этому же разъему подключается и питание детектора. Входные каналы детектирования акустических сигналов (АОН, R1,5) подключаются к АТС через разделительный конденсатор небольшой емкости, т.е. имеют гальваническую развязку. Параллельно этим каналам через резистор 100 кОм подключены детекторы сигналов импульсного набора. Электронные блокировочные ключи, которыми оснащен детектор, в зависимости от варианта изготовления, замыкают провода "а" и "б" разговорного канала 1 ГИ АТС-ДШ через резистор 200 Ом на - 60В или провод "с" ИШК АТСК через резистор 4 Ом на +60В.
К управляющему модулю ATE plus, детектор подключен через один из двух (K1, K1A) разъемов интерфейса RS-485. Второй разъем интерфейса RS-485 предназначен для последовательного подключения других детекторов TDB к модулю ATE plus. В качестве разъемов интерфейса использованы стандартные шестиконтактные телефонные коннекторы типа RJ11.
Со стороны аналогового интерфейса детектор подключается к АТС в точках указанных в таблице 1.
Таблица 1
Тип АТС
Тип статива АТС
Детектор TDB, разъем К2
входные каналы анализа сигналов АОН
выходные каналы блокировки
точки подключения к АТС
АТСДШ
1ГИ (20 приборов)
«b1» ,,, «b20» исходящий
«а1» ,,, «а20» «b1» ,,, «b20» исходящий
Система с использованием детектора TDB, работает на принципе сравнения информации о номере абонента, определенной системой ATE plus и полученной от детектора по запросу модуля ATE plus.
Модуль ATE plus, при обнаружении набора первой цифры «8» с любого абонентского комплекта из обслуживаемой группы, определяет номер абонента «А», преобразует его номер в полный минимальный код АОН (содержащий все необходимые служебные коды), фиксирует код и дает команду соответствующему детектору TDB на подключение к соответствующему прибору 1ГИ. С этого момента детектор анализирует все сигналы на проводе «Б» данного прибора. При обнаружении сигнала АОН, детектор принимает всю циклическую кодовую информацию, которую передает в модуль по запросу, предварительно дополнив ее кодом идентификации канала с которого она была принята. Модуль принимает информацию АОН в буфер с максимальным размером - 24 кодовых значения. После этого модуль, в соответствии с кодом идентификации канала, сравнивает ранее зафиксированный код АОН абонента «А» с кодом находящимся в буфере.
При несовпадении кодовых комбинации, модуль передает информацию о данном событии и приборах, участвующих в нем, в компьютер технического обслуживания. В зависимости от программного обеспечения, модуль или только фиксирует такие события, или наряду с этим, производит блокирование (сброс) соответствующего канала.
Предлагаемая система позволяет организовать следующее:
- различные условия блокировок разговорного состояния:
- блокировка успешного разговора при неполном наборе или отсутствии номера абонентов;
- блокировка успешного разговора при несоответствии информации в наборе номера;
- блокировка успешного разговора при несоответствии импульсного набора установленным нормам;
- блокировка успешного разговора при несоответствии номера абонента «А» с информацией АОН;
- защиту от несанкционированного доступа к абонентской линии;
- ведение статистики обо всех искажениях информации АОН, абонентских комплектах и исходящих приборов участвующих при этом.