WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY KATEDRA TELEKOMUNIKACJI I APARATURY ELEKTRONICZNEJ. Instrukcja do zajęć laboratoryjnych

Transkrypt

1 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: TS1A Opracowali: dr inż. Krzysztof Konopko mgr inż. Grzegorz Kraszewski Białystok 2010

2 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 ms t p t z min 800 ms Rys 1.Wykres prądu dla przypadku dwóch kolejnych cyfr 2 i 3 2

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. 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 A B 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 Hz i jest nadawany w sposób ciągły do chwili rozpoczęcia wybierania, sygnał wywołania (prąd dzwonienia) - o częstotliwości Hz i napięciu 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

4 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

5 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

6 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 A. Jajszczyk Wstęp do telekomutacji WNT Warszawa S. Haykin Systemy telekomunikacyjne WKŁ Warszawa System 12 digital exchange Electrical Communication vol. 59 No. 1/