Украинская государственная
украинская государственная
академия связи им. а.с. попова
МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ АБОНЕНТСКИЙ ТЕРМИНАЛ ISDN
В.А. Балашов, Н.В. Иванов, А.М. Макеев, С.Н. Рябошапченко
Украинская государственная академия связи им. А.С. Попова, Одесса
В Украине быстрыми темпами осуществляется модернизация и расширение телефонной сети на базе современных цифровых станций, поддерживающих ISDN. В ряде городов абонентам цифровых станций уже предоставляются дополнительные услуги. Для полного внедрения ISDN в Украине необходимо решить ряд крупных задач, среди которых – замена парка существующих аналоговых станций на цифровое коммутационное оборудование и обеспечение цифрового абонентского доступа к сети. Наиболее распространенным видом доступа к сети ISDN является доступ на базовой скорости 144 кбит/с с помощью универсального многофункционального терминала ISDN (сокращенно – консоль ISDN).
Разработан лабораторный образец консоли с целью возможности производства на предприятиях Украины этого наиболее массового устройства цифровой телефонной сети. Консоль представляет собой устройство, объединяющее в единой конструкции цифровой телефонный аппарат, устройство сопряжения по стыку RS-232 с ПЭВМ и оборудование U-интерфейса абонентского окончания NTI секций цифрового доступа к ISDN на базовой скорости. Функционирование консоли осуществляется под управлением процессора.
Структурная схема макета консоли приведена на рис. 1.
Основными функциональными блоками макета консоли ISDN являются:
– однокристальный микроконтроллер Intel 87C51 (A3);
– алфавитно-цифровой жидкокристалический дисплей фирмы Hitachi LM-042 (БИС контроллера HD44780) (A6);
– клавиатура;
– БИС цифрового телефонного аппарата MT9092 (A1);
– кодек данных и схема интерфейса RS-232 (A4, А5);
– приемопередатчик U-интерфейса (A2);
– дифференциальная система (ДС) и линейный трансформатор;
– блок питания (БП).
Функции управляющего устройства выполняет микроконтроллер Intel 87C51. Он осуществляет опрос клавиатуры и управление контроллером ЖКИ через параллельные порты ввода-вывода, а управление БИС цифрового телефонного аппарата MT9092 - через синхронный последовательный порт.
Рисунок 1 – Структурная схема ISDN консоли
БИС цифрового телефонного аппарата, кодера данных и приемопередатчика связаны между собой высокоскоростной цифровой шиной ST-BUS. Шина ST-BUS представляет собой синхронную дуплексную последовательную шину со скоростью передачи данных 2048 кбит/с. Шина ST-BUS может быть организована как 32 канала со скоростью передачи 64 кбит/с, или как 64 канала со скоростью 32кбит/с. В данном случае используются только 4 канала шины ST-BUS:
– каналы B1,B2,C - со скоростью передачи 64 кбит/с;
– канал D – 16 кбит/с (для передачи используются только два младших бита канального интервала).
C-канал используется для управления приемопередатчиком и кодером данных. Доступ к информации, передаваемой в канале C, осуществляется через регистр C-канала БИС цифрового телефонного аппарата MT9092.
БИС MT9092 представляет собой многофункциональный цифровой телефонный аппарат с широким набором функций, основные из которых следующие:
– прием и передача речевых сигналов в одном из каналов B1,B2. При этом возможно использование как микротелефонной трубки, так и режима "спикерфон";
– локальная генерация при помощи встроенного цифрового сигнального процессора акустического сигнала вызова абонента с возможностью вывода его на громкоговоритель или, в режиме нового вызова, в микротелефонную трубку;
– генерация (при помощи встроенного цифрового сигнального процессора) и передача в один из двух каналов B1,B2 сигналов внутриполосной сигнализации многочастотным (DТМF) кодом;
– автоматическая регулировка уровней передачи и приема при помощи встроенного цифрового сигнального процессора;
– управление БИС, подключенных к шине ST-BUS посредством С-канала;
– передача данных по D-каналу с использованием пакетов в соответствии с рекомендацией X.25 (протокол HDLC ).
Приемопередатчик U-интерфейса MT8910 осуществляет прием и передачу каналов B1, B2, D шины ST-BUS, а также прием и передачу служебного M-канала по двухпроводной абонентской линии. Сигналы приема и передачи поступают на пассивную согласующую цепь (дифсистему), выполняющую функции согласования и перехода от четырехпроводной схемы к двухпроводной. Двухпроводным выходом ДС подключается к линейному трансформатору, реализующему функции гальванической развязки и выделения напряжения дистанционного питания.
Электропитание консоли осуществляется дистанционно от телефонной станции.
Разработанное программное обеспечение консоли удовлетворяет соответствующим рекомендациям ITU и стандартам ETSI.
В лабораторном макете реализованы следующие основные состояния телефонной консоли и функциональные возможности в соответствии с Рек. Q.931:
– нулевое состояние (0);
– вызов инициализирован – исходящий вызов;
– процесс обслуживания исходящего вызова (набор номера);
– вызов доставлен (ответ станции);
– активное состояние (разговор);
– запрос разъединения (отбой);
– запрос освобождения (отбой);
– подключение режима громкоговорящей связи (ГГС);
– регулировка уровня сигналов в тракте передачи и приема;
– генерация сигналов DTMF;
– индикация цифр набираемого номера.
Основные технические характеристики макета консоли, заложенные при разработке и уточненные в процессе испытаний:
– функции кнопочной клавиатуры лабораторного макета телефонной консоли соответствуют стандартным функциям современных многофункциональных телефонных аппаратов;
– линейный сигнал в лабораторном макете телефонной консоли формируется в коде 2B1Q со скоростью 80 кБод в соответствии с Рек. G.961 (дополнение ІІ);
– в цикле передачи линейного сигнала организован служебный D-канал и информационные каналы В1 и В2;
– В-канал соответствует стандарту ИКМ Рек. G. 711 с А- либо m - законом компандирования;
– для сигналов исходящего вызова, запроса соединения, запроса разъединения телефонная консоль "прозрачна" на канальном уровне;
– при инициировании исходящего вызова (поднятии телефонной трубки) четко слышен сигнал ответа станции;
– разговорные сигналы проходят в обоих направлениях с хорошей разборчивостью, реализованы возможности регулировки громкости и переключения на громкоговорящий режим;
– параметры аналоговых каналов (остаточное затухание, амплитудная и амплитудно-частотная характеристики) соответствуют стандартам;
– уровень линейного сигнала равен 7 дБ;
– потребление тока от источника питания 5 В в различных режимах:
– нулевое состояние 120 мА; активное состояние 180 мА; исходящий вызов 190 мА; обслуживание исходящего вызова 190 мА.
Таким образом, выполненная разработка макета многофункционального абонентского терминала ISDN отвечает рекомендациям ITU и ETSI. В пояснительной записке излагаются результаты разработки и испытаний макета терминала ISDN-
Результаты разработок могут быть использованы для подготовки эскизного проекта на ОКР опытных образцов консоли.
1. Mitel semiconductor. Analog/digital TELECOM components. Issue 11.
2. Mitel semiconductor. Switching & Networking components. Issue 11.
3. Mitel semiconductor. Application. Issue 11
За дополнительной информацией просьба обращаться:
Украина, 65029, г. Одесса, ул. Кузнечная, 1, УГАС им. А.С. Попова,
Научно-исследовательский отдел,
Тел./факс +380 482 261 963
http://www.usat.ukrtel.net
e-mail: usat@usat.ukrtel.net