Автоматическая телефонная станция¶

Автоматическая телефонная станция (АТС) — комплекс технических средств, обеспечивающий автоматическое установление, поддержание и разъединение соединений между абонентами телефонной сети без участия человека-телефонистки. Относится к классу коммутационных устройств и является ключевым элементом проводной и, впоследствии, цифровой телефонии. Основная функция АТС — коммутация абонентских линий и соединительных трактов на время разговора, а также тарификация, учёт и маршрутизация вызовов.

¶История

До конца XIX века соединения на телефонных сетях выполнялись вручную: на ручных телефонных станциях телефонистки физически вставляли штекеры в гнёзда коммутатора. Это ограничивало ёмкость сети, скорость соединения и зависело от человеческого фактора.

Первые автоматические телефонные станции появились в 1890-х годах. В 1891 году американский изобретатель Алмон Строуджер запатентовал декадно-шаговый искатель и систему автоматической коммутации, что положило начало машинной телефонии. Первая в мире автоматическая телефонная станция была введена в эксплуатацию в 1892 году в Ла-Порте (штат Индиана, США).

В России первая автоматическая телефонная станция была установлена в 1893 году в Одессе, а в Москве — в 1904 году. В 1920–1930-е годы в СССР развернулось массовое строительство декадно-шаговых АТС, в том числе по лицензии и собственным разработкам. В 1960-х годах начался переход к координатным станциям, а с 1970–1980-х — к электронным и цифровым системам коммутации.

¶Классификация

АТС классифицируют по нескольким признакам.

По способу коммутации:

• Декадно-шаговые (ДШ) — электромеханические станции, где соединение устанавливается шаговыми искателями; исторически первые массовые системы.
• Координатные — используют многократные координатные соединители (МКС), обеспечивают более высокую надёжность и скорость.
• Квазиэлектронные — управляющая часть на электронных элементах, коммутация — на электромеханических.
• Электронные и цифровые — полностью на полупроводниковой элементной базе, с программным управлением.

По назначению:

• Городские (ГАТС) — обслуживают абонентов города.
• Сельские (САТС) — для сельской местности, часто с малой ёмкостью.
• Учрежденческие (УАТС) — обслуживают организацию или предприятие, обеспечивают внутреннюю связь и выход в городскую сеть.
• Междугородные (МАТС) — коммутируют междугородные и международные каналы.

По ёмкости различают станции малой (до нескольких сотен номеров), средней и большой ёмкости (десятки и сотни тысяч абонентов).

¶Устройство и принцип работы

В общем виде АТС включает следующие подсистемы:

• Абонентские комплекты — интерфейсы подключения абонентских линий, обеспечивающие питание микрофона, приём набора номера и контроль состояния трубки.
• Коммутационное поле — совокупность коммутационных элементов, физически соединяющих входы и выходы.
• Управляющее устройство — принимает и анализирует номер вызываемого абонента, управляет коммутацией, ведёт учёт.
• Система сигнализации — передаёт служебные сигналы (ответ станции, посылка вызова, занято) и взаимодействует с другими станциями.
• Система электропитания — обеспечивает станцию постоянным током с резервированием.

Принцип работы в общем случае таков: абонент снимает трубку, станция фиксирует занятие линии и подаёт сигнал ответа. Абонент набирает номер; управляющее устройство анализирует цифры, определяет направление соединения и через коммутационное поле прокладывает разговорный тракт. По окончании разговора при отбое соединение разрушается, а данные о вызове фиксируются в системе тарификации.

¶Цифровые АТС и современное состояние

С 1970–1980-х годов основой телефонии стали цифровые системы коммутации с программным управлением. Типовая современная АТС строится на принципах цифровой коммутации каналов 64 Кбит/с и управляется специализированным программным обеспечением. Распространение получили стандарты сигнализации ОКС-7, а также протоколы доступа ISDN, а позднее — IP-телефония.

С развитием пакетной передачи данных функции АТС постепенно переходят к программным коммутаторам (softswitch) и IP-УАТС, работающим поверх интернет-протокола. Традиционные аналоговые и цифровые станции канальной коммутации сохраняются в эксплуатации, но постепенно выводятся из обслуживания. В России операторы связи проводят модернизацию сетей с переходом на IP-платформы, при этом абонентские номера и инфраструктура доступа переводятся на новые технологические решения.

¶Значение

Автоматические телефонные станции обеспечили массовость телефонной связи: именно автоматизация коммутации позволила довести число абонентов до сотен миллионов и снизить стоимость соединения. АТС стали основой построения городских, ведомственных и междугородных сетей, а накопленные в них принципы маршрутизации, сигнализации и тарификации во многом перешли в современные телекоммуникационные платформы.

Источники: технические справочники по телефонии и коммутационным системам; материалы по истории телефонной связи; нормативные документы в области связи.