Автоматический телефонный коммутатор¶

Автоматический телефонный коммутатор — это техническое устройство, предназначенное для автоматического установления телефонных соединений между абонентскими линиями без участия оператора. В отличие от ручных телефонных станций, где соединение выполнял телефонист, автоматический коммутатор самостоятельно анализирует набранный номер, находит нужную линию и замыкает цепь.

¶Принцип работы

Основой функционирования автоматического коммутатора является приём и распознавание сигналов набора номера. В ранних моделях использовался декадно-шаговый способ, при котором каждой цифре соответствовало определённое количество импульсов тока (например, цифре «5» — пять разрывов цепи). В более поздних системах применяется тональный набор, где каждая цифра кодируется комбинацией двух частот.

После приёма номера коммутатор выполняет следующие операции:

• проверяет доступность вызываемой линии;
• определяет занятость или свободность абонента;
• формирует сигнал вызова (посылку звонка) или сигнал «занято»;
• при ответе абонента поддерживает соединение до момента отбоя.

¶История развития

¶Ручные станции и первые автоматические системы

До конца XIX века все телефонные соединения выполнялись вручную на коммутаторах с штепсельными гнездами. Оператору приходилось вставлять штекер в гнездо абонента, что ограничивало пропускную способность и требовало большого штата сотрудников.

Первый автоматический телефонный коммутатор был запатентован Алмоном Брауном Строуджером в 1889 году. Легенда гласит, что изобретатель создал устройство из-за недовольства работой телефонистки, которая, будучи женой конкурента, соединяла его звонки с другими абонентами. Коммутатор Строуджера использовал электромеханические шаговые искатели и работал по принципу прямого управления: импульсы набора номера напрямую перемещали искатель по вертикали и горизонтали.

¶Электромеханические системы

В 1910-х годах появились машинные (декадно-шаговые) АТС, где импульсы набора управляли общими регистрами, а соединение выполняли групповые искатели. В СССР первая автоматическая телефонная станция заработала в 1924 году в Кремле, а к 1930-м годам автоматические коммутаторы начали внедряться в крупных городах.

В 1940–1960-х годах широкое распространение получили координатные АТС, использующие многократные координатные соединители. Они были надёжнее шаговых, имели меньше движущихся частей и позволяли обслуживать большее число абонентов. В 1968 году в США были введены электронные АТС с программным управлением, а в 1980-х годах — цифровые коммутаторы, которые преобразуют аналоговый сигнал в цифровой поток и коммутируют его без механических переключений.

¶Классификация

Автоматические телефонные коммутаторы классифицируются по нескольким признакам:

¶Применение

Автоматические коммутаторы лежат в основе телефонной сети общего пользования. Они устанавливаются на городских, сельских и междугородных станциях, обеспечивая связь между любыми абонентами сети. Учрежденческие автоматические телефонные станции (УАТС) используются на предприятиях и в организациях для организации внутренней связи и выхода в городскую сеть через ограниченное число линий.

В современном мире классические коммутаторы постепенно вытесняются IP-АТС и программными коммутаторами (софтсвитчами), которые работают на базе интернет-протокола и не требуют физического замыкания цепей. Однако на многих территориях России и стран СНГ до сих пор эксплуатируются координатные и декадно-шаговые АТС, особенно в сельской местности.

¶Значение

Автоматизация телефонной коммутации позволила:

• увеличить скорость установления соединения с десятков секунд до нескольких секунд;
• полностью исключить человеческий фактор при соединении;
• обеспечить круглосуточную работу сети без перерывов;
• масштабировать телефонные сети до миллионов абонентов.

Изобретение автоматического коммутатора стало одним из ключевых этапов развития телекоммуникаций, подготовив почву для современных цифровых сетей и мобильной связи.

¶Источники

• Боккер П. «Передача данных. Техника связи в вычислительных системах»
• Лившиц Б. С., Мамонтова Н. П. «Развитие электросвязи в России»
• Материалы Музея истории телефона (Санкт-Петербург)
• ГОСТ 19472-88 «Система автоматизированная телефонной связи. Термины и определения»