Funkcje BORSCHT

Siedem kluczowych funkcji wymaganych dla analogowego interfejsu abonenckiego (zasilanie, ochrona, dzwonienie itp.).

Brama Pomiędzy Światem Analogowym i Cyfrowym

Aby podłączyć tradycyjny telefon analogowy do nowoczesnej cyfrowej centrali telefonicznej, wymagany jest wyspecjalizowany interfejs. Ten interfejs, znany jako abonencki zespół liniowy (AZL) lub SLIC (Subscriber Line Interface Card), musi realizować zbiór podstawowych zadań. Zadania te są zbiorczo znane pod akronimem BORSCHT.

BORSCHT opisuje siedem fundamentalnych funkcji niezbędnych do połączenia surowego, nieprzewidywalnego i wysokonapięciowego świata analogowej miedzianej linii abonenckiej z delikatnym, precyzyjnym i niskonapięciowym cyfrowym światem systemu komutacyjnego. Każda litera akronimu reprezentuje jedno kluczowe zadanie, które interfejs musi wykonać.

Dekodowanie Akronimu BORSCHT

  • B

    Battery Feed (Zasilanie)

    Funkcja ta dostarcza niezbędne zasilanie prądem stałym (DC) do aparatu telefonicznego abonenta przez miedzianą parę przewodów. Tradycyjne telefony nie mają własnych zasilaczy; czerpią energię bezpośrednio z centrali. To napięcie DC, w Polsce typowo wynoszące -48V, zasila mikrofon i obwody telefonu.

  • O

    Overvoltage Protection (Ochrona Przeciwprzepięciowa)

    Długie miedziane przewody prowadzące do domu mogą działać jak anteny, zbierając niebezpiecznie wysokie napięcia ze źródeł takich jak wyładowania atmosferyczne czy przypadkowy kontakt z liniami energetycznymi. Ta funkcja chroni wrażliwą, niskonapięciową elektronikę centrali telefonicznej przed zniszczeniem przez takie przepięcia.

  • R

    Ringing (Dzwonienie)

    Aby zasygnalizować połączenie przychodzące, centrala musi wysłać na linię sygnał prądu przemiennego (AC) o wysokim napięciu i niskiej częstotliwości. Ten sygnał dzwonienia, zazwyczaj o napięciu około 75V AC i częstotliwości 25 Hz, jest tym, co napędza elektromechaniczny dzwonek lub elektroniczny sygnalizator w standardowym telefonie.

  • S

    Supervision (Nadzór)

    Funkcja ta monitoruje linię telefoniczną w celu wykrycia jej stanu. Określa, czy telefon jest czy . Gdy podnosisz słuchawkę, przełącznik wewnątrz telefonu zamyka obwód, umożliwiając przepływ prądu zasilania. Centrala nadzoruje linię, wykrywając ten przepływ prądu, co sygnalizuje prośbę o sygnał zgłoszenia lub odebranie połączenia.

  • C

    Coding (Kodowanie)

    To jest serce konwersji analogowo-cyfrowej. Funkcja 'Kodowanie' obsługuje konwersję ciągłego, analogowego sygnału mowy na cyfrowy strumień bitów (używając technik takich jak PCM) i odwrotnie. Jest często realizowana przez dedykowany układ scalony zwany .

  • H

    Hybrid (Rozgałęźnik)

    Linia abonencka jest obwodem 2-przewodowym, co oznacza, że sygnały mowy nadawane i odbierane podróżują po tej samej parze przewodów jednocześnie. Jednakże wewnętrzne obwody cyfrowej centrali są 4-przewodowe, z oddzielnymi ścieżkami do nadawania i odbierania. jest kluczowym komponentem, który dokonuje tej konwersji 2- na 4-przewodową, rozdzielając oba kierunki transmisji i zapobiegając powstawaniu echa głosu mówiącego.

  • T

    Testing (Testowanie)

    Funkcja ta zapewnia niezbędne punkty dostępowe dla centrali telefonicznej do zdalnego testowania linii abonenckiej. Pozwala technikom diagnozować problemy, takie jak zwarcia, przerwy w obwodzie czy doziemienia, bez konieczności fizycznej wizyty u abonenta.

Schemat Abonenckiego Zespołu Liniowego (AZL)

Poniższy diagram pokazuje kompleksowy schemat blokowy pakietu wyposażenia abonenckiego (AZLA 1), który jest fizyczną implementacją interfejsu SLIC zawierającego wszystkie funkcje BORSCHT. Schemat ilustruje rzeczywistą architekturę systemu używanego w centralach telefonicznych.

Schemat blokowy pakietu z wyposażeniem abonenckim

Analiza Elementów Schematu

Sekcja Ochrony i Monitorowania

Po lewej stronie diagramu znajduje się blok Test, który umożliwia zdalne testowanie linii abonenckiej bez zakłócania normalnej pracy. Obok znajduje się Prąd dzwonienia - generator sygnału AC o wysokim napięciu (~75V, 25Hz) wymagany do uruchomienia dzwonka telefonu.

Zabezpieczenie przed Przepięciami

Centralny element schematu to blok "Zabezpieczenie przed przepięciami" z napięciem zasilania 48V. Ten kluczowy moduł realizuje funkcje Battery (B) i Overvoltage protection (O) z akronimu BORSCHT. Zapewnia stałe zasilanie DC dla aparatu abonenta oraz chroni wrażliwą elektronikę centrali przed niebezpiecznymi przepięciami pochodzącymi z linii zewnętrznych.

Funkcje Supervision i Monitoring

Nadzór w centrum schematu realizuje funkcję Supervision (S), monitorując stan linii i wykrywając czy abonent podniósł słuchawkę (off-hook) czy ją odłożył (on-hook). Ten blok generuje "Informacje o stanie łącza", które są przekazywane do systemu sterowania centrali.

Konwersja Analogowo-Cyfrowa

Po prawej stronie schematu znajduje się Rozgałęźnik (Hybrid - H), który konwertuje 2-przewodowy obwód linii abonenckiej na 4-przewodowy system wewnętrzny centrali. Sygnały są następnie kierowane do KODEKA (Coding - C), który realizuje kluczową konwersję sygnałów analogowych mowy na cyfrowe strumienie PCM i odwrotnie.

Filtracja i Przetwarzanie Sygnału

Między Rozgałęźnikiem a KODEKIEM umieszczone są Filtry antyaliasowej polarizacji, które zapobiegają zniekształceniom podczas próbkowania sygnału analogowego. Te filtry dolnoprzepustowe usuwają składowe o częstotliwościach przekraczających połowę częstotliwości próbkowania, zgodnie z twierdzeniem Nyquista.

Połączenie z Polem Komutacyjnym

Na prawym końcu schematu cyfrowe sygnały są przekazywane do "Traktu PCM do pola komutacyjnego" oraz Dekodera. Ten trakt PCM to standardowa magistrala cyfrowa (zwykle 2,048 Mb/s dla systemu E1), która przenosi 32 kanały po 64 kb/s każdy, umożliwiając multipleksowanie wielu rozmów telefonicznych na jednym łączu.

Magistrala Sterująca AZLA 8

Na dole schematu widoczna jest AZLA 8- magistrala sterująca, która łączy wiele jednostek AZLA (typowo 8 lub 16 na jednej karcie). Ta magistrala przenosi sygnały sterujące i synchronizacyjne między poszczególnymi portami abonenciami a centralnym systemem sterowania. Połączenia "Testowanie" i "Dzwonienie" z układu sterowania pokazują, jak centrala może selektywnie kontrolować funkcje każdego portu abonenckiego.

Kluczowe Znaczenie Schematu

Ten diagram przedstawia nie tylko teoretyczne funkcje BORSCHT, ale rzeczywistą implementację sprzętową używaną w centralach telefonicznych. Pokazuje, jak surowy analogowy sygnał z domowego telefonu jest systematycznie przetwarzany, zabezpieczany i konwertowany na precyzyjny cyfrowy strumień danych, gotowy do komutacji w nowoczesnym polu komutacyjnym centrali.