TELEFON İLETİŞİM VE ANAHTARLAMA SİSTEMLERİ Alper 0 TELEFON İLETİŞİM VE ANAHTARL AMA SİSTEMLERİ Alper 1-TELEFON ANAHTARLAMA SİSTEMLERİ 1.1 HABERLEŞMEYE GİRİŞ İnsanlık tarihinin başlaması ile birlikte insanlar birbirleriyle sözlerle ve işaretlerle haberleşmişlerdir.İnsan sesini ulaştıramadığı mesafeye işaretlerle, bu şekilde haber veremiyorsa bizzat giderek haber vermek veya bir vasıtayla haber vermek ihtiyacını duymuştur. Toplum hayatının gelişmesiyle yazılı metinlerle haberleşmeyi sağlayan posta işletmeleri kurulmuştur. Posta işletmeleri alt yapılarını elektronik-haberleşmenin gelişimine göre sürekli geliştirmiş ve bugünkü modern işletmeler haline gelmişlerdir. 1.1.1 TELGRAF VE TELEFONUN KEŞFİ VE İLK UYGULAMALAR Elektriğin keşfi ile uzaktan haberleşmede kullanılması yeni bir çığır açmıştır.Elektrik akımına bağlı mıknatıslanma olayı ve ilk basit rölenin gerçekleştirilmesi ile uzak mesafeye işaret gönderme yolu açılmıştır. İlk olarak anlamlı bir işaret gönderme sistemi MORSE tarafından ortaya konularak 1830 yıllarında demiryolu işletmesinde kullanılmaya başlanmıştır. Sistemin gönderme tarafında hatta gerilim uygulamaya yarayan anahtar (maniple) ve alış tarafında akım geçişini tam olarak duymaya yarayan kulaklık vardı. Her iki taraftaki operatöre kısa uzun işaretlerle ifade edilen harfleri gönderecek ve alacak şekilde morse alfabesinin öğretilmesi ve titizlikle eğitilmeleri gerekiyordu. Çünkü kaçırılan bir sinyal bilginin hatalı olmasına netice veriyordu. Daha sonra alıcı tarafın işaretleri şerit şeklindeki kağıda yazmasını sağlayan sistemin geliştirilmesi ile telgraf (latince tel:uzak, graphe:yazı) ticari amaçlı yaygın haberleşme aracı haline gelmiştir. Maniple Hat Hat Lamba Gönderme Şerite Hoparlör Sistemi Yazıcı Pil Telgrafın basit şeması 1 TELEFON İLETİŞİM VE ANAHTARLAMA SİSTEMLERİ Alper Telgrafın pratik olarak kullanılması yaygınlaşırken artan haberleşme talepleri, uzak mesafeye iletmedeki zorluklar, aynı anda çok sayıda haberleşme isteği, ticari olarak cazip bir iş kolu haline gelmesi, hızlı bir şekilde daha iyi yeni sistemlerin geliştirilmesine ve telgraf şebekesinin kurulmasına zorlayıcı sebepler olmuştur. Fransa'da Emile Boudat 1874'de çoklayıcı sistemleri keşfederek telgrafta uygulanmasını sağladı. Telgraf işaretlerinin uzak mesafelere doğrudan bakır iletkenlerle naklinde karşılaşılan zayıflama, girişim ve gürültü gibi zorlukların etkisini azaltmak için, ilk olarak uzun hatlara röleli tekrarlayıcılar (repetör) kondu. Bu yenilikten sonra tek hattan tek kanallı olarak uzak mesafelerle haberleşme sağlanmış oldu. Telgrafta kazanılan tecrübeler ses nakliyle ilgili araştırmaların yoğunlaşmasına sebep oldu. Elektrik akımındaki titreşimi bir bobindeki mıknatıslanma etkisine bağlı olarak vızıltı şeklinde izleme gerçekleştirildi. Telgrafın keşfinden 40 yıl sonra 1876 Abraham Graham Bell ilk olarak insan sesini elektrik akımındaki değişmeye bağlı olarak iletmeyi gerçekleştirdi. İlk mikrofon , sabit mıknatıstan çekirdek etrafındaki iletken sargı ve manyetik akıyı sese dönüştüren diyaframdan ibaretti. Alıcı ise benzer şekilde dizayn edilmiştir. Endüksiyon akımının bobinden geçmesi ile değişen manyetik kuvvet etkisi ile diyafram sesi tekrarlıyordu. Daha sonra zayıf olan ses iletimini güçlendirmek için besleme bataryası ilave edilmiştir. Böylece uzak mesafeden insan sesiyle haberleşmenin yolu açılarak telefon (tele=uzak, Phone=ses) hizmete girmiştir. Telefonun keşfinden hemen sonra sisteme zil akımı üretecek manyeto sistemi eklenerek diğer tarafı uyaran ilk telefon işaretleşmesi gerçekleştirildi. Daha sonra telefonları irtibatlamak için manuel santrallar kuruldu. Santrallar arası irtibatı sağlayan trank devreleri gerçekleştirildi. Uzak mesafe haberleşmesinde ortaya çıkan zayıflama , gürültü gibi problemleri çözecek tedbirler ve araçlar geliştirildi. DC işaret gönderme zorlukları sebebiyle AC ton üreterek uzak mesafeye işaret gönderilmesi sağlandı. Yoğunlaşan haberleşme talepleri bir hattan çok sayıda bağlantı kurma çalışmalarını arttırdı. Ve 1920 yıllarında çok sayıda frekans kanalı kullanan telgraf taşıyıcı (fransızca couranporteur = akım taşıyıcı) sistemleri geliştirildi. Modülasyon teknikleri kullanılmaya başlandı. 24 kanallı telgraf sistemi tesis edildikten sonra çok büyük bir tasarruf sağlandı. Daha sonra üst mertebede analog çoklayıcı sistemler geliştirildi. 2 TELEFON İLETİŞİM VE ANAHTARLAMA SİSTEMLERİ Alper 1.2. SES VE SES ÖZELLİKLERİ Ses hava zerreciklerinin bir titreşim kaynağının etkisi altında bir noktadan diğer bir noktaya hareketiyle meydana gelir. Temas eden diğer zerrenin etkilenmesi suretiyle yayılır. Yayılmakta olan ses titreşimleri hava moleküllerinin, bir kısmından diğerine doğru iletilmesinde karşılaşılan direnç sebebiyle zayıflar. 20Hz ile 20KHz arasındaki sinyallere ses frekans sinyalleri denir. Normal bir insan kulağı 100 Hz ile 12 KHz arasındaki sinyalleri rahatlıkla duyabilirler. İnsan kulağının işitemiyeceği seviyede olan 20KHz'den büyük seslere ultra ses denir. Kulağın algılama özelliği ile ilgili yapılan çalışmalarda ses gücünün artması ile ses artışının doğrusal olmadığı ve logaritmik olduğu anlaşılmıştır.Haberleşme sistem ve cihazlarının yapısı ve ölçü birimleride bu sebepten logaritmik olarak düzenlenmiştir.Decibel kullanılır. 1.3. SANTRAL VE TELEFON İLE İLGİLİ KAVRAMLAR • End office : Abone hattının bağlandığı santrala end office (uç santral) denir. • Trunk: End office ‘leri (telf. santrallarını) birbirine bağlayan hatta trunk denir • Tandem office : Birden fazla End office ‘i bağlayarak santrallar arası anahtarlama yapan merkezdeki santrala tandem office denir. • Tandem trunk :End Office’ leri tandem santrala bağlayan hatlara tandem trunk denir. 3 TELEFON İLETİŞİM VE ANAHTARLAMA SİSTEMLERİ Alper HABERLEŞME KEŞİF İŞLETMEDE KULLANILAN İŞARETLEŞME DÜNYADA TÜRKİYE’ VE GELİŞMESİNİN VE BAĞLANTI ŞEKİLLERİ İLK TESİS DE TESİS TARİFİ YILI YILI Mors telgrafı Tek hat,tek akım tek ibre ile 1830 İlk çoklayıcı sistem Emil Baudot beşli sistem 1840 Telefonun keşfi İki tel irtibatı ile görüşme 1876 İlk manuel yol verme Zille diğer aboneyi ikaz 1879 1881 İlk ticari manuel santral Aboneden santral operatörüne - santraldan 1879 İstanbul aboneye zille ikaz ve meşgul lambası 1909 İlk otomatik yol verme 5 telli abone telefonundan 4 tel sinyalleşme ve 1889 düzeni Strowger sürücü İlk uzak mesafe telefon Manuel kanal kullanılarak Londra-Paris 1891 Ankara-İst irtibatı arasında 1926 İlk ticari otomatik Abone devresinin durum kontrolü, Pals laPorte santralın tesisi şeklinde adres kodlama, zil,geri tonu........ 1892 İlk döner sellektörlü DC tek hat işaretleşmesi İngiltere 1914 Ankara santralın tesisi DP yazıcı işaretleşmesi 1926 İlk Krosbar santral Santrallar arası otomatik arama ve trank Stockholm işaretleşmesi 1919 İlk analog çoklayıcı 12 kanal K/P sistemlerinin geliştirilmesi 1920 1940 sistemlerin kullanımı Bell NO.1 Krosbar Amerika’da geliştirildi 1938 Uzak mesafede oparatör Operatörler trank üzerinden otomatik arama Philedelphia 1970 otomatik araması ile yaparak irtibat sağlıyorlar 1943 bağlantı Şehirler arası uzak Abone Şehir kodu kullanarak otomatik arama 1960 1976 mesafede otomatik yapıyor. görüşme İlk uydu haberleşmesi ABD de ilk uydu yer bağlantısı 1970 Yer İst.1975 İlk milletlerarası Trank ücretlendirmesi 1965 1979 otomatik görüşme Elektronik santrallar TTE 500A tipi santrallar 1965 Pasin 1983 Yeni işaretleşmelerin R1 ve R2 MF işaretleşmesinin kullanılmaya 1968 1968 kullanılması başlanması Sayısal santrallar Ankara’da Kavaklıdere DMS10 1980 1984 Mobil (araç) telefonu Ankara ve İstanbul Nokia Firması 1986 No.7 işaretleşmesi Ankara DMS 300-ABD arası 12.08.1983 GSM santralı İstanbul,Türkcell-Ericson 24.02.1994 Telefon Haberleşmesinin tarihi gelişme dönemleri 4 TELEFON İLETİŞİM VE ANAHTARLAMA SİSTEMLERİ Alper 1.4. A-B HATTI (Tip-ring Hattı) AB hattı telefon santralı ile telefon makinası arasındaki bağlantıyı sağlayan bir çift hatta denir. Bu hat üzerinde DC besleme akımı , AC zil çaldırma akımı, numara arama sinyalleri, konuşma sinyalleri ve telefon makinasının durumuna göre ücretlendirme işaretleri taşınır. Bu bağlantı fiziksel olarak ya da radyo dalgaları ile sağlanır. Fiziksel bir AB hattı iç şebekede kullanılan 0.4, 0.5, 0.6, 0.9, 1.3 mm çapındaki iletkenlerden oluşabilir. AB hattına bağlanan telefonun santralının göndermiş olduğu çevir sesini ve 12 KHz ücretlendirme sinyalini algılayabilmesi için max zayıflaması -7.75 dB0 olması maksimum bukl (gidiş-dönüş) direnci ise santral tiplerine göre XBar 1500 ohm ,Erikson 1200 ohm ,elektronik santrallerde 1300 ohm olması gerekmektedir. A AB Hattı A Çatalaltı Kontağı B B C -48 V Zil Santral hat Telefon röleleri makinası AB hattı prensip şeması Ahizenin kaldırılmasıyla çatalaltı kontağı üzerinden devre tamamlanır ve santrallardaki hat röleleri çeker .Bu şekildeki telefonun açıldığını anlayan santral numara kaydedici devreyi A-B hattına bağlar. Bunu da çevir sesi ile aboneye duyurur. 5 TELEFON İLETİŞİM VE ANAHTARLAMA SİSTEMLERİ Alper Numara bilgisi santrala iki şekilde gönderilir. 1- Kadran kontağı yada hat transistörü yardımıyla A-B hattı çevrilen numaraya göre açılıp kapanır.Ahize kapalı iken -48V DC besleme vardır.Ahize açılınca besleme gerilimi -12V ile -19V DC olur. Numara bilgisi gönderilirken hat 60 ms açık 40 ms kapalı kalır. Bu bilgiler DP (Dial Pulse) kayıt devresi tarafından değerlendirilir. Çatalaltı Kontağı A A DP B B K Kayıt a Devresi d r a n -48 V Diğer Devreler Santral hat Telefon röleleri makinası 0 40ms -12 60ms -48 3 2 Telefon DP Numara Bilgisi Telefon Kapalı Kapalı Telefon Konuşma Açık Süresi DP numara arama sinyalleri 2- Göndermek için tuşa basılan rakamın değerine göre makina içindeki osilatör tarafından üretilen bir çift sinyal A-B hattına iletilir. Bu frekans santraldeki MF (Multi Frequency) kayıt devresi tarafından değerlendirilir. Abone tuşlara hızlı basarsa numara grubu hızlı gönderilir. Bu özelliği nedeniyle DP aramaya göre üstündür. 6 TELEFON İLETİŞİM VE ANAHTARLAMA SİSTEMLERİ Alper Çatalaltı Kontağı A A MF Kayıt B B Numara Devresi Devresi Diğer Devreler -48 V Santral hat Telefon röleleri makinası 0 -12 V 3 2 -48 V MF Numara Bilgileri Konuşma Süresi Telefon Kapalı Telefon Telefon Açık Kapalı DTMF numara arama sinyalleri 7 TELEFON İLETİŞİM VE ANAHTARLAMA SİSTEMLERİ Alper 1.5 TELEFON MAKİNASININ TANIMI , ÖZELLİKLERİ VE ÇEŞİTLERİ AB hattından gelen elektrik enerjisini yükselterek kulaklığa , mikrofondan alınan elektrik sinyallerini yükselterek AB hattına ileten uzak iki birim arasında görüşme yaptıran cihazdır. Bir telefon makinasının 3 ana prensibi vardır. 1- Çağrılma (Aranma ) durumu 2- Çağırma (Arama ) durumu 3- Konuşma (Görüşme)durumu 1.5.1 TELEFON MAKİNASININ PARÇALARI Bir otomatik telefon makinasına ait parçalar aşağıda belirtilmiştir. 1-Telefon ahizesi a)Kulaklık b)Ağızlık 2-Endüksiyon bobini 3-Zil ve Zil bobini 4-Kadran 5-Çatalaltı kontağı 6-Spiral kordon 7-Köken kordonu 8-Dış koruyucu ve şase 8 TELEFON İLETİŞİM VE ANAHTARLAMA SİSTEMLERİ Alper 1.5.1.1 TELEFON AHİZESİ Mikrofon ve kulaklık kapsüllerini içine alan portatif parçadır. a)KULAKLIK KAPSÜLÜ: Ses bileşimi şeklindeki elektriksel dalgaları sese dönüştüren ve 300-3400 Hz'de verimli çalışan cihazlardır. Elektrik sinyalleri bobin üzerinden geçerken manyetik alan meydana getirir. Bu manyetik alan yumuşak demirin elektromıknatıslanmasına neden olur.Yumuşak demirin elektromıknatıslığı sabit mıknatıs parça tarafından çoğaltılır.Yumuşak demir etrafında oluşan alan şiddetine göre metal diyafram şiddetli yada zayıf bir şekilde çekerek hareket eder. Diyafram hareketiyle titreşen hava molekülleri ses çıkartırlar. Böylece elektrik sinyalleri ses enerjisine çevrilmiş olur. Kulaklığa paralel bağlanan varistör (VDR) yüksek akımlarda düşük direnç gösterip kulaklığı kısa devre yaparak yüksek akımların kulakta şok tesiri yapmasını engeller. Düşük akımlarda ise yüksek direnç göstererek kulaklığı kısa devre etmez. Böylece ses seviyesi dengede kalır. Diyafram Bobin Yumuşak Demir S N Mıknatıs Kulaklık kapsülü iç yapısı 9