Сети связи и системы коммутации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики» Кафедра «Сети и системы связи» «Утверждаю» Зав.кафедрой ССС, д.т.н.,профессор ______________ А.В.Росляков «30» августа 2019г. КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ по дисциплине «Сети связи и системы коммутации» для студентов заочного отделения направления подготовки 11.03.02 - Инфокоммуникационные технологии и системы связи профиль подготовки Оптические и проводные сети и системы связи Часть I Обсуждено на заседании кафедры ССС «30» августа 2019г. Протокол №1 2019 г. Содержание Раздел 1 ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ЕСЭ РФ ………………………………. 1.1 Характеристика систем коммутации и сетей связи…………………… 1.2 Принципы построения ЕСЭ РФ………………………………………. 1.3 Принципы построения телефонных сетей электросвязи……………. 1.4 Принципы построения ГТС…………………………………………… 1.5 Принципы построения СТС................................................................... 1.6 Системы нумерации на ЕСЭ РФ.......................................................... 1.7 Системы сигнализации на ТфОП……………………………………… 1.8 Способы передачи линейных сигналов………………………………… 1.9 Принципы построения сигналов маршрутизации…………………….. 1.10 Международные стандартные системы сигнализации....................... Раздел 2 Обобщенная структура ЦСК……………………………………....... 2.1 Основные принципы цифровой коммутации...................................... 2.2 Цифровая передача сигналов.................................................................... 2.3 Импульсно кодовая модуляция........................................................... 2.4 Пространственная коммутация цифровых сигналов.......................... 2.5 Цифровая коммутация с временным разделением................................. 2.6 Комбинированная коммутация В-П-В………………………………..... 2.7 Обобщенная структура ЦСК..................................................................... 2.8 Этапы эволюции ЦСК............................................................................... 2.9 Назначение и архитектура системы EWSD............................................. 2.10 Назначение и архитектура системы Alcatel 1000 S12............................ Раздел 3 Организация эксплуатации и технического обслуживания ЦСК....... 3.1 Общие принципы эксплуатации и технического обслуживания ЦСК. 3.2 Общие характеристики системы ТЭ и ТО ЦСК..................................... 3.3 Уровни ТЭ и ТО ЦСК.......................................................................... 3.4 Содержание основных работ ТЭ и ТО ЦСК........................................... 3.5 Состав работ технической эксплуатации ЦСК....................................... 3.6 Основные принципы ТО ЦСК.................................................................. 3.7 Контроль и диагностика оборудования ЦСК.......................................... 3.8 Базовые принципы языка MML........................................................... Рекомендуемая литература.............................................................................. 3 3 8 10 12 16 17 20 21 22 22 24 24 25 25 27 29 31 34 50 55 71 86 86 87 88 89 89 90 94 94 96 2 РАЗДЕЛ 1 ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ЕСЭ РФ 1.1 Характеристика систем коммутации и сетей связи Английское существительное «communication» переводится как «связь», а «telecommunication» означает средство общения, то есть обмен информацией на расстоянии. Термин «телефония» первоначально употреблялся применительно к системам электросвязи, ориентируясь на передачу речевой информации в реальном масштабе времени. В процессе эволюции телефонная сеть стала составной частью инфраструктуры цифровых телекоммуникаций, в которой речь - лишь один из типов передаваемой информации. Термин «коммутация» (switching) означает «включение/отключение». Сектор стандартизации международного союза электросвязи МСЭ-Т (ITU-T) определил коммутацию, как «соединение одного определенного из множества входов системы с одним определенным из множества ее выходов, организуемое на время, необходимое для обмена информацией между ними». Это определение относится к технологии коммутация каналов. В технологии «коммутация каналов» различают однокоординатную и многокоординатную коммутацию. При однокоординатной коммутации соединительные линии в некоторой системе отделены друг от друга по одному разделительному признаку: время; пространство, частота, комбинация частот. При многокоординатной коммутации используются два и более разделительных признака. Коммутация каналов подразумевает образование непрерывного составного физического канала из последовательно соединенных отдельных канальных участков для прямой передачи данных между узлами. Отдельные каналы соединяются между собой специальной аппаратурой - коммутаторами ( узлы коммутации-УК). При использовании технологии КК выполняются два основных требования: - время установления соединения должно быть существенно меньше сеанса связи; - задержка при передаче информации должна быть минимальной (это«диалоговые сети»). В сети с коммутацией каналов перед передачей данных всегда необходимо выполнить процедуру установления соединения, в процессе которой и создается составной канал между абонентами, для чего в сеть передается адрес вызываемого абонента. Этот адрес проходит через УК и настраивает их на последующую передачу данных. Так как УК, а также соединяющие их каналы, должны обеспечить одновременную передачу данных нескольких абонентских каналов, то в сетях, использующих технологию коммутации каналов, применяют технику мультиплексирования абонентских каналов. В настоящее время используются две техники КК: - техника частотного мультиплексирования (Frequency Division Multiplexing – FDM); 3 - техника мультиплексирования с разделением времени (Time Division Multiplexing - TDM). Коммутация каналов может быть аналоговой и цифровой. При аналоговой коммутации между конечными точками коммутируемого канала сигнал передается в аналоговом виде. При цифровой коммутации соединение устанавливается при помощи определенных операций над цифровыми сигналами. При коммутации пакетов (КП) все передаваемые пользователем сети сообщения разбиваются в исходном узле на сравнительно небольшие части, называемые пакетами. Каждый пакет снабжается заголовком, в котором указывается адресная информация, необходимая для доставки пакета узлу назначения, а также номер пакета, который будет использоваться узлом назначения для сборки сообщения. Пакеты транспортируются в сети как независимые информационные блоки. Коммутаторы пакетной сети отличаются от коммутаторов сети с коммутацией каналов тем, что они имеют внутреннюю буферную память для временного хранения пакетов, если выходной порт коммутатора в момент принятия пакета занят передачей другого пакета. Обе технологии коммутации используются при решении проблемы передачи информации на расстояние, к чему всегда стремилось человечество. Для этого сначала использовались сигнальные костры. Кроме оптической сигнализации применялась и звуковая: деревянные барабаны, выстрелы из ружей и пушек. Позже изобрели голубиную почту и фельдъегерскую связь. Первая попытка создать прибор для передачи звуков на расстояние была предпринята Иоганном Филиппом Рейсом в 1861 г. Именно он ввел термин «телефон» и наглядно продемонстрировал возможность переносить тональные сигналы на расстояние с помощью электрического тока. Однако, его разработка не получила широкого распространения из-за технического несовершенства. 15 лет спустя, 14 февраля 1876 г. Александр Грехем Белл зарегистрировал патент «Усовершенствования в телеграфии». В 1878 г. был изобретен стержневой угольный микрофон. В США в г. Нью–Хевен (Коннектикут), начала действовать первая телефонная станция. Это был ручной коммутатор, который стоил 28,5 долларов и обслуживал 21 абонента. Через 12 лет общее количество телефонов в США достигало 233 тысячи. Не остались в стороне от изобретений в области телефонии и русские инженеры и техники: П.М.Голубицкий усовершенствовал микрофон с угольным порошком, предложил способ питания микрофонов от центральной батареи и ввел в схему телефонного аппарата конденсатор для разделения цепей переменного и постоянного тока. В 1882 г. в Москве была построена первая телефонная станция. В нее было включено всего лишь 26 телефонных аппаратов. 1 апреля 1886 г. в Киеве была введена в эксплуатацию первая станция на 60 номеров, смонтированная Главным управлением почт и телеграфа. Уже к 1890 г. в 95 городах России действовали телефонные станции. В 1887 г. инженер К.М. Мостицкий разработал АТС малой емкости. 4 Алман Строуджер изобрел автоматический телефонный коммутатор декадно-шагового типа, емкостью 99 абонентов. Он также запатентовал это изобретение на имя основанной им же в 1892 г. компании Strowger Automatic Telephone Exchange Company. В 1892 г. в г. Лапорт (США) была построена первая АТС, в которой в качестве коммутационных приборов использовались искатели - подъемновращательные движения щеток, декадно-шаговые искатели (ДШИ). АТС с ДШИ получили развитие в станциях машинной системы, где использовались искатели на 300-500 линий. В 1896 г. Строуджер изобрел телефонный аппарат с дисковым номеронабирателем. До 1906 г. телефонные сети были 100% ручные. Начиная с примитивных устройств, коммутационная техника развивалась быстрыми темпами. И уже в 1916 г. центральная московская телефонная сеть имела емкость 60 000 номеров. Следующим шагом в развитии коммутационной техники стало создание АТС, где в качестве коммутационных приборов использовались многократные координатные соединители (МКС): АТСК, АТСК-У, АТСК-100/2000, АТСК50/200. Для управления соединениями применялись общие релейные устройства: маркеры и регистры. Поэтому АТС данного типа называются системами коммутации с косвенным или регистровым управлением. ДШ АТС являются системами коммутации с непосредственным управлением, так как импульсы набора номера с телефонного аппарата абонента поступают непосредственно в соответствующие коммутационные приборы станции. 1960 -1965 г. в США появились первые квазиэлектронные АТС (КЭ АТС), в которых коммутация разговорного тракта осуществлялась быстродействующими электромеханическими преобразователями (герконами, ферридами и построенными на них соединителями), а устройства управления были выполнены на основе электронных устройств. Управляющие устройства в станциях данного типа представляли собой специализированные электронные управляющие машины (ЭУМ). То есть КЭ АТС являются станциями с программным управлением. На телефонных сетях России использовались следующие системы данного типа: КЭ АТС «Квант», КЭ АМТС «Кварц», КЭ АТС «Исток». Перечисленные системы коммутации являются аналоговыми, так как в их коммутационном поле выполняется только пространственная коммутация аналоговых сигналов. Широкого развития КЭ АТС не получили, т.к. в 80-е гг. ХХ века появились ЦСП и ЦСК, что позволило осуществить передачу телефонных сигналов в цифровом виде. В 1970 г. в Ланьоне (Франция) была установлена первая цифровая АТС, являвшаяся европейской разработкой (Е10). В настоящее время на телефонных сетях России действуют следующие ЦСК: EWSD, Alcatel 1000S12, 5ESS, SI-2000, АЛС, АХЕ-10 и т.д. Существенным преимуществом цифровых систем коммутации (ЦСК) перед аналоговыми является возможность передавать, коммутировать и обрабатывать 5 электрические сигналы различных видов связи (телефонные, телеграфные, передачи данных и т.д.) одним и тем же цифровым способом. Таким образом, эволюцию систем коммутации можно представить структурной схемой, показанной на рис. 1.1. Рис. 1.1 - Эволюция систем коммутации Сеть электросвязи (ЭС) - представляет собой совокупность технических средств, предназначенных для передачи/приёма одного или нескольких видов сообщений: телефонных, телеграфных, факсимильных, данных и других видов документальных сообщений, включая обмен информацией между ЭВМ, телевизионное, звуковое и иные виды радио- и проводного вещания. В настоящее время в сетях электросвязи используются три среды передачи: - медный (металлический) кабель, по которому сигнал передается при помощи электрического тока; - радиоэфир: сигнал передается в виде электромагнитной волны; - оптоволоконный кабель: сигнал передается в виде оптической (световой) волны. Простейшие схемы сетей связи между пользователями показаны на рис.1.2 рис.1.4. Недостатком схемы, представленной на рис. 1.2, является возможность связи только двух пользователей через одну среду передачи. Рис.1.2 - Схема сети связи при соединении двух пользователей Этот недостаток устранили системы передачи (системы уплотнения), позволившие разделить общий ресурс среды передачи(частоту, время, пространство) между несколькими пользователями. 6 Рис. 1.3 - Схема сети связи при соединении нескольких пользователей Главный недостаток такой схемы - необходимость создания большого числа каналов связи в среде передачи. Например, необходимое число каналов для связи между любой парой пользователей в соответствии с формулой: V= N·(N-1)/2 , (1.1) где N - число пользователей сети электросвязи, при N= 100 составит 4950 каналов. Этот недостаток позволило преодолеть создание систем коммутации, которые дали возможность использовать ресурсы среды передачи для связи двух пользователей только в течение сеанса связи. В остальное время данный ресурс может использоваться другими пользователями. Рис. 1.4 - Схема сети для коммутируемой связи нескольких пользователей Таким образом, сеть связи можно представить в виде следующей условной схемы: Сеть связи = среда передачи(СрП) + системы передачи(СП) + + системы коммутации (СК). 7 1.2 Принципы построения ЕСЭ РФ Классификация сетей, входящих в состав единой сети электросвязи Российской Федерации (ЕСЭ РФ), приведена на рис. 1.5. Рис. 1.5 - Классификация сетей, входящих в состав ЕСЭ РФ Классификация сетей по категориям: - сети общего пользования предоставляют услуги без ограничения любым пользователям; - сети ограниченного пользования: а) технологические сети (ведомственные, корпоративные сети); б) сети специального назначения (для управления, нужд обороны, нужд МЧС); в) выделенные сети связи (не имеют выхода на сеть связи общего пользования). Классификация сетей по функциональным признакам (рис. 1.6): - транспортные сети; - сети доступа. Транспортные сеть связи обеспечивает передачу информации в едином виде и включает в себя междугородную(магистральную) и зоновые(региональные) сети связи. 8 Рис. 1.6 - Разделение сетей по функциональному назначению Сеть доступа обеспечивает унифицированное подключение различных абонентских терминалов к единой транспортной сети и состоит из абонентских линий (на металлических или оптических кабелях или радиоканалах) с подключенными к ним абонентскими оконечными устройствами местных станций коммутации, соединяющих их линий передачи и линий передачи к узлам транспортной сети. Сеть доступа является местной сетью. По территориальному признаку и назначению первичные и вторичные сети подразделяются на магистральную (междугородную - для вторичных сетей), внутризоновые (зоновые) и местные сети, а также международные сети. Магистральные, внутризоновые и часть местных цифровых наложенных первичных сетей являются основой транспортной цифровой сети связи РФ. Местные и первичные сети на участке «местный узел - оконечное устройство» являются сетью доступа (рис. 1.7). Рис. 1.7 - Транспортная сеть и сеть доступа на ЕСЭ РФ 9 1.3 Принципы построения телефонных сетей электросвязи Существующая структура единой сети электросвязи Российской Федерации (ЕСЭ РФ) определяется системными решениями, принятыми в руководящих документах ЕАСС (единая автоматическая сеть связи) бывшего СССР и является многоуровневой: - 1 уровень - первичная сеть, которая состоит из узлов коммутации и линий передач и выполняет роль транспортного механизма по передаче любых видов сообщений в виде однотипных электрических, оптических или радиосигналов; - 2 уровень - вторичные сети, построенные на основе ресурсов первичной сети и по способам коммутации, делятся на сети с коммутацией каналов (КК) и коммутацией пакетов (КП), причём каналы передачи могут быть коммутируемые и некоммутируемые; - 3 уровень – сети, организованные на базе вторичных сетей системы ЭС. В настоящее время действует семь систем электросвязи (ЭС): 1) телефонная; 2) телеграфная; 3) факсимильная; 4) передача газет; 5) передача данных; 6) распределение программ звукового вещания; 7) распределение программ телевизионного вещания. Начиная с 1993 года происходит интеграция этих систем ЭС в общегосударственную единую цифровую сеть с интеграцией служб ЦСИС (ISDN). Кроме сети ISDN существует IP-сеть, то есть сеть на базе Internetпротокола, и начат переход к сетям следующего поколения ССП (NGN-Next Generation Network). Телефонная сеть РФ построена по зоновому принципу. В настоящее время организованы 72 зоны, в каждой из которых действует, как минимум одна АМТС (автоматическая междугородняя телефонная станция). В настоящее время АМТС идентифицируется, как ЗТУ (зоновый транзитный узел). Предполагается организовать 128 географических зон. На рис.1.8 показана структура телефонной сети РФ (ТфОП). 10 ЗТУ-зоновый транзитный узел ТМнУС – транзитный международный узел связи; ТМгУС – транзитный междугородный узел связи; ГТС – городская телефонная сеть; ЦС – центральная станция сельской телефонной сети (СТС); ОС – оконечная станция СТС; УВС – узел входящей связи; РАТС – районная автоматическая телефонная станция. Рис. 1.8 - Структура телефонной сети Российской Федерации Каждая РАТС городской телефонной сети или ЦС сельской телефонной сети связана с ЗТУ пучками заказно-соединительных линий (ЗСЛ) и соединительными линиями междугородными (СЛМ ). а) для ГТС б) для СТС Рис.1.9 - Организация связи с ЗТУ В соответствии с представленным рис. 1.8 на ЕСЭ РФ можно выделить следующие уровни телефонных сетей: - 1 уровень - российский фрагмент международной сети. Представляет собой совокупность ТМнУС, связанных между собой международными каналами; - 2 уровень - национальная сеть (федеральная или междугородная),представляющая собой сеть ТМгУС и включенных в них ЗТУ, связанных 11 междугородными каналами. Национальная сеть связи РФ относится к 7-ой зоне всемирной нумерации (к этой же зоне относится Казахстан); - 3 уровень - внутризоновые сети (72 зоны) в пределах отдельной зоны семизначной нумерации. Используются для соединения местных телефонных сетей в пределах отдельной зоны семизначной нумерации. Внутризоновая сеть не имеет узлов коммутации, так как УК входят в состав ГТС или СТС. Внутризоновая сеть содержит только каналы передачи, то есть линии связи и системы передачи (аппаратуру уплотнения). - 4 уровень - местные телефонные сети (ГТС, СТС, ведомственные сети и т.д.). Сети подвижной связи могут включаться в ЕСЭ РФ как на междугородном (федеральном), так и на местном уровне. 1.4 Принципы построения ГТС ГТС - совокупность линейных и станционных сооружений, с помощью которых обеспечивается телефонная связь на территории данного города. Основными структурами построения ГТС являются: 1.Нерайонированная ГТС - это сеть, имеющая одну АТС, к которой подключаются абонентские линии (АЛ). Основным недостаток такого способа построения ГТС является большая протяженность АЛ (дорого) и большое затухание в абонентских линиях (АЛ). Рис.1.10 - Принцип построения нерайонированной ГТС При емкости сети больше 8 тысяч номеров переходят на районированное построение ГТС. Однако, если в качестве АТС нерайонированной сети используется ЦСК, то емкость такой сети может определяться производительностью управляющего комплекса конкретной ЦСК. 2. Районированная ГТС. В этом случае территория города разбивается на несколько районов, в каждом из которых устанавливается своя АТС. Соединение осуществляется по принципу «каждая с каждой». 12 Рис. 1.11- Принцип построения районированной ГТС Нумерация на сети пятизначная: «ахххх», где «а» - индекс РАТС. Максимальная емкость такой сети при использовании аналоговых систем коммутации 80 тысяч номеров, так как абоненты каждой РАТС имеют выход к ЗТУ и УСС. Основное достоинство такой структуры : наличие только одного участка в тракте межстанционной связи (МСС), что упрощает передачу управляющих и линейных сигналов и улучшает показатели надежности сети. Основной недостаток: при большом числе РАТС появляется много межстанционных пучков с низким использованием, что ведет к удорожанию стоимости линейных сооружений (затраты на линейные сооружения могут достигнуть 40 - 50% от общей стоимости сооружений ГТС). Большое число мелких пучков МСС приводит к снижению их использования. 3. Сети с УВС (узел входящей связи). С ростом емкости ГТС стали создавать узловые районы. Территория города стала разбиваться на узловые районы. Связь между РАТС одного узлового района осуществляется по принципу «каждая с каждой», а с РАТС других узловых районов через соответствующий УВС. Предельная емкость УР (узлового района) при использовании аналогового координатного оборудования УВС- 200 тысяч номеров. Нумерация на сети шестизначная: 1-ая цифра номера соответствует номеру УВС, 1-ая и 2-ая цифра номера – коду РАТС. Рис.1.12 - Принцип построения ГТС с УВС 13 Достоинство такой структуры: укрупнение пучков МСС, что ведет к повышению использования соединительных линий. Соответственно сеть становится более экономичной. Недостаток: появление в тракте между абонентами дополнительного участка, что может привести к дополнительным потерям сообщений и снижению качества обслуживания. 4. Сеть с УВС и с УИС (узел исходящей связи). При построении сетей такой структуры территория города делится на зоны. Каждая зона может включать до 10 узловых районов емкостью 100 тысяч номеров каждый. Нумерация на сети может использоваться комбинированная: шести и семизначная или полностью семизначная. При семизначной нумерации: 1-ая цифра определяет выход к соответствующей зоне – миллионной группе абонентов; 2-ая цифра – выход к узловому району выбранной группы; 3-я цифра – выход к РАТС, куда включена линия требуемого абонента. Код РАТС стал трехзначным. Рис.1.13 - Принцип построения сети с УВС и УИС Основные достоинства и недостатки такой структуры аналогичны сетям с УВС. Рассмотренные выше структуры ГТС связаны с аналоговыми системами коммутации. С появлением на сетях цифровых систем коммутации структура ГТС стала изменяться. Основными стратегиями цифровизации ГТС стали: 1) стратегия «наложения» - состоящая в том, что цифровая телефонная сеть как бы накладывается на существующую аналоговую телефонную сеть, то есть вновь вводимые цифровые АТС какое-то время продолжают действовать наряду с аналоговыми станциями сети; 2) «островная» стратегия - предусматривает внедрение ЦСК в некоторых районах города, территориально неохваченных аналоговой телефонной сетью; 3) «прагматическая» стратегия - предусматривает эксплуатацию аналогового оборудования на сети более длительные сроки, а замена на цифровое оборудование производится только тогда, когда это требуется по техническим или экономическим причинам. 14 Основной стратегией цифровизации ГТС средней и большой емкости стало создание «наложенных» аналогово-цифровых сетей, где в качестве транспортных сетей создаются кольцевые структуры с использованием ВОЛС. Как правило, данные цифровые кольца работают с использованием ЦСП SDH (синхронная цифровая иерархия). Подключение аналоговых станций к цифровому SDH-кольцу может осуществляться непосредственно через мультиплексор ввода-вывода (МВВ) - STM (синхронный транспортный модуль) или через какую-то цифровую станцию, которая будет выполнять функции ОПТС (опорно-транзитной станции). Чаще всего к цифровой ОПТС подключается УВС. Пример структуры «наложенной» аналогово-цифровой ГТС показан на рис. 1.14. ЦСК позволили интенсивно телефонизировать городские и сельские населенные пункты. С появлением сетей подвижной связи, абоненты которых используют нумерацию не только федеральной сети, но и ГТС, возникла необходимость перехода ГТС средней емкости с шестизначной на семизначную нумерацию. В этом случае функции УВС и УИС стал совмещать цифровой узел коммутации (УК), так называемый цифровой УИВС- это одна или несколько ЦАТС, перешедших при этом в ранг ОПТС. Примером «наложенной» сети является Самарская ГТС, где с переходом на семизначную нумерацию было создано 3 миллионные зоны: 2; 3; 9. В каждой зоне устанавливается УИВС): УИВС- 9 и УИВС- 2 (ЦСК типа EWSD), УИВС - 3 (ЦСК типа AXE -10). Рис. 1.14 - Структура транспортной сети аналогово-цифровой ГТС 15 Существующие в настоящее время сети связи общего пользования (ССОП), к которым относятся ТфОП с коммутацией каналов и СПД , использующие технологию коммутации пакетов, не отвечают возросшим требованиям потребителей в услугах связи, т.е. являются сдерживающим фактором на пути внедрения новых инфокоммуникационных услуг, интенсивный рост объёмов которых может негативно сказаться на показателях качества обслуживания вызовов и базовых услуг существующих сетей связи. Эти причины привели к разработке концепций сети связи следующего поколения NGN (Next Generation Network). Такая сеть связи должна обеспечивать предоставление неограниченного набора услуг с гибкими возможностями по их управлению и созданию новых услуг за счет унификации сетевых решений. Потенциально NGN должны объединить существующие сети связи: ТфОП, СПД, ССПС (сухопутная сеть подвижной связи). То есть NGN поддерживают как уже существующее, так и новое оконечное оборудование, включая аналоговые телефонные аппараты, факсимильные аппараты, оборудование ЦСИС, сотовые телефоны различных стандартов, терминалы телефонии по IP-протоколу (SIP и H.323), кабельные модемы и т.д. 1.5 Принцип построения СТС СТС предназначены для обеспечения телефонной связью жителей сельских районов соответствующих географических зон. Основные структуры СТС представлены на рис. 1.15. ЦС – центральная станция; ОС – оконечная станция; УС – узловая станция; УСП (ЦС) – узел сельской пригородной связи; ЗТУ – зоновый транзитный узел; ГТС – городская телефонная сеть; Рис. 1.15 - Принципы построения СТС 16 При комбинированной структуре СТС (КТС) функцию центральной станции выполняет УСП (узел сельско-пригородной связи), организованный на одной из РАТС ГТС. Автоматическая междугородняя связь абонентам СТС может предоставляться либо через УСП непосредственно, либо через РАТС, на которой организован УСП. Нумерация на СТС- пятизначная. Она может быть открытой или закрытой. При открытой нумерации абонент для внутристанционных соединений использует сокращенный трех- или четырехзначный номер, а для связи с абонентами других станций СТС набирает 5 цифр абонентского номера. При закрытой (единой) нумерации абонент СТС всегда набирает одинаковое количество (пять) цифр номера. 1.6 Системы нумерации на ЕСЭ РФ Номер - это десятичное число, последовательность цифр в котором определена специальным планом. План - это формат и структура номеров, используемых в данном плане. Различают международный план нумерации и национальный план нумерации. Под национальным планом нумерации понимается реализация международного плана в конкретной стране, группе стран, глобальной службе или сети. Международным планом нумерации каждой конкретной стране или группе стран, глобальной службе или сети присвоен код, называемый кодом страны. Например, для Мексики выделен код 152, для Финляндии – 358, США, Канаде и ещё группе стран Центральной Америки присвоен общий код «1».Код 881 назначен МСЭ-Т для глобальных систем подвижной спутниковой связи. Главным принципом построения международного плана нумерации является зоновый принцип. Третья Пленарная Ассамблея МККТТ(1964г.) приняла план построения мировой нумерации и распределение кодов между странами. Весь мир был разбит по географическому принципу на 9 зон, отличающихся значением первого знака в коде страны: 1зона стран Северной и Центральной Америки; 2зона стран Африки; 3 и 4 - зона стран Европы и бассейна Средиземного моря; 5- зона стран Южной Америки; 6- зона стран Австралии и Океании; 7- зона России и Казахстана 8- зона стран Азии и Дальнего Востока 9- зона стран Азии и Ближнего Востока. Национальная нумерация РФ так же построена по зоновому принципу. Каждой зоне нумерации назначается свой трехзначный код. В плане нумерации РФ используется понятие географической и негеографической зон. Географическая зона организуется на территории субъекта РФ и ей присваивается код ABC. Каждая зона, имеющая код АВС, использует единую семизначную нумерацию (в Самаре код АВС-846). Каждая стотысячная группа номеров зоны имеет код ab. Таких кодов 80 (0 и 8 в качестве «a» не используются). 17 Негеографическая зона нумерации организуется на базе сети или услуги и ей присваивается код DEF (сухопутные сети подвижной связи -ССПС, корпоративные сети, услуги, предоставляемые интеллектуальными сетями. Структура номера для географических зон приведена на рис. 1.16, а структура национального плана нумерации РФ имеет вид, приведенный на рис.1.17. Рис. 1.16 - Структура нумерации для географических зон Рис. 1.17 - Структура национального плана нумерации РФ В коде географической зоны нумерации АВС в соответствии с принятым в 1999 г. новым планом нумерации седьмой зоны всемирной нумерации в качестве «А» будут использоваться цифры «3», «4», «8». Использование в качестве «А» цифр «0», «1», «2» не допускается. Зоновый номер абонента, как правило, содержит семь знаков. При семизначной нумерации на местных сетях зоновый номер совпадает с абонентским номером. Для образования зонового номера абонента местной телефонной сети центра субъекта РФ при пятизначной нумерации в качестве «ab» используются цифры 22, при шестизначной нумерации в качестве «a» используется цифра 2. В понятие нумерации входит «префикс». Префикс - это десятичное число, состоящее из одной или нескольких цифр, позволяющее выбрать различные фор18 маты номеров сети и/или служб. Префиксы разделяются на международные, межзоновые (национальные) и местные. Все абоненты местной сети должны иметь одинаковый по значности номер. В настоящее время в качестве первой цифры номера абонента нельзя использовать «0» (используется для выхода к спецслужбам) и «8» (используется в качестве национального префикса). Таким образом, действующие и планируемые префиксы имеют следующий вид: - международный префикс (Пмн) : «8-10»=> «00»; - межзоновый или национальный префикс (Пн) – «8» => «0». Кроме того, предусмотрено введение отдельных номеров: «112» - служба спасения, «118» - справочная служба, «1» - выход на узел спецслужб. В соответствии с национальным планом нумерации на ГТС должна применяться только закрытая система нумерации. Для нумерации абонентов СТС в настоящее время может применяться как открытая, так и закрытая система нумерации. В перспективе – только закрытая. При закрытой системе нумерации число знаков абонентского номера не зависит от места коммутационной станции в зоне нумерации и маршрута установления соединения. Оно одинаково для всех абонентских зон. При открытой системе нумерации число знаков абонентского номера переменно и зависит от места АТС в зоне нумерации и маршрута установления соединения. В негеографических зонах нумерации применяется закрытая семизначная нумерация абонентов, допускается создание групп абонентов, объединенных отдельным планом нумерации. Абоненты таких групп при исходящей связи для осуществления вызова вне своей группы должны набирать префикс Пн. Абоненты негеографических зон нумерации для связи между собой используют план набора «abxxxxx». Разрешается использование плана наборов «Пн DEF abxxxxx» или план набора «Пмн 7DEFabxxxxx», который используется только при заказе абонентом соответствующей услуги, например, при заказе услуги интеллектуальной сети код DEF имеет вид: 800 – бесплатный вызов; 802 – вызов по кредитной карте; 809 – услуга за дополнительную плату; 804 – универсальный номер доступа. Для вызова абонентов других зон нумерации используется план набора следующего вида: «Пн DEFabxxxxx» или «Пн ABCabxxxxx». Номера в плане нумерации могут использоваться следующим образом: - присваиваются каждому абонентскому терминалу (стационарному или мобильному), причем допускается, чтобы одному и тому же абонентскому терминалу было присвоено несколько номеров; -нумерация используется для обеспечения доступа к специальным службам, к которым относятся экстренные службы, службы операторов связи (справочные, технические поддержки), междугородные и международные информационно19 справочные службы, муниципальные и другие службы (заказ такси, служба погоды); - номера используются для организации доступа абонентов телефонных сетей к сетям передачи данных и персонального радиовызова; - номера используются для вызова заказно-справочных служб междугородной и международной телефонной связи. Для расширения номерной емкости на Московской ГТС перешли на 10-ти значный номер, как при местной, так и при междугородной связи: - в качестве кода для местной связи используются коды АВС: 495 и 499; - при междугородной связи – коды АВС: 498 и 496. 1.7 Системы сигнализации на ТфОП В процессе обслуживания вызова обычно участвует большое число технических средств: терминальные (оконечные) устройства, линии связи, узлы коммутации, мультиплексоры и т.д. Для совместной работы этих устройств используется передача различных сигналов, обеспечивающих выполнение заданного технологического процесса. Совокупность таких сигналов, методов и алгоритмов их обработки называется системой сигнализации. Соединительный тракт для обработки вызова в простейшем случае имеет вид, представленный на рис. 1.18. Рис.1.18 - Характеристика типов сигнализации На каждом участке данного тракта действует определенный тип сигнализации. В понятие абонентской сигнализации входят все сигналы, передаваемые между абонентским терминалом и АТС, то есть все сигналы, информирующие абонента о процессе установления соединения. Различают: аналоговую и цифровую (EDSS1, EDSS2) абонентские сигнализации. Аналоговая абонентская сигнализация представляет собой акустические сигналы или механические голоса. 1) акустические сигналы: - «ОС» - ответ станции – непрерывный сигнал с частотой 425±25 Гц; - «СЗ» - сигнал занято ( 0,3с сигнал с частотой 425 Гц и 0,3с пауза); - КПВ – контроль посылки вызова; - ПВ – посылка вызова – частота 25 Гц (U=80-100 B). 2) «механические голоса»: 20 - неправильно набран номер - данное направление перегружено и т.д. Данные виды сигналов относятся к аналоговой абонентской сигнализации, которые позволяют абоненту контролировать процесс установления соединения и принимать решения о повторной попытке вызова. Внутристанционная сигнализация используется для обмена различными сигналами между функциональными блоками оборудования конкретной АТС. В станциях различного типа используется своя фирменная внутристанционная сигнализация. Межстанционная сигнализация описывает процедуру обмена сигналами между соседними станциями и включает: 1) линейные сигналы (ЛС), которые передаются между соседними АТС для взаимного информирования о состоянии конкретной линии или канала в процессе обслуживания вызова; 2) сигналы маршрутизации (СМ) (регистровые сигналы или сигналы управления) используются для установления соединения в сети связи по требованию вызывающего абонента. Данные сигналы действуют в пределах всей сети связи, потому их называют сетевыми сигналами. В состав сигналов маршрутизации входят цифры номера абонента; код АТС или код зоны; сигналы запроса цифр номера или кода; сигналы запроса повторения цифр номера абонента. 1.8 Способы передачи линейных сигналов Состав линейных сигналов (ЛС) зависит от типа систем коммутации, типа систем передачи (или типа соединительной линии) и типа телефонной сети. ЛС могут передаваться в двух направлениях: прямом и обратном. При передаче ЛС по ИКМ трактам между двумя узлами коммутации применяется система передачи с ИКМ. Например, при использовании ИКМ-30, для каждого канала пользовательской информации в 16-ом канальном интервале организуется сигнальный канал, имеющий 4 бита (рис. 1.19). биты a1b1 и a2b2 - изменяются; биты c1d1=c2d2=01 Рис. 1.19 - Структура ИКМ сигнала Для передачи информации о состоянии 30 речевых каналов, организуется сверхцикл равный 2 мс. 21 В нулевом цикле шестой бит при нормальной работе принимает значение «0». Если этот бит принимает значение «1», это значит, что на встречной АТС потеряна сверхцикловая синхронизация. Для защиты от случайных ошибок (изменение значений битов) из-за помех в каналах в приёмнике ЛС используется временной фильтр: бит в сигнальном канале имеет период повторения равный 2мс. Изменения значений любого из битов а или b должно быть подтверждено в течение нескольких сверхциклов. Не подтверждение изменения значения бита игнорируется. 1.9 Принципы построения сигналов маршрутизации В состав сигналов маршрутизации входят следующие группы сигналов: 1) информация о маршруте соединения, т.е. цифры абонентского номера, коды и т.д. На международных сетях дополнительно может передаваться информация, например код языковой группы или тип канала и т.д.; 2) сигналы управления обменом, например «запрос адреса» или «сигнал подтверждения»; 3) сигналы управления сетью для переключения каналов при отказах или перегрузках (используется только в ОКС №7) Сигнал маршрутизации может состоять из одного или нескольких знаков. Если сигнал состоит из нескольких знаков, то между этими знаками существует жесткая последовательность передачи. Чтобы повысить скорость передачи сигналов маршрутизации используют кодирование сигналов: - декадный код (DECADIC) исторически связан с ДШАТС, в этом случае используются 10 физических сигналов для передачи десяти цифр, т.е. это обычно только сигналы прямого направления. Между отдельными сигналами должны быть интервалы не менее 500 мс. Достоинство: простота реализации. Недостатки: малое число сигналов (только 10), малая достоверность, большая длительность передачи цифр номера; - многочастотный код (МЧК «2 из 6»). Возможное число комбинаций 15 ( 2 С 6  15 ), длительность передачи двухчастотной комбинации составляет порядка 40÷50 мс. Для формирования двух частотных сигналов используются следующие частоты: f0 =700 Гц f1 =900 Гц f2 =1100 Гц f4 =1300 Гц f7 =1500 Гц f11 =1700 Гц Сумма индексов, передаваемых частот соответствует номеру управляющей команды или передаваемой цифре. 1.10 Международные стандартные системы сигнализации На различных этапах развития телефонных сетей МККТТ (ныне МСЭ-Т) рекомендовал различные стандарты систем сигнализации. На сетях связи РФ применяется собственная национальная система сигнализации, получившая образное название R 1,5: 22 - 2 ВСК (выделенных сигнальных канала). Линейные сигналы и регистровые сигналы передаются в 16-ом канальном интервале с использованием кода DECADIC (если осуществляется соединение с декадно-шаговыми АТС с использованием ЦСП) - 2ВСК+МЧК. Линейные сигналы передаются в 16-ом канальном интервале ИКМ цикла, регистровые сигналы передаются в разговорных канальных интервалах многочастотным кодом МЧК – «2 из 6» (используется при соединении между координатными станциями или между координатными и цифровыми АТС, использующими ЦСП) Основной системой сигнализации на международных сетях и национальных сетях, использующих технологию КК, в настоящее время является общеканальная система сигнализации ОКС№7. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ: 1.1.Сколько уровней имеет ЕСЭ РФ? 1.2. Назовите основные типы структуры ГТС. 1.3.Чему равна максимальная емкость районированной сети без узлов? 1.4.Чему равна максимальная емкость районированной сети с УВС? 1.5.Чему равна максимальная емкость районированной сети с УВС и УИС? 1.6. Назовите основные структуры СТС. 1.7. Сравните достоинства и недостатки ГТС с УВС и районированной ГТС. 1.8. Какие функции выполняет ЗТУ? 1.9. Какие функции выполняет ТМгУС? 1.10. Перечислите основные стратегии цифровизации ГТС. 1.11Что такое «номер»? 1.12 Что является главным принципом построения международного плана нумерации? 1.13 Что такое «префикс»? 1.14 Что такое АВС и ДЕF в понятии нумерации? 1.15 Какая нумерация не используется на районированной ГТС без узлов. 1.16 Какая нумерация используется для районированной сети с УВС 1.17.Какая нумерация не используется для районированной сети с УВС и УИС. 1.18 Дайте характеристику открытой системы нумерации. 1.19 Дайте характеристику зарытой системы нумерации. 1.20 Какие цифры в коде географической зоны нумерации АВС будут использоваться в качестве «А»? 1.21 Какие цифры в коде географической зоны нумерации АВС нельзя будет использовать в качестве «А»? 1.22 Изобразите структуру национального плана нумерации РФ. 1.23 Чему равна максимальная емкость районированной сети с УВС и УИС? 1.24 Что входит в понятие международный префикс ? 1.25 Что входит в понятие национальный префикс ? 23 РАЗДЕЛ 2 ОБОБЩЕННАЯ СТРУКТУРА ЦСК 2.1Основные принципы цифровой коммутации При цифровой коммутации носителем информации является не амплитуда передаваемого по линии электрического сигнала, а временная последовательность импульсов, то есть создается временной канал, определяемый пространственной и временной координатами. Эпоху цифровой реализации телекоммуникационной сети предопределила разработка двух устройств: - кодеков, преобразующих аналоговые сигналы в цифровые; - модемов, преобразующих цифровые сигналы в аналоговые при передаче данных по аналоговым телефонным сетям. Рис. 2.1- Схема передачи аналогового сигнала по цифровому каналу Эти устройства наряду с цифровыми системами передачи (ЦСП- системы ИКМ) обусловили появление цифровых систем коммутации. Основные преимущества ЦСК: - однотипность коммутируемых и передаваемых сигналов, поэтому затухание минимальное, так как нет аналого-цифровых (АЦП) и цифроаналоговых (ЦАП) преобразований; - малая занимаемая площадь: порядка 30÷40 м2 на 10 000 номеров по сравнению с АТСК той же емкости - 300 м2; - большое количество ДВО, возможность введения новых услуг, организация интегральных сетей; - быстрота ввода цифровых станций в эксплуатацию:1-2 месяца (для цифровых АТС); 6 месяцев (для аналоговых АТС); - небольшое количество, но высококвалифицированного персонала; - высокая надежность и возможность организации ЦТЭ. Недостатки ЦСК: - критичность к климату и перепаду напряжений; - большое потребление электроэнергии (в 5-6 раз больше электромеханических АТС); - относительно высокая стоимость, хотя большие возможности и низкие эксплуатационные затраты быстро окупают вложенные средства; - необходимость и сложность синхронизации ЦСК разных типов; - сложность взаимодействия с существующей аналоговой сетью. 24 2.2 Цифровая передача сигналов В системах связи в основном используются два типа сигналов: - аналоговый, когда амплитуда сигнала может принимать любое численное значение в заданных пределах [min, max]; - цифровой , когда амплитуда сигнала имеет ограниченное число значений. Простейшим примером использования цифрового сигнала является азбука Морзе, когда информация передается с помощью кода «сигнал» и «нет сигнала». Основными преимуществами цифровых методов передачи сигналов перед аналоговыми являются: - высокая помехоустойчивость, т.к. представление информации в цифровой форме, (то есть в виде последовательности символов с малым числом разрешенных уровней и детерминированной частотой следования), позволяет осуществлять регенерацию (восстановление) этих сигналов при передаче их по линии связи, что резко снижает влияние помех и искажений на качество передачи информации. Таким образом, после регенерации получается практически исходный цифровой сигнал. - слабая зависимость качества передачи от длины линии связи. При увеличении длины линии возможность регенерировать сигнал без помех сохраняется. Проблемы же передачи аналоговых сигналов увеличиваются пропорционально длине линии, так как чем длиннее линия, тем больше накладывается помех; - стабильность параметров каналов цифровых систем передачи; - эффективность использования пропускной способности каналов для передачи дискретных сигналов: цифровые системы передачи (ЦСП) – 64 кбит/сек, аналоговые системы передачи – 9,6 кбит/сек; - возможность построения цифровой сети связи; - высокие технико-экономические показатели. Цифровые системы передачи (ЦСП) в сочетании с ЦСК являются основой цифровой сети связи, в которой передача, транзит и коммутация сигналов осуществляется в цифровой форме. При этом параметры каналов практически не зависят от структуры сети. Передача и коммутация сигналов в цифровой форме позволяют реализовать весь аппаратурный комплекс цифровой сети на чисто электронной основе с широким применением цифровых интегральных схем, что позволяет резко снизить трудоемкость изготовления оборудования, существенно упрощает эксплуатацию систем, повышает надежность оборудования. Однако, основная трудность при передаче цифрового сигнала – возможность рассинхронизации сигнала на приеме по сравнению с сигналом на передаче (наличие фазового сдвига). 2.3 Импульсно-кодовая модуляция В ЦСП при использовании импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) формирование группового цифрового сигнала предусматривает последовательное выполнение следующих основных операций: 25 1) дискретизация индивидуальных аналоговых сигналов по времени, в результате чего формируется импульсный сигнал, промодулированный по амплитуде, то есть АИМ сигнал; 2) объединение N индивидуальных АИМ сигналов в групповой АИМ сигнал с использованием принципов временного разделения каналов (ВРК); 3) квантование группового АИМ сигнала по уровню; 4) последовательное кодирование отсчетов группового АИМ сигнала, в результате чего формируется групповой ИКМ сигнал. Принципы формирования цифрового группового сигнала показаны на рис. 2.2. Рис. 2.2- Принципы формирования цифрового группового сигнала Найквист, Шеннон и Котельников доказали, что аналоговые сигналы можно передавать с помощью коротких импульсов, амплитуда которых соответствует амплитуде сигнала в данный момент времени, следующих с определенным периодом (длительность, частота следования, временное положение импульсов остаются неизменными).Такие импульсы называются отсчетами, а процесс их получения – амплитудно-импульсной модуляцией (АИМ). Таким образом, в процессе формирования АИМ сигнала осуществляется дискретизация непрерывного (аналогового) сигнала по времени в соответствии с известной теорией Котельникова-Найквиста: «Любой непрерывный сигнал, ограниченный по спектру верхней частотой fв полностью определяется последовательностью своих дискретных отсчетов, взятых через промежуток времени ТД, называемый периодом дискретизации»: ТД  1 (2.1) 2 fв В соответствии с этим частота дискретизации, то есть частота следования дискретных отсчетов, выбирается из условия: . Общепринятый частотный диапазон канала передачи речевого сигнала 300  3400Гц, то есть f в  3400 Гц , а f Д  6800 Гц . Для обеспечения определенного защитного интервала модулирующая частота (частота дискретизации fД) в телефонии берется равной f0 = fД = 8 кГц, соответственно период следования отсчетов: 1 1 Т= (2.2)   125 мкс 3 f 0 8 10  1 / c 26 Так как в стандартном тракте 32 временных (канальных) интервала ВИ (КИ), то длительность одного ВИ: 125 мкс t  3,9 мкс . 32 2.4 Пространственная коммутация цифровых сигналов Основой построения коммутационных полей в аналоговых АТС, а также квазиэлектронных АТС и электронных АТС первого поколения (американские станции 1ESS, 2ESS и 3ESS, отечественные «Кварц», «МТ-20», «Исток») была пространственная коммутация. Пространственные S-коммутаторы («space» – пространство) создают в коммутационном поле электрический соединительный путь, который поддерживается в течение всего времени существования соединения. При этом обеспечивается физическое соединение входа с выходом. Пространственная коммутация может быть использована для коммутации и цифровых каналов. Принцип пространственной коммутации цифровых каналов может быть проиллюстрирован рис. 2.3. Рис. 2.3- Принцип пространственной коммутации цифровых каналов ЭК управляется импульсной последовательностью, присвоенной соответствующему временному каналу ni, то есть через ЭК может передаваться инфор- мация между одноименными временными каналами входящей и исходящей ИКМлинии. Пространственный коммутатор цифровых каналов может иметь несколько входов и несколько выходов. Он не осуществляет ни сжатие, ни расширение и, как правило, строится на двух типах комбинационных устройств: MUX – мультиплексор, DMUX - демультиплексор. Главная особенность ПК состоит в том, что коммутация входящих и исходящих ИКМ-линий происходит в одном и том же ВИ, поэтому основным недостатком ПК цифровых каналов является возможность возникновения внутренних блокировок, когда в требуемой исходящей ИКМ-линии нет свободного ВИ, одноименного с входящим ВИ. На рис. 2.4 изображена схема ПК 8  16 (8 входов и 16 выходов). 27 Рис. 2.4 - Схема ПК: 8  16 Основой построения ПК являются мультиплексоры MUX – это цифровые комбинационные устройства без элементов памяти, у которых число входов не меньше числа выходов. Каждый MUX имеет столько же входов, сколько и пр пространственный коммутатор. С каждым MUX связана своя управляющая память (адресная память - АП). Ею управляет соответствующее УУ. Число ячеек АП соответствует числу КИ входящей ИКМ-линии. В ячейку этой памяти (например, 32 ячейки по числу входящих КИ), соо соответствующей требуемому коммутируемому КИ, записывается адрес входа MUXвх вх (№ входящей ИКМ-линии), ИКМ линии), то есть содержимое ячеек АП указывает на то, какой из 8-ми ми входов должен быть проключен на выход. Разрядность ка каждой ячейки АП определяется выражением  log 2 n , где n – число входов в MUX. MUX Для рассматриваемого ПК: log2 8 = 3. Когда в этот коммутатор по ИКМ-линии ИКМ линии поступает информация в заданном канальном интервале,, из ячейки АП считывается адрес, по которому проключае проключается требуемое соединение входящей ИКМ-линии ИКМ линии с исходящей в нужном MUX. На рисунке 4.4 приведен пример: пр необходимо соединить ИКМвх = 7; ИКМисх = 13; КИсв. = 25. 25 Блок пространственной коммутации (БПК) может управляться по входу или по выходу. В первом случае для коммутации каналов используются мультипле мультиплексоры MUX,, во втором демультиплексоры – DMUX. 28 В БПК имеется возможность коммутировать только одноименные (синфазные) каналы, поэтому коммутационные поля, построенные только на БПК, не получили широкого применения. 2.5 Цифровая коммутация с временным разделением Явление внутренних блокировок, присущее схемам пространственной коммутации, можно устранить с использованием временной коммутации, когда осуществляется перенос информации из входящего КИ в любой другой КИ исходящей ИКМ-линии. Сдвиг информации из одной временной позиции в другую осуществляется в коммутационном поле в двух направлениях передачи, так как разговорный тракт является двухсторонним. Информация в прямом и обратном направлениях будет передаваться в разных циклах. Таким образом, временные Т- коммутаторы («time»-время) поддерживают виртуальное соединение, существующее только в течение определенных временных интервалов. Так как временная коммутация может рассматриваться как система памяти, которая назначает для разных временных интервалов разные ячейки памяти, она называется памятью межинтервального обмена TSI. Принципы временной коммутации каналов можно пояснить рис. 2.5. τки - длительность КИ, τки = 3,9мкс. Рис. 2.5 - Принцип временной коммутации каналов Минимальные задержки при временной коммутации будут в случае, когда № КИ входящей ИКМ-линии будет на 1 меньше № КИ в исходящей линии. Максимальная задержка будет, когда № КИ входящей и исходящей ИКМлиний совпадают (tз = 32  ки ). Таким образом, каждое соединение требует выполнения двух пересылок информации, причем каждая включает преобразование и во времени и в пространстве. 29 Работа схемы временной коммутации сводится главном образом к записи информации и считыванию её из запоминающего устройства (ЗУ). В проц процессе коммутации информация, поступающая по одному КИ, передается в другом КИ, поэтому простейшая структурная схема временного коммутатора будет иметь вид, показанный на рис.. 2.6. РЗУ - речевое ЗУ (разговорное); АЗУ – адресное ЗУ. Рис. 2.6 - Простейшая структурная схема временного коммутатора Каждая входящая ИКМ-линия ИКМ линия имеет свое РЗУ и адресную память (АЗУ). Число ячеек в РЗУ всегда соответствует числу КИ соответствующей ИКМ ИКМ-линии, разрядность ячеек равна 8-ми. 8 Для ИКМ-30 30 РЗУ содержит 32 восьмиразрядных ячейки памяти, а АЗУ содержит 32 пятиразрядных ячейки памяти (log ( 2 32 = 5). Запись информации из входящих ИКМ-линий ИКМ линий производится циклически, то есть импульсы каждого КИ входящей ИКМ-линии ИКМ линии имеют в РЗУ определенную ячейку. Последовательный счетчик работает от генератора станции. Считывание информации из РЗУ происходит с произвольным доступом под управлением АЗУ и одновременно синхронизировано от генератора тактовых и импульсов (ГТИ) с частотой 256 кГц. Управляющее устройство ройство узла коммутации (ЦСК) по информации в памяти, отображающей состояние ячеек РЗУ, отыскивает свободный КИ исходящей ИКМ ИКМлинии. Как только наступает время этого КИ исходящей ИКМ ИКМ-линии, тогда производится доступ к ячейке, соответствующей заданному КИ ввходящей ИКМлинии, из нее считывается информация и передается в КИ исходящей ИКМ ИКМлинии. Максимальное время хранения информации в РЗУРЗУ 125 мкс при коммутации одноименных каналов. Данная схема не имеет внутренних блокировок. 30 Таким образом, основной недостаток временного коммутатора в том, что могут происходить задержки сигнала во времени на 125 мкс. Вторым недостатком является более сложная и дорогая схема по сравнению с пространственным коммутатором. 2.6 Комбинированная коммутация В-П-В Схемы на одних пространственных коммутаторах типа П, П-П, П-П-П практически не применяются в ЦСК из-за больших внутренних блокировок и затрат на построение поля. Аналогично коммутационным полям, построенным на пространственных коммутаторах, схемы В-В (Т-Т) практически не используются. Чаще всего коммутационные поля ЦСК строятся с использованием комбинированной коммутация В-П-В. Основное преимущество схемы В-П-В (T-S-T) перед схемами П-В-П (S-T-S) состоит в том, что она более экономична, так как временные коммутаторы дешевле пространственных и при высокой нагрузке обеспечивают более эффективное использование временных интервалов с меньшей вероятностью блокировки. Рассмотрим пример выполнения коммутации в ЦКП типа В-П-В (рис.2.7): - Nх M (ИКМ-30); - Вх.ИКМ – i ; - ки вх – k - Исх.ИКМ- j ; - ки исх - m - ки св- n Пусть на входе циклическая запись, на выходе – циклическое чтение. Во входящей i-ой ИКМ-линии пользовательская информация поступает в k-ом КИ , а т.к. используется режим циклической записи, то эта информация записывается в k-ую ячейку i-ого РЗУ. Предварительно УУ ЦСК записывает необходимую адресную информацию во все АЗУ блоков временной коммутации. В данном случае, в i-ом АЗУ в некоторой n-ой ячейке будет записано число k. Это приведет к тому , что в момент времени n (время n-го КИ) считывается содержимое этой ячейки, т.е. ки вх – k. Это содержимое определит номер ячейки РЗУ i, из которой пользовательская информация считывается на выход временного коммутатора. Т.о., выполняется временная коммутация k-го КИ входящей i-ой ИКМлинии и n-го КИ внутренней ИКМ-линии (любой свободный КИ , выбираемый УУ ЦСК). Этот канал- n будет выполнять роль виртуального разговорного шнура , по которому будет передаваться пользовательская информация внутри коммутационного поля. В этот же момент времени канала n из n-ой ячейки управляющей памяти УПj считывается содержимое (номер входящей ИКМ-линии,т.е. – i ), которое определит номер входа , проключаемого в этот момент на выход в MUXj . 31 В этот же момент времени канала- n считывается содержимое n-ой ячейки АЗУj, в которой хранится число m (ки исх - m). Это значение m определит адрес ячейки РЗУj, куда будет записана пользовательская информация из n-го канала внутренней промежуточной линии , а т.к. в исходящей ступени временной коммутации чтение - циклическое , то когда подойдет время m-го КИ (ки исх - m), то информация из m-ой ячейки будет считана в исходящую ИКМ- j. Рис. 2.7 - Структура коммутационного поля В-П-В Рассмотрим конкретный пример построения ЦКП со структурой В-П-В (Рис.2.8): ИКМвх = 3 ИКМисх = 2 КИвх = 2 КИисх = 5 КИсвоб. = 18 MUX0 – MUXN-1; N – число входов в коммутационное поле (число входов в коммутатор); N = 32(для примера). Разность АЗУ log2 M = 5 (для ИКМ-30). 32 Рис. 2.8 - Пример построения коммутационного поля В-П-В На первой ступени временной коммутации используется циклическая запись, а на исходящей ступени временной коммутации – циклическое чтение. Входящая ступень временной коммутации построена на N временных коммутаторах (N = 16 в примере), в каждый из которых включается по одной входящей ИКМ-линии. Если линия ИКМ-30, то каждое РЗУ имеет 32 восьмиразрядные ячейки, каждое АЗУ 32 пятиразрядные ячейки. Ступень пространственной коммутации построена на MUX-ах. Используется N MUX-ов (в примере N=10), каждый из которых имеет N входов, причем одноименные входы всех MUX-ов запараллеливаются. Каждый MUX имеет АЗУ, разрядность которого определяется log2 М (ИКМ-30 : М=32 КИ). Параметры исходящей ступени временной коммутации аналогичны входящей ступени. Информация из входящей ИКМ-линии последовательно записывается в 1 ячейку РЗУ временного коммутатора входа, причем номер РЗУ соответствует номеру входящей ИКМ-линии, то есть ИКМВХ = РЗУВХ 3. Ячейки этого РЗУ соответствуют КИВХ (в примере, 2-ая ячейка РЗУ3) Запись информации в РЗУ циклическая и выполняется под действием ГТИ. Управляющее устройство (УУ) станции предварительно выбирает свободный КИ (например, 18 КИ) для коммутации. Во время этого КИ из соответствующей ячейки РЗУ3 (номер этой ячейки записан в ячейке АЗУ3 временного коммутатора, то есть в 18 ячейке № 2КИвх) считывается 8-битовая комбинация и поступает на со33 ответствующий вход всех мультиплексоров (номер входа MUX соответствует номеру входящей ИКМ линии). В это же время считывается содержимое ячейки АЗУ2 2-го ПК мультиплексора (MUX2) (номер ячейки АЗУ соответствует номеру свободного КИ, выделенного УУ станции – 18 КИ), которое определяет номер входа в мультиплексоре MUX2. Информация с этого входа должна поступать на выход. Одновременно по команде УУ станции считывается содержимое ячейки АЗУ2 временного коммутатора на выходе КП. Содержимое этой ячейки определяет номер ячейки РЗУ2, куда должна быть записана информация разговорного канала (5КИисх). Циклически происходит считывание ячейки №5 РЗУ2 и передача 8битовых комбинаций в исходящую ИКМ линию. 2.7 Обобщенная структура ЦСК Цифровая система коммутации (ЦСК) характеризуется тем, что ее коммутационное поле коммутирует каналы, по которым информация передается в цифровом виде. Обобщенная структура ЦСК представлена на рис. 2.9. ААЛ - аналоговая абонентская линия; ЦАЛ - цифровая абонентская линия; АБ - абонентский блок; МААЛ - модуль аналоговых АЛ; МЦАЛ - модуль цифровых АЛ; МЦСЛ - модуль цифровых СЛ; ЦСЛ - цифровая соединительная линия; СУ - система управления; ЦКП - цифровое коммутационное поле; ЛБ – линейный блок; ОС - оборудование сигнализации; БЛС - блок линейных сигналов; ГТИ - генератор тактовых импульсов; МАС- модуль акустических сигналов; БМЧС - блок многочастотной сигнализации; УУ ОКС - устройство управления сетью сигнализации ОКС№7. Рис. 2.9 - Обобщенная структура ЦСК 34 Абонентский блок (АБ) предназначен для согласования аналоговых и цифровых абонентских линий с коммутационным полем станции посредством модулей аналоговых и цифровых абонентских комплектов соответственно. 2.7.1 Модуль аналоговых абонентских линий Абонентские блоки могут располагаться на территории самой станции либо на некотором расстоянии от нее. Варианты подключения абонентских блоков к ЦКП показаны на рис. 2.10. Рис. 2.10 - Варианты подключения АБ к ЦКП Абонентские блоки, расположенные на удалении от основной АТС, называют выносными. Вынос абонентских блоков от опорной станции позволяет строить более гибкую сеть, сокращает общую протяженность абонентских линий и уменьшает затраты на управление и обслуживание. Выносные абонентские блоки связываются с ЦКП станции по первичным цифровым трактам (ПЦТ) со скоростью 2048 Кбит/с. Станционные АБ для более экономичного использования линейных ресурсов могут включаться в ЦКП станции по линиям со скоростью 4096 Кбит/с или 8192 Кбит/с. К основным функциям МААЛ относятся: 1) аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование сигнала, так как коммутация осуществляется в цифровом виде, а речевой сигнал имеет аналоговую форму; 2) концентрация нагрузки, так как нагрузка на абонентскую линию мала (а = 0,1 Эрл). Коэффициент концентрации определяется по формуле: N (2.3)  i, V где Ni – число абонентских линий различных категорий, включенных в абонентский блок; 35 V – число канальных интервалов (КИ) в ИКМ-трактах, с помощью которых абонентские модули подключаются к ЦКП. Например, в ЦСК EWSD: 952 абонента на 4 ИКМ; МТ-20/25: 763 абонента на 2  6 ИКМ; Alcatel 1000 S12: 128 абонентов на 2 ИКМ; АXE-10: 128 абонентов на 2 ИКМ; DX-200: 64 абонента на 1 ИКМ. Пример: в блок включается 1000 абонентских линий. Определить число ИКМ линий на выходе блока. Чаще всего используется концентрация 6:1 и 8:1 (первая цифра показывает число абонентских линий, вторая – число канальных интервалов). Пусть 8:1, ИКМ-30. 8:1 х = 248 аб. на 1 линию. х : 31 (ки) 248 – 1 ИКМ х = 4,2  5 ИКМ, 1000 - х то есть на выходе модуля абонентских линий будет 5 ИКМ-линий. 3) формирование одного или нескольких групповых трактов на выходе МААЛ для подключения к ЦКП; 4) реализация функций BORSCHT, которые выполняет абонентский комплект (АК); Структурную схему модуля аналоговых абонентских линий в общем виде можно представить в виде совокупности следующих блоков: АК, кодек, схема контроля,MUX, схема интерфейса, устройства управления (рис.2.11). Рис. 2.11 - Структурная схема модуля аналоговых абонентских линий Каждая абонентская линия включается в индивидуальный АК. Сигнал с АК поступает на совместную схему кодера и декодера (кодек). 36 Кодек может быть индивидуальным, то есть входить в состав АК (EWSD, Alcatel 1000 S12) или групповым (Квант-Е), что более экономично. В кодеке происходит прямое и обратное преобразование сигнала из аналоговой формы в цифровую. Для посылки вызова в сторону абонента в МААЛ предусматривается наличие вызывных сигналов частотой f = 25 Гц, которые подаются от ГВС. Схема контроля, которая, как правило, находится в составе АК, но может быть и групповой, необходима для осуществления контроля за состоянием абонентской линии (занятие - замыкание шлейфа, отбой - размыкание шлейфа, набор номера - кратковременное замыкание и размыкание шлейфа). MUX (мультиплексор) объединяет индивидуальные сигналы в групповой цифровой тракт. Чаще всего входные сигналы мультиплексоров жестко привязаны к определенным временным интервалам внешней ИКМ-линии, но возможно адресное уплотнение, при котором каждому входному сигналу соответствует адрес во внешней ИКМ- линии. Схема интерфейса используется для сопряжения МААЛ с ЦКП. УУ координирует работу АК и схемы интерфейса. По 16 КИ внешней ИКМ-линии осуществляется управление МААЛ из центральной системы управления станции, а также взаимосвязь УУ МААЛ с другими управляющими устройствами. Приведенная структурная схема МААЛ не осуществляет концентрацию нагрузки (показана реализация МААЛ ЦСК «Квант-Е»), при необходимости концентрации нагрузки в состав МААЛ вводится коммутационный блок, построенный на основе одной или нескольких ступеней пространственной или временной коммутации. 2.7.2 Реализация функций BORSCHT Данные функции в модулях МААЛ реализуются следующим образом. Функция В-Battery feed - электропитание, I0 = 60мА. В отличие от аналоговых АТС, где ток питания микрофона телефонного аппарата подается из АК (через ИШК), возможны два способа организации электропитания: 1)при первом способе ток питания микрофона ТА проходит через первичную обмотку трансформатора диффсистемы, как показано на рис. 2.12. Особенностью данной схемы является то, что постоянный ток питания микрофона протекает через первичные полуобмотки трансформатора. Это приводит к намагничиванию сердечника и уменьшению его магнитной проницаемости, что приводит к увеличению габаритных размеров трансформатора. 37 Рис. 2.12 - Схема питания АК через обмотки трансформа трансформатора Для обеспечения меньшей зависимости тока питания микрофона от сопр сопротивления абонентской линии, а также для устранения короткого замыкания в аб абонентской линии в цепь питания включены дополнительные резисторы R1 и R2 по 500Ом. 2) для уменьшения габаритных габаритных размеров трансформатора применяется вт вторая схема питания микрофона через дроссели. Схема питании АК через дроссели показана на рис. 2.13. Рис 2.13 - Схема питания АК через дроссели Рис. Дроссели служат добавочными резисторами, так как их сопротивление достаточно велико на частотах разговорного спектра, то есть дроссели создают большое сопротивление для разговорных токов и предотвращают шунтирование токов через цепь питания микрофона. Функция О - Over voltage - перенапряжение Оборудование станции и оконечные оконечные устройства должны быть защищены как от случайных разовых воздействий, воздействий, например, удара молнии или касания высок высоковольтных линий, так и от постоянных воздействий индуктивного характера со стороны идущих параллельно высоковольтных линий и электрифицирован электрифицированных железных дорог. Схема включения разрядников и предохранителей в кроссе пок показана на рис. 2.14. 38 Рис. 2.14 - Схема включения разрядников и предохранителей в кроссе Эта защита осуществляется с применение защитных устройств в кроссе (разрядников, предохранителей, термокатушек). Для защиты от перенапряжения электронных устройств в АК используются включенные встречно друг другу полупроводниковые диоды, вольтамперная характеристика которых (ВАХ) (показана на рис.2.16) имеет различную крутизну при различных напряжениях. Схема включения диодов представлена на рис. 2.15. Рис. 2.15- Схема включения диодов Рис. 2.16- ВАХ диодов При малом напряжении, приложенном к диоду (U  Uзащ) диод закрыт, и ток через него не идет. При U  Uзащ диод открывается, сопротивление p-n перехода падает и ток возрастает, то есть при превышении напряжения, приложенного к диоду Uзащ , пара диодов шунтирует перенапряжение проводе «а» и проводе «b» на землю. Пары диодов включены так, чтобы защита работала при любой полярности высокого напряжения на проводах «a» и «b». Д1 и Д2 защищают провод «а», Д3 и Д4 защищают провод «b». 39 Функция R – Ringing- посылка вызова (ПВ) Эта функция используется при индукторном способе посылки вызова, при котором подается сигнал напряжением 80-100 В и f = 25 Гц. От этого переменного тока работает обычный поляризованный звонок в телефонном аппарате. Реализуется посылка вызова с использованием электромеханических контактов герконовых реле, через которые подключается генератор вызывных сигналов и отключается абонентская линия от станционных устройств. Схема использования электромеханических контактов для ПВ показана на рис. 2.17. Рис. 2.17 - Схема использования электромеханических контактов для ПВ Реле посылки вызова управляется от УУ МААЛ. Периодичность посылки вызова задается УУ(1с – сигнал, 4 с – пауза). Возможен тональный способ посылки вызова, при котором в телефонный аппарат передается сигнал напряжением 5 В и f = 425 Гц. Этот способ посылки вызова возможен в телефонный аппарат, где вместо поляризованного звонка используется ТВУ (пьезоэлектрический излучатель). Функция S - Supervision - контроль за состоянием шлейфа Контроль за состоянием абонентской линии необходим для опознавания сигналов: вызов станции, ответ и отбой абонента, набор номера при шлейфном способе. Сигналом вызова станции является замыкание цепи постоянного тока через телефонный аппарат вызывающего абонента при снятии им микротелефонной трубки Сигналом ответа абонента служит изменение сопротивления телефонного аппарата вызываемого абонента по переменному току при снятии им микротелефонной трубки. Состояние шлейфа абонентской линии определяется по изменению тока питания абонентской линии. Это изменение воспринимается ключевой схемой (точка сканирования), показанной на рис.2.18. При разомкнутом шлейфе U = 0 в точке сканирования, при замыкании шлейфа потенциал в этой точке передается в УУ МААЛ. 40 Рис. 2.18 2 - Схема контроля за состоянием шлейфа Функция С - Coding - кодирование На передаче: кодирование – кодер. На приеме: декодирование – декодер. Совместная схема кодек-декодер кодек показана на рис. 2.1 .19. Рис.. 2.19- Схема кодирования и схема диф диффсистемы Перед кодеком ставится ФНЧ с частотой среза f среза = =3,4 кГц, представленный на рис. 2.20. Рис 2.20 - Схема фильтра нижних частот Рис. ФНЧ необходим для выделения низкочастотной составляющей на прие приемном конце разговорного тракта и предотвращения проникновения токов с част часто41 тами, лежащими выше f среза фильтра, на передающем конце, устраняя этим искажения за счет возможного проникновения комбинационных частот. Кодеки обычно делают групповыми, то есть один на 8(16) абонентских линий. Схема группового кодека показана на рис. 2.21.. Рис. 2.21- Схема группового кодека на 8(16) абонентских линий Функция Н – Hybrid – диффсистема. Служит для разделения цепей передачи и приема, а также для перехода от 2-хпроводной абонентской линии на 4-хпроводный тракт ИКМ. Диффсистема необходима для предотвращения попадания сигнала с выхода АК на вход, и наоборот. Для согласования с абонентской линией в диффсистему включается балансный контур (БК), который обычно представляет собой RCцепочки. В некоторых системах используется электронная диффсистема на операционных усилителях и с автоматической настройкой БК для повышения качества связи (дорого). Функция Т- Testing – тестирование. Проверка состояния абонентской линии (тестирование) выполняется постоянным током, который выдается из АК в линию. Схема тестирования показана на рис. 2.22. Для испытаний используются испытательные схемы, которые подключаются через электромеханические контакты герконового реле «И». Во время проверки АК отключается от проводов «а» и «b», К этим проводам подключают испытательные устройства. Могут производиться следующие проверки абонентских линий (АЛ): - измерение постоянного и переменного напряжения на проводах «а» и «b»; - проверка на короткое замыкание проводов «а» и «b»; - проверка соединения проводов с землей; - проверка сопротивления шлейфа АЛ; - проверка сопротивления изоляции. Эти проверки могут выполняться по заявкам оператора, также возможна оперативная проверка АЛ при каждом установлении соединения. 42 Рис. 2.22 - Схема тестирования С учетом задач BORSCHT можно изобразить структурную схему модуля аналоговых абонентских линий с распределением на ней всех основных функций. Такая структурная схема МААЛ показана на рисунке 2.23. Рис. 2.23 - Структурная схема МААЛ с учетом функций BORSCHT 2.7.3 Модуль цифровых абонентских линий Модуль цифровых абонентских линий (МЦАЛ) предназначен для включения цифровых АЛ сети ISDN с помощью базового доступа 2B+D. Цифровая АЛ физически представляет собой витую пару, логически : 2B+D. Абоненты могут подключаться к цифровому абонентскому комплекту (ЦАК) двумя способами: 1) через интерфейс ИК0 по двухпроводной медной паре со скоростью 160 кбит/с (длина кабеля не более 8 км при диаметре поперечного сечения 0,6 мм). 160 кбит/с организуются следующим образом: - 2B канала по 64 кбит/с – для передачи пользовательской информации (речь, текст, данные, изображение и так далее). Каждый из этих каналов используется индивидуально и коммутируется по вызову, то есть два вызова могут осуществляться одновременно и независимо один от другого. - один D канал с 16 кбит/с – для передачи сигнализации виде пакетов сигнальных сообщений. - оставшиеся 16 кбит/с – для синхронизации и поддержки данных для АЛ во время передачи. 43 2) через S0 -интерфейс интерфейс – 4-хпроводная хпроводная пассивная шина (максимальное ра расстояние – 1000 м) скорость 192 кбит/с. Способы подключения абонентов к ЦАК представлены на рис рис. 2.24. Рис. 2.24 2 - Способы подключения абонентов к ЦАК Функции ЦАК: - временное разделение B и D каналов; - преобразование бинарного двоичного кода в четверичный линейный код – 2B1Q; - преобразование 2-х 2 проводного тракта в 4-хх проводный (интерфейс ЦКП); - объединение/разъединение нескольких D каналов в один поток со скоростью 2048 кбит/сек. 2.7.4 Линейный блок Линейный блок (ЛБ) образует интерфейс между аналоговым или цифровым окружением станции и цифровым коммутационным полем. Используется для включения в станцию различных типов соединительных линий СЛ и линий до доступа ISDN на первичной скорости посредством МЦСЛ и МАСЛ. ЛБ также может использоваться для подключения сетей передачи данных и реализации дополн дополнительных услуг. Модуль цифровых соединительных линий используется для включения в станцию цифровых СЛ и линий ISDN первичного доступа PRI PRI. Выполняет функции передачи служебной и пользовательской информации, а также согласование входящих и исходящих потоков со скоростями коммутации в коммутацио коммутационном поле (мультиплексирование и демультиплексирование). В современных ЦСК модули аналоговых соединительных линий большой емкости обычно отсутствуют. Направления от аналоговых станций оборудуются цифровыми системами передачи. В большинстве случаев в состав ЛБ входит оборудование сигнализации (ОС). 44 2.7.5 Оборудование сигнализации Состав оборудования сигнализации определяется передаваемыми сигналами между оборудованием взаимосвязанных АТС и способом их передачи на участках сети. ОС выполняет функции по приему и передаче сигналов управления и взаимодействия (СУВ) между двумя АТС. В процессе работы цифровые АТС используют две группы сигналов: линейные и маршрутизации. Линейные сигналы обеспечивают переход от одной фазы обслуживания вызова к другой (занятие, отбой, подтверждение, разъединение). Сигналы маршрутизации (часто называемые регистровыми) обеспечивают маршрутизацию вызовов и включают в себя все информационные сигналы (цифры номера, запрос цифр номера и другая дополнительная информация). В состав ОС могут входить блок линейной сигнализации (БЛС), блок многочастотной сигнализации (БМЧС) и модуль акустических сигналов (MAC). Блок линейной сигнализации является блоком сигнализации по выделенному сигнальному каналу (ВСК). Этот блок предназначен для приема и передачи всех линейных сигналов, передаваемых по 16-му канальному интервалу ИКМ-тракта при сигнализации 2ВСК. Кроме линейных сигналов данный блок иногда используется для передачи части сигналов маршрутизации декадным кодом (при связи цифровой АТС с декадно-шаговой станцией). Для приема/передачи информации БЛС подключается к 16-ым канальным интервалам ИКМ-трактов через полупостоянное соединение в коммутационном поле. БМЧС предназначен для приема регистровых сигналов многочастотной сигнализации. Передача многочастотных сигналов осуществляется по разговорным цепям. Подключение БМЧС через коммутационное поле к разговорным канальным интервалам осуществляется системой управления только на время, необходимое для передачи и приема многочастотных сигналов. Включение БМЧС в цифровое коммутационное поле осуществляется по выделенной ИКМ-линии. Соединение в ЦКП оперативное (на время обмена многочастотными сигналами). Модуль акустических сигналов (MAC) предназначен для передачи акустических сигналов абонентам с помощью цифрового генератора тональных сигналов, включаемого в ЦКП через выделенную ИКМ- линию. 2.7.6 Цифровое коммутационное поле Цифровое коммутационное поле (ЦКП) выполняет функции коммутации соединений различных видов: - коммутация разговорных соединений в цифровом виде; - коммутация межпроцессорных соединений; - коммутация тональных сигналов. Коммутационные поля аналоговых станций из-за их дороговизны стремились построить так, чтобы уменьшить число точек коммутации, то есть строили в основном блокирующие схемы, неполнодоступные. В ЦСК коммутационные поля практически являются полнодоступными (неблокируемыми), и чаще всего многозвенными. 45 Особенности ЦКП: 1) для обеспечения надежности ЦКП дублированы или резервированы, то есть имеют 3÷ 4 слоя или плоскости, которые работают в горячем резерве (одна плоскость - основная, другая – резервная). Коммутация выполняется в обеих плоскостях. На выходе информация берется только с рабочей плоскости. Информация с обеих плоскостей всегда сравнивается. В случае несовпадения -запускаются тесты самопроверки и неисправная плоскость удаляется из конфигурации; 2) ЦКП- однонаправленное, так как в нем всегда устанавливаются два независимых разговорных тракта в прямом и обратном направлениях (от одного абонента до другого). Однако, для подключения генераторов, например, ГВС, или приемников используется симплексное соединение; 3) для обеспечения большей пропускной способности и гибкости в установлении соединений ЦКП делают многозвенными, имеющими модульную архитектуру, то есть ЦКП строятся из типовых модулей или блоков; 4) для сокращения объема оборудования ( прежде всего числа проводов во внутристанционном кабеле)внутри или на входе ЦКП используется мультиплексирование (объединение) нескольких цифровых потоков в один с более высокой скоростью. Чаще всего используются следующие схемы мультиплексирования: - 2Е1→ 4096 Кбит/с ; - 4Е1→ 8192 Кбит/с. В этом случае в мультиплексированном потоке число КИ увеличивается в «n» раз. Величина «n» называется коэффициентом мультиплексирования (2 или 4), т.о. в 8-ми Мбит/потоке образуется 128 КИ (32х4=128), а в 4-х Мбит/с потоке64КИ (32х2=64). Соответственно, во временном коммутаторе, работающем с мультиплексированными потоками, изменятся параметры РЗУ и АЗУ: - при 4-х Мбит/с потоке - РЗУ: 64 ячейки; разрядность -8; АЗУ: 64 ячейки; разрядность- 6 (log2 64=6); - при 8-ми Мбит/с потоке- РЗУ: 128 ячеек; разрядность -8; АЗУ: 128 ячеек; разрядность- 7 (log2 128=7). 5) не применяют более двух звеньев временной коммутации, а между этими звеньями ставят несколько звеньев пространственной коммутации 2.7.7 Система управления Система управления (СУ) предназначена для управления всеми процессами обслуживания вызовов. В цифровых АТС все действия управляющих устройств заранее определены алгоритмом (программой) их функционирования. Программы хранятся в памяти управляющих устройств. При обслуживании вызова СУ выполняет три основные функции: - прием информации (например, о поступлении вызова, наборе номера, ответе абонента, отбое и др.); 46 - обработка информации (анализ поступивших сигналов, поиск свободных соединительных путей в ЦКП, выработка управляющих команд и др.); - выдача управляющих команд в модули и управление работой ЦКП. В ЦСК используется три вида структур системы управления: - централизованная; - иерархическая; - децентрализованная (распределенная). Кроме основных функций по обслуживанию вызовов, СУ выполняет функции по предоставлению абонентам дополнительных видов обслуживания (ДВО), а также вспомогательные функции (контроль работоспособности, диагностика оборудования и др.). Если структура системы управления централизованная, то в этом случае все процессы по управлению узлом коммутации выполняются в одном центральном управляющем устройстве (ЦУУ). В состав ЦУУ входят две электронные управляющие машины ЭУМ (ЭУМ0 и ЭУМ1). ЭУМ в ЦУУ могут работать в двух режимах: 1) синхронный – обе машины обрабатывают один и тот же вызов по одинаковым программам, но только одна из них (ведущая) управляет установлением соединения, а вторая (ведомая) служит для выявления сбоев путем сравнения результатов обработки в каждой машине; 2) режим разделения нагрузки – каждая машина обслуживает свою часть станции. Принцип построения централизованной СУ показан на рис. 2.25. КМО – коммутатор межмашинного обмена Рис. 2.25 - Принцип построения централизованной СУ Достоинства: 1) простота организации работы СУ; 2) экономичность для станций небольшой емкости. Недостатки: 1) малая структурная надежность (выход из строя машины приводит к полной остановке станции, поэтому используется дублирование); 47 2) требуется высокая производительность ЭУМ для станций большой емкости; 3) отсутствие гибкости и модульности в структуре. В ЦСК такие системы управления почти не получили распространения (кроме первых разработок – цифровой «Квант»). Но они часто используются в учрежденческих, ведомственных и офисных АТС. В случае иерархической структуры СУ имеется центральная электронноуправляющая машина (ЭУМ). Как правило, включаются две и более машин для повышения надежности и быстродействия. Эти ЭУМ выполняют наиболее сложные операции по обслуживанию вызовов. Кроме такого центрального устройства, в данную СУ входят отдельные УУ, построенные на микропроцессорах и выполняющие многочисленные, достаточно простые операции по управлению отдельными блоками и узлами телефонной периферии. Принцип построения иерархической системы управления представлен на рис. 2.26. Рис. 2.26 - Принцип построения иерархической системы управления Периферийное управляющее устройство (ПУУ) выполняет действия по приему и выдаче информации из ОТП. Логическую обработку информации выполняет ЦУУ. ПУУ одного типа работают с разделением нагрузки. Число ПУУ зависит от емкости АТС. В ЦУУ может использоваться многопроцессорная система: до 4-х, 6-ти, 8ми процессоров, работающих в режиме с разделением нагрузки. Управляющие устройства одного и того же уровня между собой не взаимодействуют. Обмен между этими устройствами идет через обработку информации в УУ более высокого уровня. Отдельные ПУУ с ЦУУ могут связываться различными способами: 1) через общие шины (AXE10); 2) через цифровое коммутационное поле (EWSD); 3) с использованием отдельных непосредственных связей (МТ 20/25) Достоинства: 1) более высокая надежность структуры СУ; 48 2) модульность и гибкость; 3) экономичность такой структуры для станций большой емкости; 4) простота программного обеспечения для отдельного УУ; 5) большая производительность. Недостатки: 1) необходимость организации многопроцессорного обмена. 2) наличие ЦУУ снижает надежность и усложняет процесс наращивания производительности. Децентрализованной СУ характеризуется тем, что в ней отсутствует какойлибо центральный координационный элемент. Все устройства СУ выполняют определенные функции, и работа этих устройств практически не зависит от работы других устройств. Взаимодействие УУ между собой через ЦКП (наиболее экономичный, часто используемый способ) или через общую шину сообщений (экономично при большом числе ЭУМ). Примеры структуры децентрализованной СУ: 1)для организации взаимодействия УУ в СУ используется системный интерфейс, реализованный в виде общей шины сообщений (ОШС). Блок управления шиной (БУШ) обеспечивает подключение к ОШС только одной пары устройств (передача и прием). Примером можем быть система управления ЦСК DX-200, показанная на рис. 2.27. Рис. 2.27.- Структура децентрализованной системы управления 2) взаимодействие УУ через КП: используется то же КП, что и для коммутации разговорных каналов. Для разговорных соединений используются оперативные соединения, для межпроцессорной связи - полупостоянные. Примером можем быть система управления ЦСК Alcatel 1000 S12, показанная на рис.2.28. Рис. 2.28 - Структура децентрализованной СУ (Alcatel 1000 S-12) 49 Достоинства: - простота организации; - низкая стоимость; - высокая надежность; - простота программного обеспечения; - модульность, легкая расширяемость. Недостатки: - сложная организация межпроцессорных связей (до 50 симплексных соединений на одном этапе); - некоторая избыточность оборудования (дублирование); - необходимость хранения информации о поле в каждом УУ; - существенные задержки при межпроцессорных связях. Например, в системе Alcatel 1000 S12 соединение проходит max через 7 ступеней коммутации. На каждой ступени коммутации происходит преобразование В-П-В. В этом случае максимальная задержка составит 1,75 мс. Управляющее устройство общеканальной сигнализации ОКС№7 (УУОКС) предназначено для управления сетью сигнализации по общему каналу сигнализации и оборудовано специальным управляющим устройством, которое функционирует как транзитный узел или оконечный пункт сигнального трафика. 2.7.8 Генератор тактовых импульсов ГТИ предназначен для выработки сетки частот, необходимых для синхронизации работы всех блоков станции. С этой целью все станции, включенные в цифровую сеть, должны обеспечиваться тактовыми импульсами с высокой степенью надежности и согласованности. Тактовые импульсы, генерируемые в каждом блоке оборудования, синхронизируют обмен информацией на трех уровнях: - внутри самого блока оборудования АТС; - между блоками оборудования одной АТС; - между различными АТС. Для международного обмена цифровой информацией опорные частоты должны выводиться из атомных эталонов частоты и подаваться на международные АТС, работающие в качестве ведущих. 2.8 Этапы эволюции ЦСК В процессе своего эволюционного развития в ЦСК менялись следующие принципы и технологии реализации (рис. 2.29): - абонентские лини; - абонентская сигнализация; - соединительные линии; - межстанционная сигнализация; - коммутационное поле; - управление и сервисы; - внутристанционная сигнализация 50 2.8.1Исходные принципы построения ЦСК: Абонентские линии – аналоговые, абонентская сигнализация – декадная шлейфная и многочастотная DTMF, соединительные линии – цифровые Е1, межстанционная сигнализация – линейная и регистровая, коммутационное поле с коммутацией каналов, программное управление и дополнительные виды обслуживания (ДВО), внутристанционная сигнализация – фирменные системные протоколы. Абонентские линии Абонентская сигнализация Соединительные линии Межстанционная сигнализация Аналог. ал Цифр. ал BRI, PRI Декадн., DTMF DSS-1 Цифр. сл Е1 Линейн., регистр. КоммутационКоммутац. ное поле каналов Управление и сервисы Управл. и Внутристанционная сигнализация xDSL ДВО Системн. протокол ISUP-R STM Ethernet АТМ SIP-T Коммутац. пакетов INAP SNMP V5 Н.248/ MEGACO Рис. 2.29 - Эволюция цифровых систем коммутации 1-й этап – введение услуг цифровой сети с интеграцией служб ISDN: Межстанционная сигнализация – внедрение протокола сигнализации ОКС№7 с подсистемой ISUP (ISDN User Part). Абонентская сигнализация - протокол абонентской сигнализации ЕDSS-1. Он используется в двух вариантах доступа: - базовый доступ BRA (144 кбит/с); - первичный доступ PRA (2048 кбит/с). В настоящее время протокол ЕDSS-1 широко используется для подключения к ЦСК оборудования малой емкости: учрежденческих (ведомственных) станций, оборудования Интернет-провайдеров, средств абонентского доступа и др. 2-й этап – универсальный доступ и услуги интеллектуальной сети: Универсальный интерфейс абонентского доступа V5.X - существует в двух модификациях: - V5.1 поддерживает только один цифровой тракт 2048 кбит/с и позволяет подключить к ЦСК до 30 абонентских линий; - V5.2 обеспечивает подключение до 16 цифровых трактов 2048 кбит/с сети доступа и поддерживает концентрацию нагрузки. Применение интерфейса V5.x позволяет использовать на городских АТС вместо модулей абонентских линий, разрабатываемых производителями ЦСК для каждой модели станции и подключаемых с помощью внутристанционной сигна51 лизации, разнообразные "нефирменные" средства доступа, что, разумеется, ведет к сокращению затрат на построение сетей доступа. Для предоставления услуг интеллектуальной сети внедрен протокол INAP системы сигнализации ОКС№7. Интеллектуальная сеть позволяет на одной и той же аппаратно-программной платформе предоставлять широкий спектр дополнительных услуг (телеголосование, оплата по телефонным картам, бесплатный вызов и др.). Определенную конкуренцию интеллектуальным сетям составляет оборудование компьютерной телефонии CTI (Computer-Telephone Integration), которое также предназначено для предоставления дополнительных услуг, отличается более низкой стоимостью, но и меньшей универсальностью, чем интеллектуальные сети. 3-й этап – широкополосный доступ и транспорт: Уплотнение абонентских линий для увеличение полосы пропускания - для высокоскоростного доступа в Интернет производители некоторых АТС стали встраивать оборудование xDSL для уплотнения абонентских линий непосредственно в абонентские модули АТС. Из всего семейства технологий xDSL обычно выбираются ADSL (6,144 Мбит/с к абоненту и 640 кбит/с к АТС на расстояние до 2,7 км) и SHDSL (2,3 Мбит/с в обоих направлениях). Высокоскоростные синхронные интерфейсы - поддержка в городских АТС синхронного оптического интерфейса STM-1 со скоростью передачи 155 Мбит/с, что позволяет подключать АТС непосредственно к транспортной системе, минуя промежуточные мультиплексоры SDH. 4-й этап - переход к сетям следующего поколения NGN: Транспорт - реализация в системах последнего поколения поддержки технологий ATM и IP для обеспечения возможности передачи речи по сетям с коммутацией пакетов. Протоколы сигнализации - реализация в ЦСК таких новых перспективных протоколов сигнализации, как SIP и Н.248/MEGACO, что повышает уровень конвергенции (взаимопроникновения) сетей с коммутацией каналов и с коммутацией пакетов и обеспечит плавный и беспроблемный переход к сетям NGN. Для управления телефонными соединениями разработана специально адаптированная и расширенная модификация SIP-T. Таким образом, в сетях NGN протоколу SIP-T отводится место на участке межстанционной сигнализации, то есть фактически он приходит на смену ISUP. Другой перспективный протокол Н.248, предназначенный для управления шлюзами, может стать форматом внутристанционной сигнализации, а также заменить интерфейс V.5. Для переноса сигнальных сообщений Н.248 могут использоваться как протоколы стека TCP/IP, так и ATM. Использование интерфейсов Ethernet 10/100/1000 Мбит/с в качестве станционных и межстанционных интерфейсов. Особенно перспективной является технология Gigabit Ethernet, поскольку наличие большой пропускной способности позволяет обойтись без поддержки специальных механизмов QoS. 52 Техобслуживание и эксплуатация (O&M): системы управления сетью используют простой протокол управления сетью SNMP (Simple Network Management Protocol), а также фирменные протоколы управления. Идея универсальной сети управления телекоммуникациями TMN (Telecommunication Management Network) на базе интерфейса управления Q.3 провалилась – она сложна в реализации и производители не хотят пускать сторонних поставщиков на рынок систем управления. 2.8.2 Архитектура ЦСК переходного периода к NGN ЦСК переходного периода состоит из функциональных блоков, которые группируются в следующие модульные подсистемы (рис. 2.30): Рис. 2.30 - Архитектура ЦСК переходного период 1. Центральная подсистема: - блок управления вызовами; - шлюз – обеспечивает сопряжение подсистем с канальной и пакетной коммутацией; - блок управления звеньями сигнализации ОКС №7 – для обработки сигнальной информации сети общеканальной сигнализации; - блок эксплуатации и техобслуживания (O&M) и др. 2.TDM-подсистема: - коммутационная матрица (поле) с канальной коммутацией; - интерфейсы доступ с канальной коммутацией TDM (абонентские и соединительные линии). 3.IP-подсистема: - блок управления пакетной коммутацией (Packet Manager); - интерфейсы IP (доступ к сети с пакетной коммутацией с использованием технологий xEthernet и xDSL). Станция по-прежнему может предоставлять традиционные телефонные услуги для линий с обычными телефонными аппаратами. Такие аналоговые абонентские линии могут включаться в систему двояким образом: 1) использование существующих абонентских концентраторов АК (выносов, абонентских модулей) сети с канальной коммутацией TDM, которые включаются в систему в основном по следующим интерфейсам: PRI, V.5.x, E1; 53 2) включение в резидентные абонентские медиашлюзы (РАМШ), которые выполняют преобразование речевой информации в пакетный вид (VoIP) с использованием речевых кодеков и стека протоколов IP/UDP/RTP. Медиашлюзы включаются в ЦСК через пакетный интерфейс (чаще всего xDSL, Ethernet). Для услуги телефонной связи в России разрешается использовать только аудиокодек G.711 (64 кбит/с + 20 кбит на заголовки пакетов IP/UDP/RTP). Для услуг IP-телефонии (VoIP) – «передача речевой информации по сетям с пакетной коммутацией» используются речевые кодеки (G.723, 726, 728, 729) с меньшей скоростью. Основным элементом перспективной системы коммутации является гибкий коммутатор (ГК) softswitch (по другому - контроллер медиашлюзов, КМШ – MGС, Media Gateway Controller), который выполняет функции управления всем оборудованием системы коммутации NGN в процессе предоставления услуг (рис. 2.31). Рис. 2.31 - Структурная схема перспективной узла коммутации 5 класса Для связи различных блоков, обрабатывающих пакетную информацию в пределах системы коммутации, используется пакетный коммутатор Ethernet, чаще всего со скоростью 1 Гбит/с. Для связи с другими станциями телефонной сети используются транзитные медиашлюзы ТМШ (TGW, Trunk Media Gateway) и сигнальные шлюзы SGW (Signalling Gateway). ТМШ позволяет подключать, как правило, потоки Е1 (реже – STM-1/4) и он преобразует речевую информацию в пакетный вид с использованием кодека G.711. Сигнальный шлюз позволяет подключить звенья ОКС№7. В системе могут располагаться различные серверы, например, серверы технического обслуживания, медиа-ресурсов, аутентификации, биллинга и др. Представленная на рис. 2.31 схема перспективной системы коммутации может быть реализована в виде единого аппаратно-программного решения и тогда такие системы называют системами (узлами) класса 5 (опорные станции) или системы класса 4 (транзитные станции). 54 Например, российская компания МФИ-Софт выпускает систему РТУ (Русский Телефонный Узел), которая может использоваться на сетях как узлы 4 или 5 классов. Но большинство зарубежных и отечественных производителей предлагают для сетей NGN набор оборудования (линейки), в котором отдельные блоки системы выполнены независимо (и функционально, и конструктивно). Таким образом,анализ эволюции ЦСК показал, что производители станций, сохраняя все прежние интерфейсы и протоколы АТС, постепенно переходят от традиционной технологии коммутации каналов к технологиям пакетной коммутации (в основном IP). Этот переход обусловлен необходимостью интеграции традиционного коммутационного оборудования в сети следующего поколения NGN. 2.9 Назначение и архитектура системы EWSD ЦСК EWSD разработана в середине 70-х годов 20 века фирмой Siemens (Германия). Система используется на всех уровнях ЕСЭ РФ в качестве: - международных центров коммутации и международных телефонных станций в Российском фрагменте международной сети: - автоматических междугородных телефонных станций и узлов автоматической коммутации междугородной сети; - опорных (ОПС), опорно-транзитных (ОПТС) и транзитных станций (ТС) местных (городских) сетей; - центров коммутации сетей подвижной связи; - оконечных (SP) и транзитных (STP) пунктов сети сигнализации ОКС№7; - узлов коммутации услуг интеллектуальной сети IN (SSP). На ЕСЭ РФ эксплуатируется оборудование следующих версий EWSD: V.7; V.10 (V.12), V.15, V.17. В данном курсовом проекте рассматривается оборудование цифровой системы EWSD V.15, некоторые технические характеристики которого представлены в табл.2.1. Таблица 2.1 Технические характеристики EWSD V.15 Общие системные данные Максимальное число абонентских линий, тыс. Максимальное число соединительных линий, тыс. Пропускная способность, Эрл. Число попыток вызовов в ЧНН, выз/час. Число абонентских линий на статив DLU: аналоговых цифровых Версия V.15 600 240 100 000 4 000 000 1984 1550 Аппаратные средства системы EWSD условно подразделяются на подсистемы: -оборудование доступа; -оборудование коммутации; 55 -оборудование сигнализации; -оборудование управления; -оборудование администрирования. На рис. 2.32 показаны основные функциональные подсистемы ЦСК EWSD. Рис. 2.32 - Архитектура системы EWSD V.15 Подсистема доступа служит для подключения цифровых и аналоговых абонентских и соединительных линий к коммутационному полю. К подсистеме доступа относятся выносные (RDLU) и локальные (DLU) абонентские блоки, линейные группы (LTG), а также центральный коммутатор временных интервалов (HTI). К подсистеме коммутации относится цифровое коммутационное поле SN, которое соединяет подсистемы EWSD друг с другом. Главная задача SN состоит в проключении соединений между группами LTG. Каждое соединение одновременно проключается через обе половины (плоскости) коммутационного поля для надежности. Кроме того, коммутационное поле SN коммутирует межпроцессорные соединения между групповыми процессорами GP в линейных группах LTG и координационным процессором СР. 56 К подсистеме управления относятся координационный процессор СР, буфер сообщений MB и центральный генератор тактовой частоты CCG. Координационный процессор СР представляет собой мультипроцессор, емкость которого наращивается ступенями, благодаря чему он может обеспечить координацию работы станции любой емкости. Буфер сообщений MB обеспечивает координацию внутреннего обмена информации между подсистемами EWSD в пределах одной станции. Центральный генератор тактовой частоты CCG служит для обеспечения синхронизации станции (и при необходимости сети). Для обслуживания направлений, работающих с использования сигнализации ОКС№7, станция EWSD оборудована специальным управляющим устройством сети сигнализации по общему каналу CCNC или сетевым контроллером системы сигнализации SSNC. К CCNC можно подключить до 254 звеньев сигнализации через аналоговые или цифровые линии передачи данных, к SSNC можно подключить 1500 звеньев сигнализации. Подсистема администрирования служит для выполнения административных функций и состоит из модулей NetManager. Структурная схема станции типа EWSD является типовой, но в зависимости от ее использования на сети в состав оборудования могут входить те или иные функциональные блоки подсистемы доступа. 2.9.1 Цифровой абонентский блок DLU Цифровые абонентские блоки (DLU) предназначены для подключения к станции EWSD цифровых и аналоговых абонентских линий, таксофонов, а также соединительных линий от небольших учрежденческих станций (УАТС), включаемых в опорную станцию по абонентским линиям (АЛ), а также сетей доступа из других систем. Максимальная емкость двух блоков DLU в версии V.15 - 1984 аналоговых АЛ или 1550 цифровых АЛ на статив. Наращивание емкости блока осуществляется отдельными модулями (платами), например, комплектация модуля SLMA – 32 АК (V.15) на один модуль.Конструктивно блок DLU комплектуется: модуль  кассета  статив. Блоки DLU могут размещаться на станции (локальные DLU) и удаленные DLU (RDLU). Связь удаленных DLU с опорной станцией осуществляется с помощью ИКМ-трактов. Блоки DLU подключаются к ЦКП EWSD посредством линейных групп LTG с функцией В различных типов (которые отличаются в основном конструктивом). B версии серии V.15 - LTGM(B), LTGN(B). Выносные блоки DLU подключаются к LTG только посредством первичных ИКМ- трактов со скоростью 2048 Кбит/с – так называемые первичные потоки PDC. Локальные DLU соединены с LTG посредством трактов со скоростью цифрового потока 2048 Кбит/с или 4096 Кбит/с. Подключение удаленных DLU к LTG выполняется посредством двух или четырех ИКМ линиях PDC в зависимости от емкости DLU. При использовании 57 двух или более ИКМ линий от DLU их включают в две разные линейные группы LTG по перекрестной схеме (cross-over),как показано на рисунке 4.1.При 4-х ИКМ линиях используется включение по две ИКМ- линии в каждый LTG. Для сигнализации между DLU и LTG используется 16 канальный интервал (КИ), в котором реализован общий канал сигнализации. Если блок DLU подключается к линейным группам LTG по линиям со скоростью 4096 Кбит/с (64 КИ в ИКМ- тракте), то для сигнализации используется 32 КИ. 2.9.2 Структура блока DLU Структурная схема блока DLU приведена на рисунке 6.5.В состав блока DLU входят следующие модули: - модуль аналоговых абонентских линий – SLMA. В каждом модуле находится 32 (V.15) абонентских комплекта SLCA для линий с декадным или частотным набором и одна управляющая плата с процессором SLMCP. - модуль цифровых абонентских линий – SLMD. В модуль SLMD входят 16 (V.15) цифровых абонентских комплектов SLCD, управляемых процессором SLMCP. В состав DLU входят две системы управления блоком (0-ая и 1-ая), состоящие из модуля распределителя шин BDG, контроллера DLUC, цифрового интерфейса DIUD и генератора тактовой частоты CG. Модуль распределителя шин BDG отвечает за распределение всех сигналов из системы шин по различным монтажным позициям полок. Контроллер DLUC управляет работой абонентского блока и выполняет программы тестирования и контроля, а также распределяет потоки сигнализации в/из абонентских комплектов. Цифровые интерфейсы DIUD управляют передачей речи и данных между DLUС и LTG. DIUD поддерживает два интерфейса 2048 Кбит/с для подключения двух магистралей PDC (поток ИКМ30 со скоростью 2 Мбит/с). Каждый ИКМ-тракт содержит 30 пользовательских каналов (КИ) и один общий канал сигнализации в 16-м канальном интервале. Сигнал синхронизации тактового генератора выделяется из линейного тактового сигнала PDC. При работе удаленного блока DLU в автономном режиме при аварийном отключении от LTG интерфейс DIUD генерирует тональные сигналы: «Ответ станции» (ОС), «Контроль посылки вызова» (КПВ) и «Сигнал занято» (СЗ). Автономный режим не предусмотрен для локальных боков DLU. Тактовые генераторы CG0 и CG1 работают по принципу «ведущийведомый». Активным является ведущий генератор. Он подает тактовые сигналы на обе системы 0-ую и 1-ую центральных функциональных модулей. При отказе ведущего генератора активным становится ведомый генератор. В состав блока DLU также входят: - устройство тестирования TU для проведения испытаний и измерений АЛ (LTBAM); 58 - оборудование для работы в аварийном режиме (для абонентов с частотным набором EMSP и SASC – для организаций связи между абонентами в удаленном DLU в аварийном режиме работы); - гальванический доступ для испытаний (МТА); - комплект внешней аварийной сигнализации АLЕХ для передачи внешних аварийных сигналов. Рис. 2.33 - Структурная схема блока DLU В версии V.15 системы EWSD используются следующие типы цифровых абонентских блоков: DLU, DLUB, DLUD, DLUG, DLUV, удаленный блок RSDLU, удаленный блок управления RCU, удаленный блок DLU-150 в защищенном контейнере. В табл. 2.2. приведена сравнительная техническая характеристика различных типов абонентских блоков. Цифровой абонентский блок DLUV по своей структуре и функциям значительно отличается от других абонентских блоков. Блоки DLUV служат для подключения несистемных аппаратных средств (например, сеть доступа AN) к ЦСК EWSD через интерфейсы V.5.1. Блоки DLU можно установить на самой станции или в удаленных от станции местах. Выносные DLU используются для уменьшения длины АЛ и концентрации абонентской нагрузки на цифровых трактах в сторону станции, что позволяют сэкономить на линейных сооружениях абонентской сети и улучшить качество передачи. 59 Таблица 2.2. Технические характеристики различных типов DLU Тип блока аналог. АЛ цифр. АЛ ISDN-BA Пропускная способность, Эрл. Число АК в SLMA Число АК в SLMD Число DLU на стативе Число V.5.1 в SLMI DLU DLUB DLUD DLUG Число АЛ, подключаемых к стативу 952 1776 1904 1888 1984 DLUV - 928 1536 1536 720 300 100 100 100 400 75 4,6,8 16 16 32 --- 8 8 или 16 8 или 16 16 --- 2 2 2 2 2 2 10 10 2 2 Аналоговые абонентские модули в блоках DLU содержат тестовые модули ILTF. Если этих модулей нет, то для тестирования аналоговых абонентских модулей могут использоваться тестирующие устройства TU. В табл.2.3 приведена сравнительная характеристика удаленных абонентских блоков RSDLU и DLU-150, которые выпускаются в защищенном контейнере. Таблица 2.3 Характеристика удаленных абонентских блоков Тип удаленного блока Число включаемых в блок АЛ RSDLU DLU-150 168 Аналоговые Аналоговые Цифровые аналоговых АЛ с SLMA АЛ с SLMA АЛ или цифровых с ILTF без ILTF 160 128 128 При большом числе удаленных абонентов, сосредоточенных на небольшой территории, используются удаленные блоки управления RCU. В обычном режиме блоки DLU в RCU работают независимо друг от друга. Установление всех соединений проходит через коммутационное поле EWSD. В аварийном режиме, при неисправности связей между некоторыми абонентскими блоками и станцией, возможны соединения между аварийными блоками DLU, причем неаварийные блоки работают в обычном режиме. 60 2.9.3 Линейные группы LTG Линейные группы LTG образуют интерфейс доступа окружения станции EWSD (аналогового или цифрового) к цифровому коммутационному полю (SN). Они берут на себя целый ряд децентрализованных функций управления. К блокам LTG подключаются: - цифровые абонентские блоки DLU (локальные и удаленные) по линиям со скоростью 2 или 4 Мбит/c (только локальные); - цифровые соединительные линии для связи с другими станциями с различными системами сигнализации; - цифровые коммутаторы: в V.15 через систему DLU-ADMOS; - аналоговые соединительные линии (через преобразователь сигналов – мультиплексор SC-MUX); - различные служебные модули, например, для подключения сетей с пакетной коммутаций, для подключения блоков реализации дополнительных услуг и т.д. В линейную группу LTG можно включать 14 ИКМ-линий с суммарной скоростью не более, чем 8 Мбит/сек, т.к. все линейные группы включаются в поле SN вторичными цифровыми потоками SDC со скоростью 8 Мбит/сек: по одной линии к 0-ой и 1-ой плоскости. В таких линиях 128 КИ (0 КИ127 КИ), причем 0 КИ используется для сигнальных сообщений межпроцессорной связи между процессорами GP и CP. Все линейные группы выполняют функции обработки вызовов, обеспечения надежности, функции эксплуатации и техобслуживания. Функции обработки вызовов включают: - прием и анализ линейных и регистровых сигналов, поступающих от соединительных и абонентских линий; - передача сообщений об обработке вызова в координационный процессор; - прием команд обработки вызова из координационного процессора; - передача отчетов к групповым процессорам (GP) и прием сообщений от GP других линейных групп; - передача линейных и регистровых сигналов; - передача тональных сигналов; - проключение информационных каналов пользователя из коммутационного поля и к нему; - согласование состояния линии со стандартным интерфейсом 8Мбит/с; - обработка уровня 3 протокола D-канала. Функции обеспечения надежности состоят в следующем: - обнаружение ошибок в линейных группах (без внешнего испытательного оборудования); - обнаружение ошибок в каналах передачи внутри линейной группы и в коммутационном поле посредством внутристанционной проверки СОС) и счета частоты появления ошибок по битам (BERC); - текущий контроль первичного цифрового потока (PDC); - передача сообщений об ошибках в координационный процессор; 61 - анализ величины ошибок и инициализация соответствующих мер, - инициализация мер в соответствии с последствиями неисправностей (блокирование отдельных каналов или блоков LTG). Функции эксплуатации и техобслуживания включают: - учет данных о трафике; - выполнение измерений качества обслуживания; - управление полупостоянными данными; - коммутация испытательных соединений (контрольных вызовов); - передача сообщений к СР для наблюдения и измерений нагрузки; - испытания комплектов соединительных линий и связанных с портами компонентов LTG с помощью автоматического испытательного оборудования для соединительных линий АТЕ:Т; - индикация важной информации, например, о загруженности каналов на функциональных блоках с помощью светодиодов (LED). Структурная схема линейного блока LTG изображена на рис. 2.34. Рис. 2.34 - Структурная схема линейной группы LTG В состав LTG входят следующие функциональные узлы: 1. Сигнальный комплект SU - представляет собой логический блок, в состав которого входят: TOG - генератор тональной частоты, который генерирует в цифровом виде тональные сигналы («ОС» – ответ станции; «СЗ» – сигнал занято; «КПВ»– контроль посылки вызова и др.), тональные сигналы многочастотного входа MFC, а также частоты для проверки приемников CR; CR – приемники сигнализации: для приема тастатурного набора многочастотным кодом (CRP) и/или приема многочастотного кода (CRM) для СЛ; RM: CTC – модуль приемника для контроля непрерывности, необходим в LTGF и LTGD при использовании СЛ с сигнализацией ОКС№7; 62 DCR – цифровой кодовый приемник; DES – цифровой эхозаградитель. 2.Блок подключения линий LTU-предназначен для согласования подключенных линий с внутренними интерфейсами линейной группы LTG и для компенсации задержки (синхронизация станционных и линейных тактовых импульсов). В блоке LTG может быть максимально четыре LTU. В его состав могут включаться следующие функциональные блоки: DIU 30 – цифровой интерфейс, который служит для включения линий от блока DLU (ИКМ-30) или линий первичного доступа РА. DIU 30 согласует входящий ИКМ цикл с внутренним циклом ИКМ и осуществляет текущий контроль передачи информации в коде НDВ3; OLMD – цифровой модуль подключения оператора; COUB - блок конференцсвязи; CR – кодовый приемник, который используется в LTU, если емкость SU недостаточна; ATE – автоматическое испытательное оборудование. 3. Групповой коммутатор GS или речевой мультиплексор SPMX. GS представляет собой неблокируемую ступень временной коммутации (512512) КИ, управляемую групповым процессором GP. Вместо GS в LTG может использоваться речевой мультиплексор - SPMX, если к LTG подключаются только цифровые СЛ. Он не позволяет организовывать конференц-связь и может коммутировать только 448 КИ (14 ИКМ линий 32 КИ). 4.Модуль интерфейса LTG к SN (LIU) - преобразует уплотненную линию со скоростью 8 Мбит/сек, поступающую из GS/SPMX, в две параллельные уплотненные линии со скоростью 8192 Кбит/сек, ведущие к дублируемому полю SN. 5. Групповой процессор GP- осуществляет управление всеми функциональными блоками в линейных группах, обменивается информацией с процессором DLUC блока DLU по ОКС в 16-м КИ ИКМ-трактов со скоростью 2048 Кбит/с или по ОКС в 32-м КИ ИКМ-трактов со скоростью 4096 Кбит/с, которыми блоки DLU подключены к блокам LTG. Кроме того, групповой процессор GP блока LTG в процессе обработки вызова обменивается информацией и с координационным процессором СР (межпроцессорная связь). LTG используют 0-ой канальный интервал каждого вторичного цифрового потока SDC, идущего к коммутационному полю SN и от него. Такое соединение известно как канал передачи сообщений (МСН). 2.9.4 Буфер сообщений Буфер сообщений MB предназначен для управления обменом межпроцессорными сообщениями между следующими подсистемами EWSD: - между координационным процессором CP и линейной группой LTG (обеспечивается передача сообщений обработки вызова для установления соединения, сообщений административного управления и сообщений о состоянии обеспечения надежности или сообщений техобслуживания); - между различными LTG (сообщения отработки вызова); 63 - между LTG и блоком CCNC (или SSNC); - между CP и управляющими устройствами коммутационной группы SGC. В версии V.15 могут использоваться буферы сообщений двух типов MB(B) и MB(D).Внутренняя структура MB(B) полностью дублирована и состоит из буферов MB(B)0 и MB(B)1, которые работают по принципу разделения нагрузки. Каждый буфер сообщений содержит от одной до четырех дублированных групп буферов сообщений: MBG0  MBG3. Группа буфера сообщений состоит следующих функциональных блоков: - блок буфера сообщений для линейной группы MBU:LTG; - блок буфера сообщений для управляющего устройства коммутационной группы MBU:SGC; - групповой генератор тактовой частоты – CG; - мультиплексор MUX, образующий интерфейс с SN; - интерфейсный адаптер для процессора ввода/вывода (IOP) для буфера сообщений. Каждая группа буфера сообщений - MBG включается по одной линии со скоростью 8 Мбит/сек в нулевой вход коммутационной группы, состоящей из 63 LTG. Использование буфера сообщений типа MB(D) в версии V.15 системы EWSD связано с возможностью использования коммутационного поля типа SN(D) и оборудования, обслуживающего направления, работающее с использованием ОКС№7, - SSNC. Буфер сообщений MB(D) управляет обменом сообщениями между следующими подсистемами: - координационным процессорам (CP113C/CR) и линейными группами LTG; - координационным процессорам (CP113C/CR) и коммутационным полем типа SN(D); - линейными группами LTG; - линейными группами и сетевым контроллером системы сигнализации SSNC или контроллером сети сигнализации по общему каналу CCNC. Буфер сообщений MB(D) анализирует адрес пункта назначения, указанный в каждом сообщении из подсистемы передачи, и передает эти сообщения в соответствующую подсистему. Буфер сообщений MB(D) реализует режим асинхронной передачи (ATM) для сетевого контроллера системы сигнализации SSNC и обеспечивает преимущества, обусловленные увеличенной скоростью передачи. К каждой половине MB(D) может быть подключено максимум 7 процессоров IOP:MB. Эти интерфейсы функционируют независимо друг от друга. Максимальная пропускная способность составляет 40000 сообщений в секунду. MB(D) синхронизируется центральным тактовым генератором (тип ECCGE) и передает тактовый сигнал в поле SN(D). В каждом из двух модулей MB(D) имеется два тактовых входа, связанных с CCGE0 и CCGE1. Между буфером MB(D) и SSNC используется АТМ-интерфейс, который сообщения, поступающие из SSNC и предназначенные для LTG, передает непо64 средственно в группы LTG. В случае отказа одного ATM-интерфейса задачи по передаче сообщений выполняются резервным интерфейсом. Скорость передачи данных ATM-интерфейса составляет 200 Мбит/с для каждого соединения, что позволяет обрабатывать до 12000 сигнальных единиц ОКС№7 в секунд 2.9.5 Цифровое коммутационное поле Цифровое коммутационное поле системы EWSD служит для коммутации разговорных трактов, полупостоянных соединений между процессорами блоков LTG и координационным процессором СР. Основными функциями коммутационного поля SN являются: 1) коммутация соединительных путей между: - линейными группами; - координационным процессором (полупостоянные соединения для межпроцессорной связи); - линейными группами и управляющим устройством общего канала сигнализации ОКС№7 (полупостоянные соединения); 2) распределение тактовых импульсов и синхронизация; 3) переключение на резерв. Коммутационное поле строится по модульному принципу, имеет малую внутреннюю блокировку и в зависимости от количества линейных групп LTG может применяться в станциях всех типов и емкостей. В версии EWSD V.15 используется следующие типы коммутационного поля: SN, SN(B) и SN(D). Коммутационные поля SN и SN(В) на 63 LTG имеют структуру В-П-В (время-пространство-время), а коммутационные поля SN и SN(B) на 126, 252 и 504 LTG имеют структуру В-П-П-П-В. Функции поля SN(B) и структура ступени полностью соответствуют функциям коммутационного поля SN, но в SN(B) на каждый модуль TSG приходится не четыре, а восемь функциональных блоков LTG. Структура ступеней емкости SN(B) такая же, как ступеней поля SN. Коммутационное поле SN и SN(B) EWSD всегда является сдвоенным: - коммутационные поля для 504 LTG, 252 LTG и 126 LTG состоят из двух идентичных плоскостей 0 и 1-ой; - коммутационное поле для 63LTG состоит из двух идентичных блоков коммутационного поля SN0 и SN1. Плоскости и блоки коммутационного поля иногда называют сторонами 2.9.6 Типы соединений в коммутационном поле В коммутационном поле системы EWSD устанавливаются следующие типы соединений: - одноканальное соединение со скоростью 64 Кбит/с: используется два соединительных пути, например, от вызывающего абонента к вызываемому и от вызываемого абонента к вызывающему; 65 - трансляционное (многоточечное) соединение со скоростью передачи 64 Кбит/с: информация передается от одного источника сигналов к нескольким приемникам сигналов, при этом обратное направление отсутствует ; - многоканальное соединение со скоростью передачи n64 Кбит/с: устанавливается n2 соединительных путей. Кроме соединений, задаваемых абонентами путем ввода информации о наборе номера, коммутационное поле обеспечивает соединения между групповыми процессорами GP и координационным процессором СР. Эти соединения используются для обмена управляющей информацией между процессорами. Будучи однажды установлены, они затем всегда имеются в распоряжении и не требуют затрат ресурсов блока обработки координационного процессора, поэтому такие соединения называются полупостоянными коммутируемыми соединениями. Полупостоянные соединения устанавливаются в коммутационном поле при запуске или после расширения станции. Таким образом, для обмена межпроцессорными сообщениями внутри станции не требуется отдельная сеть связи. Для обеспечения высокой надежности коммутационного поля все соединительные пути дублированы, благодаря чему обеспечивается обходной путь для каждого соединения при возникновении неисправностей. Переключение на резерв применяется только, если неисправности возникают в обеих группах TSG и SSG одной стороны SN. В этом случае эффективные соединения (соединение абонент-абонент) проходят через TSG и SSG разных сторон коммутационного поля. Для SN:63LTG имеется возможность организации соединения только через SN0 или SN1. 2.9.7 Координационный процессор СР 113С Координационный процессор СР 113 выполняет следующие основные функции: 1) обработка вызовов: - анализ цифр номера; - поиск свободных соединительных путей в коммутационном поле; - учет стоимости телефонного разговора; - учет трафика; - управление сетью (защита сети и станции от перегрузок, распределение трафика). 2) эксплуатация и техобслуживание: - работа с внешними запоминающими устройствами (ЕМ); - работа с терминалом эксплуатации и техобслуживания (ОМТ); - связь с процессором передачи данных DСР. 3) обеспечение надежности: - самонаблюдение; - обнаружение ошибок; - анализ ошибок. 66 2.9.8 Процесс установления внутристанционного соединения в EWSD Схема выполнения функциональной последовательности обработки внутристанционного соединения между аналоговыми абонентами в системе EWSD приведена на рис.2.35. Рис. 2.35 – Схема обработки внутристанционного вызова 1 Вызов абонентом А станции Абонент А снимает трубку. В телефонном аппарате абонента А (ТАА) через микрофонную цепь замыкается шлейф абонентской линии, поэтому в абонентском комплекте абонента А SLCAА изменяется состояние точки сканирования. Процессор модуля SLMA SLMCP определяет изменение состояния точки сканирования в SLCAА и выдает через шину управления в процессор блока DLU DLUC информацию о поступившем вызове и линейный номер SLCAА. Процессор DLUCА выдает эту информацию через цифровой интерфейс DIUDА и через LTUA по отдельному каналу сигнализации (ОКС) в групповой процессор GPA линейной группы LTGA. Групповой процессор линейной группы LTGА GPA определяет категорию вызывающей абонентской линии и услуг, преобразует линейный номер SLCAА в программный, выбирает свободный временной интервал в ИКМ трактах, идущих к коммутационному полю SN, и посылает сообщение через буфер сообщений MBU:LTG в координационный процессор CP с информацией о вызове, программном номере SLCAА и выбранном временном интервале. Координационный процессор СР отмечает в своей базе данных абонентскую линию вызывающего абонента А занятой. 2 Проверка разговорного тракта на участке от DLUА до LTGA Групповой процессор линейной группы LTG GPA выбирает свободный канальный интервал в ИКМ тракте между DLUА и LTGА и сообщает по ОКС его номер в DLUC A. 67 Процессор GPA выдает команду в процессор DLUCА, а DLUCА в процессор SLMCPA на замыкание испытательного тракта в SLCAА. Процессор абонентского модуля SLMCPА выдает команду на замыкание испытательного тракта в SLCAA, SLCAА замыкает абонентский шлейф и выдает сообщение об этом в DLUCА, а DLUCА передает сообщение в GPA. Процессор GPА выдает команду на проключение соединения через групповой коммутатор GSА от LTGА до DLUА и команду в сигнальный комплект SU на проверку исправности тракта соединения. Тональный генератор линейной группы TOGА подключается к тракту передачи, а кодовый приемник CRА – к тракту приема. TOGА по разговорному временному интервалу выдает испытательный тональный сигнал, если CRА его принимает, значит тракт исправен и кодовый приемник CR выдает соответствующий сигнал в групповой процессор GPA. 3 Выдача сигнала «Ответ станции» В случае успешной проверки GPA выдает команду в DLUCА, а DLUCА в SLMCPA на размыкание испытательного тракта и на подключение абонентской линии вызывающего абонента к разговорному тракту через SLCAA. Аналоговый телефонный аппарат может быть с импульсным или частотным набором номера. Если номеронабиратель телефонного аппарата абонента А DTMF (с частотным набором), то GPА через GS подключает к разговорному временному интервалу CR. GPА посылает команду в TOG выдать сигнал «Ответ станции» (ОС). TOGА выдает сигнал ОС по разговорному временному интервалу в ТАА вызывающего абонента А частотой 420 Гц. 4 Прием цифр номера При частотном наборе номера двухчастотным кодом DTMF «2 из 8», соответствующие набираемым цифрам частоты поступают в кодовый приемник CRА, а оттуда в GPА. При шлейфном (импульсном, декадном) наборе номера замыкается и размыкается абонентский шлейф вызывающей абонентской линии соответствующее набранным цифрам число раз, при этом изменяется состояние точки сканирования в SLCAА. Процессор модуля SLMCPА сообщает об этих изменениях в DLUCА, а он через DIUD по ОКС выдает сообщения в GPА LTGA. После приема 1– ой цифры GPА выдает команду в TOGА на отключение сигнала ОС. GPA передает информацию о номере разговорного временного интервала и набранном номере абонента Б в координационный процессор CP через коммутационное поле SN и буфер сообщений MBU:LTG. СР анализирует набранный номер, определяет адресата запроса на вызов и идентифицирует тарифную зону. Процессор CP проверяет по своей базе данных свободность вызываемого абонента. Если вызываемый абонент занят, то запрос на вызов отклоняется и выдается сообщение о занятости вызываемого абонента Б в GPА. GPА выдает команду в TOGА о выдаче абоненту А сигнала «Занято» (СЗ). При свободности вызываемого абонента Б CP выбирает тракт через коммутационное поле. 68 5 Проключение разговорного тракта через поле Для установления абонентских соединений группа LTGN имеет в своем распоряжении 127 канальных интервалов КИ (1 – 127) в каждом вторичном цифровом тракте SDC 8 Мбит/с. Соединения устанавливаются с помощью коммутационного поля SN. Для каждого соединения требуется один канальный интервал в прямом направлении и один – в обратном направлении. Каждый из этих двух временных каналов имеет один и тот же канальный интервал в соответствующих ИКМ трактах 8 Мбит/с. Исходящий вызов назначается канальному интервалу x, например, с помощью группы LTG, в то время как входящему вызову координационный процессор CP присваивает канальный интервал y. SN объединяет временные интервалы x и y во временном интервале z. Группа LTG всегда передает и получает речевую информацию с обеих сторон коммутационного поля (SN0 и SN1). Обе стороны SN, таким образом, получают одинаковую пользовательскую информацию. Группа LTG передает речевую информацию только из активной стороны коммутационного поля соответствующему абоненту. Другая сторона SN отмечается как неактивная и в случае сбоя может немедленно осуществлять передачу и прием текущей пользовательской информации. Если абонент Б свободен, CP определяет линейный номер DLUБ, SLMAБ, SLCAБ и LTGБ, выбирает одну из двух доступных DLUБ линейных групп LTGБ. Координационный процессор CP выдает команду в контроллер коммутационного поля SGC на проключение соединения для внутристанционной проверки COC. В LTGA к тракту передачи подключается TOGА, а к тракту приема CR. В LTGБ по команде из CP, выданной в GPБ, через GSБ замыкается шлейф между передающим и приемным трактами. Тональный генератор TOGA по команде из GPA выдает испытательный тональный сигнал, если тракт исправен, то CRА этот тональный сигнал принимает. При успешной проверке GPA отключает TOGА и CRА, проключает соединение через GSA и КП и сообщает об этом в GPБ через SN. Групповой процессор GPБ выбирает свободный КИ в ИКМ тракте к DLUБ и выдает номер этого КИ в процессор абонентского блока DLUCБ и процессор абонентского модуля SLMCPБ по ОКС. 6 Соединение разговорного тракта от LTGБ до DLUБ Процессор SLMCPБ выдает команду в SLCAБ о проключении выбранного КИ к АКБ. Групповой процессор GPБ замыкает разговорный КИ через GSБ и инициирует проверку разговорного тракта между LTGБ и DLUБ. Проверка данного участка разговорного тракта выполняется также, как и между LTGА и DLUА. Процессор GPБ выдает команду в процессор DLUCБ, а DLUCБ в процессор SLMCPБ на замыкание испытательного тракта в SLCAБ. Процессор абонентского модуля SLMCPБ выдает команду на замыкание испытательного тракта в SLCAБ, SLCAБ замыкает абонентский шлейф и выдает сообщение об этом в DLUCБ, а DLUCБ пе69 редает сообщение в GPБ. Процессор GPБ выдает команду на проключение соединения через групповой коммутатор GSБ от LTGБ до DLUБ и команду в сигнальный комплект SU на проверку исправности тракта соединения. Тональный генератор линейной группы TOGБ подключается к тракту передачи, а кодовый приемник CR – к тракту приема. TOGБ по разговорному временному интервалу выдает испытательный тональный сигнал, если CR его принимает, значит тракт исправен и кодовый приемник CR выдает соответствующий сигнал в групповой процессор GPA. 7 Выдача сигналов «Посылка вызова» (ПВ) и «Контроля посылки вызова» (КПВ) При успешной проверке GPБ выдает команду в DLUCБ и SLMCPБ на выдачу абоненту Б сигнала ПВ. В SLCAБ через контакты реле ПВ к АЛБ подключается генератор вызывного тока RGMG и абоненту Б выдается сигнал ПВ частотой 25Гц и напряжением 80 – 100В. GPБ подключает TOGБ к тракту передачи разговорного КИ и абонент А получает сигнал КПВ из LTGБ через SN, LTGА и DLUА. 8 Ответ вызываемого абонента и разговорное состояние При ответе вызываемого абонента Б в его абонентском комплекте АКБ изменяется состояние точки сканирования. Информацию об этом SLMCPБ выдает в DLUCБ. Процессор DLUCБ отключает сигнал ПВ и информирует GPБ об ответе абонента Б. GPБ отключает сигнал КПВ и информирует GPA об ответе абонента Б. GPА регистрирует данные о тарификации вызова (длительность соединения), которые затем выдаются в CP. 9 Отбой и разъединение При отбое со стороны одного из абонентов в его АК изменяется состояние точки сканирования. Процессор SLMCP сообщает об этом процессору DLUC, а тот выдает сигнал «разъединение» в процессор GP своей линейной группы LTG, и он обрывает тарификацию. Затем этот процессор выдает сигнал «разъединение» в групповой процессор линейной группы другого абонента. Этот процессор GP подключает сигнал «Занято» (СЗ) из своего тонального генератора TOG оставшемуся абоненту и сигнал «подтверждение» другому групповому процессору. Тот процессор освобождает КИ между DLU и LTG и выдает сигнал «разъединение» и сигнал о конце тарификации в СР. При отбое второго абонента изменяется состояние точки сканирования в его абонентском комплекте. Процессор SLMCP информирует об этом процессор DLUC, а тот выдает сообщение в процессор GP, который отключает CЗ и освобождает разговорный тракт. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО СИСТЕМЕ EWSD: 1.Каким образом система EWSD определяет поступление вызова от абонента? Какие функциональные блоки DLU и LTG участвуют при этом? 2.Как осуществляется проверка разговорного тракта на участке от DLUА до LTGA? 3.Откуда и каким образом поступает в абонентскую линию тональный сигнал «Ответ станции»? 4.Поясните отличия приема цифр номера частотным и шлейфным способом в системе EWSD. 70 5.Как происходит проключение разговорного тракта через коммутационное поле при внутристанционном соединении? 6.Откуда и куда передаются сигналы «Посылка вызова» и «Контроль посылки вызова» при внутристанционном соединении в системе EWSD? 7.Что происходит при ответе вызываемого абонента? Какие действия выполняются при отбое одного из абонентов после разговора? 8.Укажите особенности процесса установления исходящего соединения в системе EWSD в зависимости от используемой системы межстанционной сигнализации. 9.Какие особенности имеет процесс установления входящего соединения в системе EWSD? 2.10 Назначение и архитектура системы Alcatel 1000 S12 2.10.1 Общие принципы построения системы Alcatel 1000 S12 Концепцию цифровой АТС с полностью распределенным управлением концерн ITT использовал в установленной в США в 1978 году АТС под именем System 1240. В 1985 году модифицированная система получила название Alcatel 1000 S12. В процессе развития системы сменилось несколько версий аппаратного оборудования и программного обеспечения, менялась элементная база. В начале элементы управления строились на основе процессора Intel 8086, позже стали применяться процессоры Intel 80386. Используемые в настоящее время процессорные платы J-семейства содержат процессоры Pentium 80486, но архитектура системы, определенная в начале ее развития, не изменилась. В рамках каждой версии оборудования обычно менялось несколько версий программного обеспечения, в тоже время, одна и та же версия программного обеспечения в некоторых случаях может работать на оборудовании разного типа. Оборудование Alcatel 1000 S12 позволяет строить: 1) местные станции: - малые от 16 до 5376 номеров, - средние/большие от 4000 до 200000 номеров, - использовать удаленные блоки: абонентский блок емкостью до 488 линий и выносной коммутатор доступа до 1024 линий, - станции удаленного радиодоступа от 250 до 320 абонентов; 2) междугородные станции до 60000 соединительных линий; 3) международные станции; 4) транзитные пункты сети ОКС№7 - STP; 5) центры коммутации подвижной связи - MSC; 6) узлы коммутации услуг интеллектуальной сети - SSP. Архитектура системы Alcatel 1000 S12 представлена на рис. 2.36. 71 Рис. 2.36 – Архитектура средней/большой станции Alcatel 1000 S12 Условно аппаратные средства системы Alcatel 1000 S12 можно разделить на следующие группы: 1.Терминальные модули (ТМ) - специализированные блоки, предназначенные для обслуживания источников нагрузки определенного типа (ASM, ISM, DTM). 2.Системные модули - специализированные блоки, каждый из которых предназначен для выполнения функций общих для всей станций (P&L, CTM, TTM). 3.Функциональные модули - специализированные блоки, каждый из которых выполняет функции общие для группы однотипных ТМ, например SCM. 4.Цифровое коммутационное поле ЦКП (DSN) – состоит из массива одинаковых цифровых коммутационных элементов DSE, каждый из которых содержит логику и память, необходимую для управления коммутационным полем. В каждом ТМ можно выделить терминальный комплект (ТК) и терминальный элемент управления (ТСЕ). Структура и состав аппаратных средств ТК определяется выполняемыми функциями, а состав аппаратных средств ТСЕ (микропроцессор, память, терминальный интерфейс) одинаков для всех типов модулей и отличается лишь программными средствами. 72 ТСЕ Терминал Терминальный комплект Терминальный элемент управления ТСЕ от/к DSN Терминальный интерфейс (TI) Высокоскоростная шина Микропроцессор Память Генератор тонов и тактов (плата CLTD) Рис. 2.37 - Структурная схема терминального модуля Если элемент управления используется как отдельное устройство, то оно называется дополнительным АСЕ. Когда СЕ (элемент управления) связан с терминальным комплектом, то он называется терминальным элементом управления ТСЕ. АСЕ выполняет на станции разного рода «интеллектуальные» функции, связанные с решением задач маршрутизации, тарификации и техобслуживания, а также с задачами обработки цифровых пакетов в системах передачи данных и цифровой синхронизации, т.е. АСЕ обеспечивает дополнительные ресурсы управления и емкости. АСЕ объединяются в группы, что обеспечивает автономный переход на резерв при отказах. Каждый СЕ размещается на одной сборке печатной платы РВА, содержащей 16-ти разрядный микропроцессор, память (ОЗУ и ПЗУ), в которой хранится программное обеспечение и данные, необходимые для выполнения модулями своих функций. Терминальный интерфейс (TI) имеет четыре пары передающих портов с номерами 2 и 4 к DSN, две пары портов с номерами 1 и 3 для подключения к ТК и 5-й порт – приемный, подключенный к системе распределения тональных сигналов CLTD, входящей в модуль СТМ, и обеспечивает передачу тональных сигналов к ТК. Терминальный интерфейс (TI) имеет возможность осуществлять пространственно-временную коммутацию каналов ИКМ трактов, подключенных к его портам 1, 3, 2, 4. TI также включает в себя ОЗУ емкостью 2 или 4 Кбайта (PRAM - пакетное ОЗУ). Имеется три варианта плат СЕ: MCUA, MCUB, MCUC. Элемент управления ТСЕ соединяется с коммутационным полем DSN по двум стандартным интерфейсам (два ИКМ тракта со скоростью 4096 Кбит/с). 73 2.10.2 Назначение модулей ASM – модуль аналоговых абонентов. Обеспечивает подключение аналоговых абонентских линий, включает в себя до 8 плат АК (ALCN) каждая на 16 аналоговых линий, т.е. максимально модуль ASM может обслужить 128 абонентских линий. Данный модуль содержит плату тестирования TAUC, плату сигнализации аварий RLMC, плату вызывного устройства RNGF. Элемент управления типа MCUA. Каждые 12 модулей ASM обслуживаются двумя платами ТАUC и RLMC, поэтому содержатся данные платы не во всех модулях. Элементы управления СЕ двух модулей ASM соединяются таким образом, чтобы при выходе из строя одного из них, управление осуществлялось другими, т.е. используется соединение cross-over. Рис. 2.38 - Структурная схема модуля ASM ISM - модуль абонентов ЦСИС обслуживает базовые доступы сети ISDN (ВА). Каждый ВА имеет два информационных канала 64 Кбит/с (В - канал) и один канал 16 Кбит/с (D – канал) для сигнализации и передачи данных. Один ISM может обрабатывать 8 ВА, на каждый можно подключить до восьми терминалов. Каждый модуль включает: до 8 плат абонентских комплектов ЦСИС (ISTA/B), элемент управления (MCUB), может быть установлена плата TAUC для тестирования линий. MSM - смешанный абонентский модуль, который может обслуживать комбинацию аналоговых и цифровых абонентских линий, причем обслуживаемая им нагрузка не должна быть более 17,6 Эрл. Модуль MSM состоит из тех же плат, что и ASM, ISM. MSM используется для экономии оборудования путем смешанного заполнения стативов аналоговыми и цифровыми платами, если отдельная установка ISM не оправдана. Он является хорошим переходным вариантом модуля при внедрении услуг ЦСИС на сети. 74 DTM - модуль трактов соединительных линий обеспечивает интерфейс между трактом ИКМ со скоростью 2 Мбит/с с внутренним трактом со скоростью обмена 4 Мбит/с, а также обеспечивает интерфейс между сигнализацией, используемой в канале, и в системах станционного управления. Существует большое количество разновидностей модулей цифровых трактов в зависимости от вида сигнализации, принятого в тракте, таких как: - 2 ВСК -сигнализация по 2-м выделенным сигнальным каналам в 16 КИ; - сигнализация внутри полосы речевых сигналов (31 прозрачный канал); - сигнализация ОКС№7; - сигнализация ЦСИС (EDSS1). IPTM - модуль тракта с интеграцией пакетов обеспечивает интерфейс 2 Мбит/с (обработка TRAC) и контроллеры звена данных высокого уровня (HDLC). Модуль состоит из платы DTRI (цифровой тракт тип I) и элемента управления MCUB. Модуль IPTM обрабатывает уровни 1 и 2, а также частично функции уровня 3 протоколов. На уровне внутриплатного контроллера (ОВС), IPTM может коммутировать пакеты через DSN по внутреннему протоколу пакетов (IPP). Оборудование IPTM используется в трактах с разными системами сигнализации и службами HDLC. Они поддерживаются вариантами модуля IPTM, посредством загрузки различного прикладного ПО в элемент управления и ОВС. Существуют различные варианты модуля IPTM. IRIM - модуль интерфейса выносного абонентского блока IRSU поддерживает два интерфейса 2 Мбит/с к одному выносному абонентскому блоку ЦСИC (однократная конфигурация) или при конфигурации многократного доступа, объединяющей до 8 IRSU. Пара IRIM работает по перекрестной схеме crossover для обслуживания IRSU с разделением нагрузки. Функция cross-over позволяет обрабатывать вызовы любым модулем IRIM пары, в зависимости от наличия свободных каналов в трактах ИКМ. ЕСМ - модуль эхозаградителей представляет собой модуль цифрового тракта с функцией эхозаграждения. Функция эхозаграждения требуется в окружении некоторых систем сигнализации, например, ОКС№7. Модуль ESM выполняет следующие функции: - вычитание эхосигнала из разговорного сигнала; - возможны одновременные речевые сигналы (дуплекс). DIAM - модуль динамического интегрированного автоответчика состоит из платы динамического интегрированного автоответчика, которая обеспечивает распределение записанных фраз. Емкость записи составляет 4 Мбайт. Все содержание записей на станции может быть распределено между несколькими модулями DIAM. Для согласования с нагрузкой содержание модулей DIAM может быть распределено по нескольким модулям. DIAM обеспечивает полную гибкость как по типу, так и по составу речевых фраз. SСM - модуль служебных комплектов обрабатывает сигналы многочастотной (MF) сигнализации и набора номера от абонентских аппаратов с многочастотной тастатурой (DTMF). SCM включает 6 базовых систем сигнализации: - R 1; 75 - R 2; - сигнализация № 5; - многочастотная кодом «2 из 6» (MF 2/6); - DTMF многочастотной тастатуры; - приемопередатчики контроля связности соединений. НССМ - модуль общего канала высокой производительности обрабатывает уровни 1, 2 и 3 звеньев сигнализации ОКС№7. Он используется для каналов высокого трафика, состоит из процессора и 8 плат терминалов звена сигнализации. DLM - модуль звена данных образует пару внешних аналоговых соединений к сети Х.25 и обратно, на основе интерфейса порта МСЭ-Т V.24. Модуль требуется для преобразования цифровых каналов (64 Кбит/с) в звенья аналоговых модемов с разной скоростью передачи. Модуль используется для соединения с вычислительными центрами или для обработки аналоговых звеньев ОКС№ 7 со скоростями менее или равными 64 Кбит/с. Об обрабатывает фреймы пакетов и каждое звено с контроллером HDLC в модуле IPTM Х.25 Связи определяются базой данных и реализуются полупостоянными соединениями через DSN. MIM - модуль взаимодействия подвижной связи реализует согласование скоростей и преобразование протокола для вызова данных от подвижных установок в центре коммутации подвижной связи. Модуль поддерживает прозрачный и непрозрачный режим обмена информацией. Он поддерживает ряд модемов, определенных в сети GSM для аналоговых соединений. P&L - модуль периферии и загрузки обеспечивает несколько функций, относящихся к оборудованию: - поддержка интерфейсов человек-машина; - обработка ввода/вывода до 7 устройств памяти, таких как магнитный диск, оптический диск или магнитная лента. В один модуль входит один магнитный и один оптический диск; - контроль нагрузки программного обеспечения (ПО) в распределенные процессоры станции. СТМ - модуль тактовых и тональных сигналов обеспечивает требуемые сигналы тактовых частот и источники цифровых тональных сигналов для всей станции. СТМ содержит задающий тактовый генератор станции, синхронизированный от внешнего эталона частоты. Модуль формирует шину тональных сигналов системы Alcatel 1000 S12. Он содержит 32 канала с 16 битовыми сигналами и тактовой частотой 4 096 КГц, распределяемыми по всей станции. По ней во все управляющие элементы передаются время суток, абонентские тональные сигналы и фразы автоинформатора. Она содержит также канал для трансляции. В каждой станции используются два СТМ, выполняющие идентичные функции и работающие в режиме горячего резерва. Если один из них отказывает, станция продолжает получать тактовые и тональные сигналы от другого модуля. 76 ТТМ - модуль тестирования соединительных линий используется для тестирования качества сигнализации, коммутации и передачи в исходящих направлениях. OIM - модуль интерфейса оператора обеспечивает интерфейс до 15 цифровых рабочих мест операторов (DOP) с полем DSN станции. OIM соединяется с DOP стандартным 32 канальным ИКМ-трактом в соответствии с рекомендацией МСЭ-Т. DCM - модуль цифровой конференц-связи позволяет установление конференц–соединений с участием до 30 сторон. Этот модуль работает совместно с модулем интерфейса оператора (OIM). Количество участников сеанса конференцсвязи гибкое и может определяться заказчиком. Возможна взаимосвязь (overflow) между модулями конференц-связи. 2.10.3 Характеристика цифрового коммутационного поля DSN Основой цифрового коммутационного поля DSN является цифровой коммутационный элемент DSE, представляющий собой врубную печатную плату. На ней расположены 16 коммутационных портов в виде БИС, связанных между собой общей шиной с временным уплотнением, имеющей 39 параллельных проводников. Каждый вход использует шину 32 раза за один цикл. Функция коммутации, выполняемая DSE, позволяет выполнять соединение между любым каналом (время) любой входящей ИКМ-линии (пространство) и любым каналом (время) любой исходящей ИКМ-линии (пространство), т.е. DSE является комбинированным коммутатором типа время-пространство-время. DSE может быть использован в поле, как двусторонний коммутатор так и как односторонний. Каждый DSE имеет свой собственный механизм поиска маршрута и включает: - приемники и передатчики линий; - собственно коммутационный элемент (SWEL); - схему генератора, управляющего напряжением; - схему установки в исходное состояние (схема сброса). Коммутационный порт разделен на 2 части: - приемную часть (имеет буфер для синхронизации с входящим ИКМ трактом, ЗУ каналов), которая обеспечивает взаимодействие с 39 проводной шиной для установления, удержания и освобождения путей, - передающую часть, которая выполняет временную коммутацию путем записи управляющего слова во входящую память, относящуюся к отдельному выходному КИ, обеспечивает поиск первого свободного канала, выдает информацию в ИКМ-тракт и поддерживает функционирование шины. Структура коммутационного поля DSNпоказана на рисунке 2.39 DSN имеет 4-х ступенчатую складную структуру. Нулевая ступень состоит из пар коммутаторов доступа (AS). Каждый элемент управления CE подключается к AS по двум ИКМ-линиям через пару AS (по одной линии к каждому коммутатору пары). Та77 кое соединение обеспечивает выбор двух маршрутов в DSN. К каждой паре AS может быть подключено до 12 CE, т.е. до 12 модулей разного типа. Рис. 2.39 - Структура коммутационного поля DSN . Максимально ступень доступа содержит 1024 коммутатора, разбитых на 512 пар. Коммутаторы AS выполняют следующие функции: - подключение терминальных и системных модулей к DSN; - распределение трафика к различным плоскостям DSN. Порты коммутаторов доступа используются следующим образом: - порты 0-7 – для подключения терминальных модулей к DSN; - порты 12 и 13 –для подключения системных модулей к DSN; - порты 14 и 15 - для подключения дополнительных устройств управления ACE; - порты 8-11 – выходные порты для подсоединения AS к плоскостям групповых коммутаторов. DSN может иметь до трех одинаковых ступеней групповых коммутаторов GS, каждая из которых может иметь от двух до четырех плоскостей.В каждой плоскости группового блока на один DSE приходится 4 пары AS. При такой конфигурации DSN может обработать трафик более ,чем 120.000 абонентских или 85.000 соединительных линий. При меньшем количестве линий требуется меньшее число ступеней искания и меньшее число слоев в DSN. При двух плоскостях ступеней GS один коммутатор доступа AS может обслужить нагрузку до 69 Эрл, при трех - до 110 Эрл, при четырех - до 159 Эрл. 78 Каждый порт DSE реагирует на команды проключения пути, посылаемые через поле. Программной карты состояния поля не существует, т.е. нет управляющего устройства, которое имеет данные о состоянии всех входов и выходов коммутационного поля. Внутренняя надежность обеспечивается благодаря доступности большого числа альтернативных путей, так что отказ одного DSЕ не влияет на возможности соединения и незначительно снижает показатели системы. Поле коммутирует цифровые линии со скоростью 4096 Кбит/с, каждая по 32 КИ (16-ти битовые) со скоростью одного канала 128 Кбит/с, которые передают, помимо речевых сообщений, межмодульные сигнальные сообщения, а также различные данные. 2.10.4 Выносной блок RTSU RTSU состоит из комплекта модулей, которые подключаются к цифровому коммутационному полю через два коммутатора доступа. Подключение RTSU показана на рис. 2.40. Рис. 2.40- Подключение RTSU к станции Каждый коммутатор доступа подключен к каждой плоскости групповых коммутаторов по одной линии со скоростью 4 Мбит/с. Основная станция видит удаленные подключения, как часть станции. Программное обеспечение основной станции, выполняющее управление вызовом и обслуживание используется в обычном режиме оборудованием RTSU. С системной точки зрения нет ограничения на размер оборудования, используемого в удаленном подключении. В качестве системы передачи может использоваться электро-оптический преобразователь (ЕОС) Alсatel 1000 S12 с волоконно-оптическим соединением между двумя сторонами. 79 2.10.5 Выносной блок IRSU Выносной абонентский блок IRSU является концентратом телефонной нагрузки. Он предназначен для замены большого числа линий подключения удаленных абонентов к станции четырехпроводными высокоскоростными линиями. IRSU представляет собой смешанный концентратор для аналоговых и ISDN линий, обеспечивающий экономический доступ к станции, что достигается концентрацией абонентской нагрузки в 1÷ 4 стандартных ИКМ-трактов со скоростью 2,048 Мбит/с, подключенных к основной станции. При потере связи с основной станцией, IRSU переходит в автономный режим, в котором обеспечиваются простые разговорные соединения между его абонентами. Со стороны основной станции до 4 ИКМ-трактов подключаются к двум модулям интерфейса IRSU (IRIM), которые работают в режиме cross-over. К одному комплекту ИКМ-трактов можно подключить до 8 IRSU с использованием конфигурации линейного многократного (multidrop) доступа. Многократная конфигурация является мощным и экономически эффективным средством. Такая конфигурация представлена на рис.2.41. Однако, при использовании многократной конфигурации максимальное число абонентов, которое может быть обслужено парой IRIM – 1024. Рис. 2.41 – Многократная и однократная конфигурации доступа 80 2.9.12 Процесс установления соединений в системе Alcatel 1000 S12 Каждый TCE модуля доступа (ASM, ISM, DTM и т.д.) содержит программное обеспечение для обслуживания вызова. Совокупность программных блоков может быть разделена на три группы: - блоки управления вызовом; - блоки протокола; - блоки подключения. Существует два типа сообщений, передаваемых в процессе обслуживания вызова: 1) направленное сообщение - однозначно определено для какого-либо процесса в системе; 2) основное сообщение, для передачи которого сначала должен быть выбран маршрут его передачи. В процессе обслуживания внутристанционного вызова ТСЕ модулей ASM выполняют следующие функции: - сканирует оборудование и непосредственно управляет аппаратными средствами абонентских и вызывных печатных плат; - определяет тип передаваемых сигналов: линейные или регистровые сигналы. ТСЕ модулей SCM выполняет следующие функции: - сканирует аппаратуру модуля (один из 32 DTМF приемников) с целью обнаружения начала и конца передачи очередной цифры номера; - получает информацию о требуемом числе цифр номера. Дополнительный элемент управления ACE выполняет чисто программные функции: - управление вызовом; - анализ префикса (код направления соединения); -поиск СЛ; -идентификация абонента и т.д. 1Процесс установления внутристанционного соединения В процессе обслуживания внутристанционного соединения участвует следующее оборудование системы: ASM, SCM, CTM, ACE и цифровое коммутационное поле DSN (рис. 2.42). Рис. 2.42 - Модули, используемые при обслуживании внутристанционного соединения в системе Alcatel 1000 S12 81 В процессе обслуживания внутристанционного вызова управляющие устройства ТСЕ модулей ASM и SCM выполняют следующие функции: TCE ASM: - хранит статус абонентских комплектов ALCN (свободно/занято) - сканирует оборудование и непосредственно управляет аппаратными средствами абонентских и вызывных печатных плат; - определяет тип передаваемых сигналов: линейные или сигналы набора номера. ТСЕ SCM: - сканирует один из 32–х приемников DTМF с целью обнаружения начала и конца передачи очередной цифры номера; - получает информацию о требуемом числе цифр номера. Дополнительный элемент управления ACE выполняет чисто программные функции: - управление вызовом; - анализ префикса (код направления соединения); - поиск свободной соединительной линии СЛ (при исходящей связи); - идентификация абонента и т.д. 1. Занятие абонентской линии. Когда абонент А снимает микрофонную трубку, сопротивление шлейфа уменьшается, а ток через него вырастает, что обнаруживается в абонентском комплекте ALCN терминального комплекта модуля ASM. ALCN посылает в процессор ТСЕ модуля ASM информацию о замыкании шлейфа и идентификатор абонента (физический терминальный номер – PTN). С этого момента активизируется программное обеспечение (ПО), обслуживающее внутристанционный вызов Из TCE в логическую схему ALCN (передается по 16 КИ) выдается команда на выдачу питающего напряжения на абонентскую линию. Кроме того, осуществляется занятие двухстороннего разговорного тракта: логической схеме ALCNA посылается сообщение, какая свободная пара приемного и передающего КИ закрепляется за вызывающим абонентом А. Если вызывающий абонент А является обычным абонентом (не имеет ДВО), то для обслуживания его вызова TCE ASM нет необходимости использовать дополнительные данные из ACE.ТСЕ модуля ASM, куда включена линия абонента А (ТСЕА) определяет: - из какого модуля будет подан сигнал «Ответ станции» (из ASM или SCM); - тип телефонного аппарата ТА (с шлейфным набором или с кодом DTMF); - категорию абонента А (обычный абонент, таксофон, гостиничный номер, контрольный вызов и т.п.); - информацию для тарификации: учитывать стоимость разговора или нет; - требуемое число префиксных цифр (первых цифр номера, достаточных для его анализа); - разрешение на ДВО (если необходимо); - необходимость обращения за данными на уровне АСЕ и т.д. 82 Рис. 2.43 - Занятие абонентской линии Одновременно в АСЕА посылается направленное сообщение о поступлении вызова от абонента А, а также число требуемых префиксных цифр номера. АСЕА проверяет правильность полученной информации и посылает подтверждение ТСЕА. Так как абонент A имеет ТА с частотным набором номера DTMF, то необходимо найти свободный модуль SCM. Для этого ТСЕА в своей памяти находит адрес свободного SCM, определяет необходимое число управляющих слов для соединения с данным модулем через DSN. 2. Выдача сигнала «Ответ станции» и прием цифр номера. Занятый SCM выбирает свободный приемник DTMF, отмечает его занятым и посылает ответ в TCEA ASM (рис. 2.44). Устанавливается двухстороннее соединение между абонентом А и приемником DTMF модуля SCM. Установление соединения ALCNА c приемником модуля SCM инициируется TCE SCM Рис. 2.44- Выдача сигнала «ОС» и прием номера кодом DTMF Из занятого приемника SCM абоненту посылается сигнал «Ответ станции» (ОС), используется подключение сигнала «ОС» к SCM через общую шину тональных сигналов от модуля тактов и тонов СТМ. Если свободных приемников DTMF нет, то TCE SCM посылает сообщение об отсутствии свободных приемников в TCEA. В этом случае TCEA ASM через определенную выдержку времени (30 мс) повторяет посылку сообщения TCE SCM для поиска свободного приемника DTMF. Цифры абонентского номера в виде двухчастотных комбинаций кода DTMF поступают через ASM в SCM по дуплексному пути. Получив первую цифру номера, SCM прекращает подачу сигнала «ОС». TCE SСM принимает и накапливает информацию в памяти до тех пор, пока TCE ASM не передаст число требуемых префиксных цифр. После приема последней цифры все они пакетом посылаются в 83 TCE ASM, где анализируются первые три цифры номера (при семизначной нумерации). Анализ префикса включает:  определение типа вызова (например, тип – обычный вызов);  индикатор плана нумерации;  характер адреса;  код источника. Примечание: Если абонент А имеет телефонный аппарат с импульсным (шлейфным) набором, то номер абонента Б принимает модуль ASM через точку сканирования абонентского комплекта ALCN. 3. Освобождение приемника SCM и проключение соединения в DSN По номеру абонента Б TCEA ASM определяет точку его физического включения, она выражается его номером оборудования EN (Equipment Number). В это же время в TCE SCM из TCEA ASM выдается сообщение, что он больше не нужен (сообщение сброса NEXT по ранее установленному пути от ASM до SCM). TCE SCM освобождает задействованный приемник DTMF и отмечает его свободным. Освобождение приемника и идентификация абонента Б производится одновременно. Зная адрес модуля ASMБ, в который включена абонентская линия Б, TCEA посылает через DSN необходимое число управляющих слов для установления соединения с TCEБ ASMБ.TCE ASM абонента Б осуществляет: - индикацию занятия устройства; - посылает команду в схему ALCN на включение питания абонентской линии вызываемого абонента; - осуществляет занятие двухстороннего пути: логической схеме ALCN Б посылается сообщение о паре приемного и передающего канальных интервалов, закрепленных за абонентом Б. Из TCEБ ASM по установленному пути посылается сообщение подтверждения к TCEA ASM. После приема этого сообщения TCEA обеспечивает дуплексное проключение разговорного пути через DSN (рис. 2.45). Рис. 2.45 - Проключение соединения в DSN 84 4. Выдача сигналов «Посылка вызова» и «Контроль посылки вызова». Выдача сигналов ПВ (абоненту Б) и КПВ (абоненту А) осуществляется из ASMБ по команде TCEБ. В этот момент процесс установления соединения находится в стабильной фазе (ожидание ответа абонента Б). 5. Ответ абонента Б, разговорное состояние. При снятии абонентом Б микротелефонной трубки в его АК (ALCNБ) изменяется состояние точки сканирования. Информация об этом поступает в TCEБ ASMБ. Выдается команда на отключение сигналов ПВ и КПВ. TCEБ ASMБ выдает сообщение об ответе абонента Б в TCEА ASMА. Устанавливается дуплексное разговорное соединение через DSN. 6. Занятость абонента Б. Если абонент Б занят, то в ASMА направляется ответное сообщение из TCEБ о занятости абонента Б. Оно анализируется элементом управления TCEА модуля ASM. Результат анализа содержит указание на выдачу абоненту А сигнала «Занято» (СЗ). СЗ подключается к TCE ASMА из модуля СТМ по шине тональных сигналов, минуя поле DSN. 7. Отбой и разъединение. Если отбой инициируется абонентом А, то происходит автономное разъединение. В ALCN ASMА изменяется состояние точки сканирования. Информация об этом поступает в TCЕА, в котором формируется сигнал «Разъединение». Он передается в TCEБ модуля ASMБ. После получения из TCEБ сигнала «Подтверждение» установленный через DSN разговорное соединение освобождается. Абоненту Б из ASMБ выдается СЗ. При отбое со стороны вызываемого абонента TCEБ ASMБ информирует об этом TCEА ASMА. TCEА формирует сигнал «Разъединение». Разговорный тракт через DSN размыкается. Абоненту А выдается сигнал СЗ из ASMА до тех пор, пока он не положит трубку. После этого изменяется состояние точки сканирования в АК абонента А и соединение с модулем СТМ освобождается. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО СИСТЕМЕ ALCATEL 1000 S12: 1.Какие функции выполняют управляющие устройства модулей ASM и SCM при внутристанционном соединении? 2.Какую информацию определяет ТСЕ модуля ASM о занятой абонентской линии А? 3.Каким образом организована выдача в линию абонента А сигнала «Ответ станции»? 4.Как реализован прием цифр номера абонента Б при использовании шлейфного набора и набора кодом DTMF? 5.Что общего и чем отличается процесс установления исходящего соединения по сравнению с внутристанционным? 6.Укажите особенности установления исходящего соединения при использовании систем сигнализации ОКС№7 и 2ВСК+МЧК. 85 РАЗДЕЛ 3 ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ЦСК 3.1 Общие принципы эксплуатации и технического обслуживания ЦСК После сдачи ЦСК монтажной и пуско-наладочной организациями в эксплуатацию все работы, выполняемые обслуживающим персоналом на станции, реализуются с помощью системы технической эксплуатации и технического обслуживания ТЭ и ТО (O&M - Operations & Maintenance). Система ТЭ и ТО должна выполнять (рис. 3.1): - эксплуатационные функции, связанные с управлением работой станции, сбором данных о функционировании, нагрузке и качестве обслуживания вызовов; - функции технического обслуживания, обеспечивающие бесперебойную работу оборудования, контроль станции и ее взаимодействие с окружающей сетью, информирование технического персонала. Рис. 3.1 - Состав системы O&M Система ТЭ и ТО включает следующие организационные и технические мероприятия: 1) техническое обслуживание и ремонт оборудования станции; 2) контроль за нагрузкой и качеством работы оборудования станции и включенных в нее каналов и линий; 3) техническое обслуживание и поддержка программного обеспечения (ПО) станции; 4) работы по развитию станции (расширение емкости при подключении новых линий, каналов, увеличение производительности и др.) и ее модернизация (замена на новую версию аппаратного (АО) и программного обеспечения (ПО)); 5) техническое оснащение станции (ЗИП, инструменты и приборы и др.); 6) поддержка станции со стороны поставщика оборудования (поставка дополнительного или модернизированного оборудования) или сервисных центров технического обслуживания (замена плат, модулей при ремонте, коррекция или смена версии ПО в центре генерации программ); 7) организация работы технического персонала (штат, распределение обязанностей, режим работы персонала и др.); 8) ведение документации, учет и порядок отчетности в различные организа86 ции и службы; 9) содержание технических помещений станции (поддержание климатического режима, уборка, ремонт и др.); 10) соблюдение правил техники безопасности и охраны труда. 3.2 Общие характеристики системы ТЭ и ТО ЦСК ЦСК обладают следующими характеристиками, которые влияют на организацию работ ТЭ и ТО: 1. Высокая надежность работы ЦСК, требующая меньших затрат на ТЭ и ТО. Надежность ЦСК повышена применением технологий, основанных на избыточности и отказоустойчивости, а также принципов двойного резервирования, многоуровневого децентрализованного управления, многоканальности и др.; 2. Высокая эффективность и удобство эксплуатации. Простота эксплуатации станции достигается благодаря использованию: в аппаратных средствах - применяются наиболее современные компоненты (БИС, СБИС, МП) и оптические технологии, в программном обеспечении - объединены такие передовые технологии, как объектно-ориентированное программирование, архитектура клиент/сервер, компьютерная сеть, многооконное визуальное отображение и доступ к системе управления сетью (NM), а также многооконный интерфейс пользователя; 3. Функция удаленного/централизованного техобслуживания. Наличие возможности внешнего доступа к управлению ЦСК позволяет осуществлять удаленное/централизованное техобслуживание посредством реализации различных интерфейсов (V.35, V.24, RS-232, RS-422, RS-449, X.25, LAPD и TCP/IP) и подключения к системе удаленного/централизованного техобслуживания с использованием сети с коммутацией пакетов, выделенных линий и линий ТфОП (модемный доступ); 4. Открытость и масштабируемость системы. Благодаря использованию сетей передачи данных, сочетанию методов распределенных/централизованных баз данных и их соответствию стандартам ISO/OSI (взаимодействие открытых систем), возможно совместное использование данных ЦСК с центром тарификации, системой справочной информации по телефонным номерам, системой тестирования абонентских линий (испытательноизмерительный стол) и системой администрирования сети связи. Кроме того, возможна реализация прозрачного доступа ЦСК к различным базам данных большой емкости, что позволяет предоставлять различные дополнительные и интеллектуальные услуги. ЦСК может быть также оборудована различными периферийными устройствами, такими как накопители на магнитных и магнито-оптических дисках, на магнитных лентах, на компакт-дисках и принтерами. Несложно выполнить расширение числа подключенных терминалов техобслуживания и эксплуатации (ОМТ); 5. Использование архитектуры клиент/сервер; 87 Система управления ЦСК выполняет различные задачи техобслуживания и эксплуатации в режиме клиент/сервер и поддерживает установку данных одновременно в нескольких удаленных и местных терминалах ОМТ с целью выполнения операций техобслуживания. 6. Интерфейс человек-машина (MML-интерфейс). ЦСК обычно поддерживают техобслуживание с использованием интерфейса ввода команд «человек-машина» MML (Man Machine Language) из командной строки, а также часто с реализацией графического интерфейса (оконный режим). Интегрированный интерфейс эксплуатации на основе командной строки MML и графический интерфейс эксплуатации могут использоваться одновременно. 3. 3 Уровни ТЭ и ТО ЦСК В зависимости от сложности все операции ТЭ и ТО ЦСК могут быть разделены на три уровня: - элементарный; - средний; - высший. Техническое обслуживание элементарного уровня состоит главным образом из операций эксплуатации и мониторинга. Оно является первым этапом трехуровневого техобслуживания и требует от дежурного персонала технического обслуживания владения основными навыками работы с оборудованием. Техобслуживание элементарного уровня включает в себя: текущее наблюдение, профилактическое техническое обслуживание, обработку аварийных сигналов, отображение и отслеживание данных, общие функции администрирования абонентов (назначение, переназначение и отмена номеров, предоставление дополнительных услуг), копирование файлов, контроль коэффициента установленных соединений, тестирование совместно с системой измерений (ИИС), обработка жалоб абонентов, заполнение сменного журнала и уборка рабочего места. Техническое обслуживание среднего уровня состоит главным образом из операций анализа и обработки, которые выполняют в основном инженеры по обслуживанию оборудования в аппаратной (автозале). Техобслуживание среднего уровня включает профилактические диагностические тесты, обновление общих станционных данных, создание новых маршрутов, замену плат, анализ и статистику услуг, реконфигурирование системы, корректировку нагрузки процессора, управление учетными данными, анализ и обработку общих неисправностей, а также последующую обработку экстренных и общих автономных сообщений. Техническое обслуживание высшего уровня состоит главным образом из операций разработки и нововведений, оно организуется инженерами центра технического обслуживания или другим персоналом. Персонал технического обслуживания верхнего уровня должен уметь справляться с некоторыми серьезными неисправностями и сбоями, обновлять важные станционные данные и выдвигать предложения по развитию системы, расширению емкости станции, настройке структуры сети связи, коррекции программного обеспечения и разработке новых функций. 88 В соответствии с особенностями интерфейса «человек-машина» MML уровни полномочий персонала эксплуатации и техобслуживания определяются рабочим объектом обслуживаемой ЦСК, группой разрешенных команд и конкретным оператором. Таким образом, техобслуживание на станции может выполняться только уполномоченным оператором, при этом ему доступен ограниченный набор команд, которые могут использоваться на разрешенном объекте и входят в группу разрешенных команд. 3.4 Содержание основных работ ТЭ и ТО ЦСК ТЭ и ТО ЦСК включает в себя следующие работы: 1. Ежедневные операции по обработке услуг: добавление, удаление и изменение записей об абонентах; регистрация и удаление таких данных, как предоставление дополнительных услуг и полномочий на прямой набор номера, тестирование и диагностика совместно с системой измерения АЛ.Периодический сбор и анализ статистики трафика; периодический вывод тарификационных таблиц и счетов; составление отчетов и анализ данных о работе оборудования. 2. Регламентное техобслуживание и техобслуживание системного уровня, включая работы по приведению оборудования в порядок, регламентное и профилактическое тестирование. 3. Анализ аварийных сигналов и отказов, диагностика и устранение неисправностей, замена плат. 4. Управление данными, в том числе: резервирование, отладка и корректировка абонентских данных, станционных данных, тарификационных данных, промежуточных данных и программ. 5. Расширение системы, установление новых маршрутов и модификация в соответствии с требованиями, возникающими при развитии услуг связи, изменении структуры сети и местных условий. 6. Использование потенциальных возможностей оборудования и программного обеспечения прикладного уровня, реализация дополнительных услуг, обновление аппаратных средств. 3.5 Состав работ технической эксплуатации ЦСК Техническая эксплуатация (ТЭ) станций представляет собой комплекс организационных и технических мероприятий по поддержанию аппаратнопрограммного комплекса станции в состоянии, при котором обеспечивается обслуживание вызовов с заданным качеством при установлении любых видов соединений, для которых данная станция предназначена. Основными задачами ТЭ ЦСК являются: 1) обеспечение бесперебойной, эффективной и высококачественной работы системы коммутации; 2) поддержание в норме электрических характеристик оборудования станции; 3) поддержание безошибочной работы программного обеспечения станции; 89 4) организация эффективной работы технического персонала, отвечающего за техническую эксплуатацию станции; 5) проведение мероприятий по развитию и модернизации станции. Основным документом, определяющим принципы организации технической эксплуатации цифровых телефонных станций, выполнение которых является обязательным для технического персонала , являются «Правила технической эксплуатации цифровых телефонных станций сети электросвязи общего пользования Российской Федерации» и Приложения к ним. Перечень эксплуатационных задач и выполняемых при этом работ на ЦСК приведен в табл. 3.1. Таблица 3.1 Состав эксплуатационных работ на ЦСК Эксплуатационные задачи Административное управление абонентами Административное управление выбором маршрута Административное управление трафиком Административное управление учетом разговоров Административное управление системой Административное управление сетью Управление службами Выполняемые работы 1.Работа с данными по списочными номерам 2.Работа с абонентскими конечными устройствами 3.Работа с данными по учету стоимости 4. Работа с данными по ДВО. 1. Работа с данными по СЛ 2. Работа с данными по группам линейных комплектов 3. Работа с маршрутными данными 1. Измерение трафика 2. Наблюдение за трафиком 3. Управление трафиком 1. Работа с данными тарифов и зон 2. Работа со статистическими данными 1. Установка полномочий на ввод 2. Организация вывода 3. Организация файла 4. Назначения устройств 5. Управление работами 6. Управление календарем 7. Управление сетью ТЭ и ТО 1. Контроль (управление) сетью 2. Работа с данными управления сетью 1. Работа с данными коммутаторной системы (для международных и междугородных станций) 2. Работа с данными Центрекса, других служб 3.6 Основные принципы ТО ЦСК Техническое обслуживание (ТО) ЦСК - совокупность технических решений и организационных мероприятий по обнаружению и устранению неисправностей с целью обеспечения выполнения оборудованием станции требуемых функций с заданным качеством обслуживания. Система ТО ЦСК реализуется с помощью программных и аппаратных средств станции. Большая часть операций технического обслуживания выполняется автоматически и включается в общий алгоритм функционирования станции. 90 Таблица 3.2 Категории информации о неисправностях (отказах) Категория вмешательства Наименование категории сообщения 1 Экстренное 2 Срочное 3 Пониженной срочности Срочность вмешательства персонала Устранение неисправности в кратчайший срок (в любое время суток) Устранение неисправности с 8 до 22 часов рабочих, выходных и праздничных дней Устранение неисправности в период ближайшего следующего рабочего дня. Устранение неисправности откладывается до удобного для персонала времени в течение 7 суток Информация о неисправностях должна разделяться по категориям срочности вмешательства в соответствии с табл. 3.2 и отображаться на терминале техобслуживания ОМТ (дисплее, табло, принтере и др.) в виде текстового сообщения, в виде оптических и акустических сигналов в автозале, а также в помещении обслуживающего персонала, а также передаваться в центр технической эксплуатации (ЦТЭ) по каналам передачи информации (чаще всего по цифровым каналам в соответствии с протоколами Х.25 или IP). Сигналы об ошибках и неисправностях оборудования АТС обрабатываются системой технического обслуживания станции, где в зависимости от конфигурации оборудования и наличия работоспособных модулей, им присваивается категория срочности. Каждый тип оборудования ЦСК должен вырабатывать информацию о неисправностях (отказах) пяти категорий срочности. Сигналы первых двух категорий срочности (1 и 2) относятся к аварийным сигналам. Сигнализация С1 имеет высший приоритет и предусматривает принятие незамедлительных (экстренных) мер по устранению обнаруженных неисправностей в оборудовании и по ликвидации аварийного состояния гражданских сооружений в любое время суток. Сигнализация С2 предусматривает немедленное (срочное) устранение обнаруженных неисправностей, но только в рабочее время. Вместо неисправных съемных элементов (типовые элементы замены ТЭЗы в виде плат или модулей) используются элементы, находящиеся в ЗИПе. Ремонт съемных элементов оборудования станции проводится, как правило, в фирменных центрах ремонта (на станции часто отсутствуют средства ремонта многослойных плат). Сопровождение ПО должно осуществляться в центре поддержке программного обеспечения (ЦПО). 3.6.1 Классификация видов техобслуживания По своему назначению техобслуживание оборудования подразделяется на регламентное техобслуживание и устранение неисправностей. Регламентное техобслуживание относится к превентивному техобслужи91 ванию. Под ним понимаются периодические превентивные меры техобслуживания, выполняемые в отношении оборудования, находящегося в процессе нормальной эксплуатации. Оно предназначено для обнаружения и устранения существующих аварий или скрытых проблем, а также поддержания нормального состояния системы с целью обеспечения безопасной, стабильной и надежной работы системы. Регламентное техобслуживание включает такие операции, как ежедневная общая проверка, ежедневная проверка тарификации, выполнение периодического сканирования, периодическое резервное копирование системных данных, периодическое тестирование функций системы и т.д. Устранение неисправностей относится к восстановительному техобслуживанию. Под ним понимаются разовые меры контроля и техобслуживания, выполняемые в отношении оборудования в случае аварий системы или оборудования. Его задачей является быстрая локализация и устранение аварий для восстановления системы или оборудования и сокращения убытков, вызванных аварией. Существуют такие меры устранения неисправностей, как замена неисправной платы, изменение конфигурации системы, переключение неисправной системы, аварийный запуск рабочей станции и пр. В зависимости от периодичности выполнения операций техобслуживания регламентное техобслуживание в свою очередь делится на ежедневное и периодическое. К ежедневному техобслуживанию относятся сравнительно простые операции, ежедневно выполняемые обычным персоналом техобслуживания, например, ежедневная общая проверка, ежедневная проверка тарификации, проверка состояния аварийной сигнализации т.д. К периодическому техобслуживанию относятся относительно сложные операции, в большинстве случаев периодически выполняемые специализированным обслуживающим персоналом, например, периодическое сканирование на вирусы, периодическая очистка воздушных фильтров, периодическая очистка плат и т.д. 3.6.2 Методы и способы ТО ЦСК Техническое обслуживание основной части оборудования ЦСК осуществляется преимущественно контрольно-корректирующим методом, часть оборудования может обслуживаться профилактическим методом. Контрольно-корректирующий метод технического обслуживания основан на автоматическом контроле работы оборудования и качества обслуживания вызовов и предусматривает устранение повреждений после получения информации от системы контроля об обнаружении неисправностей или выходе параметров качества обслуживания вызовов за пределы допустимых эксплуатационных норм. Профилактический метод технического обслуживания предусматривает проведение периодических плановых проверок оборудования, имеющих своей целью обнаружение и устранение повреждений прежде, чем они скажутся на качестве работы станции (например, принтеры, вентиляторы, системы кондиционирования и др.). Профилактическое техническое обслуживание выполняется через определенные временные интервалы и направлено на уменьшение вероятности отказа и улучшение работоспособности станции. Периодичность профилактиче92 ских испытаний определяется надежностью контролируемого оборудования и наличием средств встроенного автоматического контроля за его состоянием. Техническое обслуживание телефонной станции может осуществляться централизованным и децентрализованным способами. При децентрализованном способе все виды работ по техническому обслуживанию проводятся персоналом, находящимся непосредственно на станции. Централизованный способ технического обслуживания предполагает, что размещенное на разных телефонных станциях оборудование обслуживается персоналом, сосредоточенным в одном пункте - центре технической эксплуатации (ЦТЭ). При централизованном способе большинство задач эксплуатации и техобслуживания может выполняться в ЦТЭ. При этом станции обычно работают без постоянного присутствия обслуживающего персонала. Персонал посещает станции только для устранения неисправностей или для выполнения определенных работ на месте. Централизация позволяет более рационально использовать квалифицированный персонал, уменьшить общие затраты на техобслуживание. При централизованном способе сохраняется возможность децентрализованного способа техобслуживания (например, наличие персонала на станции только в дневное время). Оборудование ЦСК должно обеспечивать возможность приема команд оператора из ЦТЭ и передачу в ЦТЭ информации через вынесенные терминалы обслуживания (рис. 3.2). Рис. 3.2 - Пример построения ЦТЭ Центр технической эксплуатации (ЦТЭ) обеспечивает контроль технического состояния и функционирования всех объектов, входящих в его зону. Сигналы не менее чем двух категорий (С1 и С2) должны передаваться в ЦТЭ от следующего вида оборудования: - подстанций (концентраторов); - оборудования данной АТС; - электропитающих установок и токораспределительной сети; - систем передачи; 93 - линейно-кабельных сооружений; - гражданских сооружений (охранная сигнализация и т.п.). Примечание: Категории срочности С1 и С2 зависят от участка оборудования, в котором обнаружен отказ. 3.7 Контроль и диагностика оборудования ЦСК В ЦСК должна быть предусмотрена система контроля и диагностики, обеспечивающая обнаружение и локализацию неисправного оборудования, АЛ, СЛ или каналов и диагностику в режиме проверки. Должна быть реализована возможность запускать процесс диагностики автоматически или вручную, до полного окончания или по фазам. Глубина автоматической диагностики должна составлять: - с точностью до 1 платы (блока источника вторичного электропитания ИВЭ) - не менее 80% неисправностей; - с точностью до 2 плат - не менее 85 % неисправностей; - трех и более плат - не менее 90% неисправностей. В остальных случаях требуется вмешательство обслуживающего персонала (диагностика вручную с помощью специальных команд управления ЦСК). Неисправность станционного оборудования, обнаруженная системой контроля и диагностики, должна выводиться на средства регистрации (дисплеи, табло, принтеры и др.). Оборудование ЦСК должно обеспечивать возможность передачи в ЦТЭ информации о результатах контроля и диагностики. Должна быть реализована возможность автоматического контроля и контроля по командам технического персонала состояния различных линий (АЛ, СЛ). При автоматическом контроле в случае превышения качественными показателями пороговых значений, сообщения об этом должны выводиться техническому персоналу станции и ЦТЭ. Должна быть реализована возможность чтения и установки пороговых значений техническим персоналом станции и ЦТЭ. Должна быть реализована возможность осуществления персоналом контрольного вызова по заранее выбранному каналу ЗСЛ, СЛМ, СЛ с телефонного аппарата, включенного в оборудование данной ЦСК. На время проведения контрольных вызовов выбранный канал не должен заниматься для обслуживания других вызовов. Функция «контрольный вызов» должна охватывать все имеющиеся на ЦСК исходящие каналы и каналы двухстороннего действия независимо от применяемого на них типа сигнализации. 3.8 Базовые принципы языка MML Для «общения» эксплуатационного персонала с оборудованием цифровой системы коммутации используется язык «человек-машина» MML (Man-Machine Language). Общение оператора с машиной подразумевает предоставление оператору возможности с помощью формализованных команд воздействовать на оборудование системы коммутации и получать информацию о его состоянии в целом или отдельных блоков и модулей. 94 Язык взаимодействия «человек-машина» MML осуществляет связь персонала со станцией для выполнения функций технического обслуживания и эксплуатации. Такая связь реализуется с использованием двух типов терминалов: дисплеев и/или интеллектуальных терминалов (персональных ЭВМ). Терминалы должны быть оборудованы устройствами печати. Язык MML должен удовлетворять следующим требованиям: - соответствовать Рекомендациям МСЭ-Т Z.301-Z.341; - быть максимально удобным для пользователей различной квалификации; - легко адаптироваться к изменению существующих и введению новых команд; - быть открытым к обеспечению новых возможностей для пользователя. Должны быть обеспечены два режима взаимодействия «человек-машина»: - диалог; - монолог, или внедиалоговый вывод. В режиме диалога необходимо обеспечить синтаксический и семантический контроль вводимой информации. Внедиалоговый вывод возможен двух видов: - вывод ответа на ранее введенную команду; - спонтанный вывод сообщения (например, при возникновении аварийной ситуации). Защита от использования команд без права доступа осуществляется посредством применения паролей. Обычно предусматривается несколько видов паролей, различающихся приоритетом и позволяющих вводить определенные виды команд. Функции, управляемые с помощью языка ММL, делятся на 4 области: эксплуатация, техническое обслуживание, установка и приемочные испытания. Ввод команд MML и получение результатов реализуется с помощью локальных или удаленных терминалов (как правило в виде ПЭВМ), которые могут располагаться как на самой станции, так в центре технической эксплуатации (рис. 3.3) Рис. 3.3 - Варианты включения терминалов для использования языка MML 95 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ТЕХНИЧЕСКОМУ ОБСЛУЖИВАНИЯ ЦСК: 1.Чем отличается техническая эксплуатация ЦСК от технического обслуживания? 2.Какие организационные и технические мероприятия включает система ТЭ и ТО ЦСК? 3.Укажите основные характеристики цифровых систем коммутации, которые влияют на их эксплуатацию и техобслуживание? 4.Какие бывают уровни в системе ТЭ и ТО ЦСК и чем они отличаются друг от друга? 5.Укажите содержание основных работ ТЭ и ТО ЦСК. 6.Перечислите основные задачи технической эксплуатации ЦСК. 7.К каким классам эксплуатационных задач относятся следующие работы на станции: изменение телефонного номера у абонента, включение в станцию нового узла сети, проверка нагрузки в определенном направлении, изменение тарифа при повременном учете стоимости, проверка работоспособности принтера? 8.Что такое техническое обслуживание ЦСК и какими средствами станции оно реализуется? 9.Как информация о неисправностях оборудования ЦСК разделяется по категориям срочности вмешательства обслуживающего персонала и где она может отображаться? 10.Укажите критерии отказов ЦСК типа 1 и 2. 11.Поясните, при каких условиях выгодны централизованный и децентрализованный способы технического обслуживания ЦСК? 12.Сигналы каких категорий и от какого вида оборудования должны передаваться в ЦТЭ? 13.Перечислите нормативные значения показателей надежности работы ЦСК и ее восстановления после отказов. 14.Определить допустимое количество отказов оборудования ЦСК в первый год эксплуатации при включении в станцию 20 тыс. аналоговых и 5 тыс. цифровых абонентских линий и 200 цифровых соединительных линий Е1. 15.Для чего нужен язык «человек-машина» MML? Какие технические средства в ЦСК используются для работы с языком MML? 16.Какие режимы взаимодействия «человек-машина» должен поддерживать язык MML? В чем их отличие? 17.Какие варианты языка MML используются в системе EWSD? В чем их отличие и когда целесообразно применять каждый из них? РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА Основная литература: 1.Цифровые системы коммутации для ГТС / Под редакцией В.Г. Карташевского и А.В. Рослякова. - М.: Эко – Трендз, 2008 – 348с. 2.Росляков А.В., Сутягина Л.Н.,Сутягин К.А. Принципы построения и расчет объема оборудования цифровых систем коммутации/Учебное пособие. ПГУТИ, 2009. 3.Гольдштейн А.Б., Гольдштейн Б.С. Softswitch. - СПб.: БХВ- СанктПетербург. - 2006. Дополнительная литература: 1.Гольдштейн Б.С. Системы коммутации / Учебник для ВУЗов.- 2-е изд.СПб.: БХВ-Санкт-Петербург, 2004.- 314с. 96 2.Абилов А.В. Сети связи и системы коммутации / Учебное пособие для ВУЗов. – М.: Радио и связь, 2004.- 288с. 3.Цифровые системы коммутации для ГТС / Под редакцией В.Г. Карташевского и А.В. Рослякова. - М.: Эко – Трендз, 2008 – 348с. 4.Росляков А. В. Сети следующего поколения NGN /Учебное пособие. ПГУТИ, 2009. 5.Цифровая коммутационная система EWSD /Учебное пособие. Под ред. А.В. Рослякова. – Самара, СМТС, 1997. 6.Запорожченко Н.П., Карякин В.А., Росляков А.В. Цифровая система коммутации «Квант-Е» / Учебное пособие. – М.: Радио и связь, 2004. 7.Баркун М. Н., Ходасевич О. Г. Цифровые системы синхронной коммутации. – М.: Эко – Трендз, 2001. 8. Гольдштейн Б.С. Протоколы сети доступа. - Т2. - М.: Радио и связь, 1999. 9.Цифровые АТС для сельской связи. / Под ред. Карташевского В. Г. и Рослякова А. В. – М.: Эко – Трендз, 2003. 97