Вы нашли то, что искали?
Главная Разделы

Добавить страницу в закладки ->

6. Цифровые системы коммутации. Сети связи и системы коммутации

Сети связи и системы коммутации

6. Цифровые системы коммутации

6.1. Функциональная архитектура ЦСК

6.1.1. Функциональная архитектура современной ЦСК

6.1.2. Интерфейсы ЦСК

6.1.3. Абонентские интерфейсы

6.1.4. Интерфейсы сети доступа

6.1.5. Сетевые интерфейсы

6.2. Структура ЦСК

6.3. Оборудование доступа к ЦСК

6.3.1. Модуль аналоговых абонентских комплектов

6.3.2. Цифровой абонентский доступ

6.4. Системы управления в ЦСК

6.4.1. Классификация систем управления

6.4.2. Фазы работы управляющих устройств

6.5. Коммутационные поля ЦСК

6.5.1. Виды цифровой коммутации

6.5.2. Особенности коммутационных полей ЦСК

6.6. Программное обеспечение ЦСК

6.6.1. Понятие алгоритмического и программного обеспечения

6.6.2. Состав ПО ЦСК

6.6.3. Этапы проектирования ПО ЦСК

6.6.4. Основные принципы построения ПО ЦСК

6.6.5. Структура данных ПО

6.7. Современные ЦСК

6.7.1. ЦСК Si-2000

6.7.2. ЦСК EWSD

6.7.3. ЦСК АХЕ-10

6.7.4. ЦСК S-12 (Система 12)



6.1. Функциональная архитектура ЦСК



6.1.1. Функциональная архитектура современной ЦСК

Функциональная архитектура ориентирована на конвергенцию сетей ТФОП, сотовой связи, Internet (см. раздел 10, п. 10.3). В таблице 6.1 приведены основные типы ЦСК, производимые в мире [3].

Таблица 6.1 – Основные типы ЦСК

Страна производитель

Тип ЦСК

Фирма производитель

США

5ESS, DMS

AT&T, Nortel

Канада

DMS

Nortel

Великобритания

Система Х

GPT

Франция

E10, MT-20

Alcatel

Германия

EWSD, S12

Siеmens, Alcatel

Италия

Linea UT

Italtel

Япония

NEAX 61S, FETEX150

NEC, Fujitsu

Россия

АТСЦ-90, Квант, Элком, Si-2000

ЛОНИИС, Квант-Интерком, Рустелеком, ИскраУралТел

Финляндия

DX-200

Nokia

Корея

TDX-10

Samsung, Goldstar, Daewoo, Hanwha

Китай

C&C 08

Huawei

Словения

Si-2000

IskraTEL

Сети связи, как правило, строятся на оборудовании нескольких фирм, что позволяет оператору связи осуществлять и технических, и стоимостной выбор оборудования. При этом возникает необходимость в сопряжении оборудования абонентского доступа и группового оборудования разных производителей. С целью унификации этого стыка были разработаны протоколы V.5. Наличие данных протоколов позволяет функционально представить ЦСК в виде двух независимых частей:

1)  оборудования абонентского доступа (AN);

2)  группового оборудования SN.

Функциональная архитектура ЦСК изображена на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1 – Функциональная архитектура ЦСК



6.1.2. Интерфейсы ЦСК

Интерфейс – определенная стандартами граница между взаимодействующими объектами. Интерфейс определяет физические и электрические свойства сигналов обмена информацией между устройствами и дополняется протоколом обмена, описывающим логические процедуры по обработке сигналов обмена.

Сложные интерфейсы содержат несколько уровней, каждый из которых принимает сообщения нижнего уровня и поставляет результаты обработки более высокому уровню и наоборот. Описание интерфейсов и протоколов существуют в виде международных Рекомендаций ITU-T, ETSI и др. (см. раздел 1, п. 1.6).

Интерфейсы ЦСК (стыки) можно разделить на следующие группы:

1)  абонентские:

·     аналоговый;

·     цифровой;

·     стык ISDN;

2)  интерфейсы сети доступа:

·     интерфейс V 5.1;

·     интерфейс V 5.2;

3)  сетевые интерфейсы:

·     интерфейс А;

·     интерфейс В;

·     интерфейс С.



6.1.3. Абонентские интерфейсы

Типы абонентских интерфейсов представлены в таблице 6.2.

Таблица 6.2 – Типы абонентских интерфейсов

Тип интерфейса

Тип подключаемого ОУ

Примечания

Z - интерфейс

Аналоговые ОУ

Подключается через двухпроводную АЛ.

Аналого-цифровое преобразование (АЦП) производится в станционном окончании, реализованном в виде абонентского комплекта (АК)

S – интерфейс “пользователь-сеть” (BRA – Basic Rate Access)

Аналоговые ОУ (через терминальный адаптер).

Цифровые ОУ.

NT1 – сетевое окончание для подключения до 8 оконечных устройств.

Структура сигнала 2В+D.

Суммарная скорость 192 кбит/с.

Передача сигнальной информации по протоколу DSS1.

T (PRA – Primary Rate Access)

Большие нагрузочные группы (ЛВС, УПАТС)

NT2 – сетевое окончание для подключения больших нагрузочных групп.

Структура сигнала 30В+D.

Скорость 2048 кбит/с.

Передача сигнальной информации по протоколу DSS1.

U- интерфейс

Участок NT1 – LN (линейное окончание)

Скорость передачи 160 кбит/с



6.1.4. Интерфейсы сети доступа

Основное назначение сети доступа  (AN) – экономия линейно-кабельных сооружений абонентской распределительной сети за счет временного уплотнения (мультиплексирования) на участке: сеть доступа - оконечная ЦСК. Интерфейс V5 является общим понятием для обозначения семейства интерфейсов между сетью доступа и узлом коммутации. В настоящее время в этом семействе определены два типа интерфейсов: V5.1 и V5.2.

Интерфейс V5.1 используется для подключения к опорной станции аналоговых абонентов и абонентов ISDN. Интерфейс V5.1 состоит из одного тракта Е1 (2048 кбит/с) и позволяет подключить к опорной станции до 30 аналоговых или до 15 цифровых АЛ, или смешанное подключение аналоговых и цифровых АЛ. Отличительной особенностью интерфейса V5.1 является статическое (без концентрации нагрузки) мультиплексирование в оборудовании сети доступа.

Интерфейс V5.2 используется для подключения к опорной станции аналоговых и абонентов ISDN (базовый и первичный доступ) и может включать в свой      состав от 1 до 16 трактов Е1. Интерфейс V5.2 позволяет производить концентрацию абонентской нагрузки.

Организация взаимодействия через интерфейс V5 осуществляется посредством использования рядов протоколов, которые разделены на две группы:

1)  протоколы управления вызовом, используемые для обслуживания вызовов аналоговых и ISDN-абонентов, т. е. протоколы ТфОП (гланая задача – поддержание процедур сигнализации по аналоговой АЛ при переходе к сигнализации по выделенному сигнальному каналу) и DSS1, ЕDSS1 (сигнализация этих протоколов прозрачно передается через интерфейс V5);

2)  сервисные протоколы, главной задачей которых, является поддержание процедур, связанных с функциями управления на интерфейсе V5.



6.1.5 Сетевые интерфейсы

Согласно рекомендациям ITU-T аналоговые и цифровые СЛ включаются в ЦСК через интерфейсы А, В, С.

Интерфейс А используется для подключения цифровых трактов, уплотненных аппаратурой ИКМ-30 (поток Е1 2048 кбит/с).

Интерфейс В используется для подключения трактов, уплотненных аппаратурой ИКМ-120 (поток Е2 8448 кбит/с).

Интерфейс С используется для подключения двух- и четырехпроводных аналоговых СЛ.



6.2. Структура ЦСК

Цифровая система коммутации характеризуется тем, что ее коммутационное поле коммутирует каналы, по которым информация передается в цифровой форме. Однако, к ЦСК могут подключаться как цифровые, так и аналоговые абонентские и соединительные линии (посредством абонентских и цифровых блоков). Обобщенная структурная схема ЦСК показана на рисунке 5.2.

Рисунок 6.2 – Обобщенная структурная схема ЦСК

В состав ЦСК входят следующие виды оборудования:

1)  модуль аналоговых абонентских линий (МААЛ) предназначен для подключения к станции аналоговых абонентских линий  и выполняет следующие функции:

-       аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование;

-       концентрация нагрузки;

-       функции абонентского стыка;

2)  модуль цифровых абонентских линий (МЦАЛ) предназначен для подключения к станции цифровых абонентских линий и выполняет функции станционного окончания доступа абонентов цифровой сети с интеграцией обслуживания (ЦСИО);

3)  модуль цифровых соединительных линий (МЦСЛ) используется для подключения к станции цифровых соединительных линий и линий ЦСИО, а также согласование входящих и исходящих потоков со скоростями коммутации в коммутационном поле;

4)  модуль аналоговых соединительных линий (МАСЛ) образует интерфейс для подключения аналоговых соединительных линий к цифровому коммутационному полю (осуществляет аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование);

5)  оборудование сигнализации (ОС) выполняет функции по приему и передаче сигналов управления и взаимодействия между коммутационными системами;

6)  коммутационное поле (КП) выполняет коммутацию соединений различных видов: коммутацию разговорных соединений в цифровой форме, коммутацию межпроцессорных соединений; для надежности КП дублируется;

7)  устройство управления ОКС№7 предназначено для управления сетью по общему каналу сигнализации;

8)  генератор тактовых импульсов (ГТИ) предназначен для выработки тактовой частоты, необходимой для синхронизации работы всех блоков станции;

9)  система управления (СУ) предназначена для управления всеми процессами обслуживания вызовов.



6.3. Оборудование доступа к ЦСК



6.3.1. Модуль аналоговых абонентских комплектов

Абонентские линии в ЦСК включаются в коммутационное поле через абонентские блоки (АБ), которые могут располагаться на территории самой станции либо на расстоянии от нее (рисунок 6.3).

Рисунок 6.3 – Подключение АБ к КП

Абонентские блоки, расположенные на расстоянии от ЦСК, называются выносными АБ. Вынос АБ от опорной ЦСК позволяет строить более гибкую сеть, сокращает протяженность АЛ и уменьшает затраты на управление и обслуживание. Выносные АБ связываются с КП по первичным цифровым трактам 2 Мбит/с.

Абонентский блок выполняет следующие основные функции:

-  аналого-цифровое преобразование АЦП и цифро-аналоговое преобразование ЦАП в случае подключения аналоговых АЛ;

-  реализация функций BORSCHT, которые выполняются в АК аналоговых линий;

-  подключение АЛ к первичному цифровому тракту, идущему в КП ЦСК;

-  мультиплексирование или концентрация нагрузки.

Абонентский комплект и его функции. Абонентский комплект (АК) предназначен для согласования оконечных устройств с ЦСК. АК выполняет 7 функций, каждой из которых поставлена в соответствие буква английского  алфавита.

B (battery feed) – электропитание абонентского терминала;

O (over voltage) – защита от перенапряжений на АЛ;

R (ringing) – посылка вызова;

S (supervision, signaling) – наблюдение и сигнализация;

C (coding) – кодирование;

H (hybrid) – дифференциальная система;

T (testing) – тестирование.

На рисунке 6.4 показана структурная схема АК с учетом функций BORSCHT [1].

Рисунок 6.4 – Структурная схема АК с учетом функций BORSCHT

Функция В.Ток питания абонентского телефонного аппарата (ТА) в ЦСК подается из АК. Напряжение питания –48В или –60В.

Функция О. Обеспечивает защиту линий отдельных элементов ЦСК и оконечных устройств, как от разовых случайных воздействий (например, удар молнии), так и от постоянных воздействий индуктивного характера со стороны высоковольтных линий.

Функция R. В аналоговых ТА для срабатывания звонка используется подача высокого переменного напряжения » 90В и частотой 25 Гц. Таким образом, выполняется одна из функций абонентской сигнализации – вызов абонента с помощью сигнала ПВ.

Функция  S. Обеспечивает контроль за состоянием абонентской линии с целью обнаружения вызова от абонента, ответа, отбоя, адресной информации декадным кодом. Для аналоговой линии эти сигналы обнаруживаются по замыканию и размыканию цепи постоянного тока.

Функция С. Обеспечивает переход от аналоговых сигналов к цифровым. Наиболее распространенным способом является импульсно-кодовая модуляция ИКМ.

Функция Н (функции дифсистемы). Обеспечивает разделение цепей передачи и приема при переходе  от двухпроводной АЛ к четырехпроводному тракту ИКМ.

Функция Т. Обеспечивает установление причины и места неисправности. Производится с помощью контрольно-измерительной аппаратуры (КИА), которая подключается к АЛ помощью, например, герконовых реле. Возможны основные проверки:

-       сопротивление изоляции проводов а и b относительно земли либо между проводами а и b;

-       емкость между проводами а и b;

-       изменение постоянного и переменного напряжения на проводах а и b;

-       проверка на короткое замыкание.



6.3.2. Цифровой абонентский доступ

Для подключения цифровых абонентов к ЦСК предусматриваются цифровые АК, расположенные в абонентском блоке. В отличие от аналогового АК цифровой не выполняет многие из функций BORSCHT, так как они переносятся в цифровой ТА.

Для абонентов сети ISDN организуется цифровой абонентский доступ - совокупность аппаратных средств, обеспечивающих взаимодействие между цифровыми абонентскими терминалами и ЦСК.

Возможны два варианта доступа:

1)         базовый доступ (BRA – Basic Rate Access) со скоростью 2В+D=144 кбит/с, но фактически скорость 192 кбит/с, так как передается дополнительная информация по синхронизации и управлению сетью;

2)         первичный доступ (PRA – Primary Rate Access) используется для систем с повышенной нагрузкой со скоростью 30В+D (локально-вычислительные сети, УПАТС).

Функциональная схема организации доступа абонентов ISDN к ЦСК состоит из функциональных блоков размещаемых у абонентов и на ЦСК. Физические устройства, образующие интерфейс между линией и пользователем, располагаются в непосредственной близости от терминалов и называются сетевыми окончаниями (NT).Модуль цифровых АЛ на ЦСК реализуется в виде линейного окончания LT и станционного окончания ET.

Доступ 2B+D позволяет внедрить новые услуги на существующей абонентской сети. Его реализация явилась предпосылкой для создания целого спектра телекоммуникационных средств получивших название xDSL, где х означает различную реализацию, а DSL (Digital Subscribe Line) – цифровую абонентскую линию. В таблице приводятся данные о возможных вариантах реализации xDSL [3].

Таблица 6.3 – Характеристики оборудования xDSL

Название

Функции

Скорость

Примечание

DSL

Цифровая абонентская линия

160 кбит/с

ЦСИО: речь и данные, доступ в Интернет

НDSL

Высокоскоростная (high) цифровая абонентская линия

2048 кбит/с

Доступ в Интернет, локальные и крупномасштабные сети

SDSL

НDSL по простой паре

2048 кбит/с

Аналогично НDSL

АDSL

Асимметричная (asymmetric) цифровая абонентская линия

1,5- 7 Мбит/с

Доступ в Интернет, видео по запросу, мультимедиа

VDSL

Сверхскоростная цифровая (very high) абонентская линия

13-52 Мбит/с

АDSL плюс высококачественное телевидение (HDTV)



6.4. Системы управления в ЦСК



6.4.1. Классификация систем управления

В общем случае система управления состоит из нескольких управляющих устройств (УУ), которые определенным образом взаимодействуют друг с другом. Обмен управляющими сигналами (функциональные связи) и информацией (информационные связи) между УУ в процессе их совместного функционирования осуществляется через системный интерфейс, а между управляющими устройствами и объектами управления – через периферийный интерфейс.

Рисунок 6.5 – Структура электронной управляющей системы (ЭУС)

ЭУС классифицируются по двум основным признакам:

1)  по способу управления процессом установления соединения (рисунок 6.6);

Рисунок 6.6 – Классификация ЭУС по способу управления установлением соединения

2) по типу системного интерфейса (рисунок 5.7).

Рисунок 6.7 – Классификация ЭУС по типу системного интерфейса

Централизованное управление. Система управления состоит из одного центрального управляющего устройства (ЦУУ) в пределах всей системы коммутации. Возможны два способа реализации ЦУУ:

·     на базе одного дублированного процессорного модуля (рисунок 6.8).

Рисунок 6.8 – Одномодульная ЭУС

В состав одномодульного ЦУУ входят две электронные управляющие машины ЭУМ 0 и ЭУМ 1. В этом случае ЦУУ выполняет как общестанционные, так и местные задачи по управлению оборудованием ЦСК.

·     на базе нескольких процессорных модулей (рисунок 6.9).

Рисунок 6.9 – Многопроцессорная ЭУС

Для повышения гибкости и модульности ЦУУ может строится на базе нескольких процессорных модулей. При этом повышается надежность системы управления и появляется возможность наращивания ее производительности.

Достоинства централизованных систем управления:

-  простота построения;

-  экономичность для небольших станций.

Недостатки централизованных систем управления:

-  высокие требования по производительности ЭУМ для станций большой емкости;

-  сложность наращивания емкости.

В ЦСК централизованные СУ не получили распространения, но используются в квазиэлектронных коммутационных системах АТСКЭ и УПАТС.

Иерархическое управление. Система управления состоит из ЦУУ и нескольких групп периферийных управляющих устройств ПУУ, находящихся между собой в отношении иерархического подчинения (рисунок 6.10).

В иерархических ЭУС самому высокому уровню принадлежит ЦУУ, которое выполняет общесистемные задачи и координирует работу периферийных УУ. Управляющие устройства одного иерархического уровня работают независимо друг от друга, а УУ разных уровней имеют между собой информационные и функциональные связи через соответствующий системный интерфейс.

Процесс управления на каждом этапе обслуживания вызова проходит через все уровни, начиная с самого низкого до самого верхнего и обратно. При этом УУ на более высоком уровне выполняют более сложные функции. ПУУ самого низкого уровня принимает и предварительно обрабатывает информацию

Рисунок 6.10 – Иерархическая ЭУС

о поступающих входных сигналах и формирует необходимые сообщения для ПУУ следующего уровня или ЦУУ. Одновременно с этим ЦУУ координирует совместную работу связанных с ним ПУУ при установлении каждого соединения и выполняет функции, требующие наиболее сложной арифметико-логической обработки информации о вызовах (например, анализ номера и выбор направления связи).

Достоинства иерархических систем управления:

-       более высокая надежность по сравнению с централизованными ЭУС;

-       модульность и гибкость структуры;

-       простота программного обеспечения для каждого УУ;

-       большая производительность УУ.

Недостатки иерархических систем управления:

-       необходимость организации межпроцессорного обмена;

-  наличие ЦУУ снижает надежность и усложняет процесс наращивания емкости.

Иерархические ЭУС используются в ЦСК: МТ-20/25, EWSD, AXE-10, 5ESS, NEAX.

Децентрализованное управление. Система управления состоит из большого числа УУ, каждое из которых выполняет только определенную часть функций по управлению процессом установления соединения. Отличительными чертами данной системы управления является управление процессом установления каждого соединения несколькими УУ. Система управления может быть:

·     полностью распределенной, в которой в каждом функциональном блоке (модуле) находится УУ, а взаимодействие между модулями осуществляется через цифровое коммутационное поле ЦКП (рисунок 6.11);

Рисунок 6.11 – Полностью распределенная ЭУС

·     частично распределенная ЭУС, в которой управляющие функции в каждом блоке (модуле) выполняются местными УУ, а управление отдельными функциями (например, техническая эксплуатация, сопряжение с внешними устройствами ввода-вывода данных) осуществляется централизовано.

Достоинства децентрализованных систем управления:

-       простота реализации;

-       простота программного обеспечения для одного отдельно взятого блока;

-       более высокая надежность из-за отсутствия ЦУУ;

-       возможность наращивания емкости.

Недостатки децентрализованных систем управления:

- сложная организация межпроцессорных связей;

-       задержки при межпроцессорных связях.

Распределенные СУ используются в ЦСК: DX-200, S-12, Si-2000.

Способы взаимодействия УУ. В системах управления взаимосвязь и взаимодействие УУ в процессе установления соединения осуществляется через системный интерфейс. Существует три варианта построения ЭУС с разными типами системного интерфейса:

·     непосредственная связь УУ (рисунок 6.12) – одновременно обеспечивается взаимодействие между парой УУ (организуется при небольшом количестве УУ);

Рисунок 6.12 – Организация непосредственной связи УУ

·     связь УУ через общую шину (рисунок 6.13) – все УУ поочередно (с разделением во времени) подключаются к общей шине (ОШ) для передачи информации. Одновременно по шине может передаваться информация только между парой УУ, поэтому для организации очередности доступа в состав системного интерфейса вводится блок управления шиной БУШ;

               

Рисунок 6.13 – Организация связи УУ через общую шину

·     связь УУ через коммутационное поле (рисунок 6.14) организация взаимодействия между УУ через общее КП (или через специальное, входящее в состав управляющей системы), при котором информация передается по любым или только по специально выделенным каналам коммутируемых ИКМ-линий (например, по 16-му временному интервалу).

Рисунок 6.14 – Организация связи УУ через КП  



6.4.2. Фазы работы управляющих устройств

В цифровых АТС все действия управляющих устройств заранее предопределены программами их функционирования. Программы хранятся в памяти управляющих устройств. Весь цикл работы управляющих устройств условно можно разделить на три фазы (рисунок 6.15).

1 этап. Обнаружение события (поступление вызова от абонента, набор номера, отбой абонента, ответ абонента). Событие обнаруживается путем сканирования – периодического опроса контрольных точек приборов. Результат текущего опроса сравнивается с предыдущим состоянием контрольной точки, которое хранится в памяти управляющего устройства. Если текущее состояние отличается от предыдущего, то делается вывод о том, что произошло событие.

2 этап. Формирование управляющих воздействий (управляющих команд). На данном этапе происходит определение характера события. В зависимости от характера события формируются управляющие команды. Также на данном этапе происходит поиск свободных соединительных путей в коммутационном поле. Поиск происходит без непосредственного (электрического) обращения к самим приборам в памяти управляющего устройства.

3 этап. Выдача управляющих команд. На данном этапе происходит выдача управляющих команд в блоки периферийного оборудования. После выполнения команд приборы и вызовы переводятся в новое состояние.

Рисунок 6.15 – Фазы работы управляющего устройства



6.5. Коммутационные поля ЦСК



6.5.1. Виды цифровой коммутации

При аналоговой коммутации каналов используются пространственные коммутационные схемы. При этом каждая точка коммутации закрепляется за определенным соединением на весь период его существования. Коммутация с временным разделением предполагает совместное использование точек коммутации путем разделения времени на интервалы, которые повторяются циклически. В каждом интервале отдельные конкретные точки коммутации и соответствующие им промежуточные соединительные линии периодически закрепляются за существующими соединениями.

Различают два вида цифровой коммутации:

1)  Пространственная коммутация, при которой процесс приема и передачи информации из входящего тракта в исходящий осуществляется в одном временном интервале (рисунок 6.16).

Для реализации функций пространственной коммутации используются модули пространственной коммутации МПК.

На рисунке 5.17 показано, что информация из 0 входящего тракта передается в 10 исходящий тракт в первом канальном интервале КИ1, а информация из 10 входящего тракта передается в 0 исходящий тракт в 31 канальном интервале КИ31.

2)  Временная коммутация, при которой осуществляется процесс передачи информации, принятой в одном временном интервале течение одного временного интервала (рисунок 6.17).

Рисунок 6.16 – Принцип пространственной коммутации

Рисунок 6.17 – Принцип временной коммутации

Для реализации функций пространственной коммутации используются модули временной коммутации. Поскольку, моменты приема и передачи информации разнесены во времени, то процесс коммутации включает в себя время хранения информации, которое не должно превышать времени цикла передачи (Тц =125 мкс).

На рисунке 5.19 показано, что информация из 0 входящего тракта принимается в КИ1, а передается в 10 исходящий тракт в КИ2. Информация из 10 входящего тракта принимается в КИ31, а передается в 0 исходящий тракт в КИ1.



6.5.2. Особенности коммутационных полей ЦСК

Признаками канала в цифровом коммутационном поле являются координаты: S –пространственная, t – временная.

Пространственная координата определяется номером  Si тракта, которому принадлежит канал. Временная координата определяется временным интервалом ti, который отводится под канал Кi  в общем цикле передачи 125 мкс.

Цифровая коммутация каналов трактов ИКМ является двухкоординатной, а используемые цифровые коммутационные устройства имеют следующие особенности:

1)  относятся к классу синхронных устройств, т. е. все процессы на входах и выходах и внутри них согласованы по частоте и по времени;

2)  являются четырехпроводными в силу особенности передачи сигналов по ИКМ-трактам.

В цифровом коммутационном поле ЦКП для реализации функций пространственной коммутации используются ступени пространственной коммутации (S – ступени), временной (Т – ступени), пространственно-временной (S/Т – ступени) и кольцевые соединители (разновидность реализации S/Т – ступени).

ЦКП имеют следующие особенности:

·     Модульность, что позволяет обеспечить легкую адаптацию системы к изменению емкости, удобство и простоту эксплуатации, технологичность производства за счет сокращения числа разнотипных блоков, а также упрощается управление системой и ее программным обеспечением.

·     Симметричная структура, при которой звенья 1 и N, 2 и (N-1), 3 и (N-2) и т. д. являются идентичными по типу и числу блоков. Такое поле является симметричным относительно оси, которая разделяет его на две части. Именно симметричные поля удобнее всего строить на однотипных модулях, поэтому свойства симметричности и модульности являются взаимодополняющими.

·     Дублирование, ЦКП почти всегда являются дублированными для повышения надежности. Обе части поля (плоскости) работают синхронно, но для реальной передачи используется только одна из них (активная). Вторая часть находится в «горячем резерве» и, в случае необходимости, происходит автоматическое переключение.

·     Четырехпроводность, в связи с тем, что линии передачи ИКМ-сигналов являются четырехпроводными.

Коммутационные поля ЦСК обеспечивают перенос информации между временными каналами приема и передачи и могут быть классифицированы по следующим признакам:

1)  по последовательности преобразования координат:

·     время-время (Т-Т);

·     время – пространство – время (Т-S-Т);

·     пространство – время – пространство (S-Т-S);

·     время - пространство – пространство – время (Т-S-S-Т) и т. п.

2)  по структуре:

·     однородные, в которых количество звеньев одинаковое для всех видов соединений (рисунок 6.18);

Рисунок 6.18 – Однородное ЦКП

·     неоднородные, в которых количество звеньев в тракте зависит от адресов входов и выходов (рисунок 5.19);

Рисунок 6.19 – Неоднородное ЦКП

3)  по способу включения трактов:

·     односторонние (однонаправленные, разделенные (рисунок 6.20.));

Рисунок 6.20 – Одностороннее ЦКП

·     двусторонние (двунаправленные, свернутые (рисунок 6.21)).

Рисунок 6.21 – Двустороннее ЦКП



6.6. Программное обеспечение ЦСК



6.6.1. Понятие алгоритмического и программного обеспечения

Управляющая  система ЦСК выполняет возложенные на нее функции по обслуживанию вызовов, а также функции, связанные с технической эксплуатацией в соответствии с заданными алгоритмами функционирования. Под алгоритмом функционирования УС понимают точное предписание о порядке выполнения действий по реализации той или иной функции. Алгоритмы функционирования УС могут быть описаны разными способами с различной степенью детализации: на естественном языке с необходимыми дополнениями графической и цифровой информацией, либо на некотором формализованном языке. Совокупность описаний алгоритмов функционирования УС образует алгоритмическое обеспечение (АО). АО УС может быть полностью или частично реализовано аппаратными (схемными) или программными средствами. Программой называют алгоритм, представленный в форме, воспринимаемой реализующей его УС. Программное обеспечение (ПО) – это организованная совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих программ и соответствующих им данных, предназначенная для целенаправленной работы УС.



6.6.2. Состав ПО ЦСК

В зависимости от целевой установки ПО подразделяется на три типа: инструментальное, системное и прикладное (рисунок 6.22) [4].

Рисунок 6.22 – Состав ПО ЦСК

Инструментальное ПО (ИПО) используется программистами как инструмент для написания и отладки программ. В составе ПО ЦСК инструментальное ПО предназначено для автоматизации проектирования программ на различных уровнях – от уровня алгоритмов до уровня машинных команд. Автоматизация обеспечивается специальными системами автоматизации проектирования (САПР). Применяемые САПР соответствуют различным уровням проектирования:

1) На этапе разработки алгоритмов функционирования используются САПР на основе языка SDL (Specification and Description Language). Алгоритм, представленный в терминах языка SDL, автоматически преобразуется в программу на одном из языков программирования.

2) На этапах программирования используются САПР на языке CHILL, на машинно-зависимом языке высокого уровня, на языке ассемблера.

Язык CHILL (CHILL – High Level Language – язык высокого уровня) предназначен для поддержки систем реального времени, т.е. он является проблемно-ориентированным.

Если в ПО УС используется машинно-ориентированный язык высокого уровня, то САПР на машинно-зависимом языке дает возможность программисту учитывать архитектурные возможности конкретных УУ, входящий в состав УС.

САПР на языке ассемблера позволяет разрабатывать программы с нормированным временем выполнения.

Системное ПО (СПО) включает в себя инструментальную и исполнительную операционную систему (ОС). Различия инструментальной и исполнительной ОС обусловлены степенью участия человека в управлении работой УС (степенью интерактивности). В инструментальной ОС управление осуществляется, главным образом, посредством команд (директив) оператора. В исполнительной ОС вмешательство оператора минимально и является вспомогательным, например, при возникновении аварийных ситуаций и проведении профилактических работ. Для интерактивного общения используется язык диалога «человек-машина» (MML – Man Machine Language).

Прикладное ПО (ППО) делится на основное и вспомогательное. Основное ПО содержит программы и данные, предназначенные для обеспечения технологического процесса установления соединений (коммутационные программы), удовлетворения запросов абонентов и администрации сети связи (административные программы), поддержания работоспособности аппаратно-программных средств ЦСК (программы технического обслуживания).

Вспомогательное прикладное ПО (СВПО) используется на этапе разработки основного прикладного ПО и подготовки ЦСК к эксплуатации.



6.6.3. Этапы проектирования ПО ЦСК

Процесс проектирования (разработки) АО и ПО является многоэтапным, иерархическим, итеративным и в соответствии с рекомендациями ITU-Т (МСЭ-Т) ведется методом «сверху вниз». Это способ поэтапной абстракции с возрастающей последовательной детализацией. Этапы проектирования АО и ПО иерархически упорядочены так, что результаты выполнения данного слоя (уровня) детализируют проектные решения предшествующего уровня и являются исходными данными для следующего, более низкого уровня. Этапы проектирования связаны не только в прямом (от более высокого уровня к более низкому), но и в обратном направлении. Обратные связи используются для уточнений и улучшений проектных решений, что позволяет найти окончательное решение методом последовательных приближений. Последовательность этапов проектирования ПО показана на рисунке 6.23.

Рисунок 6.23 – Последовательность этапов проектирования ПО



6.6.4. Основные принципы построения ПО ЦСК

К основным принципам построения ПО относятся:

1)   Модульность при модульном построении ПО разбивается на относительно небольшие по размеру (по количеству занимаемых ячеек памяти) физически и логически независимые “куски”, называемые модулями.

Различают:

·      программные модули – обеспечивают обработку данных;

·      информационные модули - содержат обрабатываемые данные.

2)   Иерархичность взаимоотношения между программными модулями устанавливаются иерархическими и приоритетными уровнями этих модулей.

Принцип иерархичности устанавливает такие отношения подчиненности по управлению, при которых программный модуль иерархического уровня i может вызываться только одним модулем уровня (i-1) и вызывать любой связанный с ним модуль уровня (i+1) (рисунок 6.24).

Рисунок 6.24 – Принцип иерархичности ПО

3) Приоритетность - устанавливает такие отношения очередности вызова программных модулей во времени, что при наличии в некоторый момент времени запроса на выполнение программ приоритетных уровней (k -1) и k в первую очередь будут вызваны модули уровня (k – 1). Очередностью вызова программных модулей разных приоритетных уровней управляет диспетчер прерываний или главный диспетчер (рисунок 6.24). Он находится на нулевом иерархическом уровне и не относится ни к одному из приоритетных уровней.

Очередностью вызова программ, относящихся к одному приоритетному уровню, управляет диспетчер приоритетного уровня. Приоритетный уровень программ, относящихся к иерархическому уровню 2 (рисунок 6.24), определяется приоритетом вызывающего диспетчера.

Количество приоритетных уровней зависит от принципа организации системы прерываний УС.



6.6.5. Структура данных ПО

Входящие в состав ПО данные независимо от типа и структурной организации предназначены для отображения состояния объекта управления в памяти управляющей системы.

Данные в памяти представлены в виде последовательности битов, разделенных на адресуемые слова. Структурой данных называют логическую организацию элементов данных.

Например: массив двумерный. Представление в памяти – линейная последовательность ячеек памяти, содержащих целые числа. Логическая организация (структура) – прямоугольная сетка целых чисел, лежащая на плоскости. Каждая структура данных имеет в ПО свой описатель (дескриптор), в котором содержится индикатор типа данных и дополнительная информация, необходимая для декодирования цепочки битов, в виде которых данные представлены.

Типы данных подразделяются на простые и составные.

Простыми называются элементы данных, операции доступа и изменения для которых выполняются над всем элементом (например, целые числа, логические и символьные данные).

Основной структурой составных данных является массив.

Массивом называют структуру данных для представления упорядоченного множества элементов одного типа.

Массивы по структуре подразделяются на однородные и неоднородные. Однородные массивы имеют один описатель (дескриптор), неоднородные – разные описатели для разных элементов, представленных в массиве.

По размеру массивы подразделяются на массивы фиксированной и переменной длины. В последних размер динамически изменяется путем включения или исключения элементов (стеки, очереди, списки, деревья, графы).

Данные по времени жизни подразделяются на:

1) Постоянные данные, которые не изменяются в нормальном режиме работы ПО. Несанкционированный доступ к этому виду данных предотвращают специальные средства защиты памяти.

2) Полупостоянные данные, которые могут быть изменены по командам оператора. К ним относятся абонентские, станционные и внестанционные характеристики.

3) Оперативные данные, изменяются программами прикладного ПО и исполнительной операционной системы (данные о состоянии оборудования, вызовов, буферы заявок).

Формирование первоначальных значений постоянных и полупостоянных данных осуществляется с помощью программ инициализации (первоначального запуска) и восстановления.



6.7. Современные ЦСК



6.7.1. ЦСК Si-2000

Коммутационная система Si-2000 разработана фирмой IskraTEL (Словения). ЦСК Si-2000 обеспечивает все основные телефонные функции (местные, исходящие, входящие и транзитные соединения), а также большое количество дополнительных услуг (ДВО). На базе системы Si-2000 можно организовать надежную связь на всех уровнях от сельской станции до АМТС средней емкости, а также в учрежденческих и ведомственных сетях. В настоящее время на ТФОП в эксплуатации находятся несколько версий системы. Версии Si 2000 до четвертой включительно не поддерживают функции ОКС и не позволяют вводить услуги ЦСИО. Пятая версия Si 2000 (Si 2000.V5) – это цифровая система коммутации с функциями ОКС№7 и ЦСИО, обеспечивающая предоставление телекоммуникационных услуг для аналоговых абонентов и абонентов ЦСИО, а также реализацию функций управления и технического обслуживания. Система поддерживает протоколы абонентской сигнализации EDSS1 и все виды межстанционной сигнализации ТфОП и ведомственных сетей.

Основные технические характеристики системы:

-       максимальная емкость - до 40000 абонентских линий;

-       количество аналоговых или цифровых – до 7200;

-       способность системы – до 5000 Эрл;

-       производительность – 300000 вызовов в ЧНН;

-       потребляемая мощность – 0,5-0,7 Вт на абонентскую линию;

-       возможность включения абонентов цифровой сети с интеграцией обслуживания (ЦСИО);

-       количество сигнальных каналов ОЕС№7 – до 120;

-       электропитание: -48 В постоянного тока.

ЦСК Si-2000.V5 функционально разделена на узлы доступа AN (Access Node) и узел коммутации SN (Switch Node). На рисунке 6.25 представлена базовая структура ЦСК Si-2000.V5 Узлы доступа и узел коммутации являются независимыми частями и могут поставляться как вместе, так и отдельно для работы с оборудованием других производителей (например, с ЦСК EWSD).

Узлы доступа - предназначены для обеспечения аналоговых и цифровых оконечных устройств к коммутационной системе. Подключение узла доступа к узлу коммутации производится посредством интерфейса V5.

Узлы доступа аппаратно реализованы модулями:

-       MLB и MLC (Line Module version B или C), которые предназначены для подключения абонентских устройств, УПАТС посредством базового или первичного доступа и соединительных линий. В один модуль может быть подключено 640 аналоговых абонентов или до 320 ISDN-абонентов, или также их различные комбинации. Особенностью MLB(С) является возможность его использования (параллельно с выполнением основных функций) в качестве конвертора (преобразователя) потоков сигнализации.

-       RMLB (Remote Line Module version B) – удаленный модуль доступа.

-       АХМ – аналоговый абонентский концентратор, предназначенный для подключения 239 аналоговых АЛ.

-       RАХМ  - удаленный абонентский концентратор.

Узел коммутации аппаратно представлен модулем MCA (Module Central version A) и предназначен для использования в качестве ступени группового искания. Аналоговые и ISDN-абоненты подключаются к узлу коммутации только через узлы доступа с использованием интерфейса V5.2, в состав которого могут входить то 1 до 12 потоков Е1 (2048 кбит/с). Необходимое количество потоков выбирается, исходя из числа подключенных линий базового и первичного доступа и средней нагрузки на АЛ. Для подключения аналоговых концентраторов разработан упрощенный вариант интерфейса V5.2, который получил название ASMI. ASMI поддерживает только протокол управления соединения аналоговых абонентов и состоит из одного потока Е1.

Для включения в ТфОП узел коммутации имеет интерфейсы:

-       сетевой интерфейс с ОКС№7;

-       сетевые интерфейсы с процедурой автоматического определения номера (АОН), сигнализациями 1ВСК и 2ВСК, импульсный челнок и импульсный пакет.

Дополнительно узел коммутации имеет интерфейсы:

-       интерфейс типа Internet для локального включения узла управления;

-       интерфейс для подключения удаленных узлов управления;

-       интерфейс для подключения пульта управления;

-       интерфейс для подключения средств компьютерной телефонии.

Также в состав аппаратных средств ЦСК Si-2000 входит узел управления MN (Management Node), который базируется на ПК и может управлять одной или нескольким ЦСК.

Рисунок 6.25 – Базовая структура ЦСК Si-2000.V5



6.7.2. ЦСК EWSD

Коммутационная система EWSD разработана фирмой Siemens (Германия). ЦСК EWSD может использоваться на всех уровнях иерархии телефонных сетей в качестве оконечной, транзитной, междугородной и международной. EWSD имеет модульную структуру программных и аппаратных средств, обеспечивает широкий спектр основных и дополнительных услуг для стационарных, мобильных и ISDN-абонентов, позволяет подключать различные типы учрежденческих АТС. EWSD может выполнять функции узла коммутации услуг интеллектуальной сети (SSP – Service Switching Point). EWSD поддерживает системы сигнализации по выделенным сигнальным каналам и по ОКС№7. Межстанционная связь осуществляется по стандартным ИКМ-трактам.

Базовая структура ЦСК EWSD показана на рисунке 6.26 [32].

Рисунок 6.26 – Базовая структура ЦСК EWSD

ЦСК EWSD содержит 4 типа аппаратных средств:

1)  Оборудование доступа:

-       DLU (Digital Line Unit) – цифровой абонентский блок, который может использоваться в качестве абонентского оборудования в самой станции, а также в качестве удаленного концентратора. В блок может включаться: 952 ААЛ или 475 ЦАЛ на входах; 2 или 4 ИКМ-тракта на выходе. Блок выполняет следующие основные функции: BORSCHT (абонентский комплект),сканирование АЛ, выдача информации об изменении состояния АЛ в групповой процессор (GР в блоке LTG), преобразование импульсов набора номера в цифровую форму. Для надежности каждый блок подключается к двум линейным группам LTG.

-       LTG (Line Trunk Group) – интерфейс к коммутационному полю SN. Выполняет функции мультиплексирования. Скорость передачи информации на участке LTG – SN 8192 кбит/с (128 каналов со скоростью 64 кбит/с). Каждая линейная группа подключается к обеим плоскостям дублированного коммутационного поля. К LTG могут подключаться: аналоговые АЛ и цифровые с доступом 2В+D; непосредственно цифровые СЛ и линии доступа 30В+D; через мультиплексоры (SC-MUX – Signaling Converter Multiplexer) аналоговые СЛ.

2)  Групповое оборудование:

- SN (Switching Network) – цифровое коммутационное поле. Имеет модульную структуру и может строится по двум вариантам в зависимости от емкости: T - S - T (время – пространство – время) или T – S – S – S – T (время - пространство-пространство – пространство – время). Коммутационное поле осуществляет коммутацию между разными LTG, а также между LTG и координационным процессором СР (для обмена данными). Поле имеет две плоскости, каждое соединение устанавливается одновременно через обе плоскости, но информация используется только с одной. Установлением соединения управляет процессор SGC (Switch Group Control), который получает команды от координационного процессора СР.

3)  Центральное управляющее устройство:

- CP (Coordination Processor) координационный процессор, который выполняет следующие функции:

-       управление базой данных;

-       управление всеми программами, станционными и абонентскими данными;

-       обработка полученной информации для маршрутизации, выбора пути, учета стоимости вызовов;

-       связь с центрами технической эксплуатации ЦТЭ;

-       управление интерфейсом «человек-машина»;

-       тестирование всех подсистем, обработка аварийной сигнализации.

Помимо координационного процессора в состав центрального управляющего устройства входят:

-       МВ (Message Buffer) – буфер сообщений, который используется для координации внутреннего обмена сообщениями между координационным процессором, коммутационным полем, линейными группами и управлением сетью сигнализации по общему каналу;

-       CCG (Central Clock Generation) – центральный генератор тактовых и синхроимпульсов, который используется для синхронизации генераторов тактовых импульсов отдельных устройств системы и , при необходимости, сети;

-       SYP (System Panel) – системная панель, предназначенная для вывода внутрисистемных аварийных сигналов и непрерывного обзора состояния системы;

-       EM (External Memory) – внешнее запоминающее устройство, используемое для хранения программ и данных, непостоянно присутствующих в координационном процессоре, а также для хранения данных по учету стоимости вызовов и измерению нагрузки;

-       OMT (Operation and Maintenance Terminal) – терминал для эксплуатации и технического обслуживания.

4) Оборудование сети общеканальной сигнализации ОКС№7:

-       CCNC (Common  Channel Network Control) – управляющее устройство сети ОКС№7. CCNC подключается к SN с помощью ИКМ-трактов со скоростью передачи 8 Мбит/с. По каналам ОКС передаются данные сигнализации через обе плоскости SN к линейным группам со скоростью 64 кбит/с. Аналоговые сигнальные тракты подключаются с помощью модемов.

Дальнейшее развитие ЦСК EWSD происходит в двух направлениях: наращивание пропускной способности для предоставления традиционных видов услуг и адаптация к обслуживанию трафика данных. В настоящее время на базе существующей структуры EWSD разработаны новые платформы:

·     EWSD для узкополосной ISDN (EWSD.V15);

·     EWSD Internet Node, позволяющая создавать Internet-узел;

·     EWSD Broadband Node для интеграции технологии АТМ и технологии узкополосной ISDN.

Обобщенные технические данные действующих систем EWSD.V10 и EWSD.V15 приведены в таблице 6.4.

Таблица 6.4 – Технические данные ЦСК EWSD

Параметр

Значения параметров

EWSD.V10

EWSD.V15

1 Количество абонентских линий

до 250000

до 600000

2 Количество соединительных линий

до 60000

до 240000

3 Пропускная способность

до 25200 Эрл

до 100000 Эрл

4 Число попыток установления соединений в ЧНН

до 1000000

до 4000000

5 Управляющее устройство сетью ОКС№7

до 254 сигнальных каналов

до 1500 сигнальных каналов

6 Координационный процессор:

   

- емкость ЗУ

до 64 Мбайт

до 64 Мбайт

- емкость адресации

до 4 Гбайт

до 4 Гбайт

7 Рабочее напряжение

- 48В или – 60В

- 48В или – 60В

8 Потребляемая мощность

1,5 Вт/линию

менее 1 Вт/линию

9 Стабильность тактовых генераторов:

   

- плезиохронно

10-9

10-9

- принудительная синхронизация

10-11

10-11



6.7.3. ЦСК АХЕ-10

Коммутационная система АХЕ-10 разработана фирмой Ericsson (Швеция). ЦСК АХЕ-10 может использоваться как международная, междугородная, городская (оконечная и транзитная), а также как центральная станция сотовой сети. Предусмотрена стыковка со всеми существующими системами и типами АТС,  используются все стандарты систем сигнализации по соединительным  и абонентским линиям.

Основные технические характеристики системы [6]:

- система управления иерархическая;

-         количество абонентских линий – до 200000;

-         количество соединительных линий – до 60000;

-         пропускная способность 30000 Эрл;

-         количество вызов в ЧНН – до 200000;

-         емкость выносных концентраторов – до 2048 АЛ и до 480 СЛ;

-         электропитание от –48В до –51В постоянного тока.

АХЕ-10 состоит из двух основных частей (рисунок 6.27): управляющей системы (APZ) и коммутационного оборудования(APT).

Рисунок 6.27 – Структура АХЕ-10

Системы APZ и APT структурно состоят из подсистем. Каждая подсистема делится на несколько частей, называемых функциональными блоками, которые, в свою, очередь, могут состоять из функциональных модулей. Состав подсистем АХЕ-10 показан на рисунке 6.28.

Рисунок 6.28 – Состав подсистем АХЕ-10

Подсистема SSS (subscriber switching subsystem) - подсистема абонентского искания (АИ) управляет нагрузкой от абонентов, подключенных к станции. Предназначена для выполнения индивидуальных функций BORSCHT,а также групповых функций, к которым относятся:

–     концентрация  нагрузки в сторону GSS;

–     прием адресной информации от номеронабирателя декадным кодом и многочастотным кодом.

Подсистема АИ комплектуется из абонентских модулей LSM, в каждый из которых можно включить:

–     128 аналоговых абонентских линий;

–     64 линии базового доступа 2В+D;

–     4 линии первичного доступа 30В+D.

16 LSM объединяются в блок  SSS с максимальной емкостью 2048 абонентов. Подсистема SSS может быть местной (SSS) и (RSS) удаленной.

Подсистема GSS (group switching subsystem) – подсистема группового искания (ГИ). Устанавливает, контролирует и разъединяет соединения через ступень ГИ. Выбор пути через эту ступень определяется программными средствами.

Существует 4 варианта построения GSS:

1) емкость 512 трактов;

2) емкость 1024 тракта;

3) емкость 1536 трактов;

4) емкость 2048.

Для надежности ступень GSS имеет 2 плоскости (плоскость А и плоскость В). Информация передается через обе плоскости, но используется только с плоскости А. Если какой-то прибор из плоскости выйдет из строя ,он будет заблокирован. Обслуживание нагрузки на себя возьмет соответствующий прибор другой плоскости.

Подсистема TSS (trunk and signaling subsystem) – подсистема соединительных линий и сигнализации. Управляет сигнализацией и контролем связей с другими станциями. Функции TSS:

1) адаптация системы к различным системам сигнализации:

-       выделенный сигнальный канал;

-       общий канал сигнализации;

2) контроль и тестирование соединительных линий;

5)  передача сигналов между внешними и внутренними программными обеспечением.

Подсистема CCS (common channel signaling subsystem) – подсистема сигнализации ОКС№7. Выполняет функции сигнализации, маршрутизации и контроля передачи и приема сигнальных сообщений.

Подсистема CPS (central processor subsystem) – подсистема центрального процессора. В состав подсистемы входят два одинаковых процессора СР-А и СР-В. каждый из которых имеет собственное ЗУ (рисунок 6.29). Процессоры работают в синхронном режиме. Обнаружение неисправностей, контроль аппаратных средств, испытание неисправных блоков осуществляет подсистема MAS (maintenance subsystem).

Рисунок 6.29 – Структура подсистемы центрального процессора

          ПодсистемаRPS (regional processorsubsystem) – подсистема региональных процессоров. Региональные процессоры помогают (центральный процессор) при выполнении часто проводимых задач и передают в центральный процессор информацию о важных событиях, которые происходят в системе. Взаимодействие между центральными и региональными процессорами осуществляется через шину регионального процессора RPB. Региональный процессор принимает команды, проверяет на четность, но выполняет команду ведущей стороны (ведущего процессора). Для надежности все региональные процессоры удвоены и работают по принципу разделения нагрузки.

Подсистема I/O – подсистема ввода/вывода выполняет следующие функции:

- подключение абонентов;

- изменение категорий абонентов;

- вывод данных о тарификации;

- измерения;

- сохранение резервного ПО;

- распечатка сообщений об авариях и неисправностях;

- связь с центрами и технической эксплуатации ЦТЭ.



6.7.4. ЦСК S-12 (Система 12)

Коммутационная система S-12 разработана фирмой Alcatel (Германия). ЦСК S-12 может использоваться на всех уровнях иерархии телефонных сетей в качестве оконечной, транзитной, междугородной и международной. Система обеспечивает широкий спектр основных и дополнительных услуг для стационарных, мобильных и ISDN-абонентов, позволяет подключать различные типы учрежденческих АТС. S-12  может выполнять функции узла коммутации услуг интеллектуальной сети (SSP – Service Switching Point). S-12  поддерживает системы сигнализации по выделенным сигнальным каналам и по ОКС№7. Межстанционная связь осуществляется по стандартным ИКМ-трактам. Оборудование S-12 позволяет организовывать на сети: центр технической эксплуатации ЦТЭ и центр тарификации (биллинг-центр).

Основные технические характеристики:

-       количество абонентских линий – более 200000;

-       количество соединительных линий – более 85000;

-       выносной концентратор доступа до 1024 линий;

-       пропускная способность – 35000 Эрл;

-       количество вызовов в ЧНН – 2000000;

-       электропитание - -48В и –60В постоянного тока.

Можно выделить следующие основные виды конфигурации системы:

1) Местные станции, включают в себя:

Средние/Большие станции:                                от 512 до 200 тыс. линий

Малые:                                                                от 256 до б тыс. линий

2) Удаленные концентраторы, включают в себя:

Выносной абонентский блок                             до 488 линий

Выносной коммутатор доступа                         до 1024 линий.

3) Станции с радиодоступом:                            от 250 до 320 абонентов

4) Оборудование сотовой сети подвижной связи.

5) Междугородние/международные станции:      до 60 тыс. соединительных линий (трактов).

S-12 является многомодульной, программно управляемой системой с распределенным управлением. Аппаратные средства размещены в модулях различных типов (рисунок 6.30).

Каждый модуль выполняет определенные функции под управлением собственного процессора. Процессор управляет модулем по предварительно записанной программе. Модули взаимосвязаны посредством межмодульных трактов, которые централизованы в групповом переключателе (коммутационном поле).

Рисунок 6.30 – Структура терминального модуля

Все типы конфигураций S-12 используют базовую структуру. На рисунке 6.31 показана базовая структура ЦСК S-12.

Рисунок 6.31 – Структурная схема ЦСК S-12

Терминальные модули S-12 разделены на четыре группы:

1) Модули доступа:

-       ASM – аналоговый абонентский модуль, обеспечивает подключение аналоговых абонентских линий. Каждый модуль состоит из 8 печатных плат, на каждой из которых расположено 16 абонентских комплектов, следовательно, модуль обеспечивает подключение 128 абонентских линий. Модуль выполняет функции BORSCHT (абонентский комплект).

-       Сканирование АЛ, концентрацию нагрузки.

-       IRIM – модуль интерфейса для вынесенного абонентского блока, который поддерживает два интерфейса 2 Мбит/с (потоки Е1) к одному выносному блоку ISDN (IRSU).

-       ISM – модуль ISDN-абонентов, который предназначен для обслуживания максимум 64 базовых доступа 2В+D. Абонент может подключить до 8 терминалов, таких как телефон, факс ПК и т. д.

-       DTM – модуль цифровых трактов, который обслуживает один тракт ИКМ, а также может обрабатывать выделенный канал сигнализации ВСК.

-       MIMмодуль взаимодействия подвижной связи, реализует согласование скоростей и преобразование протокола для вызовов данных к и от подвижных абонентов в центре коммутации подвижной связи.

2) Групповое оборудование:

- DSN – цифровое коммутационное поле, состоит из нескольких ступеней искания (звеньев) и плоскостей. Максимальный вариант комплектации предусматривает наличие четырех пространственно-временных звеньев и четырех плоскостей. Выбор комплектации поля зависит от емкости станции и величины нагрузки; нагрузка влияет на число плоскостей, а емкость на число звеньев. Коммутационное поле выполняет команды процессоров для установления соединения между абонентскими и соединительными линиями, для передачи речи и данных, и  для передачи сообщений между процессорами.

3) Служебные модули:

-       SCM -  модуль служебных комплектов, обрабатывает сигналы многочастотной сигнализации и набора номера от телефонных аппаратов с многочастотной тастатурой.

-       ННСМ – модуль ОКС№7, может обслуживать максимум 8 трактов ОКС.

-       СТМ – модуль тактовых и тональных сигналов, управляет подсистемой синхронизации станции, генерирование тональных сигналов для абонентов и службы времени. Генерируемая частота синхронизации 8192 МГц. Для надежности используются два модуля.

-       TTMмодуль тестирования трактов, используется для тестирования качества сигнализации, коммутации и передачи в исходящих направлениях.

-       DIAM – модуль динамического интегрированного автоответчика, поддерживает следующие категории речевых сообщений: двухязычные сообщения, говорящие часы на фоне музыки и без музыки, сообщения дополнительных услуг (срочный вызов, побудка), длинные сообщения (погода, новости), заказные сообщения.

4) Модули управления:

-       ТСЕ – терминальный элемент управления, осуществляет управление терминальным модулем, содержит логику управления и память (см. рисунок 5.30).

-       ACE – дополнительный элемент управления, обеспечивает дополнительную вычислительную мощность для выполнения ряда функций: анализ префикса, централизованное хранение данных, выбор тракта и т. д.

-       P&L – модуль периферийных устройств и загрузки, содержит копию системного ПО и системных данных. Для создания копии может использоваться накопитель на магнитной ленте или оптический диск. Для организации связи «человек-машина» используется ПК и принтер. Максимально возможно 10 подключений.

Вопросы для самоконтроля

1. По каким признакам можно классифицировать системы коммутации?

2. Какова функциональная архитектура современной ЦСК?

3. Что такое интерфейс?

4. На какие типы подразделяются интерфейсы ЦСК?

5. Какие виды оборудования входят в состав ЦСК?

6. Какое оборудование используется для доступа к ЦСК?

7. Дать характеристику функций BORSCHT

8. На какие типы подразделяются системы управления ЦСК по способу управления установлением соединения?

В чем заключаются достоинства и недостатки различных типов систем управления?

9. На какие типы подразделяются системы управления ЦСК по способу взаимодействия УУ?

10. На какие основные фазы делится цикл работы УУ? Какие действия выполняются на каждой фазе работы?

11. В чем сущность пространственной коммутации?

12. В чем сущность временной коммутации?

13. Каковы особенности ЦКП?

14. По каким признакам классифицируются ЦКП?

15. Что такое алгоритмическое и программное обеспечение?

16. На какие виды делится ПО ЦСК?

17. Каковы основные принципы построения ПО ЦСК?

18. Какова последовательность этапов проектирования ПО ЦСК? Какие виды работ осуществляются на каждом этапе?

19. Что такое постоянные данные?

20. Что такое оперативные данные?

21. Какими возможностями обладают современные ЦСК?

22. Каким модулем аппаратно реализованы узел коммутации в ЦСК Si 2000.V5?

23. Какими модулями аппаратно реализованы узлы доступа в ЦСК Si 2000.V5?

24. Какие типы аппаратных средств входят в состав оборудования ЦСК EWSD?

25. Какие функции выполняет координационный процессор ЦСК EWSD?

26. На какие основные части разделено оборудование АХЕ-10?

27. Из каких подсистем состоит оборудование ЦСК АХЕ-10?

28. На какие группы разделены терминальные модули оборудования ЦСК S-12?

29. Пояснить структуру терминального модуля ЦСК S-12.

Сети связи и системы коммутации





Добавить страницу в закладки ->
© Банк лекций Siblec.ru
Электронная техника, радиотехника и связь. Лекции для преподавателей и студентов. Формальные, технические, естественные, общественные и гуманитарные науки.

Новосибирск, Екатеринбург, Москва, Санкт-Петербург, Нижний Новгород, Ростов-на-Дону, Чебоксары.

E-mail: formyneeds@yandex.ru