1.1. Область применения. Основные технические характеристики

1.2. Архитектура СЦК "ЭЛКОМ"

1.2.1. Принцип построения

1.2.2. Организация поля коммутации

1.2.3. Стандартный цифровой поток

1.3. Малые АТС "ЭЛКОМ"

1.3.1. Малые АТС S200 и S300

1.3.2. Малая АТС "ЭЛКОМ S256"

1.3.3. Типовые конфигурации Малых АТС

1.4. Создание распределенных систем на базе оборудования СЦК «ЭЛКОМ»

1.4.1. Удаление по ВОЛС

1.4.2. Удаление по "меди"

1.4.3. Создание выносов на базе Малых АТС"ЭЛКОМ"

1.5. Конструктивное оформление

1.5.1. Размещение оборудования

1.5.2. Электропитание и заземление

1.6. Программное обеспечение СЦК "ЭЛКОМ"

1.6.1. Общая структура

1.6.2. Процессы и их организация

1.6.3. Программные компоненты, их размещение и взаимодействие

1.6.4. Отображение связей программных компонент

1.6.5. Структура основных каталогов на диске С:

1.7. Основы проектирования АТС ЭЛКОМ

1.7.1. Процесс проектирования

1.7.2. Логическая организация (структура) СЦК ЭЛКОМ

1.7.3. Система шифрации оборудования и логических устройств

1.7.4. Техническая документация

1.1. Область применения. Основные технические характеристики

СЦК "ЭЛКОМ" может использоваться для построения телефонной сети общего пользования (ТфОП), ведомственных сетей и сетей спецназначения. Широкая номенклатура моделей АТС и программно-аппаратных интерфейсов позволяет использовать СЦК"ЭЛКОМ" при построении распределенных и мультисервисных сетей.

СЦК "ЭЛКОМ" предназначен для использования на городских, сельских, выделенных и ведомственных телефонных сетях и позволяет строить:

- центральные станции (ЦС), узловые и оконечные станции (УС, ОС);

- районные станции;

- транзитные станции;

- учрежденческо-производственные станции (УПАТС);

- узлы сельско-пригородные (УСП);

- узлы входящих и исходящих сообщений различных типов (УВС, УИС, УВИС, УВСМ);

- зоновые коммутаторы.

СЦК "ЭЛКОМ" имеет сертификаты Минсвязи:

- АМТС;

- Городская АТС;

- Сельская АТС;

- УПАТС

Разрешено применение на ВСС России с реализацией функций интегрального обслуживания (ЦСИО), российских национальных спецификаций ОКС №7, а также СОРМ.

СЦК "ЭЛКОМ" обладает высокой надежностью, что неоднократно проверено на практике. При разработке, проектировании и изготовлении применяются самые современные технологии. Используется элементная база ведущих фирм-изготовителей электронных компонентов.

Основные технические характеристики

Максимальное количество абонентских линий - 100 000 АЛ.

Максимальное количество соединительных линий - 60 000 СЛ.

Удельная нагрузка (АЛ/СЛ): 0,2/0,8 Эрл.

Напряжение питания: 60 В.

Расход электроэнергии - 0,25 вт/номер.

Занимаемая площадь - 0,0003 кв.м/номер.

Условия эксплуатации:

 -температура от +5° до +40°С;

- относительная влажность - до 80 %;

- атмосферное давление - от 650 до 800 мм.рт.ст.

Срок службы - 20 лет.

Виды сигнализаций:

- все виды сигнализаций для аналоговых СЛ, в том числе:

- сигнализация на частоте 2600 Гц в разговорном спектре;

- сигнальный код для связи со спецслужбами;

- сигнальный код связи с АМТС многочастотным кодом "2 из 6" способом "импульсный пакет"

- 2ВСК, "импульсный челнок" односторонний и двухсторонний;

- 1ВСК, индуктивный способ (декадный  код);

- 1ВСК, код "Норка";

- ОКС№7;

- EDSS1;

- V5.2.

Услуги ISDN (ЦСИС):

-  ISDN PRI (стык 30B+D);

 - ISDN BRI (стык 2B+D), интерфейс U

1.2. Архитектура СЦК "ЭЛКОМ"

1.2.1. Принцип построения

Система цифровой коммутации построена в виде отдельных модулей, связанных между собой и решающих определенные задачи. Обобщенная структура АТС на базе СЦК "ЭЛКОМ" представлена на рис.1.2.1.

Рис. 1.2.1. Основные функциональные части  СЦК “ЭЛКОМ”.

Кратко рассмотрим основные функциональные части СЦК.

Интеллектуальная платформа представлена модулем управления (УМ), который осуществляет управление аппаратными и программными компонентами системы. Он применяется со всеми типами модулей коммутации.

Поле коммутации состоит из модулей пространственно-временной коммутации (МК), служащих исключительно для коммутации цифровых каналов. Поле коммутации работает только с цифровыми потоками данных 4096 Кб/с. Применяются 3 типа модулей коммутации:

- МК512;

- МК 122;

- МК56.

Терминальные модули (ТМ) служат для организации интерфейса с абонентскими и соединительными линиями, обработки сигнализации и преобразования аналоговых сигналов в цифровой вид. Они делятся на два вида - абонентских и соединительных линий:

Типы модулей абонентских линий:

- модуль аналоговых абонентских линий (МААЛ), который обеспечивает подключение до 200 стандартных двухпроводных аналоговых абонентских линий;

- модуль цифровых абонентских линий (МЦАЛ), который обеспечивает подключение до 100 ISDN-абонентов по U-интерфейсу.

В общем случае модуль может быть смешанным и содержать аналоговые и цифровые абонентские комплекты (платы) в любом сочетании.

Типы модулей соединительных линий:

- модуль аналоговых соединительных линий (МАСЛ) обеспечивает подключение до 60 аналоговых соединительных линий (СЛ) различных типов;

- модули цифровых соединительных линий выпускаются двух типов: для  подключения цифровых потоков Е1 (ИКМ30) и  ИКМ-15.

Подсистема транспорта осуществляет обмен данными между коммутационным полем и терминальными модулями.

В системах на базе МК122 и МК56 она является совокупностью соединительных кабелей.

В системах на базе МК512 состоит из совокупности мультиплексоров, которые могут быть связаны между собой по медному кабелю или по волоконно-оптической линии связи (ВОЛС). Они делятся на мультиплексоры ближние (MUX-B) и мультиплексоры дальние (MUX-D).

Подсистема отображения и контроля может состоять из одного или нескольких рабочих мест, включая обязательный Модуль оператора (МО), и выполняет функции наблюдения за состоянием системы, процессом выполнения соединений, а также функции техобслуживания и администрирования.

Модули специального назначения служат для  выполнения особых функций :

- модули активных удалителей (МАУ) применяются для удаления отдельных модулей или части коммутационного поля;

- модуль автоинформатора (ИНФО) используется для реализации функций СОРМ

- плата интерфейса с телеграфом (ИТЛГ) используется для стыка с телеграфными системами;

- для реализации широкополосного доступа служат платы (модули), использующие технологию SHDSL (УММ-S) и технологию СЕ (УММ-С).

1.2.2. Организация поля коммутации

В нормальном режиме работы пространственно-временная коммутация осуществляется в единственном модуле коммутации, который условно можно назвать центральным. Все остальные модули МК, если они имеются в системе, играют роль концентраторов, которые только собирают цифровые потоки от терминальных модулей в магистрали, ведущие в центральный МК. Тем самым устраняются любые возможности блокировок, возникающих при многоуровневой коммутации.

Кроме того, коммутация в одной точке облегчает выполнение функций СОРМ.

Этот принцип действует в любых модификациях системы, независимо от типа центрального коммутатора.

Разрешено применение 3 типов модулей коммутации: МК512, МК 122, МК56. Основные характеристики модулей коммутации приведены ниже в таблице.

Непосредственно функцию коммутации выполняет плата коммутатора (КОМ), в модуле коммутации установлены 2 дублирующих друг друга платы.

 Типовые структуры с единственным модулем коммутации показаны на рис.1.2.2 и 1.2.3.

Рис.1.2.2. Типовая структура системы на базе модулей коммутации МК122 и МК56

Рис.1.2.3. Типовая структура на базе модуля коммутации МК512

Модули МК56 и МК122 могут устанавливаться на выносах, где использоваться в качестве удаленных абонентских концентраторов. Пример такой структуры показан на рис.1.2.4, где в качестве концентратора используется МК56. Модуль связи с выносом на рис.1.2.4 изображен условно, т.к. способ организации связи  с выносом никак не влияет на статус концентратора.

Рис.1.2.4. Структура системы при наличии концентратора

1.2.3. Стандартный цифровой поток

Терминальные модули любого типа соединены с модулем коммутации 4-проводным трактом. Как и в тракте ИКМ-30, по 2 линиям идет передача (исходящий поток), по 2 – прием (входящий поток). Последовательный цифровой поток имеет скорость 4096 Кб/с.

Поток состоит из кадров длительностью 125 мкс. Структура кадра показана на рис. 1.2.5.

Рис.1.2.5. Структура стандартного цифрового потока между ТМ и МК

Поток включает в себя 64 канальных интервалов (далее – КИ), каждый из которых содержит 8 бит информации. В составе потока можно выделить:

- 60 разговорных КИ (1-15, 17-30, 32-47, 49-63), каждый со скоростью  64 Кб/с;

- КИ0 – канал синхронизации (скорость 64 Кб/с), содержит комбинацию  9ВН  (в двоичном коде - 1001 1010);

- 3 КИ (КИ16, КИ32, КИ48) используются для поддержания протокола межмодульного обмена.

  Далее такие потоки будем называть стандартными цифровыми потоками или 4Мб потоками.

1.3. Малые АТС "ЭЛКОМ"

1.3.1. Малые АТС S200 и  S300

Малые АТС "ЭЛКОМ" предназначены:

- для замены существующих станций типа АТСК 50/200;

- для модернизации сельских телефонных сетей и существующих станций малой емкости.

 Станции применяются, как правило, в качестве оконечных АТС, но могут использоваться как УПАТС и офисная АТС. Популярными решениями являются также использование в качестве выносов от центральной АТС "ЭЛКОМ", "юбки" сельско-пригородных узлов (СПУ), в составе Систем Управления Узлом Связи.

 Малая АТС "ЭЛКОМ" взаимодействует со всеми существующими типами АТС и удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к станциям в ВСС РФ.

Применяются все виды линейной и регистровой сигнализации, включая ОКС№7, и полный спектр услуг ISDN. Если встречной стороной является также АТС "ЭЛКОМ", организация связи по интерфейсу EDSS1 (PRI ISDN) возможна даже по тракту ИКМ-15.

Малая АТС "ЭЛКОМ" позволяет подключать аппаратуру СОРМ.

Станции размещены в корпусах 6U и 12U, предназначенных для использования в закрытых помещениях. Охлаждение производится за счет естественной вентиляции

Обозначения АТС определяются модификацией основной кросс-платы. Число определяет максимальное количество аналоговых АЛ в базовой комплектации АТС.

По основной кросс-плате, используемой в АТС, можно выделить следующие группы станций:

- на базе кросс-платы ИКВ.03.01.900-17 (далее - S200-17);

- на базе кросс-платы ИКВ.03.01.900-16 (далее - S300).

Малая АТС "ЭЛКОМ" отличается тем, что с целью минимизации оборудования используются платы, совмещающие в себе выполнение нескольких функций. Ядром станции является плата МКБУ ИКВ.03.01.550-06 (далее – МКБУ-06), которая выполняет функции модуля коммутации (МК) и блока управления терминальным модулем (БУ):

- осуществляет пространственно-временную коммутацию разговорных каналов;

- поддерживает протокол межмодульного обмена служебной информацией;

- управляет алгоритмом установления соединений;

- реализует функции дополнительных видов обслуживания;

- обеспечивает связь с Модулем оператора;

- вырабатывает частоту 4096000±0,4 Гц и все необходимые синхропоследовательности для работы коммутатора;

- осуществляет подключение к одному из входов внешней синхронизации и подстройку частоты при работе АТС в ведомом режиме;

Блок управления и абонентские комплекты на 20 АЛ (АК1-АК10) образуют базовый модуль аналоговых АЛ (базовый МААЛ), расположенный непосредственно на кросс-плате.

Коммутационная емкость МКБУ-06 позволяет обслуживать до 4 ТМ, включая базовый. Для связи с терминальными модулями используются стандартные цифровые потоки 4 Мб/с.

 Эта же плата поддерживает стык с Модулем оператора.

В Малой АТС S200-17 модули цифровых СЛ устанавливаются непосредственно в кросс-плату. Это могут быть платы 2Е1 или 2Р. При необходимости еще одна плата 2Е1 может быть установлена в дополнительную кросс-плату МЕ1-1, которая помещается в конструктиве.

Базовая структура Малой АТС S200-17 показана на рис.1.3.1. Типовые конфигурации приведены в разделе 1.3.3.

В Малой АТС S300 непосредственно на кросс-плате, кроме базового МААЛ (МААЛ с логическим номером "0") организуется еще один МААЛ (1 МААЛ), в состав которого входят 5 АК (АК11-АК15). Блок управления этим МААЛ объединен с модулем цифровых СЛ (плата БУТМАЕ1 - для стыка по трактам ИКМ-30, БУТМ2Р - для стыка по трактам ИКМ-15).

Базовая структура такой АТС показана на рис.1.3.2. Типовые конфигурации, в том числе с дополнительными модулями, приведены в разделе 1.3.3.

Кроме аналоговых АК, в состав Малых АТС могут входить и цифровые абонентские комплекты (АКЦ), которые могут быть установлены на любое посадочное место абонентских комплектов.

Функции СОРМ поддерживает плата ИНФО, которая может входить в состав Малой АТС дополнительно (в качестве опции).

Следует специально указать, что все платы, кроме МКБУ-06, полностью унифицированы с применяемыми в СЦК "ЭЛКОМ". Это уменьшает объем ЗИП, упрощает обслуживание АТС. К настоящему времени заказчикам  уже  поставлено более 500 Малых АТС различных модификаций.

Рис.1.3.1. Структура Малой АТС на базе кросс-платы S200-17

Рис.1.3.2. Структура Малой АТС на базе кросс-платы  S300

1.3.2. Малая АТС "ЭЛКОМ S256"

Данная АТС значительно превосходит по своим возможностям АТС S200/S300. Программное обеспечение станции по организации и возможностям совпадает с ПО, использующемуся в СЦК ЭЛКОМ. Единственное отличие – это меньшая коммутационная емкость. Поэтому основные области применения АТС S256 – оконечная городская АТС, универсальный вынос по интерфейсу V5.2.

Ядром станции является модуль МКБУ ИКВ.03.01.550-08 (далее – МКБУ-08), в котором объединены функции целого ряда плат и блоков:

-   вычислительный блок с очень широкими возможностями;

-   блок синхронизации, обеспечивающий работу как в ведомом, так и в ведущем режиме с заданным качеством синхронизации;

-   накопитель на FLASH-диске, где хранятся конфигурация АТС и статистическая информация, происходит накопление тарификационных данных;

-   модуль коммутации на 4 терминальных модуля - 2 внутренних (модуль аналоговых абонентских линий - базовый МААЛ и модуль цифровых трактов 2Е1) и 2 внешних (навесных);

-   блок управления терминальным модулем - базовым МААЛ;

-   встроенный модуль цифровых соединительных трактов 2Е1, в котором реализованы сигнализации 2ВСК и ISDN PRI (EDSS1).

Модуль МКБУ-08 связан с терминальными модулями стандартными цифровыми потоками 4Мб/с и имеет возможность прямого выхода в сеть Ethernet 10/100 Mб/c.

В базовый МААЛ входят 13 АК, на последней плате АК можно задействовать только 16 АЛ.

При подключении АТС по ОКС№7 необходимо использовать навесной  модуль (плату) 2Е1.

В состав двух внешних терминальных модулей могут входить (в любом наборе):

- модули цифровых СЛ (2Е1 и/или 2Р);

- плата ИНФО, которая поддерживает функции СОРМ;

- дополнительные модули МААЛ или МАСЛ, занимающие отдельную кассету.

Все платы, кроме МКБУ-08, унифицированы с СЦК ЭЛКОМ.

Структура АТС "ЭЛКОМ S256" показана на рис.2.3.3. Типовые конфигурации АТС "ЭЛКОМ S256" приведены в разделе 1.3.3.

Рис.1.3.3. Структура Малой АТС на базе кросс-платы S256

1.3.3. Типовые конфигурации Малых АТС

Рис.1.3.4. Типовые конфигурации Малых АТС S200, S300

Рис.1.3. Типовые конфигурации АТС "ЭЛКОМ S256"

1.4. Создание распределенных систем на базе оборудования СЦК «ЭЛКОМ»

Одно из важных достоинств СЦК "ЭЛКОМ" - возможность формирования распределенных систем. Построение АТС в таком виде сохраняет станцию как единое целое, которое управляется и контролируется с Модуля оператора, на выносах обеспечивается полная функциональность. Кроме того, унифицируется назначение логических номеров отдельных модулей, отображение плат и модулей в стативах в большей степени соответствует реальному.

Удобство эксплуатации подобных систем проверено на практике. Благодаря этому при замене старых АТС многие, ранее самостоятельные, станции становятся выносами центральной

В данном разделе рассматривается организация выносов абонентской емкости и соединительных линий. Применяются следующие варианты:

- вынос отдельных ТМ (удаленный терминальный модуль - УТМ) и групп УТМ (до 4);

- вынос групп терминальных модулей с помощью мультиплексоров МMUX (до 16 ТМ в группе);

-   вынос подстанций на базе МК56 и МК122 с подключенными к ним ТМ, как правило, МААЛ;

-   вынос подстанций на базе малых АТС.

Удаленный ТМ позволяет подключать такое  же количество линий, что и находящийся в основной станции:  удаленный МААЛ (УМААЛ) - до 200 АЛ, удаленный МАСЛ (УМАСЛ) - до 60 СЛ.

1.4.1. Удаление по ВОЛС

1.4.1.1. Удаление с помощью плат УМО

Рассмотрим вначале удаление от центрального коммутатора МК56/МК122. В этом случае  данный способ применяется как для удаления отдельных TM, так и для удаления подстанций (см.рис.1.4.1,а).

На обеих сторонах линии устанавливаются  платы удалителей модуля по оптике (УМО). На станционной стороне платы УМО всегда помещаются в модуль активных удалителей (МАУ) и кабелями подключаются непосредственно к модулю коммутации.

Рис.1.4.1. Создание выносов от МК122 и МК56 по ВОЛС:

а) вынос с помощью УМО;  б) вынос подстанции.

В УТМ (см.рис.1.4.1,а) плата УМО устанавливается в кассету терминального модуля на специальное посадочное место. С помощью кабелей длиной 1 м можно подключить еще несколько УТМ. Плата УМО-06 позволяет подключить суммарно до 3 УТМ, плата УМО-07 - до 4.

При удалении подстанции платы УМО устанавливаются также в модули МАУ, из расчета по одной плате УМО на 2-3 соединяемых входа модулей МК.

При удалении от МК512 такой способ применяется  только для удаления ТМ (см.рис. 1.4.2,а).

На основной станции в модуль МК512 устанавливаются платы MUX-BМ. Модуль MMUX с платой MUX-DМ также устанавливаются на основной станции и с модулем МК512 стыкуется стандартным кабелем. Каждая из плат УМО, как обычный  терминальный  модуль, подключается к выходу модуля  МMUX.

На выносе установка и подключение плат УМО производится аналогично описанному выше.

1.4.1.2. Удаление с помощью мультиплексоров МMUX

Данный способ применяется при удалении подстанций для передачи большого числа потоков.

При удалении подстанции от МК56/МК122 на обеих сторонах устанавливаются мультиплексоры MUX-DO (см.рис.1.4.1,б).

Варианты выносов от МК512 показаны на рис.1.4.2. Если на подстанции имеются только модули МААЛ и их количество невелико, можно обойтись даже без использования концентратора.

При создании пассивного выноса (см.рис. 1.4.2,б) вся коммутация производится в модуле МК512, и в случае обрыва связи с основной станцией работа выноса полностью прекращается.

Для создания активного выноса (см.рис. 1.4.2,в) используется плата, которая совмещает функции мультиплексирования и коммутации (MUX-DO + МК, активный MUX). В случае обрыва связи происходит переход в аварийный режим, при этом включается коммутатор, который поддерживает основные функции местной связи. При восстановлении связи с центральной станции производится перезагрузка концентратора, функции коммутации отключаются и плата переходит в обычный режим работы.

При выносе концентратора (МК122 или МК56) с терминальными модулями (см. рис. 1.4.2, г) выходы модуля MMUX включаются во входы концентратора, предназначенные для терминальных модулей.

Рис.1.4.2. Создание выносов от МК512 по ВОЛС

1.4.2. Удаление по "меди"

Удаление по трактам Е1 применяется как для удаления отдельных УТМ, так и для удаления подстанций. Обычно этот способ применяется при удалении от МК56 или МК122.

Для передачи используется тракт ИКМ-30 (Е1), на обеих сторонах устанавливаются платы активных удалителей по тракту Е1. Применяется несколько модификаций плат, имеющих похожую аппаратную реализацию, но отличающихся используемым программным обеспечением.

Все указанные платы подключаются к выходу модуля MMUX как обычный терминальный модуль. На станционной стороне эти платы устанавливаются в обычный модуль МЕ1.

При выносе ТМ на станционной стороне устанавливается плата АУТМ, на выносе - плата АУ-2Е1, которая  ставится в кассету УТМ на посадочное место для интерфейсных плат.

При небольших расстояниях дополнительное оборудование не требуется. Для увеличения расстояния используются внешние HDSL-модемы либо аппаратура тракта ИКМ-30.

При удалении подстанции на обеих сторонах используются платы АУМК, установленные  в модули МЕ1, из расчета по одной плате АУМК на каждый вход-выход модулей МК.

Рис. 1.4.4. Удаление по "меди" от МК122 и МК56

1.4.3. Создание выносов на базе Малых АТС"ЭЛКОМ"

Способ применяется, когда Малая АТС "ЭЛКОМ" связана с основной станцией по тракту Е1 с использованием аналоговой сигнализации (обычно 2ВСК). Примеры систем показаны на рис.2.4.

Рис.1.4.5 Организация выносов на базе малой АТС "ЭЛКОМ"

Во всех случаях на станционной стороне устанавливается модуль МЕ1 с платами 2Е1.

На рис.1.4.5,а показан вариант, когда на вынесенной стороне находится малая АТС на базе кросс-платы S200-17. Плата 2Е1 с прошивкой АУМК устанавливается непосредственно в кросс-плату на одно из двух имеющихся посадочных мест.

Плата 2Е1 (АУМК) может устанавливаться и в дополнительную кросс-плату МЕ1-1 (см.рис.1.10,б), которая соединяется с основной S200-17 с помощью кабеля.

Плата МКБУ-07 в данной схеме выполняет функции удаленного активного концентратора. При обрыве связи с центральной станцией плата МКБУ автоматически переходит в режим поддержания местной связи. При восстановлении связи плата возвращается в обычный режим работы.

Терминальные модули Малой АТС входят в сквозную нумерацию, единую для всей системы. С этими номерами они и отображаются на Модуле оператора основной станции.

1.5. Конструктивное оформление

1.5.1. Размещение оборудования

Оборудование СЦК ЭЛКОМ выполнено по принципу: плата - кассета - статив - стативный ряд. Печатные платы (ТЭЗы) устанавливаются в стандартные кассеты, где объединяются в единый  модуль с помощью кросс-плат.

Все размеры конструктивных единиц  выполнены с учетом требований ГОСТ 28601.2 (Стандарт 19" МЭК 297-2). Единица измерения высоты - U=1,75".

Применяются стативы типоразмеров  6U, 12 U, 24U, 44U, характеристики которых приведены ниже.

АТС на базе СЦК "ЭЛКОМ" размещаются в стативах типоразмеров 44U (см.рис.1.5.1). Статив представляет собой сборно-разборную конструкцию, поставляется с установленной лицевой стеклянной и задней металлической дверьми. Боковые стенки - легкосъемные, доступ к расположенному внутри оборудованию может осуществляться со всех 4 сторон. Передняя и задняя двери, а также боковые панели снабжены замками.

Стативы устанавливаются на регулируемые по высоте колеса.

Рис.1.5.1. Статив 44U: а) статив в сборе, б) ввод кабелей в статив

Линейные кабели в стативы могут быть заведены двумя способами:

- через отверстие для ввода кабелей в верхней панели (см.рис. 1.5.1, вариант А);

- через нижнюю часть статива (см.рис. 1.5.1, вариант В). Для этого следует снять элементы пола статива, если они установлены.

Для размещения Малых АТС "ЭЛКОМ", а также удаленных терминальных модулей (УТМ) используются стативы (корпуса) типоразмеров 6U и 12U (см. рис.1.5.2, а, б).

Рис. 1.5.2. Стативы для малых АТС: а) типоразмер 6U; б) типоразмер 12U

Корпуса 6U и 12U всегда поставляются в собранном виде, с установленной лицевой стеклянной и задней металлической дверьми. Ввод кабелей осуществляется через специальные отверстия в верхней и нижней крышках.

Конструктивы 24 U применяются для размещения абонентских цифровых концентраторов (АЦК). В одном стативе устанавливается полный комплект оборудования:

- кассета 6U, где может быть установлен УМААЛ или Малая АТС;

- электропитающее устройство (ЭПУ) и аккумуляторные батареи (АКБ);

-  кроссовое оборудование.

Вид на АЦК спереди показан на рис.1.5.3. Доступ к кроссовому оборудованию и АКБ  осуществляется через заднюю дверь.

Рис.1.5.3. Абонентский концентратор, размещенный в стативе 24 U

 

Печатные платы (ТЭЗы) размером 280х233,35 мм и кросс-платы размещается в стандартных крейтах 19” (кассетах) размером 482,6х300х266,7 мм.

Типовая конструкция модуля показана на рис.1.5.4.

Рис.1.5.4. Типовая конструкция модуля

Модули соединяются между собой с помощью кабелей. Разъемы для подключения соединительных кабелей устанавливаются на задней стороне кросс-плат.

Для установки модемов СОРМ предназначена специальная кассета (модемная полка). Типовое расположение модемной полки - самый низ статива 44U, в котором расположены МК и УВМ.

Высота кассеты - 2U. В целях безопасности кассета может закрываться спереди крышкой.

1.5.2. Электропитание и заземление

Оборудование СЦК "ЭЛКОМ" рассчитано на питание от источника опорного  напряжения 60В постоянного тока с заземленным положительным полюсом. Допускаемые предельные значения напряжения составляют 48 - 72 В. Оборудование АТС не повреждается при перерывах электропитания и автоматически возобновляет свою работу после восстановления напряжения до допустимого значения.

Все номиналы напряжения постоянного тока, используемые в системе, получаются путем преобразования опорного напряжения.

В качестве резервного источника используются аккумуляторные батареи (АКБ), емкость которых рассчитывается в зависимости от условий эксплуатации. В городских условиях питание обычно осуществляется в течение 2-4 часов, в сельской местности и на выносах - до 24 часов.

Среднее энергопотребление – 0,25 вт/номер. Это значение можно принимать при выборе электропитающей установки (ЭПУ) и расчете емкости АКБ. Подсчитав потребляемый ток, следует увеличить это значение примерно в 1,5 раза, чтобы ЭПУ надежно обеспечивала одновременную работу АТС и подзарядку АКБ.

Ввод кабелей питания осуществляется через те же входы, что и линейных кабелей. Каждый статив должен быть подключен своим отдельным фидером со своим автоматом питания.

В стативах 44U входные кабели подключаются к внутренним шинам, на входе в статив устанавливается дополнительный фильтр. Подача питания на модули производится кабелями питания, крепящимися непосредственно к шинам.

Отечественное электропитающее оборудование в настоящее время вполне удовлетворяет требованиям по надежности и стабильности, прошло длительную проверку в эксплуатации.

Высокие требования предъявляются к заземлению оборудования. Сопротивление между землей и общим щитком заземления должно быть не более 4 Ом, сопротивление между щитком и металлическим деталями - не более 0,1 Ом.

Все металлические детали статива должны быть заземлены, они соединяются проводниками на общий болт защитного заземления сварного каркаса (см.рис.1.5.5).

Рис.1.5.5.  Подключение заземляющего проводника к стативу

Общая схема защитного заземления показана на рис.1.5.6.

Заземляющие проводники для стативов изготавливаются по месту из алюминиевого кабеля марки ПВЗ 1х16 мм², цвет изоляции -  желтый с зеленым. В ЭПУ заземляющий проводник подключается к плюсовой шине.

Рис.1.5.6 Общая схема защитного заземления оборудования АТС

1.6. Программное обеспечение СЦК "ЭЛКОМ"

1.6.1. Общая структура

Общая структура программного обеспечения (ПО) СЦК "ЭЛКОМ" показана на рис.1.6.1.

Рис. 1.6.1. Общая структура программного обеспечения СЦК "ЭЛКОМ"

ПО в целом делится по функциональному принципу на 3 уровня:

- уровень оператора (Модуля оператора - МО);

- уровень управляющего вычислительного модуля (ВМ);

- уровень терминальных модулей.

ПО уровня оператора обеспечивает выполнение следующих функций:

- организация графического интерфейса пользователя, отображение процессов выполнения соединений,

- настройка и конфигурирование АТС;

- формирование статистических данных;

- администрирование и техническое обслуживание АТС;

- экспорт тарификационных данных из АТС;

- обеспечение функционирования дополнительной консоли Оператора, применяемой в аварийных режимах и при настройке системы.

Программные модули данного уровня общаются с программами уровня ВМ с помощью данных, передаваемых через стек протоколов TCP/IP, которые приняты в системе как стандартные.

На уровне ВМ взаимодействие программных модулей своего и смежных уровней, а также создание и ведение БД различного назначения организуется и поддерживается Сервером Модуля оператора. Каждому из видов сигнализаций соответствует своя подсистема, которая обеспечивает настройку, конфигурирование и управление линиями данного вида.

Хранение БД непосредственно в АТС обеспечивает их высокую сохранность и оперативность обращения к ним со стороны программных модулей, резидентно находящихся в АТС. С другой стороны, поскольку вся информация, как оперативная (аварийные сообщения, протоколы работы, данные тарификации), так и условно-постоянная (конфигурационные данные, таблицы маршрутов) хранится в станции, любое обращение к данным требует их предварительной перекачки из АТС.

Транспорт данных производится под управлением сервера МО.

Внутреннее ПО (уровня ВМ) работает под управление операционной системы реального времени (ОС РВ) QNX4. ОС РВ выполняет следующие основные функции:

- управляет запуском программ, контролирует их выполнение, обеспечивает диспетчеризацию ресурсов (процессор, память);

- обеспечивает доступ к устройствам ввода-вывода;

- обеспечивает функционирование файловой системы.

Интерфейс с программными модулями нижнего уровня, обеспечивающими работу терминальных модулей (ТМ), обеспечивается менеджером внутрисистемных сообщений.

Программное обеспечение ТМ организовано по видам терминальных модулей. Актуальная версия ПО (рабочая версия программного обеспечения - РВПО) записывается в процессе производства оборудования. Идентификаторы файлов заносятся в формуляр АТС, что позволяет определять конкретную действующую версию. При проведении модернизации ПО (upgrade) или замены ПО в случае исправления ошибок это также фиксируется в формуляре.

1.6.2. Процессы и их организация

Все программы уровня ВМ реализованы в виде отдельных программных модулей - процессов, для каждого из которых заданы:

- условия запуска - по времени, по событию или по аппаратному прерыванию;

- системные, или служебные параметры (разрешенная область памяти и т.п.);

- таймаут, т.е. максимально допустимое время выполнения;

- приоритет в ряду других процессов (программ).

Запуск по времени означает регулярный запуск с некоторым периодом (например, 1 раз в секунду). Запуск по событию означает, что запрос на запуск процесса поступает в случае наступления некоторого события. Например, изменилось состояние линии - линия перешла в состояние "Занято", и это событие надо отразить на Модуле оператора. Особо обрабатываются аппаратные прерывания, например, запрос на ввод-вывод данных с жесткого диска. Такие запросы должны быть обработаны за минимальное время.

На каждый процесс задается свой таймаут, т.е. время, за которое он должен успешно завершиться и "доложить" об этом операционной системе. Если по какой-либо причине сообщение в заданные сроки не поступило, процесс снимается с выполнения. Запуск по времени или по событию приводит к тому, что через некоторое время запрос на запуск повторяется, и процесс снова запускается на выполнение. Тем самым обеспечивается автоперезапуск программ, что значительно увеличивает живучесть системы.

С помощью системы приоритетов процессы разбиваются на группы. Запрос на выполнение определенного процесса ставится в очередь в соответствии с его приоритетом, т.е. после всех готовых для обработки процессов своей группы. Когда до него доходит очередь, он запускается на выполнение. Если в период его выполнения приходит запрос на выполнение процесса с более высоким приоритетом, данный процесс приостанавливается и ждет, пока идет обработка запроса с более высоким приоритетом, после чего приостановленный процесс снова запускается в работу.

Такой механизм позволяет Администратору системы легко управлять процессами. В случае необходимости без остановки всей системы конкретный процесс может быть остановлен и заменен другой версией. Это дает возможность автоматизировать модернизацию (upgrade) ПО.

С функциональной точки зрения процессы условно можно подразделить на следующие группы:

- процесс-администратор, выполняющий функции диспетчера для всех остальных процессов;

- системные и служебные процессы;

- прикладные процессы, обеспечивающие управление коммутацией, реализацию конкретных протоколов, а также процессы-модули приложений, функционирующих на компьютерах внешней сети (Модуль оператора, Тарификация, Статистика и пр.).

В нормальном состоянии все процессы работают (активны). Доступ к ним разрешен в окне системной консоли Администратора. При вызове системной консоли открывается окно, в котором ведется работа.

Переход от одного процесса к другому осуществляется с помощью комбинаций функциональных клавиш.

Первым в актуальном списке процессов всегда является процесс-администратор, за ним следуют остальные процессы в порядке возрастания номеров.

Ряд процессов имеют параметры (настроечные значения), определяющие работу системы в целом, такие, как различные таймауты, задержки и т.п. Для каждого из параметров предусмотрены исходные (заводские) значения, которые персоналу разрешено изменять самостоятельно, причем делать это можно без остановки АТС.

1.6.3. Программные компоненты, их размещение и взаимодействие

Прикладное ПО включает в себя ряд приложений, основным из которых является "Модуль оператора" (исполняемый файл - MO.ЕХЕ). Данное приложение предназначено для управления оборудованием АТС, отображения его текущего состояния, управления конфигурированием и т.п.

Поставляется также ряд подсистем (ПС) и утилит (служебных программ):

- ПС"Тарификация" (MOBILL.ЕХЕ), служащая для экспорта тарификационных данных из АТС;

- ПС"Статистика" (MOSTAT.ЕХЕ), предназначенная для экспорта из АТС и формирования  данных о трафике;

- Утилита "Контрольные наборы" (MoTech.EXE);

- Утилита "Отключение абонентов списком (MOSWITCH.EXE);

- Утилита "Тестирование абонентов" (MOTEST.EXE);

- Утилита "База данных абонентов" (MoAbonent.EXE);

- Утилита "Изменение структуры АТС" (ATSupgr.EXE);

- Утилита "Обновление ПО АТСЭЛКОМ" (MoProg.EXE).

На любом рабочем месте, как на компьютере МО, так и на дополнительных рабочих местах, могут быть запущены перечисленные выше приложения в любом наборе. Это означает, что в системе может использоваться несколько одноименных приложений.

Расположение программных компонент в общем случае показано на рис.1.6.2.

В ходе работы каждого из приложений взаимодействуют 2 обязательных компоненты:

- собственно приложение, функционирующее на одном из внешних компьютеров;

- процесс, функционирующий внутри АТС.

Например, приложениям MO.EXE, MOBILL.EXE, MOSTAT.EXE соотнесены процессы elcmo, elcbill, elcstаt.

Рис.1.6.2. Состав и расположение программных компонент

Рассмотрим теперь взаимодействие компонент ПО, используя терминологию "сервер-клиент". В простейшем понимании сервер - это источник информации, клиент - ее потребитель, который получает данные на основании своего запроса к серверу.

Вся исходная информация находится в АТС, откуда ее можно получить только по запросу. Обмен осуществляется с помощью Сервера МО - служебной программы Tspsrv.exe, которая функционирует в Модуле оператора и обслуживает все приложения  на всех компьютерах.

 На рис.1.6.3 показана организация взаимодействия программных компонент.

Сервер МО функционирует на компьютере Главного (центрального) МО.

Рис.1.6.3. Организация взаимосвязи программных компонент

Среди приложений, работающих на внешних компьютерах, в том числе и на главном МО, могут быть одноименные (см. на рис. 1.6.3  MO₁.EXE - MO_N.EXE, MOBILL₁.EXE - MOBILL_K.EXE).

Прохождение запроса следующее: клиент (любое из приложений) обращается с запросом к Серверу МО. Сервер МО (программный модуль), в свою очередь, выступая в роли клиента, обращается за информацией к активному в текущий момент УВМ, который по отношению к нему является информационным сервером. Сервер МО также организует очередь запросов, контролирует выполнение запросов по тайм-ауту.

Для передачи файлов в системе применяется и связь по протоколу FTP (File Transfer Protocol). Эта связь используется для работы с файлами конфигурации, статистики и некоторых видов мониторингов. Данный вид связи также реализуется Сервером МО, который по запросу приложения пересылает из АТС соответствующий файл.

Связь между любым из приложений, независимо от места его нахождения, и Сервером МО получила в системе название "Связь с сервером". Связи между Сервером МО и каждым из УВМ (Node10, Node11) получили в системе общее название "Связь ТСР".

Структура IP-адресов типовой сети показана на рис.1.6.4.

Рис.1.6.4. Структура IP-адресов типовой (минимальной) сети

1.6.4. Отображение связей программных компонент

Каждое приложение после запуска открывает на своей панели три окна, соответствующие данным видам связи, состояние которых постоянно отслеживается.

Окно "Связь с Сервером" (в некоторых приложениях - "Сервер") свидетельствует о наличии связи между этим приложением и Сервером МО. Если индицирован отказ данного вида связи (окно окрасилось в красный цвет), доступ данного приложения к любой новой информации становится невозможен. Такой отказ возможен как на главном МО, так и на любом рабочем месте

Связь ТСР отслеживается отдельно для пар "Сервер МО - Node10" и "Сервер МО - Node11",  каждая в своем окне. Как правило, эти окна имеют наименование "ТСР0" и "ТСР1" (в других приложениях - "ВМ0" и "ВМ1") соответственно. Эти окна свидетельствует о наличии связи Сервера МО с соответствующим УВМ, о чем Сервер МО оповещает всех своих клиентов, поддерживающих с ним в настоящий момент связь. Отказ этого вида связи проявляется на панелях ВСЕХ работающих в данный момент приложений.

1.6.5. Структура основных каталогов на диске С:

Инсталляция системы производится на компьютере МО автоматически с помощью программы-инсталлятора ElcInst.EXE. При этом на диске С: создается система каталогов, где располагаются файлы приложений, настройки, служебный файлы (см.рис. 1.6.5)

Рис.1.6.5. Типовая структура каталогов на диске С:

Служебные библиотеки – файлы *.BPL, *.DLL - необходимы для работы МО и всех остальных утилит, при инсталляции они помещаются в каталог C:\ElcomV3n\Bin.

Для создания дополнительной реализации утилит необходимо создать специальный подкаталог, куда скопировать исполнительные и настроечные файлы, а также все служебные библиотеки.

Если таких реализаций много, рекомендуется скопировать эти библиотеки  в каталог C:\Windows\System32, что обеспечит доступ к ним из любого каталога.

Все приложения могут работать под управлением Win'98/2000/XP. Для нормальной работы приложений необходима настройка Windows, которая выполняется в окне "Панель управления".

 1. Настройка режимов экрана.

Страница "Настройка"	Область экрана - 1024х768
	Размеры шрифта - "Мелкий шрифт"
	Размеры шрифта заголовка активного окна - 8

2. Настройки режима "Язык и стандарты"

Страница "Регион и язык"	- Русский
Страница "Числа"	Разделитель целой и дробной части - "," (запятая)
	Количество знаков - 2
	Количество цифр в группе -3
	Признак отрицательного числа - "-" (минус)
	Вывод "0" в начале числа - 0.7
	Система единиц - метрическая
	Разделитель элементов списка - ";" (точка с запятой)
Страница "Время"	Формат - ЧЧ:мм:сс
	Разделитель - ":" (двоеточие)
Страница "Дата"	Краткий формат - дд.ММ.гг
	Полный формат - д ММММ гггг'г

1.7. Основы проектирования АТС ЭЛКОМ

1.7.1. Процесс проектирования

Проектирование реальной АТС есть процесс "сборки" станции из набора типовых компонентов, из некоторого "конструктора". Этот набор должен быть функционально полон, т.е. давать возможность реализовать схемы связи определенного класса.

В данном разделе рассматриваются средства, используемые при проектировании АТС на базе СЦК "ЭЛКОМ".  Можно выделить следующие этапы:

- согласование с заказчиком схемы связи, уточнение интерфейсов (типы СЛ, сигнализации);;

- выбор основного коммутатора и, при необходимости, локальных концетраторов;

- формирование логической структуры АТС;

- компоновка оборудования, распределение его по стативам;

- разработка фасадов оборудования;

- разработка схем межмодульных соединений (таблиц кабелей);

- формирование файлов описания структуры АТС;

- формирование набора файлов для отображения АТС на Модуле оператора;

- формирование пакета программных модулей  для инсталляции данной АТС;

- разработка и выпуск технической документации.

Далее техдокументация и ПО передаются на  производство для выпуска готовой АТС

1.7.2. Логическая организация (структура) СЦК ЭЛКОМ

Под логической структурой в общем случае понимается модель, которая обрабатывается программным обеспечением системы. В первую очередь это набор терминальных модулей, которые обслуживаются модулем коммутации. Именно в соответствии с логической структурой производится назначение имен ТМ, а также физическое (кабельное) подключение ТМ к модулю коммутации.

Логическая структура конкретной АТС разрабатывается в РусТелКом при создании АТС. Она  приводится в формуляре АТС, который фактически выступает в качестве проекта. Соответствие между логической и физической структурами устанавливается с помощью файла Elcom.cfg.

 Типовая логическая структура систем на базе МК56 приведена на рис.1.7.1.

Рис.1.7.1. Логическая структура СЦК ЭЛКОМ на базе МК56

Типовой порядок следования терминальных модулей следующий:

- МААЛ;

- МАСЛ;

- Платы цифровых трактов;

- Удаленные ТМ (УТМ).

Интерфейсные платы, используемые для организации выносов, независимо от типа являются программно-прозрачными устройствами и логических номеров не имеют.

В эту исходную структуру при дальнейшем развитии АТС могут быть включены новые терминальные модули, они получают свои номера из области свободных номеров.

Модуль ИНФО всегда имеет логический номер "0" и подключается к 28 входу МК.

Аналогичную структуру имеют системы на базе МК122, различие заключается лишь в количестве терминальных модулей

АТС на базе МК512 отличаются по своей структуре (см.рис.1.7.2).

Рис.1.7.2.  Логическая структура СЦК ЭЛКОМ на базе МК512

Логические номера терминальных модулей, находящихся на основной станции, и отдельных УТМ, задаются по тем же принципам, что и для МК56.

Терминальные модули, которые выносятся с помощью мультиплексоров, организуются в группы по 16 ТМ. Группа из 16 номеров занимается полностью, причем номера назначаются, начиная "снизу", т.е. с группы 225-239, затем следует группа с номерами 209-224 и т.п.

Модули ИНФО подключаются к последним по порядку входам МК, обязательный 0ИНФО - к входу 254, дополнительный 1ИНФО (помечен на рис.2.7.2  пунктиром) - к входу 253.

1.7.3. Система шифрации оборудования и логических устройств

При описании расположения оборудования в стативах используется система шифрации. Это позволяет однозначно определять местоположение компонента, что особенно важно при расширении и внесении изменений, уменьшает количество ошибок.

Оборудование СЦК "ЭЛКОМ" выполнено по принципу: плата - кассета - статив - стативный ряд. Дадим определения отдельных компонентов.

Плата - типовой элемент замены (ТЭЗ). Имеет свой тип и порядковый номер в модуле. Номера плат начинаются с 0 и возрастают справа налево.

Кассета – с помощью кросс-платы объединяет несколько плат в один модуль, имеющий собственное функциональное назначение и тип. Располагается в стативе на отдельном этаже. Этажи обозначаются большими латинскими буквами сверху вниз, начиная с А.

Статив - включает в себя 7 этажей. Номера стативов начинаются с 0 и возрастают слева направо.

Стативный ряд - нумерация рядов начинается с 0.

При изображении фасадов оборудования в документации используются кодовые обозначения.

Кодовое обозначение статива :

 

При описании логической структуры, а также при формировании отображения АТС в главном окне Модуля оператора используются кодированные наименования модулей, плат и блоков.

Обозначения компонентов модулей УМ и МК

НаименованиеZ, где Z - 0 или 1;

Наименование - имя компонента УМ или МК, может иметь значение:

- КОМ - плата коммутатора;

- КУ - блок канала управления;

- СИН - блок синхронизации;

- ВМ - компьютер (XBoard)

Обозначения терминальных модулей

хНаименование, где х - логический номер ТМ, начинается с 0 и далее непрерывно

Наименование - тип ТМ, может иметь значения:

- МААЛ;

- МАСЛ;

- ИКМ-30;

- ИКМ-15;

- SS7 (модуль 2Е1 с сигнализацией ОКС№7)

- ISDN (модуль 2Е1 с сигнализацией EDSS1);

Обозначения мультиплексоров и концентраторов

хНаименование, где х - логический номер, начинается с 0 и далее непрерывно

Наименование - MUX либо MK56 / MK122

Пример фасада оборудования с использованием системы шифрации приведен на рис.2.7.3.

Рис. 1.7.3. Пример изображения фасада АТС с помощью системы шифрации

1.7.4. Техническая документация

Основным документом, в котором описана  конкретная станция, фактически проектом, является формуляр АТС ИКВ.03.00.000 ФО, в котором указаны:

- перечень всех портов АТС по видам интерфейсов;

- состав оборудования и его размещение в стативах и кассетах (фасады);

- перечень всех плат и кросс-плат с указанием заводских номеров;

- схемы межмодульных соединений (таблицы кабелей);

- поставляемые файлы конфигурации, рабочей версии модуля оператора и рабочей версии программного обеспечения (РВ ПО), записанной в программируемые микросхемы;

- перечень ЗИП (если ЗИП не выделен в отдельный формуляр), дополнительного оборудования и инструментов;

- условия эксплуатации, хранения и транспортирования;

- гарантийные обязательства;

- данные об испытаниях и приемке;

- регистрационные атрибуты.

Формуляр выпускается в 2 экземплярах, один из которых хранится в техническом архиве фирмы-производителя, а второй сопровождает оборудование. Степень подробности формуляра такова, что монтаж оборудования Заказчик может произвести самостоятельно.

При расширении станции, внесении изменений выпускаются дополнения к формуляру с тем же режимом применения.

Для каждой линии АТС"ЭЛКОМ" (СЦК, Малые АТС, АТС S256) разработан специализированный комплект типовой технической документации. Содержание документов ясно из названий.

*- Данный документ поставляется только по отдельной заявке

Обновление типовой документации производится регулярно, по мере появления новых программных и аппаратных средств. Версия документа (релиз) указывается на титульном листе.

Актуальные версии основных документов доступны по адресу  ftp.rustelcom.com