- •Предисловие
- •1. Основные понятия организации связи в цифровых телефонных сетях с коммутацией каналов
- •2. Передача информации управления в телефонных сетях
- •3. Принципы организации цифровых сетей с интегральным обслуживанием
- •4. Цифровая система коммутации каналов типа dx200
- •4.1. Техническая характеристика систем коммутации типа dx200 r4 и r5
- •4.2. Состав оборудования системы коммутации типа dx200 r4
- •4.3.Последовательность обслуживания вызовов в системе коммутации dx200 r4
- •Этап обнаружения вызова от вызывающего абонента "а"
- •Этап приема и анализа набираемого номера
- •Этап поиска соединительного пути
- •Предоставления тракта для разговора
- •На момент начала выдачи сигнала «Контроль посылки вызова»
- •Этап посылки вызова и передачи вызывающему абоненту тонального сигнала «Контроль посылки вызова»
- •Этап завершения установления соединения после ответа вызываемого абонента и разговор
- •Этап разрушения разговорного тракта при отбое
- •4.4. Организация сопряжения атс типа dx200 с гтс
- •Входящего соединения от атск (распознавание линейного сигнала «Занятие» и обмен многочастотными сигналами в коде «2 из 6»)
- •5. Техническая характеристика, состав и функции оборудования системы коммутации dx 200 версии r5
- •5.1. Техническая характеристика системы коммутации dx 200 r5
- •5.2. Состав и функции оборудования системы dx200 r5
- •5.2.1. Оборудование управления
- •Маркер (м)
- •Блок центрального 3у (cm)
- •Блок статистики (stu)
- •Блок учета стоимости разговоров (chu)
- •Блок технической эксплуатации (omu)
- •Блок передачи данных (dcu)
- •Блок абонентской сигнализации (ssu)
- •Блок сигнализации по общему каналу (ccsu)
- •Блок системного доступа (pau)
- •Блок линейной сигнализации (lsu)
- •Многочастотный сервисный блок (mfsu)
- •Шина сообщений (мв)
- •5.2.2. Линейное оборудование
- •Устройство сопряжения абонентского мультиплексора со станцией
- •Оконечный станционный комплект (ет)
- •5.2.3. Коммутационное оборудование (gsw)
- •5.2.4. Синхронизация и сбор аварийных сигналов
- •6.Анализ технических возможностей цифровой системы коммутации ewsd
- •6.1.Состав оборудования и характеристики
- •Р исунок 6.2 - Механическая конструкции системы ewsd
- •6.2. Цифровой абонентский блок Digital Line Unit (dlu)
- •6.2.1. Модуль аналоговых абонентских комплектов slma
- •Типа slmd:fpe
- •6.2.2. Модуль цифровых абонентских комплектов slmd
- •Передача управляющей информации в dluc
- •6.2.4.Особенности построения цифровых интерфейсных блоков
- •6.3. Линейная группа Line /Trunk Group, ltg
- •6.4. Коммутационное поле системы коммутации ewsd
- •Одна ступень временной коммутации, входящая (tsi); три ступени пространственной коммутации (ssm);
- •6.5. Координационный процессор ср
- •6.5.1.Базовый процессор (вар), процессор обработки вызовов (сар), контроллер ввода-вывода (i0с)
- •6.5.2.Общая память (cmy)
- •6.5.3.Процессоры ввода-вывода ioр
- •6.5.4. Программное обеспечение ср113c/cr
- •6.6. Анализ вариантов удаленного подключения абонентов в цифровую систему коммутацию ewsd
- •Для 160 абонентских линий
- •7. Цифровая система коммутации medio
- •7.1.Архитектура цифровой системы коммутации medio
- •7.1.1. Группа коммутации (swg)
- •7.1.2. Абонентская группа (sg)
- •7.1.3. Транзитная группа (tg)
- •7.2. Программное обеспечение системы medio
- •7.3. Техническая эксплуатация и обслуживание
- •7.4. Реализация принципа полной избыточности в системе medio
- •7.5. Анализ возможностей абонентского цифрового концентратора medio c2k
- •7.6. Примеры конфигурации системы medio
- •8. Проектирование цифровых систем коммутации каналов в современных условиях
- •8.1. Расчет возникающей нагрузки
- •8.2. Распределение нагрузки по направлениям связи
- •8. 3. Расчет объема оборудования проектируемой атс
- •Суммарная расчетная нагрузка на пучок линий двустороннего занятия между увс «73» типа а и проектируемой атс составит
- •Связи (распределение интенсивности нагрузки по направлениям в Эрлангах/количество сл / количество комплектов ет)
- •9.Анализ направлений дальнейшего развития систем коммутации
- •Литература
3. Принципы организации цифровых сетей с интегральным обслуживанием
Важным этапом эволюционного развития цифровой автоматической телефонии послужили исследования в области создания и строительства цифровых сетей с интегральным обслуживанием. Сеть с интегральным обслуживанием ISDN (Integrated Services Digital Network) должна была предоставлять своим абонентам не только возможность обмена речевыми сообщениями, но и поддерживать для абонентов разнообразные услуги прикладного уровня. Основным режимом коммутации в ISDN является режим коммутации каналов, данные обрабатываются в цифровой форме и цифровой поток должен направляться в абонентское оконечное устройство для дальнейшего преобразования в аналоговую форму.
В 1980 году появился стандарт G.705, в котором излагались общие идеи сети ISDN. Техническая сложность пользовательского интерфейса, отсутствие единых стандартов на многие жизненно важные функции, а также необходимость крупных капиталовложений для переоборудования телефонных АТС и каналов связи привели к тому, что «инкубационный период» затянулся на многие годы. Раньше других в национальном масштабе эти сети заработали в таких странах, как Германия и Франция. Планы развертывания сетей ISDN в этих странах практически прекращены из-за ряда факторов, основными из которых являются:
низкая эффективность использования предоставляемого абоненту основного доступа 2В+D на скорости 144 кбит/с в сочетании с высоким уровнем тарифов;
невозможность объединения локальных вычислительных сетей и передачи движущихся объектов с высокой разрешающей способностью;
низкие скорости передач цифровой информации и трудности реализации прогрессивных способов совместной передачи речи, данных и видео.
На современном этапе развития телефонных сетей связи в России возможности ISDN имеют важное практическое значение по двум причинам:
широко внедрены системы коммутации типа EWSD, особенностью которых является глубокая проработка вопросов организации ISDN – доступа;
простота реализации услуги (телефон плюс передача данных) на базе основного доступа, в котором один канал со скоростью 64 кбит/с используется для передачи речи, а другой аналогичный канал – для передачи данных. Такая услуга может иметь популярность у абонентов квартирного сектора;
основные положения и понятия ISDN нашли свое отражение в последних разработках протоколов сигнализации, например, в системе EDSS1, которая широко используется в корпоративных сетях связи.
Архитектура сети ISDN предусматривает несколько транспортных видов служб: некоммутируемые средства (выделенные цифровые каналы); коммутируемая телефонная сеть общего пользования; сеть передачи данных с коммутацией каналов; сеть передачи данных с коммутацией пакетов; сеть передачи данных с трансляцией кадров (режим frame relay); средства контроля и управления работой сети. Транспортные службы сетей ISDN покрывают очень широкий спектр услуг, большое внимание уделено средствам контроля сети, которые позволяют маршрутизировать вызовы для установления соединения с абонентом сети, а также осуществлять мониторинг и управление сетью. Управляемость сети обеспечивается интеллектуальностью коммутаторов и конечных узлов сети, поддерживающих стек протоколов, в том числе и специальных протоколов управления.
На рис.3.1 представлена сигнализация сети ISDN. Наряду с системой сигнализации по общему каналу №7 (SS7), широко используется система сигнализации DSS1, которая является европейским стандартом для подключения оборудования пользователя, и была известна ранее как протокол передачи по каналу D.
Особенностью системы сигнализации DSS1 является возможность организации двунаправленного пучка каналов между цифровой учрежденческо-производственной автоматической телефонной станцией (УПАТС, или в англоязычном варианте РАВХ) и районной АТС, что позволяет:
повысить пропускную способность этого пучка по сравнению с разделенными исходящими и входящими пучками каналов;
снизить процент отказов по вызовам;
не вести статистику исходящих и входящих вызовов.
Рисунок 3.1 - Сигнализация в ISDN
Базовая скорость сети ISDN - 64 кбит/с. Эта скорость ориентируется на метод кодирования голоса импульсно – кодовую модуляцию (ИКМ). Сеть с коммутацией пакетов, работающая в составе ISDN, выполняет служебные функции - с помощью этой сети передаются сообщения протокола сигнализации. Основная информация, то есть речевая информация, по-прежнему передается с помощью сети с коммутацией каналов. Логика такого разделения функций учитывает, что сообщения о вызове абонентов образуют пульсирующий трафик, который может более эффективно передаваться по сети с коммутацией пакетов.
Рассмотрим принципы предоставления пользователю стандартного интерфейса ISDN, с помощью которого пользователь может запрашивать у сети разнообразные услуги. Этот интерфейс образуется между двумя типами оборудования, устанавливаемого в помещении пользователя (Customer Premises Equipment, CPE):
терминальным оборудованием пользователя ТЕ (компьютер с соответствующим адаптером, маршрутизатор, телефонный аппарат);
сетевым окончанием NT, которое представляет собой устройство, завершающее канал связи с ближайшим коммутатором ISDN.
Пользовательский интерфейс основан на каналах трех типов:
В — со скоростью передачи данных 64 кбит/с;
D — со скоростью передачи данных 16 или 64 кбит/с;
Н — со скоростью 384 кбит/с (Н0), 1536 кбит/с (Н11) или 1920 кбит/с (HI2).
Каналы типа В могут соединять пользователей с помощью техники коммутации каналов друг с другом, а также образовывать так называемые полупостоянные (semi permanent) соединения, которые эквивалентны соединениям службы выделенных каналов. Канал типа В может также подключать пользователя к коммутатору сети Х.25.
Каналы В обеспечивают передачу пользовательских данных со скоростью 64 кбит/с (оцифрованного голоса, компьютерных данных или смеси голоса и данных) и с более низкими скоростями, чем 64 кбит/с (данные телеметрии). Разделение данных выполняется с помощью техники временного мультиплексирования TDM. При необходимости, разделением канала В на подканалы занимается пользовательское оборудование.
Сеть ISDN всегда коммутирует каналы типа В целиком.
Канал типа D является каналом доступа к служебной сети с коммутацией пакетов, передающей сигнальную информацию. Передача адресной информации, на основе которой осуществляется коммутация каналов типа В, является основной функцией канала D. Другая его функция - поддержание услуг низкоскоростной сети с коммутацией пакетов для пользовательских данных. Эта услуга выполняется сетью в то время, когда каналы типа D свободны от выполнения основной функции.
Каналы типа Н предоставляют пользователям возможности высокоскоростной передачи данных. На них могут работать службы высокоскоростной передачи факсов, видеоинформации, качественного воспроизведения звука.
Сеть ISDN поддерживает два типа пользовательского интерфейса (см. рис.3.2) - начальный (Basic Rate Interface, BRI) и основной (Prime Rate Interface, PRI).
Начальный интерфейс BRI предоставляет пользователю два канала по 64 кбит/с для передачи данных (каналы типа В) и один канал с пропускной способностью 16 кбит/с для передачи управляющей информации (канал типа D). Все каналы работают в полнодуплексном режиме. Суммарная скорость интерфейса BRI для пользовательских данных составляет 144 кбит/с по каждому направлению, а с учетом служебной информации — 192 кбит/с.
Данные по интерфейсу BRI передаются кадрами, состоящими из 48 бит. Кроме информационных битов данных кадр содержит служебные биты для синхронизации кадров, а также обеспечения нулевой постоянной составляющей электрического сигнала. Интерфейс BRI может поддерживать не только схему 2B+D, но и B+D и просто D (когда пользователь направляет в сеть только пакеты данных). Начальный интерфейс стандартизован в Рекомендации I.430.
Основной интерфейс PRI (Рекомендация МСЭ I.431) предназначен для пользователей с повышенными требованиями к пропускной способности сети. Интерфейс PRI поддерживает либо схему 30B+D, либо схему 23B+D. В обеих схемах канал D обеспечивает скорость 64 кбит/с. Первичный доступ ISDN-PRI относится к классу сигнализации по общему каналу, что означает – процесс телефонного соединения/разъединения сопровождается информационным потоком в сигнальном тайм-слоте (D-channel). В кадре СЕРТ1 (2048 kbps) – Европа, для этого используется 16-й тайм-слот (временной канал), в кадре Т1 (1544 kbps) – Япония и США, используется 24-й тайм-слот. Для передачи информации по D-каналу используется пакетный протокол LAPD.
Технология ISDN разрабатывалась как основа всемирной телекоммуникационной сети. Поэтому при разработке схемы адресации узлов ISDN необходимо было, во-первых, сделать эту схему достаточно емкой для всемирной адресации, а во-вторых, совместимой со схемами адресации других сетей, чтобы абоненты этих сетей, в случае соединения своих сетей через сеть ISDN, могли бы пользоваться привычными форматами адресов.
a)
Базовый доступ
ISDN-ВRI
б) Первичный доступ ISDN-PRI
Рис.1.4. Типы линий доступа ISDN
Разработчики стека протоколов для сетей пакетной коммутации TCP/IP пошли по пути введения собственной системы адресации, независимой от систем адресации объединяемых сетей, а разработчики технологии ISDN пошли по другому пути — они решили добиться использования в адресе ISDN адресов объединяемых сетей. Основное назначение ISDN — передача телефонного трафика. Поэтому за основу адреса ISDN был взят формат международного телефонного плана номеров, описанный в стандарте ITU-T E.I63. Этот формат был расширен для поддержки большего числа абонентов и для использования в нем адресов других сетей, например Х.25. Стандарт адресации в сетях ISDN получил номер Е.164.
Формат Е.I63 предусматривает до 12 десятичных цифр в номере, а формат адреса ISDN в стандарте Е.164 расширен до 55 десятичных цифр. В сетях ISDN различают номер абонента и адрес абонента. Номер абонента соответствует точке Т подключения всего пользовательского оборудования к сети. Например, вся офисная АТС может идентифицироваться одним номером ISDN. Номер ISDN состоит из 15 десятичных цифр и делится, как и телефонный номер по стандарту Е.163, на поле «Код страны» (от 1 до 3 цифр), поле «Код города» и поле «Номер абонента».
Адрес ISDN включает номер плюс до 40 цифр подадреса, который используется для нумерации терминальных устройств за пользовательским интерфейсом, то есть подключенных к точке S. Если на предприятии имеется офисная АТС, то ей, например, можно присвоить номер 7-095-640-20-00, а для вызова абонента, имеющего подадрес 134, внешний абонент должен набрать номер 7-095-640-20-00-134.
Имеется способ вызова абонентов из других сетей путем указания в адресе ISDN двух адресов: адреса ISDN пограничного устройства, например, соединяющего сеть ISDN с сетью Х.25, и адреса узла в сети Х.25. Адреса должны разделяться специальным разделителем. Два адреса используются в два этапа — сначала сеть ISDN устанавливает соединение типа коммутируемого канала с пограничным устройством, присоединенным к сети ISDN, а затем передает ему вторую часть адреса, чтобы это устройство осуществило соединение с требуемым абонентом.