шпоры отс порядок

1.1.Виды и назначение оперативно-технологической связи (ОТС), особенности организации ОТС.

ОТС – предназначена для оперативного управления работой ждт, обеспечение взаимодействия подразделений и служб жд, а также для оперативного взаимодействия между работниками ждт, связанными с процессами перевозок, техническим обслуживанием, ремонтом и текущем содержанием жд инфраструктуры.

Классификация: 1) по виду передаваемой информации (телефонные, телеграфные, передачи данных, автоматики и телемеханики)

2) по району действия (сети магистральной, дорожной, отделенческой и станционной связи)

Виды ОТС:

1. Диспетчерские виды связи

ПДС - для оперативного руководства движением поездов. Для переговоров ДНЦ с ДСП по вопросам приема и отправления поездов.

ПРС -  предн для передачи операт распоряжений при управлении движением поездов; переговоры поездного диспетчера и дежурных по станциям с машинистами, а также машинистов между собой и с другими работниками, связанными с поездной работой.

ЭДС - для операт рук-ва работой хоз-ва электрификации и энергоснабж-я на электрифицир участках железных дорог (между ЭЧЦ и подстанциями)

СДС (служ) - для операт рук-ва работой тех персонала дистанции сигнализации и связи по обеспечению надежного д-я устр-в автоматики, телемеханики и связи на станциях и перегонах.

ЛПС - для оперативного рук-ва работой тех персонала дистанции пути, занятого обсл-ем и содержанием путевых устр-в и искусств соор-й (между диспдист ПЧ и бригадами).

ВДС (вагонная) - для оператрегулир-я вагонного парка, контроля за его продвиж-ем и состояния погрузочно-разгруз работ.

ЛДС (лок) - для переговоров локомотдисп с работниками отделения, заним подготовкой локомотивного парка.

БДС (билетная) - по продаже билетов на пасс поезда.

2. ПГС - для переговоров работников различных служб (авттелемех и связи, пути, энергоснабжения), наход на перегоне, с деж по станциям, огранич перегон, поездным и энергодисп, диспетчерами дистанции пути, сигнализации и связи. ПГС служит для организации связи с МАВР.

МЖС - для переговоров ДСП смежных станций по вопросам движения поездов.

АВС - для связи с МАВР

3. Станционная распорядительная тел связь (СРТС, СТС)

Комплекс различных видов связи для руководителей, организ работу на станции. Она строится по лучевому принципу с установкой у руководителей коммутаторов опер телеф связи. Основные виды: связь ДСП, станц или узлового диспетчера (ДСЦС, ДСЦУ), маневровых диспетчеров (ДСЦГ), дежурных по паркам (ДСПП), горкам (ДСПГ), связь оператора маневрового района (ОМР), сменного вагонного мастера (СМВ), оператора пункта тех осмотра вагонов (ПТО), дежурного по вагонному депо, дежурного по локомот депо и др.

4. Связь совещаний (аудиоконференц, видео)

-магистральная-дорожная-территориальная

5. Двусторонняя парковая (ДПС) - оповещение работающих на станции

6. Система информир-я и оповещ-я пасс-ров

7. Видеонабл-е

Особенности ОТС. -Использование для диспетчерских видов связи цифровых групповых каналов. Групповой канал представляет собой ОЦК постоянно закрепленный за кругом одного диспетчера. – Распределенная конференц-связь, позволяющая проводить переговоры м/у руковод. (диспетчером) и исполн., находящихся на разных жд станциях. В режиме «один говорит - все слушают» - распорядительный характер Руководитель участка связывается с исполнителями своего круга

- 3 вида вызова (индивидуальный, групповой( редко), циркулярный (общий вызов0

- Осутствие взаимоизбирателных вызовов исполнители не могут вызать дркг друга связь от р к и и от и к р.

- режим ведения разговора полудуплекс с функцией перебоя со стороы руководителя ( если предост слово исполнителю, руководитель может перебить его)

-изолированная сеть

1.2.Принципы организации цифровой сети ОТС. Назначение и виды оборудования на цифровой сети ОТС. Способы организации каналов диспетчерской связи.

Отличительными особенностями магистральных, дорожных и отделенческих ОТС являются линейное расположение абонентских пунктов вдоль железных дорог при среднем расстоянии между ними 5—10 км; значительная протяжённость обслуживаемых участков; оперативно-служебный характер каждого вида связи, особое назначение и самостоятельная область применения; односторонний способ ведения переговоров; неравномерность распределения нагрузки между пунктами.

На сети ОТС-Ц применяется основное оборудование следующих видов: цифровые коммутационные станции(КС-Р, КС-И, КС-РИ), мультиплексоры доступа (гибкие мультиплексоры), пульты оперативной связи (ПОС), телефон­ные аппараты разного назначения и радиостанции поездной связи. (РИС 3,1)

В способе с индивидуальными каналами (см. рис. а) при групповом или циркулярном вызове (на схеме показан циркулярный вызов) между КС-РИ и каждым ПОС образуется отдельный цифровой канал ОЦК. В рассматриваемом случае потребуется N-1 индивидуальных каналов. Для обеспечения режима «один говорит — все слушают» на КС-РИ используется комплект конференц-связи (ККС), объединяющий разговорные тракты всех индивидуальных каналов (централизованная конференц-связь). +Возможность применять КСдля ОбТС.

В способе организации диспетчерской связи (см. рис. б) образуется один групповой канал, состоящий из цепи основных цифровых каналов, включаемых в смежные КС. Для объединения разговорных трактов на каждой КС, кроме последней, установлен ККС (распределённая конференц-связь).

+более экономичнее - используются только специализированные КС.

1.5.правила установления соединений на сети ОТС-Ц.

Соединения устанавливаются по следующим правилам.

Пульт диспетчера ПОС-Р постоянно подключен к групповому каналу. Это сделано для того, чтобы диспетчеру в любой момент мог бы поступить вызов «голосом» от абонента его круга, устройства которого включены в аналоговый групповой канал. Пульты исполнителей ПОС-И в исходном состоянии отключены от группового канала и подключаются к нему при вызове от диспетчера или при вызове абонентом диспетчера. (На рис.4.4 показаны примеры соединения при индивидуальном и циркулярном вызовах.) Непрерывная линия указывает на постоянное соединение через КП, а штрихпунктирная – на соединение, устанавливаемое при появлении вызова. Соединения устанавливаются через КП от пультов ПОС-И к комплектам конференцсвязи. При циркулярном вызове на одной КС-И (КС-РИ) возможно подключение к групповому каналу нескольких пультов ПОС-И.

Когда исполнительный абонент вызывает диспетчера, его пульт через КП подключается к групповому каналу. После этого абонент может вызвать диспетчера «голосом».

Установление соединений на сети ОТС-Ц происходит с использованием ОКС, организованного между управляющими устройствами смежных КС. При каждом вызове по ОКС передаются сигнальные сообщения, обеспечивающие соединения как по групповым, так по индивидуальным каналам. В любом направлении соединения в сообщениях передается адресная информация об одном, группе или всех вызываемых абонентах, а также данные о том, от кого исходит вызов. Эти данные выводятся на дисплей цифровых пультов ПОС-Р и ПОС-И. ОКС организуется в 16 КИ канала Е1. В процессе соединения участвуют сигнальные каналы D, образованные между цифровым ПОС и КС.

Пульт диспетчера подключается к КС через интерфейс со структурой 2B+D. Один канал В постоянно подключен к групповому каналу, а второй– служит для соединений диспетчера с иными абонентами.

Постоянное соединение ПОС-И с групповым каналом не делается для того, чтобы исполнительный абонент диспетчерского круга мог бы устанавливать соединения с другими абонентами сети ОТС. При этом может возникнуть ситуация, когда при поступлении вызова от диспетчера исполнительный абонент занят разговором с каким-либо абонентом ОТС. Чтобы обеспечить приоритетность для вызова от диспетчера, исполнительному абоненту поступает извещение о вызове от диспетчера: на цифровом пульте появляется сообщение о вызове и абоненту от пульта передается известительный акустический сигнал; в случае аналогового пульта (аналоговый телефонный аппарат) абоненту по разговорному тракту от станции передается известительный акустический сигнал (обычно тиккер). Исполнительный абонент обязан переключиться на разговор с диспетчером.

- при наличии аналогового ответвления (рис.4.5).

На узловой КС-B (ст.Б) групповой канал ТЧ через аналого-цифровой преобразователь и КП постоянно подключен к цифровому групповому каналу. Такая схема включения необходима для того, чтобы вызов от исполнительного абонента ответвления осуществлялся «голосом». Если вызов поступает от диспетчера, то вначале адресная информация об абоненте ответвления передается от КС-РИ (КС-Р) по ОКС. На узловой КС-И (ст.Б) УУ преобразовывает адресную информацию в частотную комбинацию тонального вызова и воздействует на цифровой генератор, который вырабатывает в цифровом виде тональные сигналы, передаваемые через аналого-цифровой преобразователь в канал ТЧ.

1.6.Функц схема КС.состав и назначение оборудования КС.

Цифровая станция имеет общие устройства: коммутационное поле, управляющее устройство станции, комплект конференцсвязи. Значительная доля оборудования приходится на периферийные устройства, которые представляют собой различные интерфейсы для включения линий, пультов, телефонных аппаратов и других устройств. Для включения абонентских устройств, линий ПГС и МЖС, аналоговых каналов и радиостанций используются линейные комплекты (ЛК) разных типов. Цифровые каналы Е1, предназначенные для образования групповых каналов, включаются в интерфейсы линейные (ИЛ Е1Л).

На цифровой сети должны обязательно применяться интерфейсы линейные Е1Л и линейные комплекты следующих типов: ЛК-ISDN – для включения ПОС-Ц через доступ 2B+D; ЛК-ТНН - для включения телефонного аппарата ЦБ с набором номера частотным кодом DTMF (ТА-НН); ЛК-ПТ - для включения телефонного аппарата ЦБ без набора номера (ТА-ПТ - прямой телефон); ЛК-ПГС и ЛК-МЖС - для включения линий МЖС и ПГС; ЛК-ПРС - для включения радиостанции (Р/С) поездной радиосвязи. Аппараты ТА-НН устанавливаются у исполнительных абонентов диспетчерской связи, а также могут использоваться в сети СРС. Комплект ЛК-ТНН включает в себя приемник импульсов DTMF . Аппараты ТА-ПТ предназначены для исполнительных абонентов сети СРС, когда абонент имеет право только на соединение с руководителем (вызов осуществляется снятием трубки с аппарата). Комплект ЛК-ПГС позволяют организовать связь с работниками, находящимися на перегоне, с помощью переносных или стационарных телефонных аппаратов разных типов. Комплект ЛК-МЖС служит основным средством для связи между дежурными двух смежных ж.д.станций и согласуется с принятой для линий МЖС сигнализацией. В качестве резерва предусматривается организация МЖС с исп-ем канала Е1.

1.3.Принципы образования разговорных трактов в цифровых групповых каналах на основном участке и на ответвлениях.

Разговорные тракты цифрового группового канала. В трактах цифрового группового канала необходима передача речи от любого абонента, что бы он был услышан всеми участниками. Предусматривается случай, когда одновременно будут говорить несколько абонентов, описанный ре­жим обеспечивается применением цифровых сумматоров, входящих в состав ККС. Сумматор имеет два и более входов и один выход, в которые включаются тракты приёма и передачи основных цифро­вых каналов. (рис.3.2)

На рисунке показана упрощённая схема образования разговор­ных трактов в групповом канале диспетчерской связи на участке с одной станцией КС-P и тремя станциями КС-И. При включении в каждую КС-И по одному ПОС сумматоры требуются только на про­межуточных станциях (ст. Б и В). На каждой станции в групповой канал включаются три сумматора, по одному — последовательно в каждый разговорный тракт (сумматоры 1 и 3), один — параллель­но в оба тракта (сумматор 2). В пультах ПОС постоянно включены громкоговорители (BF), а микрофоны в режиме приёма речи от­ключены. При передаче речи абонент нажимает на кнопку или пе­даль (SW). Сумматор 2 служит для приёма в ПОС речевых сигна­лов из обоих трактов, а сумматоры 1 и 2 — для раздельной переда­чи речевых сигналов от ПОС по двум разговорным трактам. Такая схема исключает местный эффект, т.е. речевой сигнал, передавае­мый от пульта, не может попасть на громкоговоритель этого же пульта.

(РИС 3,3)

Кол-во сумматоров зависит от кол-ва вкл. В КС пультов и ответвлений на сети ОТС-Ц. В станцию вкл. ОЦК трех направлений: два основных (А и Б) и одно ответвление С. Всего 5 сумматоров: 1,2,3 сохранили свои св-ва, 4-объединяет тракты приема направлений В и С, и обеспечивает прием в ПОС речи т этих направлений, 5- нужен для передачи речи в сторону ответвления.

1.4.

1.7. Варианты построения коммутационной станции, состоящей из мультиплексора и устройства коммутации. Организация ОКС в такой станции (рис.3.8 и 3.9 учебника).

КС может состоять из двух частей (рис.4.8): мультиплексора доступа (MUX) и устройства коммутации (УК), связанных между собой одним или несколькими каналами Е1. Мультиплексор необходим для образования групповых каналов и постоянных соединений по каналам ОЦК, а также он может включать в себя линейные комплекты разного назначения. В любой MUX входят следующие функциональные устройства: КП, ККС, УУ и ИЛ Е1л. В коммутационном поле осуществляются только постоянные соединения. (На рис.4.8 показан пример мультиплексора, организующего: два групповых канала диспетчерской (1) и поездной радиосвязи (2); коммутируемые (Nk1, Nk2) и транзитные (NТР) каналы.) В общем случае в мультиплексоре количество интерфейсов ИЛ Е1л должно быть в два раза больше, чем линейных сторон (рис. 3.8. стороны А и Б), что объясняется наличием одного контроллера HDLC в одном интерфейсе. Для уменьшения количества каналов Е1 между мультиплексором и УК могут быть использованы два варианта. (рис 3.9.). В первом варианте (3.9. а) с каждой из сторон общий канал сигнализации коммутируется на один контроллер HDLC устройства коммутации. Во втором варианте (3.9. б.) контроллер HDLC входит в состав каждого интерфейса ИЛ Е1Л мультиплексора и устройства коммутации. В мультиплексоре, как и в УК, управляющее устройство обрабатывает сигналы ОКС. Первый вариант нашел применение в системе ДСС-300, а второй – в системе Обь-128Ц.

Кроме КС в состав аппаратуры ОТС входят: оборудование электропитания и кросс. Конструктивно перечисленное оборудование обычно размещается в одном шкафу. В крупных узлах связи каждый вид оборудования размещается отдельно.

1.8. Структура цифровых сетей ОТС. Образование и назначение колец нижнего и верхнего уровней (рис.3.11 учебника).

Наиболее важное требование к построению сетей ОТС-Ц состоит в обеспечении структурной надежности таких сетей. Структурная надежность достигается применением колец, образованных каналами Е1. Внутри канала Е1 основные цифровые каналы используются для образования групповых каналов диспетчерской связи и также имеют структуру кольца. Кольца позволяют исключить нарушение ОТС при неработоспособности одного из каналов Е1.

На сети ОТС-Ц образуются кольца нижнего и верхнего уровней. (На рис.3.11 показана сеть коммутационных станций с тремя кольцами нижнего и одним кольцом верхнего уровней.) Кольцо нижнего уровня служит для объединения смежных коммутационных станций одного участка. Кольцо верхнего уровня используется для образования диспетчерских кругов требуемой конфигурации и объединяет коммутационные станции разных кругов нижнего уровня. Коммутационные станции, через которые проходят кольца верхнего и нижнего уровней, получили название мостовых.

1.9. Образование кругов диспетчерской связи с применением колец нижнего и верхнего уровней. Назначение точки логического разрыва в разговорном тракте (рис.3.12 и 3.13 учебника).

(На рис.3.12 приведен пример организации двух диспетчерских кругов на сети.) Для упрощения схемы значок одного сумматора обозначает совокупность сумматоров, включаемых в один ОЦК группового канала на одной КС. В этой совокупности должно быть не менее трех. Пульты абонентов ОТС включаются в ОЦК колец нижнего уровня. Диспетчерский круг может совпасть с кольцом нижнего уровня. В этом случае кольцо верхнего уровня не потребуется. На практике такие совпадения встречаются редко. для образования группового канала диспетчерского круга 1 используются кольца нижнего уровня А и Б: в кольце А – ОЦК1, в кольце Б – ОЦК2. Эти два ОЦК соединяются в кольце верхнего уровня каналом ОЦК2. Соединения осуществляются с помощью сумматоров. В результате получается групповой канал, состоящий из трех ОЦК разных колец. В качестве ОЦК в канале Е1 можно использовать любой канальный интервал, выделенный для образования групповых каналов.

Чтобы предотвратить замыкание разговорного сигнала в кольце, в исходном состоянии в разговорных трактах кольца любого вида должен быть предусмотрен разрыв.

На рис.3.13 показана схема разговорных трактов, образованных в кольце нижнего уровня. Разрыв разговорного тракта происходит на КС-Р. С целью упрощения на рисунке для разрыва показан коммутатор SWк. Фактически разрыв осуществляется соответствующей схемой включения сумматоров, которая изменяется в зависимости от ситуации на сети. Если в каком-либо месте происходит обрыв кольца, контакты SWк замыкаются и речевой сигнал передается по кольцу в обратном направлении, достигая всех пунктов сети ОТС-Ц.

+ Кольцо нижнего уровня служит для объединения смежных коммутационных станций одного участка. Кольцо верхнего уровня используется для образования диспетчерских кругов требуемой конфигурации и объединяет коммутационные станции разных кругов нижнего уровня.

1.10 Сх. Обр-я разговорных трактов и трактов ОКС при нормальной работе и в случае обрыва кольца.

-В работоспособном состоянии. При нажатии диспетчером кнопки вызова по общему каналу сигнализ. От ст.Б3 в обоих направлениях кольца нижнего уровня Б передаются сигнальные сообщ. На установление соединения. Этот запрос принимается с двух сторон на ст.Б1. Сообщение пришедшее первым на ст. Б1 испол. Для установления соедин., а пришедшее вторым гасится. (На рис.3.14,а показано соединение от диспетчера к абоненту ст.Б1.) Вызов поступаетна ПОС ст. Б1. Этот пульт подключается к групповому каналу. На этом же рисунке показаны пути прохождения речевых сигналов при передаче речи от диспетчера. Речевая информация передается по кольцу Б, а также поступает в кольцо верхнего уровня. (Рис. 3.14,б иллюстрирует передачу речи от исполнителя ст.Б1 в сторону диспетчера.) Здесь также речевая информация передается по кольцу Б и поступает в кольцо верхнего уровня.

-При появлении обрыва канала Е1 извещение об этом передается в КС, где находится точка разрыва. (рис.3.15,а) Станция Б2 передает по ОКС извещение об обрыве (И) на станцию Б3. На станции Б3 происходит соединение в точке разрыва и меняются пути прохождения речевых сигналов. Эти пути показаны на рис.3.15,а (от диспетчера к исполнителю) и на рис.3.15,б (от исполнителя к диспетчеру). Одновременно создается путь для передачи сигнальных сообщений от станции Б1 к Б3 через Б4 и Б5. При восстановлении канала Е1 на станцию Б3 поступает новое извещение, в результате чего происходит разъединение в точке разрыва и возвращение к первоначальной структуре ОКС.

1.13. Схема организации каналов Е1 в сети ОТС на разных участках ж.д., включая малодятельные участки. (рис 3.20)

Для повышения надежности связи каналы Е1, образующие кольца верхнего и нижнего уровней, стремятся организовать по независимым путям.

На рис. 3.20 (см. вклейку) приведен пример фрагмента сети ОТС-Ц с применением синхронных систем передачи STM1 и STM4. Фрагмент сети включает участковые железнодорожные станции А, Б, В, Г и про­межуточные станции между ними. Из оборудования первичной сети показаны мультиплексоры STM1 и STM4, соединенные линейными трактами волоконно-оптических линий. На всех железнодорожных стан­циях установлено по одной КС. Схема ОТС-Ц имеет четыре кольца ниж­него уровня: А-БЗ, А-А7, Б-В, Б-Г (тонкие линии) и одно кольцо верхнего уровня А-Б (толстая линия). На рисунке можно проследить структуру каналов Е1, образующих кольца. Кольцо верхнего уровня проходит по двум независимым путям — через системы STM1 (нижний уровень) и STM4 (верхний уровень). На малодеятельных участках, где нет цифровых систем передачи, коммутационные станции соединяются между собой оптическими волокнами (см. участок со станциями А5, А6 и А7). Для этого к интерфейсу ИЛ Е1л коммутационной станции добавляется опто-электрический преобразователь.

1.14. Схема организации ОТС и ОбТС на малой ж.д. станции. (рис 3.21)

На каждой сети используются собственные коммутационные станции, каналы связи, абонентские устройства. На сети ОТС и ОбТС может поставляться оборудование разных производителей. Однако на малых железнодорожных станциях одного или ряда участков стремятся устанавливать оборудование ОТС и ОбТС одного производителя, поскольку в этом случае можно достигнуть наибольшей экономической эффективности, а также упростить систему централизованного мониторинга и администрирования. На рис. 3.21 показан пример организации ОТС и ОбТС на малой железнодорожной станции, на которой устанавливаются КС ОТС и АТС ОбТС. Каждая станция имеет свой независимый друг от друга набор обо­рудования, и в каждую станцию включаются разные абонентские устройства (заметим, что у одного оперативного абонента может находиться по одному абонентскому устройству ОТС и ОбТС). Для обеих станций может быть использовано общее оборудование пер­вичного электропитания (преобразователь напряжений и аккуму­ляторы). Два канала Е1 сети ОТС включаются в кольцо нижнего уровня, а один канал Е1 сети ОбТС через первичную сеть включает­ся в вышестоящую АТС. Для выделения каналов используется об­щее каналообразующее оборудование первичной сети.

1.11 Система сигнализации на цифровой сети ОТС. Обмен сигнальными сообщениями при индивидуальном и групповом вызовах.

Каждая система ОТС-Ц имеет специализированную межстанционную систему сигнализации по ОКС, предназначенную для управления вызовами, а также для передачи служебной информации. Служебная информация используется системой мониторинга и администрирования. Чтобы различить информацию по управлению вызовами и служебную информацию, введены разные значения дискриминатора протоколов в сообщениях сетевого уровня.

ОКС организуется на интерфейсе первичного доступа 30B+D, в котором используется сигнальный канал D со скоростью 64 кбит/с, занимающий КИ16 в канале Е1. В канале D на канальном уровне модели ВОС используется протокол звена передачи данных LAPD. На сетевом уровне принят модифицированный протокол DSS1 . С помощью протокола DSS1 передаются сигнальные сообщения, обеспечивающие установление соединений и разъединение по всем 30-ти пользовательским каналам В.

На сети ОТС в процессе обслуживания вызова, заканчивающегося разговором, всегда передаются сообщения: SETUP, ALERTING, CONNECT, DISCONNECT, RELEASE, RELEASE COMPLETE. В дополнении к стандартным сигналам DSS1 введены сигналы управления передачей речи: Тангента/включено, Тангента/выключено, Индикация/включено, Индикация/выключено. Сообщения по передаче информации о вызове используются при переводе вызова на удержание и при восстановлении соединения после удержания. Процедура удержания вызова необходима, когда исполнителю вызов от диспетчера поступает во время разговора с другим абонентом. Такой абонент на время разговора с диспетчером переводится исполнителем на удержание. После разговора с диспетчером исполнитель возвращается к прерванному разговору.

(На рис.3.16 пример обмена сигнальными сообщениями при соединении по групповому каналу от диспетчера к исполнителю.) Сигнальные сообщения передаются поэтапно от ПОС-Ц к КС, между смежными КС и КС к ПОС-Ц. В каждой КС принимаемое сообщение обрабатывается, формируется новое сообщение, которое передается дальше. При нажатии диспетчером на кнопку вызова от его ПОС-Ц передается сообщение SETUP, включающее: адресную информацию о вызываемом абоненте (номера Nk, Ns, Nо вызываемого абонента) и о вызывающем абоненте (номера Nk, Ns, Nо вызывающего абонента); атрибуты передачи (скорость передачи, способ аналого/цифрового кодирования и другие). В сообщении SETUP может передаваться наименование диспетчера. КС станции А в соответствии с полученной адресной информацией выбирает направление к КС станции Б и передает туда сообщение SETUP. КС станции Б, проанализировав это сообщение, передает его на станцию В, откуда сообщение SETUP направляется к ПОС-Ц исполнителя. На дисплей ПОС-Ц исполнителя выводится информация и приеме вызова, включая номер и/или наименование диспетчера, а также в ПОС-Ц работает вызывное устройство. В каждом пункте приема сообщения SETUP в обратном направлении передается сообщение CALL PROCEEDING, подтверждающее прием сообщения SETUP и полноту адресной информации. После приема вызова на пульте исполнителя от его ПОС-Ц передается сообщение ALERTING, которое транслируется через все КС и достигает ПОС-Ц диспетчера. В результате на дисплее диспетчера появляется сигнал о поступлении вызова исполнителю. При ответе исполнителя от его ПОС-Ц поступает сообщение CONNECT, которое передается через коммутационные станции и принимается в ПОС-Ц диспетчера. Таким образом, диспетчер извещается о том, что абонент ответил на вызов. На станции В коммутационном поле КС-И происходит соединение ПОС-Ц исполнителя с групповым каналом диспетчерской связи. На каждом звене сети передается сообщение CONNECT ACKNOWLEDGE, подтверждающее прием сигнала CONNECT. Теперь диспетчер и исполнитель разговаривают. При передаче речи каждый из них нажимает на ножную педаль. Нажатие педали диспетчером приводит к появлению сообщения Тангента/включено, а отпускание педали - к появлению сообщения Тангента/выключено. При аналогичных действиях исполнителем посылаются сообщения Индикация/включено и Индикация/выключено. Эти сообщения транслируются через все КС, которые обеспечивают образование разговорных трактов в требуемом направлении. Поскольку диспетчер имеет приоритет, то при одновременном появлении сообщений Тангента/включено и Индикация/включено образуется разговорный тракт передачи от диспетчера к исполнителю. При окончании разговора диспетчер нажимает на кнопку отбоя, что приводит к передаче от его пульта сообщения DISCONNECT. Это сообщение транслируется через коммутационные станции сети к ПОС-Ц исполнителя, который получает извещение об отбое и его пульт отключается от группового канала. В процессе разъединения на каждом звене сети передаются сообщения разъединения RELEASE и RELEASE COMPLETE.При вызове исполнителем диспетчера порядок передачи сообщений при установлении соединения сохраняется, но меняется направление их передачи. При разъединении отбой может передаваться от любого абонента.

(При осуществлении группового или циркулярного вызова можно отметить следующие особенности (рис.3.17).)

Инициатором соединения является только диспетчер. В сообщении SETUP входят номера Nk, Ns, Ng, определяющие всех вызываемых исполнителей. В коммутационной станции после обработки этого сообщения может происходить следующее: трансляция сообщения (ст.А); трансляция сообщения и подключение пульта (пультов) исполнителя (исполнителей) (ст.Б); подключение пульта (пультов) исполнителя (исполнителей) (ст.В). В случае разветвленной структуры сети ОТС в узловом пункте сети в результате приема сообщения SETUP может произойти формирование и посылка нескольких сообщений SETUP в разных направлениях. Сообщения ALERTING и CONNECT поступают от каждого пульта, что позволяет диспетчеру контролировать прием вызова и ответ каждого из исполнителей.

1.12 Состав и назначение устройств рабочего места оперативной связи исполнительного и распорядительного типов.

Рабочее место оперативной связи предназначено для ведения переговоров руководителей (диспетчеров) и исполнителей. Рабочее место диспетчера всегда организуется на базе ПОС-Ц. У наиболее ответственных исполнителей устанавливаются цифровые пульты, а у других – аналоговые пульты, представляющие собой аналоговые телефонные аппараты с расширенными функциями.

Каждое рабочее место должно включать:

- кнопочно/индикаторную панель, состоящую: из кнопок прямого вызова, предназначенных для посылки вызова, ответа на вызов и отбоя; из кнопок номеронабирателя; функциональных кнопок; кнопки общего назначения (переход на громкоговорящий режим, выключение микрофона, общий отбой и др.); из светодиодных индикаторов, отражающих состояние обслуживания вызова;

- жидкокристаллический дисплей, предназначенный для вывода текстовой информации; на дисплее информация может выводиться в виде пиктограмм;

- разговорные приборы: микротелефонная трубка; отдельные микрофон (ВМ), громкоговоритель (BF); - ножная педаль;

- блок пульта (БП), выполняющий функции: преобразования и усиления речевых сигналов; управления вызовом по каналу D; управления дисплеем и индикаторами.

В первом варианте (рис.3.18,а) все перечисленные устройства находятся в ПОС-Ц. Пульт включается в линейный комплект ЛК-ЦТ коммутационной станции по интерфейсу 2B+D со стандартной точкой Uko. Пульт может устанавливаться у руководителя и у исполнителей. Пользователь пультом может выбрать разговор через трубку или громкоговорящий режим с применением отдельных микрофона и громкоговорителя. Кроме того, громкоговоритель диспетчера постоянно включен в групповой канал. На пульте диспетчера кнопочно/индикаторная панель разделена на две части: для оперативно-технологической и для поездной радиосвязи. Для этих видов связи могут применяться и разные разговорные устройства. Для увеличения количества кнопок прямого вызова пульт может состоять из базового модуля и приставок с кнопками прямого вызова. В пульте часть кнопочно/индикаторной панели может быть выделена для ведения переговоров на сети ОбТС.

Во втором варианте (рис.3.18,б) в основе также используется ПОС-Ц, но ножная педаль включается по 2-проводной схеме в отдельный линейный комплект (ЛК-П) коммутационной станции. Кроме того, рабочее место диспетчера снабжается дополнительным громкоговорителем (BF2), который включен в отдельный линейный комплект (ЛК-Гр). Такой громкоговоритель служит для постоянного прослушивания группового канала. Рабочее место исполнителя не требует дополнительного громкоговорителя.

1.15. Организация системы мониторинга и администрирования на сети ОТС-Ц. (рис 3.22)

На цифровой сети ОТС техническое обслуживание и управление системами ОТС производится на основе мониторинга и админист­рирования, осуществляемых из центров технического обслуживания (ЦТО) и центров технического управления (ЦТУ). Один ЦТО обслу­живает соответствующую зону сети, включающую множество ком­мутационных станций. Во многих случаях одна зона соответствует территории одного отделения железной дороги. Район действия ЦТУ распространяется на территорию всей железной дороги.

На рис. 3.22 (см. вклейку) показан пример организации системы мониторинга и администрирования (СМА) на сети ОТС-Ц с двумя ЦТО и одним ЦТУ. ЦТУ организуется при Управлении железной до­роги, а ЦТО — в отделениях железной дороги. На рисунке показаны две зоны обслуживания СМА. В первую зону входят КС Отделения 1 и Управления, а во вторую — Отделения 2. В каждом центре обслужи­вания или управления расположены рабочие места (РМ) операторов, включенные в локальную вычислительную сеть (ЛВС) данного узла (на рис. 3.22 на локальной вычислительной сети установлен концент­ратор — HUB, работающий по протоколу Ethernet). В ЦТО также на­ходится пульт связи (ПС), служащий для осуществления контрольных соединений обслуживающим персоналом центра. Для этой цели при­меняется ПОС-Ц, запрограммированный на соединения с любым або­нентом сети ОТС. Рабочие места через ЛВС и сеть передачи данных (ПД) связаны с коммутационными станциями, причем РМ ЦТУ свя­заны со всеми КС железной дороги, а РМ одного ЦТО — со всеми КС данной зоны. Используется сеть ПД железной дороги, строящаяся на стеке протоколов TCP/IP. Для этого одна КС включена в сеть ПД че­рез один или несколько интерфейсов ПД, к наиболее распространен­ным из которых относятся RS-232 (на рис. 3.22 — RS). Применение этого интерфейса требует использования конвертора интерфейсов (К). Кроме того, на этом интерфейсе скорость передачи ограничена 19 200 бит/с. В современных КС также предусматривается интерфейс Ethernet, напрямую согласующийся с сетью ПД и позволяющий вес­ти обмен данными со скоростью 10 Мбит/с и более. Количество интерфейсов для включения в сеть ПД зависит от того, сколько видов оборудования, выпускаемого разными производителями, входит в одну КС, а также от принятых решений в конкретной систе­ме. На практике количество таких интерфейсов составляет от одно­го до трех. Один интерфейс достаточен при отсутствии деления КС на отдельные виды оборудования (см. рис. 3.22 — зона 2), и приме­ром здесь могут быть системы МиниКом DX-500.)KT и КСМ-400. Если станция разделена на мультиплексор и устройство коммутации, то могут потребоваться два интерфейса, по одному для каждого типа оборудования (см. рис. 3.22 — зона 1, кроме КС-Р2). В качестве тако­го примера можно привести систему Обь-128Ц. Вариант с тремя ин­терфейсами соответствует системе ОТС-ДСС, в которую входят MUX и УК, а устройство коммутации требует двух интерфейсов RS-232. Как правило, каждая КС имеет собственную электропитающую ус­тановку (PS), имеющую собственный интерфейс для технического обслуживания и управления.

Кроме сети ПД предусматривается передача данных между соот­ветствующим центром и коммутационной станцией по общему ка­налу сигнализации. На рис. 3.22 показаны штрихпунктирными ли­ниями звенья ОКС, которые используются в системе передачи дан­ных. Обмен данными по ОКС невозможен для оборудования, не обес­печивающего обработку сигналов ОКС (см. рис. 3.22 — зона 1, на которой установлен только MUX).

Центры технического обслуживания и управления выполняют следующие функции. Основное назначение ЦТО состоит в поддер­жании оборудования ОТС в своей зоне в работоспособном состоя­нии, что достигается мониторингом оборудования и проведением ремонтно-восстановительных работ при появлении отказов. Центр управления реализует функции администрирования, состоящие в конфигурировании оборудования КС, сборе и анализе информации от центров ТО о появляющихся неисправностях, об устранении от­казов. В качестве дополнительной функции центр ТО может выпол­нять администрирование оборудования ОТС в границах своей зоны. Это может потребоваться, когда часть оборудования ЦТУ окажется неработоспособной.

В соответствии с существующими требованиями литературы [2], мониторинг оборудования ОТС должен производиться с использо­ванием сети ПД, а администрирование — с использованием ОКС. Это объясняется тем, что ОКС обеспечивает большую степень защи­ты информации от несанкционированного вмешательства. В исполь­зовании сети ПД есть преимущество, состоящее в возможности об­мена данными с любой КС независимо от того, работоспособны ли звенья сети и другие КС.

Каждое рабочее место представляет собой персональный компью­тер со специализированным программным обеспечением. В зависи­мости от места применения выделяют рабочие места трех типов — РМ1, РМ2 и РМЗ, позволяющие выполнять мониторинг и админист­рирование непосредственно в месте установки оборудования (РМ1), в ЦТО (РМ2) и в ЦТУ (РМЗ). Для РМ2 и РМЗ используют стационар­ные компьютеры, а для РМ1 — переносимый (ноутбук). РМ1 требует­ся только на время проведения ремонтно-восстановительных работ (на рис. 3.22 показано подключение к КС зоны 2 пунктиром). Количе­ство рабочих мест в ЦТО и ЦТУ зависит от способа их использова­ния. Рабочие места могут быть распределены по видам оборудования или по району обслуживания внутри зоны или внутри железной доро­ги. Например, в ЦТ01 PM2j предназначено для КС, РМ2₂ — для MUX, а РМ2₃ — для PS. В ЦТУ устанавливается сервер, предназначенный для хранения баз данных каждой КС, статистических данных о неисп­равностях, об устранении отказов и другой информации

1.16. Назначение и состав оборудования системы ДСС.

(Структурная схема аппаратуры ДСС приведена на рис. 3.24.) В основу построения комплекса заложены принципы модульности, взаимозаменяемости однотипных блоков, резервирования наиболее важных для работоспособности станции устройств.

Комплекс аппаратуры ОТС-ДСС состоит из устройства коммутации (УК), мультиплексора выделения и транзита каналов (МВТК-2 или ВТК-12), устройства управления коммутации и синхронизации (УКС) и оборудования гарантированного электропитания (ОГЭП). В комплекс ДСС входит также аппаратура связи совещаний АСС-Ц-ДСС.

УК предназначено для коммутации аналоговых и цифровых каналов, реализации всевозможных аналоговых и цифровых канальных интерфейсов.

Мультиплексор с помощью цифровых сумматоров осуществляет формирование групповых каналов диспетчерских связей, выделение прямых некоммутируемых каналов ТЧ и передачи данных, а также каналов для организации аналоговых ответвлений диспетчерских связей.

Устройство УКС служит для объединения устройств УК и обеспечивает между ними транзитные соединения.

ОГЭП предназначено для преобразования сетевого напряжения 220В в станционное напряжение минус 60В и для обеспечения бесперебойности станционного напряжения при пропадании первичной сети в течение нескольких часов.

УК представляет собой малую станцию до 224 абонентов. Конструктивно УК выполнено в 19-ти дюймовой кассете, устанавливаемой в шкаф. Основой УК является дублированный блок коммутации и управления БКУ, к коммутационному полю которого подключены периферийные блоки. Состав блоков меняется в зависимости от требуемой конфигурацией станции. Управление периферийными блоками выполняется по шине RS-485.

В состав комплекса ДСС входят (рис. 3.24.): блоки подключения периферии (БП), обеспечивающие взаимодействие с цифровыми пультами оперативной связи ПОС-Ц: БП-4 с четырьмя, БП-8 с восемью ПОС-Ц; блоки абонентских комплектов БАК и БАК-У, обеспечивающие подключение 16 и 10 аналоговых абонентских линий; блок сопряжения с 2 и 4-хпроводными каналами ТЧ - ЕМ-ЧС; блок двухпроводных соединительных линий и линий с МБ-БСЛ-МБ; блок БПС-МБ для подключения каналов ПГС и МЖС; блок питания ИПГТ.

1.17 Коммутационная станция СМК-30: технические хар-ки,функц. схема,варианты исполнения,абон.модули ОТС.

Состав системного модуля

Центральный процессор, выполняющий основную программу управления всеми программируемыми блоками, осуществляющий взаимодействие с внешними устройствами;

Флэш-память, для хранения энергонезависимых настроек и счетчиков;

Программируемая логическая матрица, обеспечивающая синхронизацию устройств, коммутацию голосовых трактов абонентских модулей и магистральных интерфейсов, организацию групповых каналов (конференций), а также функционирование усилителей, сумматоров и измерителей уровня;

DSP (процессор цифровой обработки сигналов), для обслуживания служебных каналов связи центрального процессора с абонентскими модулями;

Контроллер Ethernet, обеспечивающий передачу/приём данных через интерфейс Ethernet;

Контроллер портов Е1, обеспечивающий передачу/приём данных через интерфейс E1;

Реле, обеспечивающие замыкание линий потоков при отключении питания или неисправности, что обеспечивает транзит потоков Е1;

Датчики системных напряжений, обеспечивающие контроль системных напряжений в модуле;

Светодиодные индикаторы для индикации состояния устройств и каналов связи;

Основные технические характеристики КС СМК-30

Количество каналов Е1 - 4 – 8

Максимальное количество абонентских модулей – 15

Максимальное количество абонентских линий – 120

Емкость коммутатора - 1024 для nx64 кБит/с

Характеристики коммутации - произвольная на уровнях  nх64 кБит/с, nх2048 кБит/с,

Габаритные размеры, мм - 482х132х310

Условная высота - 3U

Максимальная масса, кг – 9

Напряжение основного источника питания, В - 220±30%

Напряжение резервного источника питания, В - 45 – 80

Потребляемая мощ., Вт - от 20 до 100 в зависимости от числа   активных каналов.

Варианты исполнения.

Порты Е1- Коммут. Возмож-ти. – особенности.

4 (Б)- 512 х 64 кБит/с- Питание от 220В и источника – 60В (–48В)

4 (Б)- 512 х 64 кБит/с- Питание от 220В и АКБ – 60В

4 (Б)- 1024 х 64 кБит/с- Питание от 220В и источника – 60В

(–48В), два синхровхода, два синхровыхода, администрирование по Ethernet

4 (Б) -1024 х 64 кБит/с- Питание от 220В и АКБ – 60В, два сихровхода, два синхровыхода, администрирование по Ethernet

8 (Б)- 1024 х 64 кБит/с- Питание от 220В и источника – 60В

(– 48В), два синхровхода, два синхровыхода, администрирование по Ethernet

8 (Б)- 1024 х 64 кБит/с- Питание от 220В и АКБ –60В, два синхровхода, два синхровыхода, администрирование по Ethernet

1.18. Способы повышения надежности системы ОТС-Ц при использовании КС СМК-30. Схема коммутации каналов Е1 при проподании питания. Схема организации кольца из каналов Е1. Схема резервирования оборудования КС СМК-30 в одном узле или на участке дж спомощью БУР-32.

СМК-30 не имеет средств аппаратного дублирования -> выполняют попарное соединение Е1, обеспечивающее работу всего участка при выходе КС из строя.

При отсутствии питания ЦП передаются управляющие сигналы на реле, после чего попарно соедин Е1 через контроллер портов Е1. Исключает обрыв Е1. Правило соединение 1Е1-2Е1; 3Е1-4Е1 и т.д.

1. Резервирование основных блоков оборудования по принципу 1+1 (один блок рабочий и один резервный) или 1:N (один блок резервный на N рабочих; обычно N = 1,…, 16) . Этот метод представляет собой аппаратурное резервирование.

2. Резервирование участков сети по схемам 1+1 или 1:1 по разнесенным трассам по принципу переключения секций или трактов. Этот метод называется также сетевым защитным механизмом MSP.

3. Организация самовосстанавливающихся кольцевых сетей, резервированных по схемам 1+1 или 1:1. Основными видами реализации данного метода являются сетевые защитные механизмы SNCP

Резервирование КС СМК-30 БУР-32 –блок управления резервом на 32 двухпроводных линийСвойства блока:1.Переключение на резерв осуществляется: •удаленно, с рабочего места администратора сети; •локально, нажатием соответствующей кнопки на панели БУР-32; •автоматически, при потере связи по интерфейсу RS-232, а также при аварии субмодуля или аварии канала субмодуля. 2.Каскадное включение до трех БУР-32В, общая емкость системы до128 двухпроводныхлиний.

Исходя из спецификации организации связи железнодорожных объектов и требований бесперебойной работы, в большинстве случаев используется двухуровневая сеть, состоящая из кольца верхнего уровня, связывающего несколько колец нижнего уровня. При этом кольцо нижнего уровня охватывает несколько линейных мультиплексоров, а соединение между кольцами нижнего и верхнего уровней выполняет узловой мультиплексор

В каждом кольце автоматически выбирается мультиплексор, контролирующий его целостность. При замкнутом кольце указанный мультиплексор устанавливает «логический разрыв», исключающий дублирование и зацикливание передаваемых данных. В случае обрыва магистральной линии «логический разрыв» снимается и связь предоставляется по резервному направлению, автоматически в течении нескольких секунд.

1.19 Назначение и основные характеристики абонентских модулей КС СМК-30 предназначенных для ОТС: СМЦПД-4, СМЦК-4П, СМА2-8, СМГП-8, СМА4-4Д и СМА2-4И

Субмодуль СМЦПД-4 - предназначен для четырёх Up0-каналов для подключения цифровых пультов операторов ЦПО, а также цифровых пультов технологической связи ПТС/О ДНЦ ДСП и др с дистанционным питанием. На один канал необходима одна пара. При диаметре токопроводящей жилы 0,5 мм обеспечивается дальность связи до 1 км.

Субмодуль СМЦК-4П предназначен для организации четырех Uk0-каналов для подключения пультов технологической связи ПТС и устройств переговорных внутренних УПВ, ДНЦ, ДСП и др.

Субмодуль может использоваться совместно с транскодером ТРК-1 для удаленного размещения цифровых пультов, работающих по интерфейсу Up0 с увеличением дальности связи до 6 км при диаметре жилы кабеля 0,5 мм.

Субмодуль СМА-2-8 (Двухпроводные абонентские линии АТС; СРТС, педаль диспетчера) предназначен для организации восьми 2-проводных абонентских каналов для подключения аналоговых телефонных аппаратов с ЦБ. Напряжение линейного питания устанавливается индивидуально для каждой линии. Доступны диагностика каналов связи, раздельная программная регулировка усиления приема и передачи, регулировка порога срабатывания снятия трубки и т. п.

Субмодуль СМГП-8 - предназначен для записи, хранения и воспроизведения информации с канальных интервалов (тайм-слотов).

Модуль СМГП-8 позволяет вести в автоматизированном режиме запись, архивирование и последующее воспроизведение (по запросу) переговоров, ведущихся по сетям ОТС и ОбТС (для ПДС и ПРС).

Субмодуль СМА4-4П Четырёхпроводные каналы ТЧ 600 Ом. Режимы: тональные сигнализации (ДАТС), КТНК, КТНШ; СК2/11; подключение распорядительных станций и радиостанций

Субмодуль СМА2-4И двухпроводные аналоговые каналы избирательной связи с кодом СК2/11, подключение ППТ( аппаратура промежуточного пункта тональная), КТС и радиостанций.

1.20 Назначение и основные характеристики абонентских модулей КС СМК-30 предназначенных для ОТС: СМА2-4, СМА2-2П

Модуль СМА2-4 Двухпроводные каналы ТЧ 600 Ом. Универсальный стык с АТС, аппаратами ЦБ, МБ, СРТС, педаль диспетчера; включение аналогового аппарата с тангентой

Модуль состоит из следующих функциональных блоков:

Зел шина для передачи речи

Голуб для управления и мониторинга

- четырёх линейных схем аналоговых 4-х проводных линий, служащих для согласования параметров физических линий с параметрами DSP-контроллеров;

- внешней памяти для хранения рабочих настроек модуля, прошивок матрицы, данных программы центрального процессора;

- программируемой линейной матрицы (ПЛМ) 64кбит/с постоянная коммутация ал-аi-КИj(интерфейсы системного модуля), с помощью которой решаются различные внутрисхемные задачи работы модуля, обеспечение передачи данных в режиме конференции, происходит обмен данными с системным модулем мультиплексора;

- светодиодных индикаторов, показывающих текущее состояние самого модуля и каналов.

DSP- контроллер: ф-ции по пост.току (обнаруж вызов), сигналам 25 Гц (обнар отбой, ответ) по перемен току (прием цифр номера 2мя способами декадн(имп) и частотный).Управляет посылкой вызова (линейная схема посил сигнала выз), обеспечение тести раб.линии, функции диф системы, ф-ции АЦП.

DSP контроллер + линейная схема: комплекс функций BORSHТ(В - Battery - обеспечение питания микрофона; О -- Overload protection - линейная защита от опасных значений токов и напряжений. R -- Ringing - выдача сигнала "посылка вызова" S -- Supervision - контроль состояния шлейфа абонентской линии с помощью операции сканирования. Выявляются следующие состояния: поступление вызова от абонента; декадный набор номера; отбой абонента; ответ вызываемого абонента. С -- Coding – АЦП Н - Hybrid - сопряжение 2-проводной абонентской линии с 4-проводным внутристанционным трактом Т - Testing - тестирование абонентской линии). и функции абонентского комплекта.

центрального процессора, осуществляющего общее управление, работу с внешней памятью и светодиодными индикаторами, мониторинг текущих параметров каналов модуля, обмен данными с системным модулем мультиплексора

Характеристика устройства управления голосом УГГ, нет у СМА2-8 характерно для диспетчерской связи. Время срабатывания <=8мс. Время на отпуск после прекращения речи на вх от 8 до 1000мс. Должно быть 500 мс. Время задержки УГГ на отпускание <=8мс при длит речи не боле 32 мс (если помеха совпмс речью, либо кратковремен шум у диспетчера, посторонний сигнал)

Модуль СМА2-2П Двухпроводные аналоговые линии перегонной или межстанционной связи. Поддержка ревунов

АЧХ корректирует характеристику линии (а именно затухан). Генер выз. напрение 25 Гц для МЖС вызов абонента.

DSP-контроллеры 1 и 2работают по постоянному току и обеспечивает питание линии, контроль напряжения и сопротивления линии.1.DSP-контроллер3 работает по переменному току и осуществляет прямое и обратное аналого-цифровое преобразование речевых и тональных сигналов.

2.DSP-контроллер 4 работает как шумоподавитель(включает обнаружитель голоса),корректор АЧХ.

1.21 Принципы организации связи совещаний. Построение двухуровневой цифровой сети связи совещаний на основе аппаратуры АСС-Ц. Образование разговорных трактов в сети связи совещаний.

Связь совещаний предназначена для ведения переговоров между множеством участников, которые могут находиться в разных пунктах сети связи железных дорог.

Для обеспечения принципа передачи речи «говорит любой, все слушают» в цифровом оборудовании используются устройства организации конференцсвязи, основывающиеся на применении устройств цифрового суммирования речевых сигналов, поступающих с разных направлений сети. По этой причине связь совещаний на цифровой сети получила название аудио конференцсвязи, а сама система - система технологической аудио конференцсвязи (СТАКС).

В системе СТАКС осуществ. Управление направлением передачи речи с двумя уровнями приоритетов. Высокий приоритет присваивается распор. Студии, низкий- всем др. судиям и абонентам. При передаче речи с высоким приоритетом происходит принудительное переключение всех каналов, линии и разговорных устройств, кроме распор. Студии, на прием речи, чем достигается также и перебоем. Приоритетность обеспеч. Посылкой спей. Сигналов: обратного (выс приор.) и прямого (низ приор.) управления. Два способа посылки. 1. Сигнал прямого и обратного упр-я является речевой сигнал.(универсальный) 2. Передача сигналов обратного и прямого управления по ОКС ( только на цифровой сети)

Построение двухуровневой цифровой сети связи

В каждый узел сети первого уровня включаются студийные устройства и рабочие места операторов (РМО).

В студии находятся микрофоны, микшер (устройство суммирования речевых сигналов, поступающих от микрофонов), громкоговорители и усилители приема и передачи речи. Студийные устройства подключаются к аппаратуре АСС-Ц каналом ТЧ.

Рабочее место оператора необходимо для управления совещанием и для контроля за ходом совещания. В рабочее место входят: пульт контроля и управления (ПКУ) и пульт служебной связи (ПСС). Оператор обязан находится на рабочем месте в течение всего совещания. ПКУ реализуется на базе персонального компьютера и предназначен для управления и контроля за ходом совещания, а также для выполнения мониторинга и администрирования аппаратуры АСС-Ц.

Коммутационная станция АСС-Ц должна обеспечивать возможность одновременного проведения до 10 совещаний. Одна станция должна быть рассчитана на подключение до 3-х пультов ПКУ и до 10 пультов ПСС, причем один пульт ПСС служит для контроля одного совещания.

В аппаратуру АСС-Ц, обслуживающую распорядительную студию, включается регистратор переговоров для чего используется канал Е1 или каналы ТЧ. Обычно применяются регистраторы, в которых речь записывается и сохраняется на жестком диске персонального компьютера.

На сети второго уровня для переговоров между участниками конференции в узлы также включаются студийные устройства.

В студии сети второго уровня находится пульт ПВС, выполненный на основе ПОС-Ц системы ОТС-ДСС. В ПВС-ДСС может быть включен внешний микрофон и акустическая колонка.

Рабочее место оператора совещания включает в себя пульты ПКУ и ПСС-ДСС. С их помощью дежурный связи одного совещания подготавливает и контролирует ход совещания, вызывает новых участников. В компьютере ПКУ для каждого совещания составляется база данных возможных участников и направлений связи, в которых организуются каналы связи. Перед началом совещания оператор обращается к базе данных и в соответствии с ее содержимым формируется экранное меню, в котором отображаются все участники совещания. Оператор определяет руководителя совещания, которому дается приоритет в ведении совещания. Руководитель может быть в студии или на своем рабочем месте. Затем оператор из экранного меню выполняет пробное подключение и разговаривает с каждым участником совещания. Во время совещания оператор может вводить новых участников, для чего он обращается к базе данных и расширяет список участников в экранном меню. Во время совещания или его подготовки у оператора есть возможность переключиться с основных на резервные каналы, если такие каналы предусмотрены.

При подготовке совещания оператор может ввести режим автоматической регулировки уровня (АРУ) по каналу в направлении передачи из студии и по отдельным каналам, в направлении приема. Подключение компьютеров рабочих мест операторов совещания и техобслуживания к СК АСС-Ц-ДСС выполняется через локальную вычислительную сеть для чего может использоваться концентратор .

Рабочее место оператора техобслуживания служит для осуществления мониторинга и администрирования аппаратуры АСС-Ц-ДСС.

Образование разговорных трактов:

Разговорные тракты проходят через коммутационное поле (КП) каждой АСС-Ц. В узловых станциях (ЦСС,Управление,Отделение 1) разговорные тракты также включаются в цифровые сумматоры. Для одного совещания на каждом звене сети достаточно иметь один основной цифровой канал(ОЦК). При переходе с ОЦК на канал ТЧ или на аналого-цифровой преобразователь. Взаимодействие с аналоговой аппаратурой связи совещаний осуществляется по каналу ТЧ. По аналоговому каналу к аппаратуре АСС-Ц могут подключаться аналоговые групповые каналы с тональным избирательным вызовом. Для регистрации разговоров одного совещания достаточно одного ОЦК.

2.1 Принципы организации технологической связи на интегральной сети с применением технологии пакетной коммутации: виды и назначение технологической связи, структура сети; элементы сети и их назначение.

Сеть: СПД-ОТН

Интегрированная сеть: ОТС+ОбТС+др.виды связи

Уровни: доступа, установления соединения, транспортный.

Серверы разного назначения: установления соединения, конференц-связи, регистрации пользователей и пр.

Пакетная коммутация (IP-технология) позволяет:

-Использовать для всех систем единое серверное оборудование, обеспечивающее отдельное функционирование на программном уровне каждой подсистемы с возможностью санкционированного выхода аб.из одной подсистемы в др.

-обслуживать вызовы аб. Группы нескольких жд ст. одним телекоммуникационным сервером, расчитанным на обслуживание своей и соседней группы станций в аварийном режиме

-организовать взаимодействие в сети технолог.связи по протоколу SIP

-реализовать новые функции (видеосвязь между диспетчером и деж. По ст.; видеонаблюдение для диспетчера и др. аб.; переговоры диспетчера и аб. Диспетчерского круга как по традиционному групповому каналу, так и в индивидуальном режиме.)

-организовать диспетчерские связи вертикали управления перевозочным процессом

-обеспечивать вместе с реализацией функций ОТС и ОбТС информирование пассажиров и оповещение рабочих

-применять на раб.месте оперативного персонала (ДСП, ДНЦ и тп) многофункциональный сенсорный терминал, вместо множества переговорных устройств.

Принцип организации ИЦТС. На рис1. Переговорно-вызывные устройства, усилительное и информационное оборудование каждого вида связи и передачи данных подключены к IP-сети, взаим-ей с телекоммуникационными серверами (ТКС), центральным информационным сервером, АРМ диспетчера информирования пассажиров, серверами видеосвязи и видеонаблюдения, оборудования СМА и регистрации переговоров.

В штатном режиме ТКС-1 обслуживает центр управления и ст.А и Б, ТКС-2 –ст. Ви Г. При отказе ТКС-2 обслуживание В и Г примет на себя ТКС-1 и наоборот.

ТК сервер отличается повышенной надежностью, включ-ся к маршрутизатору по Ethernet каналу.

2,2. Построение фрагмента интегральной сети технологической связи: сетевые и терминальные устройства, назначения и способы использования этих устройств. Принципы передачи речи в интегральной сети технологической связи.

На станции. В коммутатор локальной сети вкл-ся множество устройств.

-р/ст – радиодоступ в ДПС

-ТКС

-шлюз IP/аналог СЛ (есть ответвление аналоговое и от МПУ)

-ТА- IP ОТС

-ТА- IP ОбТС

-РМ1- рабочее место первого типа

-шлюз IP/УТ (для информирования пассажиров); УТ- усилитель трансляционный

- шлюз IP/Аналоговая АЛ: аналоговые ТА ОТС и ОбТС; ПК-кнопка экстренного вызова

-Информационное табло

-ПМФ ДСП (пульт многофункц-й)

-Видеонаблюдение.

-ПРЦ пульт IP ОТС

-Пульт IP ДПС

Организация связи:

1.Классич. (2-х проводная физ.цепь) 2. По ВОЛС 3. GSM-R, DMR

У каждого ДСП предусиатривается по 2 пульта ПМФ(1-ПРС; 2- ПДС)

Структурная схема фрагмента на рис.2 В ее состав входят: транспортная сеть IP, ОТС двухсторонняя станционная парковая связь (ДПС); подсистема информирования пассажиров, подсистема оповещения работающих на путях; ПРС; ОбТС; видеосвязь и видеонаблюдение.

В ИЦТС организованы мониторинг и администрирование (СМА-ИТСЦ), взаимодействующие с ЕСМА, централизованная регистрация переговоров и рабочее место диспетчера системы информирования пассажиров (АРМ-Д). Транспортная сеть IP функционирует по ВОЛС кольцевой структуры с применением коммутаторов-маршрутизаторов и ядра сети.На нижнем уровне трансп-й сети скорость =1 Гбит/с, макс. Задержка речи 120-120 мс. Предусмотрено формирование необходимого кол-ва ПЦК (Е1), исп-х для систем GSMR, ДЦ, ТУ-ТС и др. В сети ТР исп-ся технология IP-MPLS.

В дорожном центре диспетчерского управления размещены центральный информационный сервер (ЦИС), переговорно-вызывные устройства диспетчеров, сервер распорядительной ст. ПРС-DMR с АРМ-СМА-ИТСЦ, сервер дистанционной регистрации переговоров, серверы видеосвязи и видеонаблюдения, АРМ-диспетчера системы информирования пассажиров, оборуд-е видеосвязи и видеонаблюдения. Все эти устройства подключены к IP через Ethernet коммутатор. (если нет интерфейса, то подкл. через шлюзы).

Наиб. Эффективным является применение переговорно-вызывных пультов и ip-телефонов, имеющих интерфейс Ethernet. Взаимодействие с сетью IP по кабельной линии с металл.жилами возможно при расстояниях не больше 100 м. До 4-6 км-прим-ся модемы (пр: EMXN04-Е), включ-х по схеме рис.3

В групп.канале(рис.4) диспетчерской связи в IP-сети реализуется принцип «каждый с каждым и каждый с диспетчером» с правом перебоя диспетчером любого аб.

Речевые сообщения диспетчера передаются по IP-сети ко всем аб. Диспетчерского круга в режиме multicast, а от аб диспетчеру- unicast. При этом от аппаратуры диспетчера в реж multicas автоматически продолжается передача ко всем аб круга, кроме данного (на рис аб.3).

ПРС мб организована как с применением аналоговых радиостанций с Ethernet (2 или 160 МГц), когда ф-ии ст. ПРС выполняет ТКсервер ИТСЦ, так и с применением цифровой системы технологической радиосвязи стандарта DMR.

В подсистеме ДПС (для передачи громкоговорящих команд и ведения переговоров в парках жд ст. между руководителями и исполнителями тех.процессов) предусмотрен выход поездного диспетчера в сети ДПС ст. своего круга, а также дежурного по опорной станции в сети ДПС управляемых станций.

2.3 Способы передачи речи в ИЦТС. Способы передачи речевых пакетов в режимах многоадресной и одноадресной пересылки в этой сети.

• Режим многоадресной пересылки (RTP-multicast)

• Режим одноадресной пересылки (RTP-unicast)

Multicast Передача речи от сервера ((+))

Unicast передача от диспетчера к аб-м имеющим свой отдельный поток и от абонента к диспетчеру.

Говорит Диспечер (речь необходимо организовать в режиме циркулярного вызова ) к Аб1..3. От Д передаются реч.пакеты через (+) поток RTP-multicast передача всех пакетов в параллельном режиме.

Рж конференц.связи: говорит аб2 должны услышать все=> передается поток RTP-unicast, который приходит на сервер (+). Сервер распределяет поток к диспечеру и на вых RTP-multicast. Аб2 не должен получить данный поток

2.4. Организация перегонной связи ПГС по ВОЛС.

Перегонная связь организована по медножильным кабелям с применением трубки ПГС-М (ПГС-Ц). В настоящее время в ООО «Пульсар-Телеком» создается система телекоммуникационного доступа к объектам инфраструктуры на перегоне с применением пассивных оптических сетей по технологии GPON. При реализации такой системы станет возможным исключить применение кабелей с металлическими жилами и обеспечить по ВОЛС телефонную перегонную связь, видеонаблюдение, связь со станционным коммутационным оборудованием связи и объектов КТСМ, тяговыми подстанциями, местами работ, оборудованием остановочных пунктов ИЦТС или ЦИСОП и другими объектами. Технология GPON позволит организовать надежные высокоскоростные IP-каналы, повысить надежность и качество связи, реализовать новые технологические возможности. Принципиально важным преимуществом при внедрении технологии GPON на оборудовании ООО «Пульсар-Телеком» является возможность резервирования магистрального канала связи станции. При отказе маршрутизатора транспортной сети, связь с такой станцией будет выполняться по оптической линии GPON без каких-либо ограничений. Технология GPON — Gigabit Passive Optical Network — это пассивная оптическая сеть, благодаря которой провайдер может поставлять высокоскоростной доступ в Интернет со скоростью до 1 Гигибита в секунду.

3.1. Виды радиосвязи на РЖД: поездная радиосвязь, станционная св. с подвижными объектами, ремонтно-оперативная св.

Реализована радиосвязь: 1. По магистральному каналу; 2. Системами цифровой спутниковой связи; 3. Линиями радиорелейной связи.

Магистр.-обеспечивает прием/передачу данных между Центральными Пунктами (ЦП) и системами контроля железных путей. Также, с ее помощью осуществляется радиообмен между экипажем состава.

Спутник.-позволяет без использования каких-либо дополнительных сооружений наладить связь в любых точках Земного шара. Такая система может быть организована всего за пару часов, и поддерживает массивные информационные потоки. Есть мобильные и стационарные устройства спутниковой связи.

Радиорел.-обеспечивает прием/передачу информации вместе с кабельными сетями и воздушными радиолиниями.

• Поездная- система железнодорожной радиосвязи для оперативного управления движением

поездов, обеспечивающая обмен информацией между машинистами и оперативным диспетчерским персоналом, дежурными по станциям и переездам, машинистами встречных и вслед идущих поездов и др. персоналом, связанным с поездной работой. Возимые радиостанции устанавливают в кабине машиниста, а стационарные — в служебных помещениях дежурных по станции. Связь поездного диспетчера с машинистами локомотивов осуществляется через ближайшую к локомотиву стационарную радиостанцию, управляемую дистанционно через проводной канал связи.ПРС построена по принципу линейной радиосвязи. Вдоль пути следования поезда располагаются стационарные РС, соединенные между собой и распорядительной станцией каналом связи, образованным по воздушной кабельной или радиорелейной линии. ПРС делят на диспетчерские круги, в пределах которых диспетчер руководит движением поездов.

• ССПОвключает: станционную радиосвязь, которая делится на маневровуюрадиосвязь с

машинистами маневровых локомотивов и составителями поездов, горочную радиосвязь (связь оператора сортировочной горки с машинистами горочных локомотивов), а также парковую связь громкоговорящего оповещения (ПСГО).Станционная радиосвязь предназначается для организации служебных переговоров командиров станции с машинистами маневровых и горочных локомотивов, с другими работниками, участвующими в технологических процессах на железнодорожной станции.СРС является симплексной одночастотной и строится по принципу прямой связи командного пункта с подвижными объектами. Несколько радиостанций-стационарная, локомотивные и носимые, работающие на одной частоте, образуют круг радиосвязи или одну радиосеть. Для станций, имеющих несколько районов маневровой работы, создаются круги станционной радиосвязи в каждом районе. Рабочие частоты радиостанций соседних кругов выбираются так, чтобы исключить взаимные помехи. СРС строят по радиальной или звездной схеме, при которой используют одну стационарную и несколько возимых и носимых радиостанций. СРС организуют в диапазоне (151,725-156,000) МГц.

• Ремонтно-оперативная радиосвязь (РОРС) предназначена для оперативного управления

работниками и проведением ремонтно-восстановительных работ в подразделениях служб пути, электроснабжения, СЦБ и связи.

Радиосвязь является наиболее удобным видом связи, т. к. обеспечивает возможность взаимообмена информацией как между неподвижными, так и между подвижными объектами.

Поездная радиосвязь предназначена для передачи оперативных распоряжений при управлении движением поездов. Она обеспечивает переговоры поездного диспетчера и дежурных по станциям с машинистами, а также машинистов между собой и с другими работниками, связанными с поездной работой. Для организации поездной радиосвязи локомотивные радиостанции устанавливаются в кабине машиниста, а стационарные - в служебных помещениях дежурных по станциям. Связь диспетчера с машинистами локомотивов осуществляется с использованием тех же стационарных радиостанций, которые включаются в проводной канал связи поездного диспетчера и управляются им с пульта управления распорядительной станции.

Станционная св. с подвижными объектами Использование системы радиосвязи с подвижными объектами можно разделить на следующие классы:

ведомственные (или частные) системы подвижной связи (ВСПС);

сотовые системы подвижной связи (ССПС);

системы персонального радиовызова (СПРВ).

Исторически впервые в эксплуатации появились ВСПС, так как в условиях ограничений на использование радиосвязи возможность ее применения для связи с подвижными абонентами предоставлялась государственным, ведомственным или крупным частным организациям (милиция, пожарная охрана). Для вызова подвижного абонента (внутри ограниченной зоны обслуживания) стали использоваться СПРВ. Появившиеся совсем недавно ССПС являются принципиально новым видом систем связи, так как они построены в соответствии с сотовым принципом распределения частот по территории обслуживания и предназначены для обеспечения радиосвязью большого числа подвижных абонентов с выходом на телефонную сеть общего пользования (ТФОП). Если ВСПС создавались (и создаются) в интересах узкого круга абонентов, то ССПС за рубежом стали использоваться в интересах широких кругов населения.

Свое название ССС получили в соответствии с сотовым принципом организации связи, согласно которому зона обслуживания (город или регион) делится на большое число малых рабочих зон или сот в виде шестиугольников. В центре каждой рабочей зоны расположена базовая станция (БС), осуществляющая связь по радиоканалам с многими абонентскими станциями (АС), установленными на подвижных объектах, находящихся в ее рабочей зоне. Базовые станции соединены проводными телефонными линиями связи с центральной станцией (ЦС) данного региона, которая обеспечивает соединение подвижных абонентов с любыми абонентами телефонной сети общего пользования (ТФОП) с помощью коммутационных устройств. При перемещении подвижного абонента из одной зоны в другую производится автоматическое переключение канала, тем самым осуществляется передача подвижного абонента от передающей к последующей базовой станции.

Ремонтно-оперативная радиосвязь предназначена для руководства ремонтными и ремонтно-восстановительными работами различного характера на перегонах грузонапряженных линий. Система радиосвязи должна обеспечивать надежную двустороннюю связь руководителя работ как с ответственными исполнителями, находящимися в зоне ремонтно-восстановительных работ, так и с машинистами локомотивов, с руководством и дежурным аппаратом соответствующей службы.

3.2. Сотовые сети связи стандарта GSM: история развития от 1G до 4G; архитектура и структурная схема сети стандарта GSM.

Архитектура. PSTN – телефонная сеть общего пользования,в которой используются обычные проводные телефонные аппараты, мини-АТС и оборудование передачи данных.

AuC-центр аутентификации.

NSS-подсистема сети и коммутации, кот. явл. «ядром» системы.

GMSC-межсетевой (шлюзовый) центр коммутации мобильной связи.

BSS-подсистема базовых станций.

MS-мобильные телефоны (станции).

PLMN-зоны обслуживания мобильной сети.

BSC-контроллер базовой станции

BTS-приемопередатчик базовой станции.

EIR-регистр идентификации оборудования.

VLR-гостевой регистр.

BSS состоит из BTS, т.е. самих базовых станций и контроллеров базовых станций BSC. Область, которую покрывает одна BTS называют сотой. Сигнал от станции имеет теоретический радиус 120 км, но на практике составляет от 400м до 50 км. Области покрытия соседних станция перекрываются, тем самым обеспечивается возможность передачи обслуживания MS при перемещении ее из одной соты в другую без разрыва соединения (handover). Сигнал от каждой станции распространяется, покрывая площадь в виде круга, но при пересечении с областями покрытия соседних станций получаются правильные шестиугольники. Основная задача контроллера базовых станций (BSC) заключается в контроле соединения между BTS и подсистемой коммутации. Также он управляет очередностью соединений, скоростью передачи данных, распределение радиоканалов, производит сбор статистики и контроль различных радиоизмерений, управляет процедурой handover.

Ядро (NSS) состоит из центра коммутации (MSC), домашнего(HLR) и гостевого(VLR) регистров местоположения, регистра идентификации оборудования(ЕIR) и центра аутентификации(АиС).

Центр коммутации (MSC) контролирует определенную географическую зону с расположенными на ней BTS и BSC. Он осуществляет установку соединения к абоненту и от него внутри сети GSM, обеспечивает интерфейс между GSM и PSTN, другими сетями радиосвязи, сетями передачи данных. Также выполняет функции маршрутизации вызовов, управление вызовами, эстафетной передачи обслуживания при перемещении MS из одной зоны в другую. MSC также постоянно следит за положением MS, используя данные из HLR и VLR, что необходимо для быстрого нахождения и установления соединения с MS в случае ее вызова.

Домашний регистр местоположения (HLR) содержит базу данных абонентов, приписанных к нему. Здесь содержится информация о предоставляемых данному абоненту услугах, информация о состоянии каждого абонента, необходимая в случае его вызова, а также Международный Идентификатор Мобильного Абонента (IMSI), который используется для аутентификации абонента (при помощи AUC). Каждый абонент приписан к одному HLR. К данным HLR имеют доступ все MSC и VLR в местной GSM-сети, а в случае межсетевого роуминга - и MSC других сетей.

Гостевой регистр местоположения (VLR) обеспечивает мониторинг передвижения MS из одной зоны в другую и содержит базу данных о перемещающихся абонентах, находящихся в данный момент в этой зоне, в том числе абонентах других систем GSM - так называемых роумерах. Данные об абоненте удаляются из VLR в том случае, если абонент переместился в другую зону. Такая схема позволяет сократить количество запросов на HLR данного абонента и, следовательно, время обслуживания вызова.

Регистр идентификации оборудования (EIR) содержит базу данных, необходимую для установления подлинности MSпо IMEI.Центраутентификации (AUC)- обеспечение аутентификации и защиты информации в GSM сетах.

Структурная схема.

AUC-Центр аутентификации (проверки подлинности абонента).

BSC-Контроллер базовых станций.

BTS-Приёмопередающая Базовая Станция (БС)

EIR-База данных абонентского оборудования.

HLR-База данных «домашних» абонентов.

MS-Мобильная станция..

MSC-Узел коммутации в сети GSM.

NMC-Центр управления сетью.

OMC-Центр технического обслуживания.

VLR-База данных абонентов, находящихся в зоне данного MSC/VLR.

 Структура системы сотовой связи стандарта GSM

Сеть GSM делится на 2 системы. Каждая из этих систем включает в себя ряд функциональных устройств, которые, в свою очередь являются компонентами сети мобильной радиосвязи

Данными системами являются:

Система коммутации – NetworkSwitchingSystem (NSS)

Система базовых станций - BaseStationSystem (BSS)

Система NSS выполняет функции обслуживания вызовов и установления соединений, а также отвечает за реализацию всех назначенных абоненту услуг. NSS включает в себя следующие функциональные устройства:MSC, HLR, VLR, AUC, EIR.

Система ВSS отвечает за все функции, относящиеся к радиоинтерфейсу. Эта система включает в себя следующие функциональные блоки: BSC, BTS.

--- MS (т.е. телефон абонента) не принадлежит ни к одной из этих систем, но рассматривается как элемент сети.

Состав системы коммутации NSS

MSC является главным элементом системы GSM, он осуществляет контроль за BTS и BSC, расположенные в его зоне обслуживания. Основная функция MSC заключается в установлении соединения между абонентами сети. Через него также осуществляется выход на другие сети связи: стационарную телефонную сеть, сети междугородной связи, другие сотовые сети.

Домашний регистр местоположения (HLR)

HLR содержит информацию об абонентах, которые приписаны к данному MSC. В нем хранится информация о подключенных услугах, о его состоянии (включен, выключен, активное соединение), местоположении абонента и некоторая другая информация. Информация о каждом абоненте храниться лишь в одном HLR.

Визитный регистр местоположения (VLR)

В VLR хранится информация об активных абонентах, которые находятся в зоне обслуживания данного MSC. В него занесены данные и о домашних абонентах, приписанных к данному MSC и о так называемых роумерах – абонентах, для которых данный MSC гостевой. Это могут быть абоненты других операторов связи, либо абоненты того же оператора, но из других регионов. В VLR информация поступает из HLR.

Центр аутентификации (AUC)

AUC предназначен для аутентификации абонентов. Эта процедура предназначена для предотвращения несанкционированного доступа в сеть. Каждый раз, когда абонент включает свой телефон, совершает голосовой вызов, отправляет SMS и т.п. сеть предлагает пройти процедуру аутентификации. Ее осуществляет MSC на основании данных полученных из AUC и от MS.

Регистр идентификации абонентского оборудования (EIR)

EIR – это база данных, содержащая информацию о идентификационных номерах мобильных телефонов GSM. Данная информация необходима для осуществления блокировки краденых трубок. EIR не является обязательным элементом сети. В мире существует лишь несколько операторов, которые внедрили его в своей сети.

Состав системы базовых станций BSS

Контроллер базовых станций (BSC)

BSC управляет всеми функциями, относящимися к работе радиоканалов в сети GSМ. Это коммутатор большой емкости, который обеспечивает такие функции, как хэндоверMS, назначение радиоканалов и сбор данных о конфигурации сот. Каждый MSC может управлять несколькими BSC.

Базовая станция (BTS)

BTS управляет радиоинтерфейсом с MS. BTS включает в себя такое радиооборудование, как трансиверы (приемо-передатчики) и антенны, которые необходимы для обслуживание каждой соты в сети.

Элементы сети относящиеся к пакетной передаче данных

Узел обслуживания абонентов GPRS (SGSN)

Пакетные данные в отличии от голосового трафика передаются от подсистемы базовых станций не в сторону MSC, а в сторону SGSN. Этот элемент представляет собой маршрутизатор с раширенными функциями. На него возложены функции установления сессии пакетной передачи данных, маршрутизации пакетов, начисления платы за предоставленные услуги.

Шлюзовой узел GPRS (GGSN)

GGSN представляет собой шлюз сети. Если пакеты маршрутизируются за пределы сети оператора, то они попадают именно в GGSN. Этот элемент часто конструктивно объединяется вместе с SGSN в одном устройстве.

Архитектура сети GSM похожа на архитектуру обычных телефонных сетей, но в ней есть некоторые особенности. Сеть состоит из трех основных подсистем:

– подсистема базовых станций (BSS – Base Station Subsystem),

– подсистема сети и коммутации (NSS – Network Switching Subsystem), которая является “ядром” (core network) системы

– центр технического обслуживания (OMC – Operation and Maintenance Centre).

- В отдельный класс оборудования выделены мобильные (сотовые) телефоны (MS – Mobile Station).

Также для обеспечения сервисов пакетной передачи существует расширение GPRS. Это позволяет мобильным телефонам получать доступ к Интернет.

Структурная схема.

Структурно сеть GSM делится на три основные системы:

1.BSS (Base Station System) – система базовых станций

2.SS  (Switching System) – система коммутации

3.Управление сетью осуществляется центром управления NMC (Network Management Center) с центром эксплуатации OMC (Operation and Maintenance Center).

Система базовых станций BSS выполняет функции управления радиоинтерфейсом между мобильными и базовыми станциями.

В состав BSS входит:

BTS (Base Transceiver Station) – базовая приемопередающая станция

BSC (Base Station Controller) – контроллер базовой станции

Контроллер BSC осуществляет конфигурацию и управление группой базовых станций. Он отвечает за распределение радиоканалов, контроль соединений, работу в режиме скачков по частоте, сбор данных о конфигурации сот, хэндовер (обеспечение перехода из одной ячейки в другую без прерывания связи)

Фундаментальным, можно сказать, компонентом сети GSM и системы BSS, в частности, является приемопередающая базовая станция. BTS выполняет функции управления радиоинтерфейсом с мобильной станцией (MS). Базовая станция это, по сути, комплекс приемопередатчиков и антенн, осуществляющих обслуживание определенной соты.

Система базовых станций через транскодер TCE передает информацию в систему коммутации SS которая состоит из:

MSC (Mobile Switching Centre) – центр коммутации подвижной связи

HLR (Home Location Register) – «домашний» регистр положения

VLR (Visit Location Register) – «гостевой» регистр положения

EIR (Equipment Identify Register) – идентификационный регистр оборудования

AUC (Authentication Centre) – центр аутентификации

Центр коммутации MSC осуществляет управление группой сот, объединенных по географическому признаку, например, по городу или области. Его еще называют «коммутатор», , коммутатор отвечает за маршрутизацию звонков между различными сетями (обычной телефонной сетью общего пользования, сетями передачи данных и т.д.).  Также он отвечает за управление вызовами, «эстафетную передачу» (непрерывную связь при перемещении абонента между сотами), переключение радиоканалов в соте, регистрацию местоположения мобильной станции.

HLR это распределенная база данных, содержащая информацию о постоянных абонентах данной сети: Опознавательные номера, Параметры подлинности абонентов, Состав предоставляемых абоненту услуг, Служебную информацию.

Именно в этой базе хранится вся информация, указанная вами при заключении договора в салоне сотовой связи.

VLR также представляет из себя базу данных. В ней временно хранится информация об абонентах, находящихся в данный момент в зоне обслуживания конкретного MSC. То есть для каждого центра коммутации есть собственный гостевой регистр VLR.

Регистр оборудования EIR содержит централизованную БД, используемую для хранения идентификационных номеров мобильных станций (IMEI телефонов).

AUC - Это центр аутентификации, то, с помощью чего ваш телефон успешно регистрируется в сети. В этой процедуре непосредственное участие принимает SIM-карта, содержащая индивидуальный ключ аутентификации. Подробнее эту и другие процедуры я буду рассматривать в дальнейшем.

3.3 Принципы построения сети стандарта GSM, радиоинтерфейс: частотный план, множественный доступ TDMA, повторное использование частот, роуминг, хэндовер.

Принцип построения: в пределах территории действия сети устанавливается некоторое кол-во относительно маломощных стационарных приемо-передающих станций (базовых станций), каждая из кот-ых имеет небольшую зону действия (несколько км). При этом зоны действия соседних станций несколько перекрывают друг друга, чтобы обеспечить возможность перемещения абонента из одной зоны в другую без потери связи. Чтобы такое перекрытие было возможным, соседние станции должны использовать различные рабочие частоты. Для полного покрытия определенной территории требуется как минимум 3 различ частоты, чтобы расположенные в виде треугольника станции могли иметь перекрытие зон обслужив.

Радиоинтерфейс: Наиболее важным и сложным с точки зрения реализации в любой системе сотовой связи является интерфейс между базовой станцией (BTS) и мобильной станцией (MS). Весь частотный диапазон поделен на диапазоны (полосы).

Каждый частотный канал в GSM занимает полосу 200 кГц. Для системы GSM-900 выделено 124 дуплексных частотных канала(25МГц/200кГц=124) в диапазонах 890 - 915 МГц (передача MS=>BTS) и 935 - 960 МГц (передача STS=>MS), а для системы GSM-1800 374 частотных канала в диапазонах 1710 - 1785 МГц (передача MS=>BTS) и 1805 - 1880 МГц (передача BTS=>MS).

Канал связи от BTS к MS получил название Downlink (DL), а от MS к BTS – Uplink (UL).

После получения частотного диапазона и разделения его на UL и DL происходит разграничение доступа между абонентами в сеть. Для этого существует несколько технологий множественного доступа. В стандарте GSM (Global System for Mobile Communications), например, используется сочетание FDMA(Frequency Division Multiple Access) и TDMA(Time Division Multiple Access). FDMA- Частоты, выделенные для передачи сообщений подвижной станцией на базовую и в обратном направлении, группируются парами, организуя дуплексный канал с разносом 45 МГц. TDMA- В некотором канале Fi организуется 8 КИ(8 слотов), кот-ые образуют один кадр. Можно организовать 8 физич. каналов(в одной ячейке, в одной соте).

При организации сотовой связи используется принцип повторного использования частот. Суть: в сосед­них сотах используются разные полосы частот F_t, которые повторяются через несколько сот. Можно выделить кластер(F1,F2,F3)- группа сот, имеющих одинаковый частотный план расположения радиоканалов (в соседних сотах не могут быть использованы одинаковые частоты).

Для передачи речи, используется цифровое кодирование: - полноскоростное - 13 кбит/с, е полускоростное -6,5 кбит/с.

Система GSM позводяет передавать данные со скоростью 2,4-9,6 кбит/с.

Возможна передача коротких сообщений до 160 симв.-SMS( используется пропускная способность каналов сигнализации).

В системе связи появились новые виды услуг:

-роуминг-переход от одной домашней сети к другой

3 вида: 1)внутрисетевой(м/у двумя домашними сетями одного оператора), 2)национальный(м/у операторами 2х разных сетей) 3) международный(м/у сетями операторов разных стран)

-Хэндовер (Handover)- "передачи" абонента из зоны в зону при его движении в процессе сеанса связи без ее перерыва: 1)внутри зоны одного центра коммутации MSC 2)м/у зонами разных центров коммутации MSC.

3.4. Принципы построения сети стандарта GSM, системы коммутации: назначение MSC, назначение и данные, хранящиеся в регистрах HLR, VLR и в центре AuC.

Принцип построения: в пределах территории действия сети устанавливается некоторое кол-во относительно маломощных стационарных приемо-передающих станций (базовых станций), каждая из кот-ых имеет небольшую зону действия (несколько км). При этом зоны действия соседних станций несколько перекрывают друг друга, чтобы обеспечить возможность перемещения абонента из одной зоны в другую без потери связи. Чтобы такое перекрытие было возможным, соседние станции должны использовать различные рабочие частоты. Для полного покрытия определенной территории требуется как минимум 3 различ частоты, чтобы расположенные в виде треугольника станции могли иметь перекрытие зон обслужив.

Центр коммутации MSC (Mobile Switching Centre) - обслуживает группу сот и обеспечивает все виды соединений, в которых нуждается в процессе работы подвижная станция: -Осуществляет установление соединения внутри сети и м/у пользователями разных сетей, - формирует данные, необходимые для выписки счетов за предоставленные сетью услуги связи, накапливает данные по состоявшимся разговорам и передает их в центр расчетов (биллинг-центр), - поддерживает также процедуры безопасности, применяемые для управления доступами к радиоканалам, -управляет процедурами регистрации местоположения и передачи управления, кроме передачи управления в подсистеме базовых станций (BSS). Для соединения с регистрами использует протокол ОКС №7.

Центр коммут. осуществляет постоянное слежение за подвижными станциями, используя регистры место положения (HLR) и гостевой регистр (VLR). HLR – базы данных, в кот-ых хранятся сведения об абонентах:

-ПОСТОЯННЫЕ ДАННЫЕ: 1. MSISDN- международный номер, используется для идентификации абонента, включает код страны и код внутри страны(+7911ххххххх- до 15 цифр) 2.IMSI – международный идентификатор любого терминала- используется для опознавания подвижной станции в центре аутентификации (AUC) (до 15 цифр) 3. Kj-ключ аутентификации - используется в процедуре аутентификации 4.Класс приоритетности(GSM-R) 5. Доступные услуги(доп.услуги: конф.связь, постановка на ожид)

-ПЕРЕМЕННЫЕ ДАННЫЕ:1.идентификатор регистра VLR 2.номер MSRN-номер мобильного терминала MS, находящегося в роуминге 3. идентификатор TMSI-временный идентиф MS-используется при организации каналов на радиоинтерфейсе

VLR-гостевой регистр. С его помощью достигается функционирование подвижной станции за пределами зоны, контролируемой HLR. Когда в процессе перемещения подвижная станция переходит из зоны действия одного контроллера базовой станции BSC, объединяющего группу базовых станций, в зону действия другого BSC, она регистрируется новым BSC, и в VLR заносится информация о номере области связи. VLR содержит такие же данные, как и HLR, однако эти данные содержатся в VLR только до тех пор, пока абонент находится в зоне, контролируемой VLR.

VLR назначает такие параметры как: -идентиф TMSI, номер MSRN

Для исключения несанкционированного использования ресурсов системы связи вводятся механизмы аутентификации - удостоверения подлинности абонента. Центр аутентификации(АuC) состоит из нескольких блоков и формирует:

1. ключи аутентиф- определение права абонента дать пользоваться сетью

2. алгоритмы аутентификации - С помощью записанной в SIM инф-ии в результате взаимного обмена данными м/у подвижной станцией и сетью осуществляется полный цикл аутентификации и разрешается доступ абонента к сети. Процедура проверки сетью подлинности абонента реализуется след. образом: Сеть передает случ. номер (RAND) на подвижную станцию. На ней с помощью Ki и алгоритма аутентификации A3 определяется значение отклика (SRES), т.е. SRES = Ki * [ RAND] Подвижная станция посылает вычисленное значение SRES в сеть, кот-ая сверяет знач принятого SRES со значением SRES, вычисленным сетью. Если знач совпадают, подвижная станция приступает к передаче сообщ, если не совпад- абонент не аутетифицирован и ему будет отказано в соединении.

3.5. Принцип локального управления, номера и идентификаторы в сети GSM. Физические и логические каналы в сети GSM.

Международный идентификатор оборудования мобильной станции (IMEI) больше похож на серийный номер, который однозначно идентифицирует мобильную станцию ​​на международном уровне. Он распределяется производителем оборудования и регистрируется оператором сети, который сохраняет его в реестре идентификации оборудования (EIR). С помощью IMEI можно распознать устаревшее, украденное или неработающее оборудование.

Ниже приведены части IMEI: Код одобрения типа (TAC) : 6 знаков после запятой, централизованно. Код окончательной сборки (FAC) : 6 знаков после запятой, назначенных производителем. Серийный номер (SNR) : 6 десятичных знаков, назначаемых производителем. Запасной (SP) : 1 знак после запятой. Таким образом, IMEI = TAC + FAC + SNR + SP. Он уникально характеризует мобильную станцию ​​и дает подсказки о производителе и дате изготовления. Международный идентификатор мобильного абонента (IMSI) Каждый зарегистрированный пользователь имеет оригинальную Международную идентификацию абонента мобильной связи (IMSI) с действительным IMEI, который хранится в его модуле идентификации абонента (SIM).IMSI состоит из следующих частей: Мобильный код страны (MCC) : 3 знака после запятой, стандартизированные на международном уровне. Код мобильной сети (MNC) : 2 десятичных знака для уникальной идентификации сети мобильной связи внутри страны. Идентификационный номер мобильного абонента (MSIN) : максимум 10 десятичных знаков, идентификационный номер абонента в домашней мобильной сети. Номер ISDN мобильного абонента (MSISDN) Подлинным номером телефона мобильной станции является номер ISDN мобильного абонента (MSISDN). Основываясь на SIM-карте, мобильная станция может иметь много MSISDN, поскольку каждому абоненту назначается отдельный MSISDN для своей SIM-карты соответственно.Ниже приведена структура, за которой следуют категории MSISDN, так как они определены на основе международного плана номеров ISDN: Код страны (CC) : до 3 десятичных знаков. Национальный код назначения (NDC) : обычно 2-3 десятичных знака. Абонентский номер (SN) : максимум 10 десятичных знаков. Номер роуминга мобильной станции (MSRN) Номер роуминга мобильной станции (MSRN) является ISDN-номером, зависящим от временного местоположения, который присваивается мобильной станции Регистром местонахождения посетителей (VLA), ответственным за регион. Используя MSRN, входящие вызовы направляются в MS.MSRN имеет ту же структуру, что и MSISDN. Код страны (CC) : посещенной сети. Национальный код назначения (NDC) : посещенной сети. Абонентский номер (SN) : в текущей мобильной сети. Идентификация области расположения (LAI) В пределах PLMN область местоположения идентифицирует свою собственную аутентичную идентификацию области местоположения (LAI). Иерархия LAI основана на международном стандарте и структурирована в уникальном формате, как указано ниже: Код страны (CC) : 3 знака после запятой. Код мобильной сети (MNC) : 2 десятичных знака. Код зоны расположения (LAC) : максимум 5 десятичных знаков или максимум 8 битов, закодированных в шестнадцатеричном формате (LAC<FFFF). Временная идентификация мобильного абонента (TMSI) Временная идентификация мобильного абонента (TMSI) может быть назначена VLR, который отвечает за текущее местоположение абонента. TMSI должен иметь только локальное значение в области, обрабатываемой VLR. Это сохраняется на стороне сети только в VLR и не передается в регистр домашнего местоположения (HLR).Вместе с областью текущего местоположения TMSI уникально идентифицирует абонента. Может содержать до 4 × 8 бит. Идентификация локального абонента мобильной связи (LMSI) Каждая мобильная станция может быть назначена с помощью идентификатора локального мобильного абонента (LMSI), который является исходным ключом, посредством VLR. Этот ключ может использоваться в качестве вспомогательного поискового ключа для каждой мобильной станции в своем регионе. Это также может помочь ускорить доступ к базе данных. LMSI назначается, если мобильная станция зарегистрирована в VLR и отправлена ​​в HLR. LMSI состоит из четырех октетов (4×8 бит). Идентификатор ячейки (CI) Используя биты идентификатора ячейки (CI) (максимум 2 × 8), можно распознать отдельные ячейки в пределах LA. Когда вызовы GlobalCellIdentity (LAI + CI) объединяются, то это определяется однозначно. Физические каналы. Каждый временной интервал (timeslot - TS) внутри кадра TDMA называется физическим каналом. В системе GSM используется 8 физических каналов на одной несущей частоте.Физический канал предназначен для передачи речи, данных или сигнальной информации.По физическому каналу могут передаваться любые сообщения. Последнее зависит от информации, которую нужно передать. Информация по каналам передается в виде логических сообщений. В соответствии с типами сообщений каналы подразделяются на различные типы логических каналов, то есть в зависимости от типа передаваемого сообщения физическому каналу присваивается определенное наименование Логические каналы В системе GSM существует большое количество логических каналов, которые разработаны для передачи различной информации к/от MS.Информация, передаваемая от и к MS должна всегда передаваться корректно, таким образом, чтобы принимающее устройство могло правильно разобрать, что означает каждый переданный бит информации. Как упоминалось выше, пакет передачи (burst), используемый для передачи трафика, помимо речи передаёт другие вспомогательные данные, такие как тестовая последовательность. Существует несколько типов пакетов (burst).

F к MS RотMS

Номера индентификаторы

MSISDN- международный номер MS в сети ISDN 15 цифр

IMSI (International Mobile Subscriber Identity) международный идентификатор MS до 15 ц (3 цифры –код страны, 2- код оператора моб связи, до 10 ц-номер MS)

Т.к MS свободно перемещаясь может менять зону своего местоположения, могут возникнуть сложности при маршрутизации вызова. Для обеспечения возможности маршрутизации каждый MSC (VLR) имеет в своем распоряжении совокупность маршрутных номеров MSRN (номер MS в роуминге)

ТMSI международн времен идентификатор MS ( на время нахождения в зоне LA)

LA- зона котораявключает множ сот и каждой зоне соответствует свой идентификатор (LAI) для обеспечнения простого и быстрого нахождения соответсвующего MS.

IMSI+MSISDN – в sim карте.

Каналы в системе GSM

Физические каналы - используются несущие Fi – 8 физических каналов представляют собой 8 КИ ( временное разделение каналов TDM).

Физические каналы делятся на логические (л.к) :

л.к Трафика (TCH) – речь и данные(F9,6)

л.к управления и синхронизации (ССН) – ВССН широковещат, СССН общий, DССРН – выделенный (сигн инф по установленному соединению)

TCH\F –полноскоростной канал речь 13 кбит\с данные 12 кбит\с

TCH\H –полускоростной канал речь 6,5 кбит\с данные 6 кбит\с

3.,6. Структурная сх. системы GSM-R и ее особ-ти по сравнению с GSM. Частотный план GSM-R.

Цифровой стандарт GSM-R с частотновременным разделением каналов имеет восемь временных каналов в полосе 200 кГц. Для системы выделена полоса шириной 4 МГц в диапазоне 876–880 МГц для передачи от подвижной к базовой станции (БС) и 921–925 МГц для передачи от базовой к подвижной станции. Полосы уже,чем у GSM, потому что требуется меньшее количество каналов.

Сеть состоит из мобильного коммутационного центра MSC с регистрами «гостевых» абонентов (регистры перемещения) VLR. VLR подключаются к национальному или международному уровню так называемых регистров «домашних» абонентов (регистры положения) HLR, которые позволяют осуществить связь при пересечении границ. Регистры группового вызова GCR отвечают за обслуживание групповых вызовов, одной из базовых услуг GSM-R для аварийной и маневровой связи. Центры радиосвязи OMC, подключенные к коммутационному центру, обеспечивают обмен сигнальной информацией для управления движением в пределах сети. Существующие 6 аналоговые или цифровые телефонные аппараты (PABX, PBX), сети с коммутацией пакетов PDN, а также частные ISDN-сети или ISDN-сети общего пользования могут подключаться к GSM-R для обеспечения непосредственной связи с поездами.

Состав оборудования и радио интерфейсов сети GSM-R: SSP – служба пункта коммутации различных сервисов, BSS – оборудование базовой станции; ОМС – центр управления и обслуживания; MS – подвижные станции; ABC – административный и биллинговый центр; SMP – служба точки управления; SCP – служба контрольной точки; CBS – служба сотового вещания. Все сетевые функциональные компоненты в стандарте GSM взаимодействуют в соответствии с системой сигнализации SS7 . MSC аналогичен ISDN коммутационной станции и представляет собой интерфейс между фиксированными сетями (PSTN, PDN, ISDN, PBX, GSM-R смежных и других железных дорог и т.д.) и сетью подвижной связи. : -Осуществляет установление соединения внутри сети и м/у пользователями разных сетей, - формирует данные, необходимые для выписки счетов за предоставленные сетью услуги связи, накапливает данные по состоявшимся разговорам и передает их в центр расчетов (биллинг-центр), - поддерживает также процедуры безопасности, применяемые для управления доступами к радиоканалам, -управляет процедурами регистрации местоположения и передачи управления, кроме передачи управления в подсистеме базовых станций (BSS).

Центр коммутации осуществляет постоянное слежение за подвижными станциями, используя регистры положения HLR и перемещения VLR. HLR – базы данных, в кот-ых хранятся сведения об абонентах:

-ПОСТОЯННЫЕ ДАННЫЕ: 1. MSISDN- международный номер, используется для идентификации абонента, включает код страны и код внутри страны(+7911ххххххх- до 15 цифр) 2.IMSI – международный идентификатор любого терминала- используется для опознавания подвижной станции в центре аутентификации (AUC) (до 15 цифр) 3. Kj-ключ аутентификации - используется в процедуре аутентификации 4.Класс приоритетности(GSM-R) 5. Доступные услуги(доп.услуги: конф.связь, постановка на ожид)

-ПЕРЕМЕННЫЕ ДАННЫЕ:1.идентификатор регистра VLR 2.номер MSRN-номер мобильного терминала MS, находящегося в роуминге 3. идентификатор TMSI-временный идентиф MS-используется при организации каналов на радиоинтерфейсе

VLR-гостевой регистр. С его помощью достигается функционирование подвижной станции за пределами зоны, контролируемой HLR. Когда в процессе перемещения подвижная станция переходит из зоны действия одного контроллера базовой станции BSC, объединяющего группу базовых станций, в зону действия другого BSC, она регистрируется новым BSC, и в VLR заносится информация о номере области связи. VLR содержит такие же данные, как и HLR, однако эти данные содержатся в VLR только до тех пор, пока абонент находится в зоне, контролируемой VLR.

VLR назначает такие параметры как: -идентиф TMSI, номер MSRN

Для исключения несанкционированного использования ресурсов системы связи вводятся механизмы аутентификации - удостоверения подлинности абонента. Центр аутентификации(АuC) состоит из нескольких блоков и формирует:

- Центр управления и обслуживания ЦУО (ОМС) обеспечивает управление элементами сети и качеством ее работы. В функции ЦУО входят: 1)регистрация и обработка аварийных сигналов; 2)устранение неисправностей (автоматически или посредством обслуживающего персонала); 3)проверка состояния оборудования сети и прохождения вызова мобильной станции; 4)управление трафиком; 5) сбор статистических данных; 6) управление передачей обслуживания и базой данных.

На Российских дорогах к системам GSM-R также предъявляется ряд особых требований. К ним относятся: -организация связи дежурных по станциям (ДСП); интеграция с аналоговыми сетями поездной радиосвязи, включающая создание трехдиапазонной локомотивной радиостанции и интегрированного пульта поездного диспетчера; -реализация систем управления движением поездов (на первом этапе в информационном режиме);

-интеграция сетей номенклатуры различных производителей в единую сеть технологической радиосвязи; -жесткие климатические условия для производителей радиостанций (от -40 до + 50оС); -сопряжение с единой системой мониторинга и администрирования для наземной инфраструктуры и локомотивного оборудования

3.7. Сх. включения базовых станций в сетях GSM и GSM-R (Рис. 10, 11, 12).

Основные элементы GSM-сети (Рис. 10): BTS (Base Transceiver Station)- базовые приемо-передающие станции; BSS (Base Station Subsystem)- подсистема базовых станций; MSC (Mobile Switching Center)- центр коммутации.

Каждая BTS обеспечивает для работы сети следующие функции: радиопокрытие; получение и передачу данных и служебной информации от/к мобильной станции; управление мощностью мобильной станции; контроль качества передачи информации и т.д. Разделяют в первую очередь по принципу локации: стационарные и передвежные).

Подсистема базовых станций BSS состоит из: BTS; BSC (Base Station Controller)- контроллер базовых станций; TRAU (Transcoding Rate Adapter Unit)- транскодер. Перед нами практически интерфейс, с которым говорит ваш сотовый телефон. Он помогает «вести» ваш мобильный аппарат на территории каждой базовой станции.

MSC- это мозговой центр и одновременно диспетчерский пункт системы сотовой связи, где замыкаются потоки информации о вызовах абонентов, где осуществляется выход на другие сети. Основные назначения MSC: маршрутизация (направление) сигнала, то есть анализ номера для исходящих и входящих вызовов; установление, контроль и разъединение соединений. Также в центре коммутации формируются CDR-файлы (Call Data Recorder) для предоставления в биллинговую систему. Они содержат информацию о месте и времени начала и завершения звонка.

Стандартная европейская система передачи (Рис. 11, 12) информации путь-транспортное средство и контроля движения поезда ETCS (европейская система управления движением поездов- European Train Control System) является основной составляющей европейской системы управления железнодорожным движением ERTMS (European Rail Traffic Management System).

3.8) Специфические функции GSM-R на жд: ж.д. сигнализация, оперативная речевая связь, местная и глобальная (неоперативная) связь (Рис. 13).

Железнодорожная сигнализация. Эта категория услуг непосредственно связана с задачей управления движением. Бортовой поездной компьютер должен передавать данные о нахождении поезда, его скорости, количестве вагонов и другую информацию в Радио Блок Центры автоблокировки (RBC). Сеть RBC сравнивает данные, полученные от всех поездов в соответствующей зоне, рассчитывает необходимую информацию о профиле скорости для каждого поезда и передает ее на бортовой компьютер. Такой подход в сочетании с отсутствием проводных каналов позволяет перейти от традиционной фиксированной блочной структуры управления движением к подвижной блочной структуре. При этом появляется возможность уменьшения средней безопасной дистанции между поездами, что позволяет оптимизировать движение и минимизировать задержки поездов. К категории железнодорожной сигнализации или передачи данных относятся также услуги, связанные с дистанционным управлением различными функциональными устройствами, начиная с дистанционного управления маневровыми локомотивами, кранами и сигнальными мостиками и заканчивая телеуправлением и телеконтролем различными объектами инфраструктуры.

Оперативная речевая связь. Основная функция поездной радиосвязи заключается в обеспечении связи поездного или маневрового диспетчера с машинистом поезда и наоборот. В аварийных ситуациях соответствующие должностные лица имеют возможность связаться с любым поездом, а также имеют доступ к выделенным и другим функциям поездов в пределах конкретной зоны. Члены маневровых бригад также связываются друг с другом и с фиксированным диспетчерским центром.

Местная и глобальная (неоперативная) связь. Локальная и глобальная связь в современных железнодорожных сетях обычно представляет собой связь между различными железнодорожными организациями. Сегодняшние требования мобильности для этого типа соединений существуют только до определенного предела. Поэтому данная категория услуг может быть отнесена к связи с низкой мобильностью или без мобильности вообще и не будет использовать GSM-R для поддержки своего функционального назначения. Тем не менее, в зависимости от концепции конкретной железной дороги, эти абоненты могут подключаться к виртуальным частным сетям с помощью SSS GSM-R.

Дополнительные услуги связи для пассажиров. Сегодня пассажиры не могут получить по бортовой связи полной информации, касающейся поездки, или справок от поездного персонала. В будущем информация в пути следовании должна быть доступна через сеть радиосвязи. Новые услуги, такие как резервирование билетов, изменение или отмена брони, доведение информации об изменениях в расписании движения поездов, о задержках и пересечениях поездов для транзитных пассажиров, заказ гостиницы, такси или авиабилетов, планирование маршрута, должны быть доступны для пассажиров.

3.9) Дополнительные услуги в системе GSM-R: группового речевого вызова, ж.д. экстренного вызова, приоритетности eMLPP (Рис. 14) и речевого широковещания (Рис. 15).

Услуга группового речевого вызова VGCS (Рис. 14). Это голосовое соединение между несколькими участниками в границах заранее определенной области (групповой звонок передается только на заранее определенные станции определенной области, Service Area), где все участники разговора должны быть членами одной группы. Групповой звонок может инициировать любой участник группы, набрав номер группового вызова. Одновременно может говорить только один участник группы. Разговорный канал можно активизировать, нажав кнопку разговора. Участник может присоединиться к разговору и после его начала. Инициатор группового звонка группу может оставить, прервав групповой звонок или оставив его в силе. В этом случае участники разговора могут его продолжать. Один участник может быть членом различных групп. В группе могут быть одновременно клиенты мобильной и стационарной сети телекоммуникаций. Если активизируется групповой звонок, участник может выбрать, принять его или нет.

Преимущество и исключение- приоритеты eMLPP. Дополнительная услуга. Различным видам звонков можно присвоить различные приоритеты. Приоритетные классы установлены Международным Союзом Железных Дорог (МСЖД). Звонки с более высоким приоритетом в случае проблемы сети, когда нет свободных каналов, отключают звонки с более низким приоритетом.

Железнодорожные экстренные вызовы. Железнодорожные внеочередные вызовы- это групповые звонки, которые с высшим приоритетом адресованы всем участникам какой-либо группы по заранее установленной географической области (Service Area). Они используют функцию eMLPP и поэтому исключают во время звонка имеющиеся другие соединения. Имеются два вида внеочередных звонков: внеочередной звонок поездного движения и внеочередной звонок маневровых и сортировочных работ. Если производится аварийный звонок, прерываются все простые разговоры, даже связанные с организацией движения и маневровой работы. Эти услуги могут быть реализованы в системе поездной радиосвязи, где диспетчер может, например, вызвать все поезда, находящиеся в пределах зоны группового вызова, составленной из зон действия нескольких базовых радиостанций. Механизм приоритетов вызовов и их замещения работает при разных уровнях загрузки сети, т. е. экстренный вызов поезда возможен в любое время даже при занятых ресурсах.

Голосовое вещание и голосовые сборные звонки VBS (Рис. 15). В отличие от Voice Group Call Service, Voice Broadcast Service- это соединение одного участника в одном направлении со многими участниками в определенной области (Service Area). Эти участники должны быть членами одной VBS-группы. Говорить может только тот, кто инициировал вещание, и только он может прервать соединение. И здесь участник может быть членом многих групп. В отношении групп здесь распространяются те же правила, как при групповых звонках.

4,1. Принципы построения систем ОТС с тональным избирательным вызовом. Системы кодирования СК2/7 и СК2/11.

Системы избирательного вызова. Системам избирательного вы­зова по групповым каналам присущи следующие эксплуатационно-технические особенности:

- возможность посылки индивидуального, группового и цирку­лярного вызовов;

- обеспечение приема вызывного сигнала специальными устрой­ствами, настроенными на соответствующую кодовую комбинацию;

- обеспечение посылки от промежуточного пункта сигнала конт­роля приема избирательного вызова.

В системе с тональным избирательным вызовом вызывные комбинации передаются импульсами переменного тока в диапазоне частот от 316 до 2000 Гц. Выбор такого диапазона частот определяется тем, что аппаратура должна обеспечивать работу по физическим каналам и каналам ТЧ воздушных и кабельных линий связи. Рабочая полоса частот физических каналов, организованных по стальным цепям воз­душных линий связи с двусторонними усилителями, для обеспечения устойчивости связи ограничивается диапазоном 300—2000 Гц.

Для образования вызывных комбинаций используется многочас­тотный код. Число кодовых комбинаций, которое можно образовать из п частот по m в каждой комбинации, составляет;

N = п(п - 1)^m-1

При п = 7, N= 1,36, при п = 8, - 1,277 и т.д. В заданном диапазоне частот мож­но разместить семь тональных вызывных частот:

порядковый номер 1 2 3 4 5 6 7

вызывная частота 316 430 585 795 1080 1470 2000

Общее число кодовых комбинаций согласно выражению (2.1) N = 7 х 6 - 42. Тональный вызывной сигнал имеет длительность 2,4 с и состоит из двух импульсов тока разных частот, следующих один за другим без перерыва. Продолжительность первого импульса 0,8 с, второго — 1,6 с. Выбор длительности посылки первого импульса определяется условиями уверенного его приема при наличии линей­ных шумов и передаваемых по каналу речевых сигналов, а также ус­ловием несрабатывания приемника от действия помех в паузах меж­ду передачей кодированных сигналов. Так как амплитуда вызывных сигналов соизмерима по значению с амплитудой речевых, то необ­ходимо использовать временную защиту дешифратора от ложного срабатывания от разговорных токов, введя замедление на срабаты­вание его исполнительных элементов. Это достигается при выбран­ной длительности импульсов (0,8 с и 1,6 с).

СК2/7 сигнальный код 2 из 7, содержит 42 вызывные комбинации. Все вызывные комбинации разделены на семь групп по шесть ком­бинаций в каждой группе. Каждая вызывная комбинация обозначает­ся двумя цифрами, которые соответствуют номерам вызывных частот первого и второго импульсов. Сочетания 1-1 2-2 7-7 в качестве вызывных комбинаций не используются.

Комбинация 2-4 ис­пользуется для дистанционного соединения и разъединения двух смежных диспетчерских кругов.

Таким образом, общее число индивидуальных комбинации в системе составляет 34. Циркулярный вызов осуществляется по­сылкой восьми последовательных импульсов частот без интервала; 2-1-2-3-4-5-6-7. В этой серии каждая пара соседних импульсов образу­ет одну групповую комбинацию, при этом последовательно вызыва­ются пункты всех семи групп, начиная с первой. Если по условиям эксплуатации групповые комбинации не требуются, то они могут быть использованы для индивидуальных вызовов.

СК2/11

Совместное применение систем радио- и проводной связи потребовало увеличения количества комбинаций. Увеличено количество рабо­чих (сигнальных) частот в диапазоне 300—2000 Гц с семи до один­надцати. (8-890, 9-1215, 10-360, 11-1620) Таким образом, сигнальный код СК 2/11 обеспечивает создание 11 групп абонентов, причем каждая группа содержит 9 абонентов. Всего индивидуальных вызывных комбинаций в СК 2/ц — 99. Циркулярный вызов производится посылкой двенадцати частот: 2-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11. Структурная схема организации избирательной связи с тональ­ным вызовом показана на рис. 2.1.

В состав аппаратуры распорядительной станции РС входят: пере­говорное устройство ПУ, кнопочный пульт и датчик тонального из­бирательного вызова ДТВ. Вызов посылается нажатием вызывной кнопки Кн на кнопочном пульте. Начинает работать генератор ДТВ реле Р7, и в канал поступает вызывной сигнал. Аппаратура проме­жуточного пункта ПП содержит телефонный аппарат ТА, усилите­ли передачи У1, приема У2 и приемник тонального избирательного вызова ПТИВ. Вызывной сигнал, приходящий от РС, усиливается усилителем У2, принимается и дешифрируется ПТИВ. На выходе ПТИВ срабатывает реле Р, которое включает звонок. Импульсы кон­троля работы звонка передаются через трансформатор Т в линию. Продолжительность работы звонка определяется суммарной длитель­ностью второго импульса (1,6 с) и временем замедления реле Р на отпускание (1 с).

При организации дорожной распорядительной связи по каналам ТЧ не применяются частоты 316 и 2000 Гц (кабельные и возд.ЛС соответственно, из-за близости к частоте среза канальных фильтров)

4,2 Схемы промпункта ППСЦ и приемника ПТИВ

Приемник тонального избирательного вызова входит в состав аппаратуры станционной связи. ПТИВ сост. из ограничителя амплитуды ОА вх сигнала(для стабильн амплитуды), резонансного усилит РУ с эл фильтрами и дешифратора ДШ. ПТИВ могут вкл в различ точки группового канала, из за этого напр вызывных сигналов на вх приемников могут отличаться более, чем в 30 раз.

РУ содержит усилитель У и эл фильтры Ф1-Ф3 для выделения частот в соответствии с настройкой приемника на ту или иную вызывную комбинацию. Частоты первых имп индивид и группового вызовов выделяются фильтрами Ф1 и Ф3, а частоты вторых имп – Ф2.

В ПТИВ с LC фильтром ДШ содержит детекторы Д1-Д3, электронное реле ЭР1, эл ключ ЭК, схему выделения СВ и реле Р. Электронный ключ и схема выделения образуют второе электронное реле ЭР2. ДШ предназначен для декодирования кодовых комбинаций индивид, группового и циркулярного вызовов.

Ток 1го имп, выделенный Ф1, поступает в Д1, а после декодирования на ЭР1, к срабатывает с задержкой (обеспечивает временную защиту от помех). Сработав ЭР1 подает потенциал в ЭК и через него в схему выделения сигнала. Срабатывает Р с замедлением. После окончания приема первого вызывного имп, напр на входе ЭР1 отсутствует, для того чтобы ЭК не закрылся, из СВ в теч приема второго имп на вход реле ЭР1 подается сигнал блокировки (до окончания поступления 2го имп). После приема 2го имп СВ выкл ЭР1. Это реле закрывается и запирает ЭК. Реле Р благодаря замедлению на отпускание продолжает еще некоторое время работать, удлиняя время работы звонка.

RC фильтры обесп более высокую защищенность от влияния соседней вызывной частоты. Исходя из этого был принят частотный ряд в новой системе избирательного вызова кодом СК 2/11. Основу RCфильтра составляет пассивный мост Вина типа RC, вкл в цепь ПОС усилителя, предст собой недовозбужденный RCгенератор.

Замена LC контуров, имеющих значительно большее сопротивление, на RC потребовала установки усилителей У1-У3 на выходе фильтров. Кроме того, изменена схема контроля приема вызова: на входе звонка вкл электронный ключ ЭК2, к открывается при работе звонка и подает питание на генератор G, посылающий в канал сигнал контроля частотой 1600Гц. При поступлении группового или циркулярного вызова сигнал с выхода Ф3 через У2 и Д подается в фиксатор первого имп ЭР1 и одновременно В ЭК2 , предотвращая работу звонка на 2с во избежании передачи сигнала контроля работы звонка, что особенно важно при циркулярном вызове.

ДШ сигналов тонального изб вызова сост из фиксаторов Ф1-Ф2 на основе RC или LC контуров и реле ЭР1 и ЭР2. Контур Ф1 настроен на частоту резонанса fi,а Ф2 на f2. При поступлении сигнала частотой fi на контуре Ф1 возникает резонансное напр U0, а на контуре Ф2-напр U2. Тогда знач напр надежного срабатывания Uсхср и несрабатывания Uсхн фиксатора Ф1 равно: -напряжение срабатывания фикратора

Кср>1,Кн>1 – коэфф надежн на сраб и несраб фиксатора

Для надежности действ ДШ ПТИВ необх: Uo>Uхсрс и U2<Uсхн; КсрКн=U0/U2

Во избежание ложного срабатывания ДШ от разговорных токов вводится замедление на срабатывание его исполнительных эл-тов. Если время замедления на срабатывание tзам будет превышать длительность слога речи tсл, то даже при поступлении на вход резонансного контура (эл фильтра) напряжения разговорного тока, совпадающего по частоте с настройкой контура, ложного срабатывания на ДШ не произойдет

4,3. Применение каналов ТЧ в сетях ОТС. Схемы обр групповых каналов.

Двухпроводные каналы ТЧ – физ. цепи, орг по мет кабелю или возд линии связи, в к. могут вкл устройства разного назначения. Имеет существ недостатки, к ведут к ухудш кач-ва связи.

Четырехпроводные орг приемущ с исп аналоговых сист п-чи. Чтобы осущ множ-во выд группового канала разр аналоговые сист.п-чи: К-24Т и К-3Т, К-60Т. Для обр групп каналов исп также аналог сист п-чи общего назнач. К12+12, К-24,К-60.

В схеме орг группового канала ТЧ с прим систем п-чи СП общего назначения на каждой станции, где требуется подкл. Переговорно-вызывных устройств ПВУ, уст оконечная система п-чи СП, с помощью к выделяются анналы ТЧ. На рис. 2.14 б показан пример орг групп канала ТЧ с прим СП для того же круга ОТС, что и на 2.14 а. Между Сп смежных станций орг линейный тракт. Выделенные на станция системами СП каналы подкл к распределителям направлений Р. Распределители обеспечивают параллельное вкл каналов ТЧ и вызывных устройств ПВУ по четырехпроводной схеме. Разговорные и вызывные сигналы от расп станции РС поступают по каналам ТЧ в распределители Р всех станций и далее в оборудование пром.пунктов. Сигналы от пром. пунктов в каналы ТЧ передаются через распределители Р. Рассм метод орг групп канала треб переприема каналов по ТЧ на каждой станции. С ростом числа станций значит увел затраты на СП, а также ухудшаются х-ки групп канала.

Организация группового канала ТЧ с прим спец СП (2.14 в) предусм установку оборуд оконечных ОК и промежуточных ПК комплектов. В этих комплектах происходит выделение до 12 4хпроводных групповых каналов, в к вкл вызывные устройства ПВУ пром пунктов. В пунктах, где к групп каналу подкл ответвление устанавливается распределитель Р (ст.В). Между смежными комплектами СП обр лин тракты. На таком принципе работают аналог сист п-чи К-24Т и К-60Т, предн для симметричных каб линий. Макс длина ж/д оконечн комплектами системы К-24Т составляет 500км.

На участках сети ОТС, где треб. несколько групповых каналов и длина линий не превышает 20км, исп система передачи К-3Т. На рис. 2.14 в показано прим сист К-2Т на участке В-Д. На обеих станциях уст. аб комплекты. Система К-3Т мб исп на участках с промежут станциями , когда уст один ОК и множество ПК. Чтобы получить групповой канал, разговорный ток из канала передачи в канал приема поступает через шлейф (заворот) оконечной станции. Такая система связи позволяет заметно упростить промежуточную аппаратуру ПК. Однако вследствие последовательного соед каналов, будет увел уровень шумов , что приводит к ограниченной дальности связи.

4,4. Назначение и построение переходных устройств шумозаградителей. Функкц схема ПУ-4 и устройства упр голосом

В пунктах соед 2х и 4х проводных каналов уст. переходные устройства.

Три основных варианта построения групп каналов с переходными устройствами ПУ. 1ый прим еняют при удалении основного группового канала тч от распорядительной станции РС, и групп канал подкл к ней по обходному каналу ТЧ через ПУ. Расп станция и переходное устройство подкл к обходному каналу через систему передачи СП. 2й вариант: характерен для случаев деления групп каналов на участки по экспл или расчетным соображениям (если в канал треб вл более 2х усилит) 3й вар: в случае расположения распорядит станции РС внутри диспетчерского участка.

Принцип действия ПУ на рис. 2.23. В состав ПУ входят распределитель направления Р типа РН-5 и два двухпроводных окончания ДО1 и ДО2.

На входе и выходе 5 можно увидеть уровни +4 и -13дБ, а также -3,5 и +3,5 дБ(для соед 2х переходных устройств)

Двухпроводное окончание содержит устройство управления голосом УУГ, электронные ключи К пер в цепи передачи и Кпр в цени приема, усилители передачи Упер и приема Упр, автоматический регулятор усиления РРУ для усилителя Упр. Нормально ключ К пр открыт, ключ Кпер закрыт и разговорный сигнал из 2хпроводного канала проходит через электронный ключ Кпр на 3 вход распределителя. АРУ обесп на выходе Кпр уровень +4 дБ, для чего усиление Упр должно изменяться от +18 до -1 дБ, если на выходе Упр уровень сигнала будет принимать значение соответственно от -14 до +5,2 дБ. Сигнал с выхода распределителя с ур -13дБ поступает в УУГ, и на его вых появл сигналы постоянного тока, которые закрывают Кпри открывают Кпер

Усиление усилителя Упер дБ не менее 18 дБ, чтобы уровень на вх ДО был +5дБ. Так как на выходе каждого ДО мб обеспечена передача макс допустимого для канала ТЧ уровня сигнала +5дБ, то переходное устройство дает возможность реализовать вкл физич цепей с собств затуханием 19 дБ.

Наличие двух двупровод окончаний позв. вкл два электрически независимых участка группового канала. Эти участки могут содержать двусторонние усилители, устойчивость которых опр только на данном участке, т.к. цепи ОС будут разомкнуты в переходном устройстве. Если участки двухпровод канала ТЧобр на разных типах линий, то эти участки целесообр подкл. через переходные устройства. Применение перех устр-в позв уменьшить число дуплексных усилителей на групповых каналах ОТС.

В устойствах сопр 2х и 4хпровод. каналов прим.устройство упр голосом УУГ, необх для упр направлением передачи речи под действ. Речевых сигналов. В пер устр-ве ПУ при обнаружении речевого сигнала происх изм направления пер. речи.

Устойчивая работа УУГ завис от времени его срабатывания и возвр в исх состояния, а также от степени его защищенности от возд. помех. Защищенность повышается с увел задержки на срабатывание УУГ, однако при этом повыш искажения речевого сигнала вследствие пропадания наальных элементов речи. Время сраб УУГ 10..15мс. Время задержки УУГ на выкл 350мс. Оно опр временными инт мд слогами произн слов.

В УУГ для обнаруж речевого сигнала прим фильтрация огибающей вх сигнала. Исследования показали, что спектр изменения огибающей речевого сигнала ледит в диапазоне 0..25 Гц, а помехи – в диапазоне о..50Гц. Используя эти различия применяются фильтры: Ф-0,2 пропускает составляющие сигнала и помехи свыше 300Гц и задерживает составляющие, лежащие в полосе ниже 200Гц. Такая предв фильтрация помех облегч работу остальных узлов УУГ.

Усилитель –детектор УД усиливает и выделяет огибающие речевого сигнала и помехи. ФНЧ Ф-0,025 выделяет спектр частот ниже 25 Гц, т.е на выходе этого фильтра будет в основном огибающая речевого сигнала, так как огибающая помехи будет ослаблена. В усилителе-детекторе УДО происх усиление сигнала огибающей, егт выпрямление и передача на вход порогового устройства ПРУ. Если на входе ПРУ появл. напряжение Uпру>Uпор, то ПРУ сраб и на вход ключа К подается управляющее напр Uвых.

Для сраб устройства от вызывного сигнала предусм выделитель выз сигнала ВВС. Выз сигнал проходит через Ф-0,2 , УД и через диод VD подается на резистор R и далее на вх ВВС. Резистором R регулируется порог сраб ВВС. В выделителе выз сигнала сигнал усиливается , выпрямл и поступает на вх ПРУ. Сумм время сраб ПРУ и ключа К выбирается 15 мс (след на это время теряется часть приним сигнала)

4,4.Назначение и построение шумозагродителей. Функциональная схема и принцип работы шумозагродителей.

Для частичного предотвращения суммирования шумов в групповых каналах на сети ОТС используют шумозаградители.На рис 2.20 показан пример применения шумозаградителей, которые включаются в ответвления от основного канала ТЧ. Шумозаградители управляют подключением тракта приема канала ответвления к распределителю. На рис. 2.21 показана функциональная схема ШЗ, в которую входят: устройство обнаружения речи(УОР) и два контакта S1 и S2. При отсутствии в канале ответвления разговорных сигналов тракт приема канала ответвления отключен от распределителя. В шумозаградителе тракт приема канала ответвления и вход распределителя нагружены на согласующие резисторы Rн. При появлении в канале ответвления разговорного сигнала УОР обнаруживает его и передает в управляющий сигнал на изменение состояния контактов S1 и S2. Через эти контакты канал ответвления подключается к входу распределителя. Шумозаградители включаются только в каналы ответвлений, чтобы не увеличивать по главному направлению время переключения тракта из режима передачи в режим прима.Если включить несколько ШЗ в основной канал, то при передаче они будут срабатывать последовательно друг за другом и общее время переключения канала будет возрастать пропорционально количеству ШЗ, а это в свою очередь будет вызывать искажение начальных слогов передаваемой речи.