Проектирование систем коммутации. Учебное пособие по курсу «Сети связи и системы коммутации»

линий обеспечивает подключение к станции цифровых АЛ сети ISDN с помощью базового доступа 2B+D [7]. К функциям МЦАЛ относятся: временное разделение каналов B и D; преобразование двоичного кода в четверичный линейный код 2B1Q [2]; преобразование двухпроводного тракта в четырехпроводной; объединение нескольких D каналов в один поток со скоростью 2048 кбит/с. Линейный блок образует интерфейс между аналоговым и цифровым окружением станции и цифровым коммутационным полем. Этот блок используется для включения в станцию соединительных линий (СЛ) различных типов и линий доступа ISDN на первичной скорости посредством МЦСЛ. Модуль цифровых соединительных линий необходим для подключения к станции цифровых СЛ и линий ISDN первичного доступа. Блок линейной сигнализации является блоком сигнализации по выделенному сигнальному каналу. Этот блок предназначен для приема и передачи всех линейных сигналов. Блок многочастотной сигнализации служит для приема регистровых сигналов многочастотной сигнализации. Модуль акустических сигналов передает акустические сигналы абонентам с помощью цифрового генератора тональных сигналов, включаемого в цифровое коммутационное поле (ЦКП) через выделенную ИКМ-линию.

Цифровое коммутационное поле выполняет функции коммутации соединений следующих видов: коммутация разговорных соединений в цифровом виде; коммутация межпроцессорных соединений; коммутация тональных сигналов. Система управления предназначена для управления всеми процессами обслуживания вызовов. Управляющее устройство общеканальной сигнализации ОКС-7 предназначено для управления сетью сигнализации по общему каналу сигнализации и оборудовано специальным управляющим устройством, которое выполняет роль транзитного узла или оконечного пункта сигнального трафика. Генератор тактовых импульсов необходим для выработки сетки частот для синхронизации работы всех блоков станции.

11

1.2.2.Структурная схема и особенности ЦАТС С-12

Внастоящее время в сетях связи используются следующие ЦАТС: С-12, EWSD, AXE-10, 5 ESS, DX-200, Протон-ССС, МТ-20/25

идругие [4]. Структурная схема цифрового коммутационного поля ЦАТС типа С-12 приведена на рисунке 1.2.

Рис. 1.2. Структурная схема цифрового коммутационного поля С- 12

Рассматриваемая система состоит из ЦКП и включаемых в него терминальных модулей (ТМ). Различают модули аналоговых абонентских линий (МАЛ), модули цифровых соединительных линий (МЦЛ), модули многочастотных приемопередатчиков (МЧПП) и другие [11]. Каждый ТМ включается в ЦКП с помощью двух дублирующих друг друга линий ИКМ (32 канала по 16 бит со скоростью передачи 4096 кбит/с). Сообщения пользователей

12

передаются в 30-канальных интервалах (КИ) [2]. ЦКП состоит из отдельных цифровых коммутаторов ЦК, в которые включаются 16 линий ИКМ. ЦК выполняет функции пространственно-временного коммутатора, способного коммутировать 32 16 512 КИ . ЦКП содержит однозвенную ступень доступа СД и ступень группового искания ГИ, имеющую до трех звеньев. Группа из восьми ЦК образует коммутационный блок (КБ). ЦКП реализует в прямом направлении свободное искание, а в обратном – групповое искание. Ступень ГИ образуется из равноправных плоскостей, их может быть до четырех. Число плоскостей определяется обслуживаемой нагрузкой [11].

1.2.3.Структурная схема и особенности ЦАТС DX-200

DX-200 является полностью цифровой системой АТС. Она подходит для большинства применений в телефонной сети. Базовая емкость станции составляет до 37000 абонентских линий и 256 трактов Е1 при пропускной способности 250000 вызовов в ЧНН. В случае превышения предельного уровня нагрузки срабатывает система защиты, сглаживающая пики нагрузки путем временного ограничения потока вызовов от абонентов. Система DX-200 может обслуживать от 60 до 40000 абонентов. Количество соединительных линий - от 30 до 6000 [1]. Система DX-200 состоит из четырех функционально самостоятельных блоков:

•абонентский комплект;

•блок подключения соединительных линий;

•обработка вызовов;

•техническая эксплуатация.

Структурная схема станции DХ-200 версии R5 (рисунок 1.3) может быть разделена на 3 основные части:

13

Рис. 1.3. Структурная схема цифрового коммутационного поля

DX-200

1)линейное оборудование, состоящее из устройств сопряжения абонентских и соединительных линий со станцией;

2)управляющее оборудование, состоящее из сети блоков микрокомпьютеров, соединенных шиной сообщений;

3)коммутационное оборудование, состоящее из групповой ступени коммутации GSW.

Блоки, участвующие в установлении соединения: SUВ — абонентский модуль; СLS — блок синхронизации; ЕТ — оконечный станционный комплект; SSU — блок абонентской сигнализации; ССS — блок сигнализации по общему каналу; М — маркер; МFS — блок многочастотной сигнализации; CM — блок центрального ЗУ; CHU — блок учета стоимости; STU — блок статистики; GSW —

14

групповое коммутационное поле; PAU — блок системного доступа; LSU — блок линейной сигнализации; CCM — блок управления сигнализацией по общему каналу; ОМ — блок технической эксплуатации; DСU — блок передачи данных.

Система DX-200 отличается модульной конструкцией. Система управления является четкой по своей структуре, функционально и иерархически распределенной и основывается на использовании стандартных процессоров. АТС DX-200 можно использовать в качестве оконечной станции, АТС для чисто транзитной связи или в качестве комбинированной оконечной и транзитной АТС.

Система DX-200 предлагает широкий набор услуг для разных категорий абонентов. Каждый абонент группируется по типу, по предъявляемым ограничениям, а также по предоставляемым ему услугам.

В систему DX-200 могут быть включены разные типы абонентов, а именно:

абоненты квартирного сектора;

абоненты учреждений и предприятий;

таксофоны местной связи;

таксофоны междугородной связи и районные переговорные пункты.

Абоненту могут быть предоставлены следующие виды услуг:

сокращенный набор номера;

соединение без набора номера (прямая связь);

временный запрет входящей связи;

временный запрет входящей и исходящей связи;

серийное включение;

переадресация;

переадресация в случае занятости вызываемого

абонента.

Преимущества DX-200 заключаются в следующем:

высокая надежность станции;

15

все коммутационные блоки дублированы;

блоки и регистры рассчитываются по формуле N+1;

удобство в техническом обслуживании;

хорошая диагностика;

управление работой станции осуществляется с помощью диалогового языка MML «man-machine language».

1.2.4.Структурная схема и особенности ЦАТС EWSD

Цифровая система коммутации EWSD версии V.15 сертифицирована для использования на Единой сети электросвязи (ЕСЭ РФ) на международных, междугородных, городских, ведомственных телефонных сетях и на сетях подвижной телефонной связи. На местных телефонных сетях система EWSD может использоваться как опорная станция (ОПС) и опорно-транзитная станция (ОПТС), к которой можно подключить до 600 тысяч абонентских линий (АЛ). К транзитным узлам коммутации EWSD может быть подключено до 240 тысяч входящих, исходящих или двунаправленных соединительных линий (СЛ). Цифровая система коммутации EWSD версии V.15 может использоваться и как узел межсетевого взаимодействия. В EWSD реализованы все необходимые для этого функции, такие как сигнализация для международной связи, эхокомпенсация для межконтинентальных и спутниковых соединений, а также функции взаиморасчетов между администрациями сетей связи разных стран. Система EWSD может быть использована также в качестве [5]: коммутационного центра подвижной связи (MSC) в сотовых сетях, обеспечивая реализацию всех специфических для мобильной связи функций, необходимых для работы сети подвижной связи 2G/3G; узла коммутации услуг (SSP) в интеллектуальных сетях (IN); - автономного транзитного пункта сигнализации ОКС-7 (STP).

Архитектура системы EWSD включает в себя программное обеспечение и аппаратные средства. Аппаратные средства системы

16

EWSD подразделяются на следующие 5 подсистем: доступа, коммутации, сигнализации, администрирования и управления.

Подсистема доступа служит для подключения цифровых и аналоговых абонентских и цифровых соединительных линий к коммутационному полю. К подсистеме доступа относятся выносные блоки управления (RCU), удаленный коммутационный блок (RSU), который подключается к ОПС через центральный коммутатор временных интервалов (HTI), локальные абонентские блоки (DLU), линейные группы (LTG).

Кподсистеме коммутации относится цифровое коммутационное поле SN. Коммутационное поле соединяет различные подсистемы EWSD. Оно обеспечивает полнодоступность всех подсистем. Главная задача коммутационного поля состоит в подключении пользовательских и межпроцессорных соединений между линейными группами LTG. Каждое соединение для надежности одновременно подключается через обе половины (плоскости) коммутационного поля. Кроме того, коммутационное поле SN коммутирует полупостоянные межпроцессорные соединения между групповыми процессорами GP в линейных группах LTG, а также между групповыми процессорами GP и буфером сообщений MB.

Кподсистеме управления относятся координационный процессор CP, буфер сообщений MB и центральный генератор тактовой частоты CCG. Координационный процессор СР113 представляет собой мультипроцессор, емкость которого наращивается ступенями, благодаря чему он может обеспечить управление работой станции любой емкости с соответствующей производительностью. Буфер сообщений (МВ) служит для организации внутреннего обмена информацией между подсистемами EWSD в пределах одной станции. Центральный генератор тактовой частоты (CCG) предназначен для обеспечения синхронизации оборудования станции.

Подсистема сигнализации по общему каналу (ОКС-7)

оборудована специальным управляющим устройством сети

17

сигнализации по общему каналу CCNC или сетевым контроллером системы сигнализации SSNC. К CCNC можно подключить до 254 звеньев сигнализации. К SSNC можно подключить до 1500 звеньев ОКС-7.

Подсистема администрирования служит для выполнения административных функций, а также выполняет административное управление тарифами и состоит из программных модулей NetManager. Аппаратная часть подсистемы администрирования состоит из локальных и удаленных терминалов NetManager, подключенных к дисплею состояний сетевого узла, состоящего из двух блоков: контроллера системной панели (CYPС) и дисплея состояний системы (CYPD). Программное обеспечение имеет модульную структуру. Один или несколько программных модулей объединяются в подсистемы программного обеспечения. Операционная система EWSD состоит из прикладных программ и пользовательских программ. Прикладные программы приближены к аппаратным средствам и обычно являются одинаковыми для всех коммутационных станций. Пользовательские программы зависят от конкретного применения станции на сети и варьируются в зависимости от конфигурации станции.

Коммутационное поле SN(B) на 504 LTG (LTG – Line Trunk Group –линейныe группы) состоит из двух плоскостей: 0-й и 1-й (рисунок 1.4). Каждая плоскость на ступени временной коммутации содержит восемь коммутационных групп TSG (TSG - Time Stage Groupкоммутационная группа ступени временной коммутации): 0.1

– 0.7 и 1.1 – 1.7. Каждая коммутационная группа содержит по восемь модулей временной коммутации (TSM – Time Stage Module - модуль временных коммутаторов) TSMB0 – TSMB7 и по четыре интерфейсных модуля LISB0 – LISB3. В каждый TSMB включено по 8 линейных групп LTGN, всего 63 LTGN, 0-й порт используется для подключения к буферу сообщений MBU:LTG. Модули TSMB и LISB соединены друг с другом по перекрестной схеме «kross-over».

18

Рис. 1.4. Структурная схема цифрового коммутационного поля

EWSD

Каждая плоскость на ступени пространственной коммутации содержит четыре коммутационных группы SSG (SSG - Space Stage Group – коммутационная группа ступени пространственной коммутации): 0.1 – 0.3 и 1.1 – 1.3. Каждая коммутационная группа содержит по восемь модулей пространственной коммутации (SSM – Space Stage Module - модуль пространственной коммутации) SSM8B: SSM8B0 – SSM8B7 и по два модуля пространственной коммутации

SSM16B: SSM16B0 и SSM16B1. В каждый модуль SSM8B включено по 8 внутренних ИКМ-линий для связи с модулями LISB и по 8 внутренних ИКМ-линий для связи с модулями SSM16B со скоростью 8,192 Мбит/с. Каждая коммутационная группа содержит свое управляющее устройство SGCB.

19

1.2.5. Структурная схема и особенности ЦАТС AXE-10

Система АХЕ-10 является набором заданных функций, заложенных в функциональных блоках. Станция АХЕ является сочетанием систем APT и APZ (рис. 1.5). Каждая подсистема или функциональный блок состоит из программных и аппаратных средств или только программных средств. Сочетание блоков создает подсистемы, которые в свою очередь образуют систему коммутации APT и систему управления APZ.

Рис. 1.5. Общая схема ЦАТС АХЕ-10

Система АХЕ-10 включает в себя функциональные модули на пяти иерархических уровнях:

1)системный уровень (уровень 1) АХЕ-10 образует наивысший уровень системы;

2)системный уровень (уровень 2) АХЕ-10 разделяется на систему коммутации APT и систему управления APZ;

3)уровень подсистемы (уровень 3) APT и APZ разделяется на ряд подсистем, обеспечивающих выполнение телефонных функций и функций управления;

4)уровень функциональных блоков (уровень 4): функции, присвоенные соответствующей подсистеме, разделяются по индивидуальным функциональным блокам. Каждый функциональный блок представляет собой определенное целое, имеющее собственные данные и стандартизированные сигналы для взаимодействия с другими блоками. Каждый интерфейс реагирует только на определенные, специальные сигналы - набор

20