соотношения числа входов, выходов, промежуточных линий, а также от числа вызовов и их продолжительности.
Для схем с любым количеством звеньев, имеющим блокировки, применяется обусловленный способ искания. Поскольку в таких схемах свободность линии на одном звене не означает свободности пути в целом, выбор каждой свободной линии определяется свободностью пути в целом. В случае обусловленного искания поиск путей происходит следующим образом:
−между двумя точками определяются доступные и свободные пути;
−выбирается единственный путь;
−определяются номера свободных линий на каждом звене;
−формируется результат искания.
Процесс определения и выбора свободной линии (абонентской, соединительной, промежуточной) часто называют пробой, а устройство, осуществляющие этот процесс, называется пробным устройством. Кроме того, в связи с блокировкой возникает еще одна проблема доступность и смешивание нагрузки.
Под доступностью понимается число линий, ведущих от входа к искомым выходам. Для уточнения этого понятия рассмотрим возможные варианты поиска от входа к выходу.
Свободное искание, когда ищется любой свободный выход коммутационного поля, с которым необходимо произвести коммутацию. Например, если выделена группа приборов, от которых абонент может получить сигнал «ответ станции» (как это сделано в координатных станциях), то безразлично, какой из этих приборов будет обслуживать соединение.
Групповое искание, когда ведется поиск любого свободного выхода, но в определенной группе. Например, после набора номера определяется станция, к которой пойдет вызов. Поэтому нужно найти те выходы, которые ведут к данной станции, и среди них выбрать любой.
Вынужденное искание, когда ведется поиск промежуточной линии только к одному определенному выходу. Например, между двумя заданными абонентами.
Смешивание это метод обеспечения большой доступности от внутренних линий к направлениям.
Рассмотрим рис. 3.7. При поиске любого свободного выхода двухзвенной схемы доступность для входа коммутатора первого звена при свободном искании равна числу его выходов, т.е. m. При групповом искании доступность зависит от включения линий в выходы звена В. Если все линии направления включены в одну матрицу звена В, то доступность к направлению равна единице (к ним ведет одна линия). При включении линий этого направления в разные матрицы при достаточном их количестве доступность может достигнуть значения m, дальнейшее возрастание этого показателя ограничено числом промежуточных линий.
При вынужденном искании доступность будет самая низкая она равна 1. В связи с этим после концентрации нагрузки схема коммутации должна обеспечить доступ всех абонентских линий к меньшему числу внутристанционных линий. Также должна быть включена схема, увеличивающая доступность внутристанционных линий к межстанционным направлениям. На рис. 3.8 показан пример введения двухзвенной ступени смешивания. Возможно применение схем с числом ступеней до 4-х.
Рис.3.8. Двухзвенная ступень смешивания
Неполнодоступное включение Неполнодоступное включение отличается от полнодоступного
включения тем, что не каждый выход доступен каждому входу. В рассматриваемом примере неполнодоступного включения станционных линий (рис. 3.9) абонентские линии, включенные в каждую из матриц, могут подключаться только к определенной группе станционных линий. Например, абонентские линии, включенные в 0-ю матрицу, могут использовать 1-ю и 2- ю станционную линию, 3-ю линию — совместно с 3-й матрицей, а 4-ю линию совместно с 1-й матрицей. Такое подключение приводит к неравномерному использованию станционных линий. Обычно оно применяется при неравномерной доступности станционных линий. Например, если управляющее устройство выбирает выходы матрицы, начиная с меньшего номера, то последние выходы будут заниматься в последнюю очередь. Вероятность их занятости будет меньше, чем у других выходов, поэтому они могут быть отданы в распоряжение нескольких групп абонентских линий.
Рис.3.9. Неполнодоступное включение станционных линий
Тема 8. Типы управления станциями
Задачи управления станцией можно разделить на три группы:
−обслуживание вызова,
−управление коммутацией,
−эксплуатационного управления.
Вдекадно-шаговых и координатных АТС оборудование станции разделяется на ступени искания – предварительного, группового, линейного
вАТСДШ и абонентского и группового в АТСК. Каждая ступень искания задействуется на определенном этапе обслуживания вызова и имеет коммутационное поле. Коммутационное поле предназначено для соединения устройств, необходимых на данном этапе и организации разговорного тракта. Разговорный тракт в АТС организуется через несколько ступеней искания. Управление коммутационным полем на каждой ступени выполняется независимо от других ступеней искания. Но в АТСДШ и АТСК используются разные принципы управления коммутацией – прямой
(рис.3.10) и обходной (рис.3.11).
Прямой принцип управления характеризуется тем, что коммутационный прибор выполняет функцию коммутации и управления коммутацией. Прибор принимает цифры номера от абонентского терминала и на их основе определяет необходимый выход и устанавливает соединение.
Рис.3.10. Принцип управления по ступеням искания с индивидуальным управляющим устройством на каждый коммутационный прибор (АТСДШ)
Обходной принцип управления характеризуется тем, что функции коммутации и управления коммутацией выполняют разные устройства. Устройство управления определяет активный вход коммутационного прибора, принимает управляющую информацию, на основании которой определяет выход коммутационного прибора и подает управляющие сигналы на коммутационный прибор для соединения входа с выходом. Устройства управления АТСК обмениваются сигнальной информацией с помощью многочастотных кодов по проводам разговорного тракта.
Рис.3.11. Принцип управления по ступеням искания с общим устройством управления на ступень (АТСК)
Управление в декадно-шаговых и координатных АТС реализуется аппаратно. В квазиэлектронных и электронных (цифровых) АТС управление реализуется программно с использованием микропроцессорной техники.
В квазиэлектронных АТС аналоговое коммутационное поле не разбивается на ступени искания и используется для соединения устройств на всех этапах обработки вызова и организации разговорного тракта. В АТС данного типа устройство управления выполняет весь комплекс задач управления. Такой принцип программного управления называется централизованным (рис.3.12).
Рис.3.12. Принцип централизованного управления
В цифровых АТС архитектуры управления можно разделить на три
типа:
−централизованное,
−иерархическое,
−распределенное.
Цифровые АТС с централизованным управлением имеют архитектуру квазиэлектронных АТС, но с цифровым коммутационным полем. Архитектура иерархического управления отличается от централизованного тем, что она предусматривает несколько периферийных устройств управления, которые оказывают помощь центральному устройству управления, беря на себя функции управления отдельными периферийными подсистемами станции (абонентскими модулями, модулями соединительных линий и др.).
Наибольшее распространение получили системы с распределенным управлением. Станция строится по модульному принципу. Каждый модуль предназначен для обслуживания группы внешних источников или для выполнения определенной функции или объединяет и то и другое. Каждый модуль имеет коммутационное поле и локальное микропроцессорное управление (рис 3.13).
Рис.3.13. Общий принцип построения модуля
В единую систему модули могут объединяться одним из следующих способов:
−непосредственное соединение блоков (рис.3.14),
−с применением центрального коммутационного поля (рис.3.15),
−с применением коммутационного поля с самомаршрутизацией
(рис.3.16).
Рис.3.14. Схема станции с непосредственным соединением модулей
Рис.3.15. Схема станции с центральным коммутационным полем
Рис.3.16. Схема станции с самомаршрутизируемым коммутационным полем
Для первого способа характерно соединение модулей линиями связи по принципу каждый с каждым. Во втором способе для установления соединений между модулями используется центральное коммутационное поле со своим устройством управления коммутацией, которое принимает решение о маршруте соединения. В третьем варианте модули взаимодействуют через коммутационное поле, в котором каждый коммутационный элемент на основе управляющей информации самостоятельно принимает решение о маршруте соединения.
Сеть внутристанционной сигнализации между устройствами управления модулей может быть организована как:
−сеть с коммутацией каналов,
−сеть с коммутацией пакетов.
Впервом случае, для передачи сигнализации используется 16 канальный интервал тракта или выделяется время в каждом канальном интервале, а для коммутации каналов центральное коммутационное поле. Во втором случае, организуется отдельная сеть для передачи сигнальных сообщений.
Тема 9. Понятие о системе сигнализации.
При организации соединения оконечные устройства и узлы коммутации обмениваются управляющей информацией.
Обмен информацией, относящейся к установлению, освобождению и другим действиям по управлению соединением называется сигнализацией.
Выделяют 2 вида сигнализации:
−абонентская (пользователь - сеть),
−межстанционная (сетевая).
Абонентская сигнализация была рассмотрена в теме 4. Далее рассмотрим межстанционную сигнализацию.
Системой сигнализации на сети связи называется набор сигналов сигнализации, процедур обмена сигналами и совокупности аппаратнопрограммных средств, необходимых для генерирования, передачи, приема и обработки сигналов.
Сигналы сигнализации условно подразделяют на:
−линейные (взаимодействия),
−регистровые (управления).
Линейные сигналы предназначены для информирования сторон о изменении фазы соединения. Оборудование линейной сигнализации является индивидуальным и закреплено за каждой СЛ.
В направлении установления соединения (в прямом направлении) передаются линейные сигналы:
−Занятие – сигнал о начале установления соединения,
−Отбой А – сигнал об окончании сеанса связи абонентом А,
−Разъединение – сигнал о разрушении соединительного тракта. В обратном направлении передаются:
−Подтверждение занятия – ответный сигнал на Занятие,
−Ответ – сигнал о начале сеанса связи,
−Занятость – сигнал передается в случае занятости абонентской линии или при сбое в процессе установления соединения,
−Отбой Б – сигнал об окончании сеанса связи абонентом Б,
−Блокировка – сигнал о неготовности стороны Б,
−Контроль исходного состояния (Освобождение) – ответный сигнал
на Разъединение.
Регистровые сигналы предназначены для передачи информации, необходимой на определенной фазе соединения.
В прямом направлении передаются регистровые сигналы:
−Номер вызываемого абонента,
−Информация АОН,
−Вид вызова (автоматический, полуавтоматический). В обратном направлении передаются:
−Запрос цифр номера вызываемого абонента,
− Запрос информации АОН.
Разрушение установленного соединения на сетях связи может происходить тремя способами.
Всистеме одностороннего отбоя (calling party controlled) отбой первым абонента А сопровождается разрушением соединительного тракта передачей линейного сигнала Разъединение и ответного линейного сигнала Освобождение. Абоненту Б со своей АТС начинает поступать зуммерный сигнал "Занято" до момента его отбоя.
Отбой первым абонента Б сопровождается передачей абоненту А зуммерного сигнала "Занято" и линейного сигнала Отбой Б с последующим переходом в ожидание от стороны А линейного сигнала Разъединение. Отбой абонента А приводит к снятию сигнала "Занято" и событиям, описанным выше при отбое абонента А.
Система одностороннего отбоя широко применяется на СТС.
Всистеме двустороннего отбоя (called party controlled) отбой первым абонента А сопровождается передачей абоненту Б линейного сигнала Отбой
Аи "Занято" без разрушения соединительного тракта (для определения местонахождения злонамеренного вызова). Отбой абонента Б приводит к передаче линейного сигнала Отбой Б, после чего сторона А разрушает соединительный тракт линейным сигналом Разъединение и снятием "Занято", а сторона Б подтверждает это линейным сигналом Освобождение.
Отбой первым абонента Б приводит к передаче абоненту А линейного сигнала Отбой Б и "Занято" и ожиданию от стороны А линейного сигнала Разъединение.
Такая система отбоя распространена на ГТС.
Всистеме привилегированного отбоя (plug privilege) соединительный тракт разрушается только по инициативе стороны А линейным сигналом Разъединение. Отбой стороны Б с возвратом в разговорное состояние может происходить многократно. Такая система отбоя используется при междугородной связи.
На рис.3.17 приведена диаграмма обмена сигналами. На диаграмме показаны три состояния соединения: исходное состояние, предответное состояние и состояние разговора. Переход из исходного в предответное состояние выполняется после обмена сигналами Занятие и Подтверждение занятия. После передачи номера вызывающего абонента (сигналы Импульс, Пауза, Межцифровой интервал) и получения сигнала Ответ соединение переходит в состояние разговора. Инициатором разрушения соединения является вызывающий абонент, при этом в системе используется двухсторонний отбой.
Рис.3.17. Диаграмма обмена сигналами абонент Б свободен, отбой вызывающего абонента (двухсторонний
отбой)
Межстанционная сигнальная информация передается различными способами, которые можно разделить на три основных класса.
Первый класс – это способы передачи сигналов непосредственно по телефонному каналу (разговорному тракту), называемые иногда «внутриполосными» системами сигнализации. По телефонным каналам (физическим цепям) сигналы могут передаваться постоянным током, токами тональной частоты, индуктивными импульсами и др.
Второй класс – сигнализация по индивидуальному выделенному сигнальному каналу (ВСК). В таких системах для каждого информационного канала организуется выделенный канал сигнализации. Это может быть сигнальный канал в 16-ом канальном интервале ИКМ тракта, выделенный частотный канал вне разговорного спектра канала ТЧ на частоте 3825Гц и др.
Третий класс – это системы общеканальной сигнализации (ОКС). В системах этого класса организуется канал сигнализации, который является общим для некоторого пучка информационных каналов. Сеть сигнализации строится как сеть с коммутацией пакетов.
Тема 10. Понятие о нагрузке и качестве обслуживания. Понятие о расчете числа соединительных устройств, каналов и линий
Нагрузка есть суммарное время обслуживания вызовов за фиксированное время t. Единица измерения нагрузки – часо-занятие.
Например, если среднее число вызовов в час с одного телефона равно 2, а средняя продолжительность разговора составляет 200 сек., то нагрузка составляет 400 сек. в течение часа.
Нагрузка обладает аддитивным свойством
У(t,t+τ)=У(t)+У(t+τ).
Интенсивность нагрузки – нагрузка, обслуженная в течение часа. Единица измерения - часо-занятие/час = Эрланг.
В теории распределения информации часто для краткости интенсивность нагрузки называют нагрузкой.
Для предыдущего примера интенсивность нагрузки будет составлять
400 сек/час = 0.11 Эрл.
Блокировка – событие, состоящее в невозможности обслуживания вызова в момент его поступления. Следствием блокировки является отказ в обслуживании некоторых вызовов, поэтому различают поступающую нагрузку, обслуженную нагрузку и потерянную нагрузку. Блокированные вызовы удаляются из дальнейшего обслуживания (система с явными потерями).
В системе с явными потерями различают потери по времени рt, потери по вызовам рc, потери по нагрузке pу.
Потери по времени числеyно равны доле времени dt, в течение которого появляются блокировки, к общему времени обслуживания Т:
pt=dt/T.
Потери по вызовам численно равны доле заблокированных вызовов с(dt) за время dt к числу поступивших вызовов за общее время обслуживания
T:
pc=c(dt)/c(T) |
|
|
(3.1). |
Потери по нагрузке численно равны отношению потерянной нагрузки к |
|||
поступившей: |
|
|
|
py=y(dt)/y(T). |
функционирования |
системы |
распределения |
Эффективность |
|||
информации оценивается ее пропускной способностью, под которой понимается нагрузка, обслуженная с заданным качеством (потерями).
Качество обслуживания телефонных вызовов определяется вероятностью потерь или отказов в обслуживании из-за отсутствия свободных и доступных коммутационных приборов и каналов. Фактические (реальные) потери определяются по формуле 3.1.
В зависимости от типа сети приняты различные нормы потерь. Для ГТС суммарные потери (от абонента до абонента) не должны превышать 2- 2.5%. На СТС потери для межстанционных соединений не должны превышать 10-30% при емкости АТС N<50 номеров, 1-2% – при емкости