11.4. Коммутационная система si 2000

Телефонная станция SI 2000 - это современная цифровая автоматическая многомодульная система с распределенным управлением и интегрированными услугами. Она относится к поколению коммутационных систем типа ISDN (Integrated Services Digital Network - цифровая сеть интегрированного обслуживания). Система предназначена для внедрения в телефонную сеть общего пользования и ведомственные сети и может быть включена в аналоговое, цифровое или смешанное окружение. Станции системы SI 2000 обеспечивают все основные телефонные функции (местные, входящие, исходящие и тран­зитные соединения), а также большое количество дополнительных услуг. В технической концепции системы SI 2000 основным принципом является модульное построение аппаратной части и программного обеспечения. Это позволяет гибко наращивать и изменять технические и функциональные возможности системы в соответствии с современной технологией.

Функциональная архитектура семейства SI 2000 в полной мере отражает современные тенденции развития цифровых систем коммутации и построения сетей связи. Она полностью удовлетворяет рекомендациям МСЭ-Т Q.511 и Q.512 и базируется на концепции универсального интерфейса для оборудования сети доступа. Архитектурное разделе­ние узла коммутации (SN Switch Node) и узлов сети доступа (AN -Access Node) различного функционального назначения позволяет наиболее гибко внедрять новые перспективные услуги электросвязи и современные технологии абонентского доступа.

Для соответствия изменяющимся сетевым требованиям и условиям применения необходима независимая от услуг архитектура сети, которая сможет объединить различные типы проводных и беспроводных технологий доступа, технологий передачи по медным (парным и коаксиальным) кабелям, волоконно-оптическим кабелям и радиосвязи, а также может конфигурироваться и обслуживаться единой системой управления.

Предлагаемое СП «МОНИС» структурное построение комбинированного узла системы SI 2000 представлено на рис. 11.13.

Сеть доступа обслуживает различные типы интерфейсов пользователь-сеть (с предоставлением коммутируемых и некоммутируемых соединений, узкополосных и широкополосных услуг связи). Она объединяет информационные потоки в транспортном механизме SNI (Е1, STM-1, ATM) и предоставляет их в коммутируемую сеть. Компьютер­ная сеть предоставляет пользователю расширенные услуги, реализуя функции обработки голосовых запросов, центров обслуживания вызовов, расчетов с абонентами и т.д. Все эти сети управляются посредством общего интерфейса MNI сетью управления телекоммуникациями.

Для построения коммутационных систем малой и средней ёмкости в функцио­нальней архитектуре семейства SI 2000 предусмотрено применение узла коммутации и доступа (SAN Switch and Access Node), сочетающего функции оборудования сети доступа и коммутируемой сети на базе одного аппаратного модуля. Использование стандартного интерфейса V5.2 для подключения каналов сети доступа к узлу коммутации дает возможность производить централизованное управление абонентскими данными как для оборудования, входящего и интегрированного в семейство SI 2000, так и для оборудования узлов сети доступа сторонних поставщиков, поддерживающего интерфейсы V5.1 или V5.2.

Опережающее развитие типологий беспроводного и широкополосного доступа в сочетании с таким подходом определяет высокий технический уровень предлагаемых СП МОНИС сетевых решений. Использование стандартных интерфейсов также облегчает локализацию продукта и позволяет предлагать на рынке узлы сети доступа семейства SI 2000 в качестве самостоятельных продуктов для расширения ёмкости существующих систем коммутации. Оба эти фактора дают возможность оператору сети связи находить оптимальные ценовые решения при создании новых, а также при модернизации и расширении существующих сетей связи. В оборудование SI 2000 интегрированию семейство электропитающих установок MPS (Modular Power Supply) различной мощности. Такое сочетание даёт возможность посредственного управления первичными источниками электропитания для обслуживающего персонала коммутационных станции. Это особенно важно для необслуживаемых коммутационных систем малой и средней емкости, для которых вопросы управления ЭПУ всегда были камнем преткновения Наличие централизованной системы технической эксплуатации позволяет управлять всеми узлами семейства SI 2000 из единого центра, что обеспечивает значительную экономию эксплуатационных расходов оператора сети связи. Узел управления (MN Management Node) позволяет проводить конфигурацию оборудования, мониторинг аварийных ситуаций, выполнять необходимые измерения параметров качества обслуживания и нагрузки. Современный диалоговый интерфейс пользователя на базе программных средств Windows NT облегчает оператору управление сетевыми элементами.

Второй важнейшей функцией узла управления является хранение и обработка станционных данных. Эти данные включают как контрольные копии загрузочного кода и базы полупостоянных станционные данных, так и данные статистики, системного журнала, тарификационные данные и т.п.

Использование стандартных операционной системы, средств обеспечения надежности, протоколов обмена информацией и других программных подсистем в программном обеспечении узла управления позволяет полностью использовать плоды компьютерной революции двух прошедших десятилетий. Наличие программного интерфейса, удовлетворяющего архитектуре и спецификациям CORBA (Common Object Request Broker Architecture) обеспечивает дальнейшую интеграцию узла управления в автоматизированную систему управления оператора сети связи (OSS Operating Support System). Другой важный аспект интеграции компьютерных систем в оборудование телекоммуникаций нашел своё отражение в появлении в семействе SI 2000 компьютерных узлов предоставления услуг (SVN Service Node), реализующих функции центров обработки вызовов, справочных систем, серверов доступа к ресурсам сетей передачи данных и другие приложения. Концепция компьютерной телефонии (CTI - Computer Telephony Integration), поддерживаемая такими организациями по стандартизации электросвязи как ISO, ITU-T, ETSI, ЕСМА и ANSI является в настоящее время одним из главных направлений разви­тия семейства SI 2000. Функциональная архитектура семейства SI 2000 представлена на рис. 11.14. Семейство SI 2000 обеспечивает построение коммутационного оборудования ёмкостью: до 40000 абонентских линий (В-каналов); до 7200 цифровых или аналоговых соединительных линий (каналов); до 60 сигнальных каналов системы сигнализации ОКС №7.

Расширение абонентской емкости и увеличение количества соединительных линий производится с помощью добавления типовых съемных блоков или модулей.

Система обеспечивает возможность включения абонентских линий базового доступа (BRA) и аналоговых абонентских линий в любых пропорциях в пределах суммарной абонентской емкости и производительности.

Система также позволяет включать на уровне узла сети доступа абонентские линии стандарта хDSL и обслуживать абонентов WLL в стандарте CDMA. Обеспечена возможность включения абонентских линий доступа на первичной скорости (PRА), обслуживаемых системой сигнализации DSS1, пучков, соединительных линии, обслуживаемых системой сигнализации ОКС №7 и QSIG (на ведомственной сети), а пучков соединительных линий, обслуживаемых другими, традиционными для сетей Украины и стран СНГ, системами межстанционной телефонной сигнализации в любых пропорциях в пределах суммарной канальной емкости и производительности.

В системе SI 2000 реализована функция наблюдения (LM Legal monitoring), иначе называемая «СОРМ». В составе семейства SI 2000 поставляется как станционная часть, так и пульт управления.

Система SI 2000 состоит из нескольких узлов, каждый из которых выполняет свои функции. Некоторые из узлов являются полностью независимыми и могут работать в качестве автономных блоков. Каждый узел имеет модульные аппаратные средства или программное обеспечение, что далее выражается в модульности и гибкости всей системы. В состав системы входит пять узлов и одна самостоятельная система бесперебойного электропитания. К узлам относится: узел коммутации, узел доступа, комбинированный узел коммутации и доступа, узел CTI и узел управления.

Узел коммутации MСА. Используемый в качестве главного коммутационного механизма для многомодульной системы он отличается исключительно мощными главными контроллерами обработки и коммуникации в дополнение к основной коммутационной матрице.

К этому узлу может подключаться до 240 Е1-интерфейсов 2 Мбит/с, создающих теоретическую емкость, составляющую до 7200 каналов (если он работает в качестве чисто транзитного сетевого оборудования) и свыше 40000 точек подключения абонентов, если он работает в качестве стандартной АТС.

Узел доступа МLC. Этот модуль имеет до 1000 портов, реализованных в 22 периферийных слотах и 16 интерфейсах 2 Мбит/с. Все эти порты могут свободно использоваться для подключения аналоговых соединительных линий различных типов, аналоговых абонентских ТА (двухпроводное подключение, а/b), абонентских линий типа EuroISDN на основном (BRA) и первичном (PRA) доступах и/или соединительных линий.

Любой PRA может быть подключен как к узлу коммутации, так и к узлу AN для оконечного устройства пользователя или подсистемы (например, УАТС, секретарского комплекса или аппаратуры передачи данных). Любой BRA может быть запрограммирован для использования оконечным устройством или подсистемой.

Реализованная всего шестью различными типами съемных блоков система имеет 15 аппаратных интерфейсов, обеспечивающих работу свыше 30 протоколов сигнализации. Плата интерфейса S обеспечивает подключение 16 стандартных 4-проводных S-интерфейсов типа ЦСИО.

Плата интерфейса U обеспечивает подключение 16 стандартных 2-проводных портов Uk типа ЦСИО с эхо компенсатором.

Плата интерфейса Е&М или подобного Е&М обеспечивает подключение 8 интерфейсов аналоговых соединительных линий, которые могут быть настроены для использования в качестве разнообразных аналоговых СЛ.

Плата интерфейса, а/b обеспечивает подключение 32 а/b-интерфейсов аналоговых абонентов.

Узел доступа обеспечивает подключение 16 интерфейсов 2Мбит/с в дополнение к тем интерфейсам, которые реализованы в 22 периферийных слотах.

Узел СТI. Этот узел обеспечивает соединение между SI 2000 и сетями компьютерно-информационных ресурсов для синхронизации их работы.

Базируясь на стандартах ЕСМА CSTA, этот узел объединяет SI 2000 с ее компьютерной инфраструктурой в одно целое. На основе этой интеграции могут быть реализованы такие передовые возможности, как центры обслуживания вызовов (Call centres), системы речевой почты, ACD, АРМТ, IVR и другие подобные системы.

Узел управления MN. Базируемый на промышленных стандартах этот узел вместе с ядром системы и прикладным программным обеспечением самой станции представляет собой надежную, мощную и гибкую систему управления сетью, которая может создаваться также в соответствии с требованиями заказчика.

Этот узел, в основе которого лежит операционная система Microsoft Windows NT, отличает необыкновенная легкость эксплуатации и системы обучения.

С точки зрения безопасности и стабильности он использует возможности системы Windows NT, а также поддержку собственного SNMP систем SI 2000.

Благодаря тому, что он основывается на промышленных стандартах и передовых решениях (например, OpenView), оператор имеет полный контроль над сетью.

Особенностью аппаратной платформы коммуникационных узлов семейства SI 2000 является многофункциональность отдельных модулей. В сочетании с гибкостью функциональной архитектуры такой подход позволяет создавать на базе одних и тех же аппаратных модулей различные сетевые конфигурации, а также изменять сетевые функции системы коммутации без замены аппаратного обеспечения. Это достигается путём перезагрузки полупостоянных станционных данных и части программного кода посредством узла управления (MN).

Аппаратная платформа коммутационных узлов семейства SI 2000 включает следующие основные модули:

• MCA (Module Central type А).Этот модуль является ядром коммутационной системы SI 2000. На его базе реализуются узлы коммутации для станций большой и средней ёмкости. Данный модуль также может использоваться для построения небольших и средних транзитных коммутационных узлов различного функционального назначения;

• MLC (Module Line type С). Этот модуль используется для построения широкополосных, узкополосных и комбинированных узлов сети доступа с применением технологий SDSL и ATM, а также для построения коммутационных станций малой ёмкости в качестве узла коммутации и доступа (SAN). Он может обслуживать как аналоговые абонентские линии, так и абонентские линии базового доступа и доступа на первичной скорости ЦСИС (Цифровых Сетей с Интеграцией Служб). В настоящее время выпускаются линейные модули версии С.

Центральный модуль (Central Module MCA), аппаратное обеспечение узла SN

Центральный модуль МСА предоставляет аппаратную платформу для больших коммутационных узлов SN. МСА включает в себя дублированную (по соображениям надежности) управляющую группу (Control Group - CG) - CG-A, CG-B и до 16 модулей подключения ИКМ трактов (ТРС), каждый из которых обслуживает 16 трактов Е1. Каждая управляющая группа (CG) содержит управляющий блок (ССА) и процессор (CVС). Один из моду­лей ТРС определяется как резервный по соображениям надежности.

Модули цифровых соединительных линий будут расширены для подключения оптического кабеля и поддержки новых технологий передачи по медному кабелю.

Управляющий блок (CСА) включает в себя контроллер центрального модуля и неблокируемую коммутационную матрицу емкостью до 16К каналов, масштабируемую с шагом 4 К, канал синхронизации и 16 линий последовательного высокоскоростного интерфейса HSL для связи с модулями ТРС.

Центральный модуль SI 2000 имеет два процессорных модуля (CV) реализующих функции центрального управления. CV представляет собой высококачественный промышленный управляющий процессор (OEM поставка).

Модуль ТРС предназначен для обслуживания 16 трактов ИКМ (16 % Е1 - G.703). Переключающая матрица (включающая модули RPA и RPC) позволяет резервному модулю ТРС перехватить обслуживание всех 16 трактов Е1 аварийного модуля ТРС и с сохранением параметров их конфигурации и текущего состояния.

Переключение может быть также выполнено по команде оператора, что позволяет проводить тесты трактов Е1. Каждый модуль ТРС производит предварительную обработку сигнализации. Все сигнализации, которые обрабатывает модуль ТРС, описаны в разделе интерфейсы.

Структурная схема центрального модуля версии А (МСА) приведена на рис. 11.15. CСА-A и CСА-B - управляющие блоки; HSL- высокоскоростная последовательная шина; TPC- модуль обслуживания трактов ИКМ; RPA, RPC - модули подключения трактов ИКМ.

Линейный модуль (Line Module ML), аппаратное обеспечение узлов SAN, AN-NB и AN-BB.

Модуль MLС включает в себя:

• контроллер линейного модуля (CLС), состоящий из процессорного модуля, сигнального процессора CDВ и модуля подключения трактов ИКМ-ТРЕ;

• блок электропитания линейного модуля (PLС), включающий источник питания и генератор вызывного сигнала с блоком тестирования линий (KLВ);

• периферийные модули для подключения абонентских линий и аналоговых соединительных линий.

Весь модуль MLС управляется при помощи опционально дублируемого контроллера линейного модуля (CLС), который обслуживает посредством расширяемых модулей ТРЕ до 16 трактов Е1 (до 32 в случае дублирования CLС), соединения с установленными периферийными модулями, коммутационное поле емкостью до 4k входящих и 2k исходя­щих каналов И КМ генерирует тональные сигналы, а также осуществляет обработку сигнализации.

Контроллер линейного модуля CL совместно с модулем SG предоставляет услуги доставки ATM (AAL1 и AAL5) для двух портов STM-1. Блок электропитания линейного модуля (PLС) генерирует и распределяет все необходимые напряжения электропитания, вызывные токи, а также сигналы тарифных импульсов. Он позволяет проводить комплекс­ное тестирование абонентских линий и телефонных аппаратов посредством блока тестирования линий KLВ.

Линейный модуль MLС включает следующие типы периферийных модулей:

• SAС (32 аналоговые абонентские линии);

• SBС (16 цифровых абонентских линий с поддержкой интерфейсов U_k0 или S₀ ЦСИО);

• ТА (8 универсальных аналоговых соединительных линий с одночастотной, двухчастотной сигнализацией или сигнализацией Е&М).

• MLС может включать до 22 периферийных модулей и допускает любые комбинации модулей SAС, SBС и ТА (до 20 в случае дублирования CLС).

Структурная схема линейного модуля версии С (MLC) приведена на рис. 11.16.

Платформа MN. Платформой MN является персональный компьютер, по конфигурации отвечающий требованиям узла управления (MN) для администрирования заданного числа абонентов и сетевых элементов.

Наибольшей конфигурацией является многопроцессорный сервер Windows NT для управления большим количеством абонентов и коммутационных станций с высоким требуемым коэффициентом готовности. Однопроцессорный NT сервер используется для управления одной или несколькими коммутационными станциями и узлами сети доступа со сравнительно небольшой совокупной абонентской емкостью.

Рабочая станция Windows NT используется как клиент MN для любой из упомянутых выше конфигураций сервера. Наименьшей конфигурацией модуля MN является портативный компьютер типа «notebook», использующий программное обеспечение портативного терминала управления (МТ), в котором одновременно работают задачи сервера и клиента программного обеспечения MN.

Модульная ЭПУ (Modular Power-Supply MPS). Семейство MPS разработано для обеспечения бесперебойного электропитания с напряжением 48В или 60В и максимальным током 50А (MPS 50), 140А (MPS 150) и 560 (MPS 500). MPS преобразует напряжение сети переменного тока в напряжение, требуемое для питания модулей системы SI 2000 и необходимое для поддержания аккумуляторных батарей, на которые передается обслуживание нагрузки при нарушениях в сети переменного тока.

Основными характеристиками MPS являются:

• регулируемое выходное напряжение и температурная компенсация, удаленное управление и обслуживание посредством узла управления семейства SI 2000 (MN);

• хранение системного журнала MPS с данными изменений конфигурации и сетевого окружения;

• активное разделение нагрузки; защита батарей нагрузки;

• модульная структура;

• простая инсталляция;

• высокая эффективность.

Общими характеристиками используемых аппаратных средств являются:

• новейшая технология на основе схем сверхвысокой интеграции, а также схем FPGA (Field Programmable Gate Array - программируемая пользователем вентильная матрица);

• механическая конструкция согласно стандарту ETSI;

• небольшое количество разнотипных съемных блоков.

Механическая конструкция оборудования. Оборудование системы SI 2000 размещается в стативах, выполненных в соответствии со стандартом ETS 300 119. Разработаны два типа стативов, размеры которых приведены в таблице 11.2.