1. Аналитический обзор
1.1. Система сигнализации и обслуживания аппаратуры икм
Для систем связи, организованных на базе ИКМ, разработана и эксплуатируется с 1985 года система сигнализации и обслуживания. Основным блоком системы является блок УСО-01(02) (УСО - унифицированное сервисное оборудование). В дополнение к нему может использоваться блок ТСО-11 (оборудование телеконтроля и служебной связи).
Система сигнализации и обслуживания позволяет взаимодействовать со 99 блоками аппаратуры ИКМ-30-4 и обеспечивает [2]:
- цифровую индикацию сигнальной информации;
- контроль исправности оборудования, локализацию неисправностей и отображение аварийных ситуаций;
- контроль установления соединений по соединительным линиям;
- возможность определения телефонной нагрузки;
- управление блокировкой и разблокировкой соединительных линий;
- организацию и управление каналами служебной связи;
- управление системой телеконтроля;
- измерение достоверности линейных сигналов электросвязи;
- передачу всей аварийно-контрольной информации через дополнительное оборудование в центр технического обслуживания (ЦТО);
- прием управляющих команд от ЦТО и их выполнение.
УСО осуществляет контроль коэффициента ошибок в сигнале на выходе РС и отображает его по следующим градациям: 10-5, 10-6, 10-7, 10-8, сбой, отсутствие сигнала, а также измеряет число ошибок за произвольный промежуток времени.
В системе применена шинная организация обмена информацией с блоками аппаратуры ИКМ с временным уплотнением шин. Взаимодействуя по данным шинам, УСО опрашивает состояние всех блоков, и позволяет, в случае неисправности, определить и отобразить на индикаторе место неисправной платы блока. Часть шин задействована на контроль напряжения питания оборудования и анализ сигналов аварий, вырабатываемых в блоках аппаратуры ИКМ. Часть обеспечивает получение информации от оборудования линейного тракта (ОЛТ) об ошибках в принимаемом сигнале электросвязи.
Обмен информацией между блоком УСО-01 и контролируемым оборудованием осуществляется следующим образом.
Данные от блока УСО-01 (сигналы запроса и управления) передаются в синхронном режиме по двум шинам со скоростью 128 Кбит/с. Формат сигнала представлен на рис. 1.1.
Рис. 1.1 Формат сигнала на стыке 128 Кбит/с.
«Номер» - код набранного с тестатуры номера. Биты Р0-Р3 передают младшую цифру, Р4-Р7 - старшую.
«Команда» - код передаваемой команды, если МК=1, либо, если МК=0 - код номера запроса.
МК - метка команды;
Е2 - бит формирования четной суммы единиц в байтах 2 и 3;
Е3 - бит формирования нечетной суммы единиц по байтам 1,2 и 3.
«Адрес» - код адреса блока.
По каждому адресу может быть передано до 16-ти запросов или команд, обозначаемых от Z00 до Z15. Информация «Номер» , передаваемая в байте 1, совместно с командой в байте 2, имеет смысл операнда команды.
Ответы блоков аппаратуры ИКМ к блоку УСО-01 передаются пакетами по 4 байта в синхронном режиме по двум шинам со скоростью 64 Кбит/с с использованием квазитроичного кода. Ответы о выполнении команд передаются в ответах на те запросы, номера которых совпадают с кодом команды. Например, ответ о включении НЧ служебной связи (команда 06) передается в ответе на запрос Z06.
Блок УСО-01 автоматически опрашивает все подключенные к нему блоки, посылая в каждый блок запрос Z00, т.е. находится в основном режиме - режиме обзора. За один цикл обзора (от адреса 01 до 99) только по одному адресу, в случае появления на нем аварийной ситуации, посылаются все запросы (Z01- Z14). Этим ускоряется обработка аварийной информации и ускоряется выдача оптических и акустических аварийных сигналов. Команда 15 означает общий сброс всех команд. Адрес 00 зарезервирован для получения информации о каналах и управления их блокировкой.
Длительность полного цикла обзора составляет около 100 мс. Когда приходит ответ на запрос Z01-Z14, на индикаторе отображается номер платы с которой пришел ответ и «Ответ» из байтов 1 и 2. После этого выдача новой информации на индикаторы блокируется примерно на 2 с. В течение этого времени во все блоки посылается только запрос Z00, в ответе на который содержатся символы, определяющие включение оптической и акустической сигнализации.
По окончании времени индикации начинается поиск следующего аварийного блока, начиная с адреса, непосредственно следующего за адресом блока, информация о котором была выдана на индикаторы. Таким образом обеспечивается индикация в течение 2 с информации обо всех неисправных блоках ряда.
Формирование информации «Ответ», а также прием команд управления производится платами контроля и сигнализации (КС), находящимися на блоках. Платы КС разных блоков имеют разные структуры, но наряду с этим содержат и однотипные функциональные узлы (приемник сигналов от блока УСО-01, передатчик сигналов блоку УСО-01, анализатор принятого пакета информации и т.д. ).
Команды управления от блока УСО-01, принимаемые платами КС, направляются в платы данного блока для исполнения.
Режим работы блока УСО-01 может быть задан вводом команд с тестатуры или внешних управляющих устройств.
Таким образом система телеконтроля позволяет определить:
- номер неисправного линейного регенератора без отключения линейного тракта;
- номер участка обрыва цепи дистанционного питания;
- номер необслуживаемого регенерационного пункта, в котором понижено избыточное давление.
Система телеконтроля работает по принципу определения ошибок (сбоев) в передаче сигналов элетросвязи на выходе каждого регенератора. Информация об ошибках (сигнал ответа) передается по паре служебной связи в УСО-01, где производится определение правильности передачи.
Краткое описание системы сигнализации и обслуживания дает представление о том, что данное устройство достаточно полно и наглядно характеризует состояние контролируемого объекта, но вместе с тем обладает рядом недостатков:
Невозможность протоколирования сбойных ситуаций во времени и, следовательно, необходимость постоянного присутствия обслуживающего персонала у оборудования. Отсутствие такой возможности не позволяет вести долговременный автоматический контроль за аппаратурой связи с записью аварийных ситуаций и времени их наступления.
Отсутствие постоянного контроля качества канала связи. Блок УСО-01 позволяет обнаружить обрыв в линейном тракте, определить коэффициент ошибок в передаваемом сигнале электросвязи, но он не может постоянно посылать и принимать тестовую последовательность по каналу связи, сравнивать посланное и принятое, ведя при этом протокол ошибок во времени. Такая возможность необходима при наладке системы связи перед введением ее в эксплуатацию и при эксплуатации, если требуется постоянный контроль качества канала. По распределению ошибок во времени можно судить о возможных причинах их появления и вовремя их устранить.
Малая гибкость системы. УСО разрабатывалось только для контроля аппаратуры связи ИКМ, поэтому оно не предусматривает возможность легкой адаптации к другим задачам, таким, как сбор информации об окружающей среде, обмену данными с персональным компьютером и др.
Реализация на устаревшей элементной базе. Блоки УСО-01 и ТСО-11 разработаны и введены в производство в 1985 г. Это обусловило их реализацию на транзисторах и микросхемах средней степени интеграции. Это привело к большим габаритам системы (габариты УСО-01 599´238´223 мм3), ее невысокой надежности, большому объему технологических работ при ее изготовлении.
Зарубежная аппаратура контроля оборудования
и каналов связи
В качестве альтернативного варианта рассмотрим переносной анализатор аппаратуры и каналов связи ИКМ-30 (РА-41) - разработку ведущей германской фирмы «Wandel&Golterman», занимающейся приборостроением.
Прибор РА-41 появился на мировом рынке в 1995 г. С помощью данного анализатора можно непосредственно включаться в цифровой поток 2048 Кбит/с. и осуществлять его контроль. Эта возможность в случае приема данного потока позволяет: