Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики»

 

Кафедра «Автоматической электросвязи»

                                                                         «Утверждаю»

                      Зав.кафедрой АЭС,

                                                                        д.т.н.,профессор ______________ А.В.Росляков

                                                                    «30»   августа 2017г .

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

по дисциплине «Сети связи и системы коммутации»

для студентов заочного отделения направления подготовки

11.03.02 - Инфокоммуникационные технологии и системы связи

профиль подготовки

Оптические и проводные сети и системы связи

Часть I

 

                                                                                                   Обсуждено

                                                                                                          на заседании кафедры АЭС

                                                                                                     «30» августа 2017г.

                                                                                                  Протокол №1

 

 

2017 г.

Содержание

Раздел 1 ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ЕСЭ РФ ……………………………….			3
	1.1	Характеристика систем коммутации и сетей связи……………………	3
	1.2	Принципы построения ЕСЭ РФ……………………………………….	8
	1.3	Принципы построения телефонных сетей электросвязи…………….	10
	1.4	Принципы построения ГТС……………………………………………	12
	1.5	Принципы построения СТС...................................................................	16
	1.6	Системы нумерации на ЕСЭ РФ..........................................................	17
	1.7	Системы сигнализации на ТфОП………………………………………	20
	1.8	Способы передачи линейных сигналов…………………………………	21
	1.9	Принципы построения сигналов маршрутизации……………………..	22
	1.10	Международные стандартные системы сигнализации.......................	22
Раздел 2 Обобщенная структура ЦСК…………………………………….......			24
	2.1	Основные принципы цифровой коммутации......................................	24
	2.2	Цифровая передача сигналов....................................................................	25
	2.3	Импульсно кодовая модуляция...........................................................	25
	2.4	Пространственная коммутация цифровых сигналов..........................	27
	2.5	Цифровая коммутация с временным разделением.................................	29
	2.6	Комбинированная коммутация В-П-В……………………………….....	31
	2.7	Обобщенная структура ЦСК.....................................................................	34
	2.8	Этапы эволюции ЦСК...............................................................................	50
	2.9	Назначение и архитектура системы EWSD.............................................	55
	2.10	Назначение и архитектура системы Alcatel 1000 S12............................	71
Раздел 3 Организация эксплуатации и технического обслуживания ЦСК.......			86
	3.1	Общие принципы эксплуатации и технического обслуживания ЦСК.	86
	3.2	Общие характеристики системы ТЭ и ТО ЦСК.....................................	87
	3.3	Уровни ТЭ и ТО ЦСК..........................................................................	88
	3.4	Содержание основных работ ТЭ и ТО ЦСК...........................................	89
	3.5	Состав работ технической эксплуатации ЦСК.......................................	89
	3.6	Основные принципы ТО ЦСК..................................................................	90
	3.7	Контроль и диагностика оборудования ЦСК..........................................	94
	3.8	Базовые принципы языка MML...........................................................	94
Рекомендуемая литература..............................................................................			96

РАЗДЕЛ 1 ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ЕСЭ РФ

Принципы построения ЕСЭ РФ

Классификация сетей, входящих в состав единой сети электросвязи Российской Федерации (ЕСЭ РФ), приведена на рис. 1.5.

 

Рис. 1.5 - Классификация сетей, входящих в состав ЕСЭ РФ

 

 

Классификация сетей по категориям:

- сети общего пользования предоставляют услуги без ограничения любым пользователям;

- сети ограниченного пользования:

а) технологические сети (ведомственные, корпоративные сети);

б) сети специального назначения (для управления, нужд обороны, нужд МЧС);

в) выделенные сети связи (не имеют выхода на сеть связи общего пользования).

Классификация сетей по функциональным признакам (рис. 1.6):

- транспортные сети;

- сети доступа.

Транспортные сеть связи обеспечивает передачу информации в едином виде и включает в себя междугородную(магистральную) и зоновые(региональные) сети связи.

 

Рис. 1.6 - Разделение сетей по функциональному назначению

 

Сеть доступа обеспечивает унифицированное подключение различных абонентских терминалов к единой транспортной сети и состоит из абонентских линий (на металлических или оптических кабелях или радиоканалах) с подключенными к ним абонентскими оконечными устройствами местных станций коммутации, соединяющих их линий передачи и линий передачи к узлам транспортной сети. Сеть доступа является местной сетью.

По территориальному признаку и назначению первичные и вторичные сети подразделяются на магистральную (междугородную - для вторичных сетей), внутризоновые (зоновые) и местные сети, а также международные сети.

Магистральные, внутризоновые и часть местных цифровых наложенных первичных сетей являются основой транспортной цифровой сети связи РФ. Местные и первичные сети на участке «местный узел - оконечное устройство» являются сетью доступа (рис. 1.7).

Рис. 1.7 - Транспортная сеть и сеть доступа на ЕСЭ РФ

Принципы построения ГТС

ГТС - совокупность линейных и станционных сооружений, с помощью которых обеспечивается телефонная связь на территории данного города. Основными структурами построения ГТС являются:

1.Нерайонированная ГТС - это сеть, имеющая одну АТС, к которой подключаются абонентские линии (АЛ). Основным недостаток такого способа построения ГТС является большая протяженность АЛ (дорого) и большое затухание в абонентских линиях (АЛ).

 

 

Рис.1.10 - Принцип построения нерайонированной ГТС

 

 При емкости сети больше 8 тысяч номеров переходят на районированное построение ГТС. Однако, если в качестве АТС нерайонированной сети используется ЦСК, то емкость такой сети может определяться производительностью управляющего комплекса конкретной ЦСК.

 2. Районированная ГТС. В этом случае территория города разбивается на несколько районов, в каждом из которых устанавливается своя АТС. Соединение осуществляется по принципу «каждая с каждой».

 

Рис. 1.11- Принцип построения районированной ГТС

 

  Нумерация на сети пятизначная: «ахххх», где «а» - индекс РАТС. Максимальная емкость такой сети при использовании аналоговых систем коммутации 80 тысяч номеров, так как абоненты каждой РАТС имеют выход к ЗТУ и УСС.

Основное достоинство такой структуры : наличие только одного участка в тракте межстанционной связи (МСС), что упрощает передачу управляющих и линейных сигналов и улучшает показатели надежности сети.

Основной недостаток: при большом числе РАТС появляется много межстанционных пучков с низким использованием, что ведет к удорожанию стоимости линейных сооружений (затраты на линейные сооружения могут достигнуть

40 - 50% от общей стоимости сооружений ГТС). Большое число мелких пучков МСС приводит к снижению их использования.

3. Сети с УВС (узел входящей связи). С ростом емкости ГТС стали создавать узловые районы. Территория города стала разбиваться на узловые районы. Связь между РАТС одного узлового района осуществляется по принципу «каждая с каждой», а с РАТС других узловых районов через соответствующий УВС. Предельная емкость УР (узлового района) при использовании аналогового координатного оборудования УВС- 200 тысяч номеров.

Нумерация на сети шестизначная: 1-ая цифра номера соответствует номеру УВС, 1-ая и 2-ая цифра номера – коду РАТС.

 

Рис.1.12 - Принцип построения ГТС с УВС

Достоинство такой структуры: укрупнение пучков МСС, что ведет к повышению использования соединительных линий. Соответственно сеть становится более экономичной.

Недостаток: появление в тракте между абонентами дополнительного участка, что может привести к дополнительным потерям сообщений и снижению качества обслуживания.

4. Сеть с УВС и с УИС (узел исходящей связи).

При построении сетей такой структуры территория города делится на зоны. Каждая зона может включать до 10 узловых районов емкостью 100 тысяч номеров каждый. Нумерация на сети может использоваться комбинированная: шести и семизначная или полностью семизначная.

При семизначной нумерации: 1-ая цифра определяет выход к соответствующей зоне – миллионной группе абонентов; 2-ая цифра – выход к узловому району выбранной группы; 3-я цифра – выход к РАТС, куда включена линия требуемого абонента. Код РАТС стал трехзначным.

 

Рис.1.13 - Принцип построения сети с УВС и УИС

 

Основные достоинства и недостатки такой структуры аналогичны сетям с УВС.

Рассмотренные выше структуры ГТС связаны с аналоговыми системами коммутации. С появлением на сетях цифровых систем коммутации структура ГТС стала изменяться.

Основными стратегиями цифровизации ГТС стали:

1) стратегия «наложения» - состоящая в том, что цифровая телефонная сеть как бы накладывается на существующую аналоговую телефонную сеть, то есть вновь вводимые цифровые АТС какое-то время продолжают действовать наряду с аналоговыми станциями сети;

2) «островная» стратегия - предусматривает внедрение ЦСК в некоторых районах города, территориально неохваченных аналоговой телефонной сетью;

3) «прагматическая» стратегия - предусматривает эксплуатацию аналогового оборудования на сети более длительные сроки, а замена на цифровое оборудование производится только тогда, когда это требуется по техническим или экономическим причинам.

Основной стратегией цифровизации ГТС средней и большой емкости стало создание «наложенных» аналогово-цифровых сетей, где в качестве транспортных сетей создаются кольцевые структуры с использованием ВОЛС. Как правило, данные цифровые кольца работают с использованием ЦСП SDH (синхронная цифровая иерархия).

Подключение аналоговых станций к цифровому SDH-кольцу может осуществляться непосредственно через мультиплексор ввода-вывода (МВВ) - STM (синхронный транспортный модуль) или через какую-то цифровую станцию, которая будет выполнять функции ОПТС (опорно-транзитной станции). Чаще всего к цифровой ОПТС подключается УВС. Пример структуры «наложенной» аналогово-цифровой ГТС показан на рис. 1.14. ЦСК позволили интенсивно телефонизировать городские и сельские населенные пункты.

С появлением сетей подвижной связи, абоненты которых используют нумерацию не только федеральной сети, но и ГТС, возникла необходимость перехода ГТС средней емкости с шестизначной на семизначную нумерацию.

В этом случае функции УВС и УИС стал совмещать цифровой узел коммутации (УК), так называемый цифровой УИВС- это одна или несколько ЦАТС, перешедших при этом в ранг ОПТС.

Примером «наложенной» сети является Самарская ГТС, где с переходом на семизначную нумерацию было создано 3 миллионные зоны: 2; 3; 9.

В каждой зоне устанавливается УИВС): УИВС- 9 и УИВС- 2 (ЦСК типа EWSD), УИВС - 3 (ЦСК типа AXE -10).

 

 

Рис. 1.14 - Структура транспортной сети аналогово-цифровой ГТС

 

Существующие в настоящее время сети связи общего пользования (ССОП), к которым относятся ТфОП с коммутацией каналов и СПД , использующие технологию коммутации пакетов, не отвечают возросшим требованиям потребителей в услугах связи, т.е. являются сдерживающим фактором на пути внедрения новых инфокоммуникационных услуг, интенсивный рост объёмов которых может негативно сказаться на показателях качества обслуживания вызовов и базовых услуг существующих сетей связи.

Эти причины привели к разработке концепций сети связи следующего поколения NGN (Next Generation Network). Такая сеть связи должна обеспечивать предоставление неограниченного набора услуг с гибкими возможностями по их управлению и созданию новых услуг за счет унификации сетевых решений.

Потенциально NGN должны объединить существующие сети связи: ТфОП, СПД, ССПС (сухопутная сеть подвижной связи). То есть NGN поддерживают как уже существующее, так и новое оконечное оборудование, включая аналоговые телефонные аппараты, факсимильные аппараты, оборудование ЦСИС, сотовые телефоны различных стандартов, терминалы телефонии по IP-протоколу (SIP и H.323), кабельные модемы и т.д.

 

Принцип построения СТС

СТС предназначены для обеспечения телефонной связью жителей сельских районов соответствующих географических зон. Основные структуры СТС представлены на рис. 1.15.  

 

ЦС – центральная станция; ОС – оконечная станция; УС – узловая станция;

  УСП (ЦС) – узел сельской пригородной связи; ЗТУ – зоновый транзитный узел;  

   ГТС – городская телефонная сеть;   

 

Рис. 1.15 - Принципы построения СТС

При комбинированной структуре СТС (КТС) функцию центральной станции выполняет УСП (узел сельско-пригородной связи), организованный на одной из РАТС ГТС. Автоматическая междугородняя связь абонентам СТС может предоставляться либо через УСП непосредственно, либо через РАТС, на которой организован УСП.

Нумерация на СТС- пятизначная. Она может быть открытой или закрытой. При открытой нумерации абонент для внутристанционных соединений использует сокращенный трех- или четырехзначный номер, а для связи с абонентами других станций СТС набирает 5 цифр абонентского номера. При закрытой (единой) нумерации абонент СТС всегда набирает одинаковое количество (пять) цифр номера.

Системы нумерации на ЕСЭ РФ

Номер - это десятичное число, последовательность цифр в котором определена специальным планом. План - это формат и структура номеров, используемых в данном плане.

Различают международный план нумерации и национальный план нумерации. Под национальным планом нумерации понимается реализация международного плана в конкретной стране, группе стран, глобальной службе или сети.

Международным планом нумерации каждой конкретной стране или группе стран, глобальной службе или сети присвоен код, называемый кодом страны. Например, для Мексики выделен код 152, для Финляндии – 358, США, Канаде и ещё группе стран Центральной Америки присвоен общий код «1».Код 881 назначен МСЭ-Т для глобальных систем подвижной спутниковой связи.

Главным принципом построения международного плана нумерации является зоновый принцип. Третья Пленарная Ассамблея МККТТ(1964г.) приняла план построения мировой нумерации и распределение кодов между странами. Весь мир был разбит по географическому принципу на 9 зон, отличающихся значением первого знака в коде страны:

1- зона стран Северной и Центральной Америки;

2- зона стран Африки;

3 и 4 - зона стран Европы и бассейна Средиземного моря;

5- зона стран Южной Америки;

6- зона стран Австралии и Океании;

7- зона России и Казахстана

8- зона стран Азии и Дальнего Востока

9- зона стран Азии и Ближнего Востока.

 

Национальная нумерация РФ так же построена по зоновому принципу. Каждой зоне нумерации назначается свой трехзначный код. В плане нумерации РФ используется понятие географической и негеографической зон.

Географическая зона организуется на территории субъекта РФ и ей присваивается код ABC. Каждая зона, имеющая код АВС, использует единую семизначную нумерацию (в Самаре код АВС-846). Каждая стотысячная группа номеров зоны имеет код ab. Таких кодов 80 (0 и 8 в качестве «a» не используются).

Негеографическая зона нумерации организуется на базе сети или услуги и ей присваивается код DEF (сухопутные сети подвижной связи -ССПС, корпоративные сети, услуги, предоставляемые интеллектуальными сетями.

Структура номера для географических зон приведена на рис. 1.16, а

структура национального плана нумерации РФ имеет вид, приведенный на      рис.1.17.

 

 

 

      Рис. 1.16 - Структура нумерации для географических зон

 

 

 

Рис. 1.17 - Структура национального плана нумерации РФ

 

В коде географической зоны нумерации АВС в соответствии с принятым в 1999 г. новым планом нумерации седьмой зоны всемирной нумерации в качестве «А» будут использоваться цифры «3», «4», «8». Использование в качестве «А» цифр «0», «1», «2» не допускается.

Зоновый номер абонента, как правило, содержит семь знаков. При семизначной нумерации на местных сетях зоновый номер совпадает с абонентским номером. Для образования зонового номера абонента местной телефонной сети центра субъекта РФ при пятизначной нумерации в качестве «ab» используются цифры 22, при шестизначной нумерации в качестве «a» используется цифра 2.

В понятие нумерации входит «префикс». Префикс - это десятичное число, состоящее из одной или нескольких цифр, позволяющее выбрать различные форматы номеров сети и/или служб. Префиксы разделяются на международные, межзоновые (национальные) и местные.

Все абоненты местной сети должны иметь одинаковый по значности номер. В настоящее время в качестве первой цифры номера абонента нельзя использовать «0» (используется для выхода к спецслужбам) и «8» (используется в качестве национального префикса). 

Таким образом, действующие и планируемые префиксы имеют следующий вид:

- международный префикс (П_мн) : «8-10»=> «00»;

- межзоновый или национальный префикс (П_н) – «8» => «0».

Кроме того, предусмотрено введение отдельных номеров: «112» - служба спасения, «118» - справочная служба, «1» - выход на узел спецслужб.

В соответствии с национальным планом нумерации на ГТС должна применяться только закрытая система нумерации. Для нумерации абонентов СТС в настоящее время может применяться как открытая, так и закрытая система нумерации. В перспективе – только закрытая.

При закрытой системе нумерации число знаков абонентского номера не зависит от места коммутационной станции в зоне нумерации и маршрута установления соединения. Оно одинаково для всех абонентских зон.

При открытой системе нумерации число знаков абонентского номера переменно и зависит от места АТС в зоне нумерации и маршрута установления соединения.

В негеографических зонах нумерации применяется закрытая семизначная нумерация абонентов, допускается создание групп абонентов, объединенных отдельным планом нумерации. Абоненты таких групп при исходящей связи для осуществления вызова вне своей группы должны набирать префикс П_н.

Абоненты негеографических зон нумерации для связи между собой используют план набора «abxxxxx». Разрешается использование плана наборов

«П_н DEF abxxxxx» или план набора «П_мн 7DEFabxxxxx», который используется только при заказе абонентом соответствующей услуги, например, при заказе услуги интеллектуальной сети код DEF имеет вид:

800 – бесплатный вызов;

802 – вызов по кредитной карте;

809 – услуга за дополнительную плату;

804 – универсальный номер доступа.

Для вызова абонентов других зон нумерации используется план набора следующего вида: «П_н DEFabxxxxx» или «П_н ABCabxxxxx». 

Номера в плане нумерации могут использоваться следующим образом:

- присваиваются каждому абонентскому терминалу (стационарному или мобильному), причем допускается, чтобы одному и тому же абонентскому терминалу было присвоено несколько номеров;

-нумерация используется для обеспечения доступа к специальным службам, к которым относятся экстренные службы, службы операторов связи (справочные, технические поддержки), междугородные и международные информационно-справочные службы, муниципальные и другие службы (заказ такси, служба погоды);

- номера используются для организации доступа абонентов телефонных сетей к сетям передачи данных и персонального радиовызова;

- номера используются для вызова заказно-справочных служб междугородной и международной телефонной связи.

Для расширения номерной емкости на Московской ГТС перешли на 10-ти значный номер, как при местной, так и при междугородной связи:

- в качестве кода для местной связи используются коды АВС: 495 и 499;

- при междугородной связи – коды АВС: 498 и 496.

Цифровая передача сигналов

В системах связи в основном используются два типа сигналов:

- аналоговый, когда  амплитуда сигнала может принимать любое численное значение в заданных пределах [min , max];

- цифровой , когда амплитуда сигнала имеет ограниченное число значений.

Простейшим примером использования цифрового сигнала является азбука Морзе, когда информация передается с помощью кода «сигнал» и «нет сигнала».

Основными преимуществами цифровых методов передачи сигналов перед аналоговыми являются:

- высокая помехоустойчивость, т.к. представление информации в цифровой форме, (то есть в виде последовательности символов с малым числом разрешенных уровней и детерминированной частотой следования), позволяет осуществлять регенерацию (восстановление) этих сигналов при передаче их по линии связи, что резко снижает влияние помех и искажений на качество передачи информации. Таким образом, после регенерации получается практически исходный цифровой сигнал.

- слабая зависимость качества передачи от длины линии связи. При увеличении длины линии возможность регенерировать сигнал без помех сохраняется.

Проблемы же передачи аналоговых сигналов увеличиваются пропорционально длине линии, так как чем длиннее линия, тем больше накладывается помех;

- стабильность параметров каналов цифровых систем передачи;

- эффективность использования пропускной способности каналов для передачи дискретных сигналов: цифровые системы передачи (ЦСП) – 64 кбит/сек, аналоговые системы передачи – 9,6 кбит/сек;

- возможность построения цифровой сети связи;

- высокие технико-экономические показатели.

Цифровые системы передачи (ЦСП) в сочетании с ЦСК являются основой цифровой сети связи, в которой передача, транзит и коммутация сигналов осуществляется в цифровой форме. При этом параметры каналов практически не зависят от структуры сети.

Передача и коммутация сигналов в цифровой форме позволяют реализовать весь аппаратурный комплекс цифровой сети на чисто электронной основе с широким применением цифровых интегральных схем, что позволяет резко снизить трудоемкость изготовления оборудования, существенно упрощает эксплуатацию систем, повышает надежность оборудования.

Однако, основная трудность при передаче цифрового сигнала – возможность рассинхронизации сигнала на приеме по сравнению с сигналом на передаче (наличие фазового сдвига).

 

Импульсно-кодовая модуляция

В ЦСП при использовании импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) формирование группового цифрового сигнала предусматривает последовательное выполнение следующих основных операций:

1) дискретизация индивидуальных аналоговых сигналов по времени, в результате чего формируется импульсный сигнал, промодулированный по амплитуде, то есть АИМ сигнал;

2) объединение N индивидуальных АИМ сигналов в групповой АИМ сигнал с использованием принципов временного разделения каналов (ВРК);

3) квантование группового АИМ сигнала по уровню;

4) последовательное кодирование отсчетов группового АИМ сигнала, в результате чего формируется групповой ИКМ сигнал.

Принципы формирования цифрового группового сигнала показаны на рис. 2.2.

 

 

Рис. 2.2- Принципы формирования цифрового группового сигнала

 

Найквист, Шеннон и Котельников доказали, что аналоговые сигналы можно передавать с помощью коротких импульсов, амплитуда которых соответствует амплитуде сигнала в данный момент времени, следующих с определенным периодом (длительность, частота следования, временное положение импульсов остаются неизменными).Такие импульсы называются отсчетами, а процесс их получения – амплитудно-импульсной модуляцией (АИМ).

Таким образом, в процессе формирования АИМ сигнала осуществляется дискретизация непрерывного (аналогового) сигнала по времени в соответствии с известной теорией Котельникова-Найквиста: «Любой непрерывный сигнал, ограниченный по спектру верхней частотой f _в полностью определяется последовательностью своих дискретных отсчетов, взятых через промежуток времени Т_Д,

называемый периодом дискретизации»:

Т_Д                                                                                                  (2.1)

В соответствии с этим частота дискретизации, то есть частота следования дискретных отсчетов, выбирается из условия: .

Общепринятый частотный диапазон канала передачи речевого сигнала 300 3400Гц, то есть , а .

Для обеспечения определенного защитного интервала модулирующая частота (частота дискретизации f _Д) в телефонии берется равной f ₀ = f _Д = 8 кГц, соответственно период следования отсчетов:

Т =                                         (2.2)

Так как в стандартном тракте 32 временных (канальных) интервала ВИ (КИ), то длительность одного ВИ:

.

 

Обобщенная структура ЦСк

Цифровая система коммутации (ЦСК) характеризуется тем, что ее коммутационное поле коммутирует каналы, по которым информация передается в цифровом виде. Обобщенная структура ЦСК представлена на рис. 2.9.

 

 

 ААЛ - аналоговая абонентская линия;       ЦАЛ - цифровая абонентская линия;

 АБ - абонентский блок;                                МААЛ - модуль аналоговых АЛ;

 МЦАЛ - модуль цифровых АЛ;                  МЦСЛ - модуль цифровых СЛ;

 ЦСЛ - цифровая соединительная линия;   СУ - система управления;                 

 ЦКП - цифровое коммутационное поле;    ЛБ – линейный блок;

 ОС - оборудование сигнализации;               БЛС - блок линейных сигналов;      

 ГТИ - генератор тактовых импульсов;        МАС- модуль акустических сигналов;       

 БМЧС - блок многочастотной сигнализации;

 УУ ОКС - устройство управления сетью сигнализации ОКС№7.

 

Рис. 2.9 - Обобщенная структура ЦСК

Абонентский блок (АБ) предназначен для согласования аналоговых и цифровых абонентских линий с коммутационным полем станции посредством модулей аналоговых и цифровых абонентских комплектов соответственно.

 

Реализация функций BORSCHT

Данные функции в модулях МААЛ реализуются следующим образом.

Функция В- Battery feed - электропитание, I₀ = 60мА.

В отличие от аналоговых АТС, где ток питания микрофона телефонного аппарата подается из АК (через ИШК), возможны два способа организации электропитания:

1)при первом способе ток питания микрофона ТА проходит через первичную обмотку трансформатора диффсистемы, как показано на рис. 2.12.

Особенностью данной схемы является то, что постоянный ток питания микрофона протекает через первичные полуобмотки трансформатора. Это приводит к намагничиванию сердечника и уменьшению его магнитной проницаемости, что приводит к увеличению габаритных размеров трансформатора.

Рис. 2.12 -  Схема питания АК через обмотки трансформатора

Для обеспечения меньшей зависимости тока питания микрофона от сопротивления абонентской линии, а также для устранения короткого замыкания в абонентской линии в цепь питания включены дополнительные резисторы R1 и R2 по 500Ом.

2) для уменьшения габаритных размеров трансформатора применяется вторая схема питания микрофона через дроссели. Схема питании АК через дроссели показана на рис. 2.13.

Рис. 2.13 -  Схема питания АК через дроссели

 

Дроссели служат добавочными резисторами, так как их сопротивление достаточно велико на частотах разговорного спектра, то есть дроссели создают большое сопротивление для разговорных токов и предотвращают шунтирование токов через цепь питания микрофона.

Функция О - Over voltage - перенапряжение

Оборудование станции и оконечные устройства должны быть защищены как от случайных разовых воздействий, например, удара молнии или касания высоковольтных линий, так и от постоянных воздействий индуктивного характера со стороны идущих параллельно высоковольтных линий и электрифицированных железных дорог. Схема включения разрядников и предохранителей в кроссе показана на рис. 2.14.

 

Рис. 2.14 - Схема включения разрядников и предохранителей в кроссе

 

Эта защита осуществляется с применение защитных устройств в кроссе

(разрядников, предохранителей, термокатушек).

Для защиты от перенапряжения электронных устройств в АК используются включенные встречно друг другу полупроводниковые диоды, вольтамперная характеристика которых (ВАХ) (показана на рис.2.16) имеет различную крутизну при различных напряжениях. Схема включения диодов представлена на рис. 2.15.

  

Рис. 2.15- Схема включения диодов                Рис. 2.16- ВАХ диодов

 

При малом напряжении, приложенном к диоду (U < U_защ) диод закрыт, и ток через него не идет. При U > U_защ диод открывается, сопротивление p-n перехода падает и ток возрастает, то есть при превышении напряжения, приложенного к диоду U_защ , пара диодов шунтирует перенапряжение проводе «а» и проводе «b» на землю. Пары диодов включены так, чтобы защита работала при любой полярности высокого напряжения на проводах «a» и «b». Д1 и Д2 защищают провод «а», Д3 и Д4 защищают провод «b».

 

Функция R – Ringing- посылка вызова (ПВ)

Эта функция используется при индукторном способе посылки вызова, при котором подается сигнал напряжением 80-100 В и f = 25 Гц. От этого переменного тока работает обычный поляризованный звонок в телефонном аппарате.

Реализуется посылка вызова с использованием электромеханических контактов герконовых реле, через которые подключается генератор вызывных сигналов и отключается абонентская линия от станционных устройств. Схема использования электромеханических контактов для ПВ показана на рис. 2.17.

 

Рис. 2.17 - Схема использования электромеханических контактов для ПВ

 

Реле посылки вызова управляется от УУ МААЛ. Периодичность посылки вызова задается УУ(1с – сигнал, 4 с – пауза).

Возможен тональный способ посылки вызова, при котором в телефонный аппарат передается сигнал напряжением 5 В и f = 425 Гц. Этот способ посылки вызова возможен в телефонный аппарат, где вместо поляризованного звонка используется ТВУ (пьезоэлектрический излучатель).

Функция S - Supervision -  контроль за состоянием шлейфа

Контроль за состоянием абонентской линии необходим для опознавания сигналов: вызов станции, ответ и отбой абонента, набор номера при шлейфном способе.

Сигналом вызова станции является замыкание цепи постоянного тока через телефонный аппарат вызывающего абонента при снятии им микротелефонной трубки

Сигналом ответа абонента служит изменение сопротивления телефонного аппарата вызываемого абонента по переменному току при снятии им микротелефонной трубки.

Состояние шлейфа абонентской линии определяется по изменению тока питания абонентской линии. Это изменение воспринимается ключевой схемой (точка сканирования), показанной на рис.2.18.

При разомкнутом шлейфе U = 0 в точке сканирования, при замыкании шлейфа потенциал в этой точке передается в УУ МААЛ.

 

 

Рис. 2.18 - Схема контроля  за состоянием шлейфа

 

Функция С - Coding - кодирование

На передаче: кодирование – кодер. На приеме: декодирование – декодер.

Совместная схема кодек-декодер показана на рис. 2.19.

 

Рис. 2.19- Схема кодирования и схема диффсистемы

 

Перед кодеком ставится ФНЧ с частотой  среза  f _среза =3,4 кГц, представленный на рис. 2.20.

Рис. 2.20 -  Схема фильтра нижних частот

 

ФНЧ  необходим для выделения низкочастотной составляющей на приемном конце разговорного тракта и предотвращения проникновения токов с частотами, лежащими выше f _среза фильтра, на передающем конце, устраняя этим искажения за счет возможного проникновения комбинационных частот.

Кодеки обычно делают групповыми, то есть один на 8(16) абонентских линий. Схема группового кодека показана на рис. 2.21..

 

 

Рис. 2.21- Схема группового кодека на 8(16) абонентских линий

Функция Н – Hy b rid – диффсистема.

Служит для разделения цепей передачи и приема, а также для перехода от 2-хпроводной абонентской линии на 4-хпроводный тракт ИКМ.

Диффсистема необходима для предотвращения попадания сигнала с выхода АК на вход, и наоборот. Для согласования с абонентской линией в диффсистему включается балансный контур (БК), который обычно представляет собой RC-цепочки.

В некоторых системах используется электронная диффсистема на операционных усилителях и с автоматической настройкой БК для повышения качества связи (дорого).

Функция Т- Testing – тестирование.

Проверка состояния абонентской линии (тестирование) выполняется постоянным током, который выдается из АК в линию. Схема тестирования показана на рис. 2.22.

Для испытаний используются испытательные схемы, которые подключаются через электромеханические контакты герконового реле «И». Во время проверки АК отключается от проводов «а» и «b», К этим проводам подключают испытательные устройства.

Могут производиться следующие проверки абонентских линий (АЛ):

- измерение постоянного и переменного напряжения на проводах «а» и «b»;

- проверка на короткое замыкание проводов «а» и «b»;

- проверка соединения проводов с землей;

- проверка сопротивления шлейфа АЛ;

- проверка сопротивления изоляции.

Эти проверки могут выполняться по заявкам оператора, также возможна оперативная проверка АЛ при каждом установлении соединения.

 

 

Рис. 2.22 -  Схема тестирования

 

С учетом задач BORSCHT можно изобразить структурную схему модуля аналоговых абонентских линий с распределением на ней всех основных функций. Такая структурная схема МААЛ показана на рисунке 2.23.

 

 

Рис. 2.23 -  Структурная схема МААЛ с учетом функций BORSCHT

 

Линейный блок

Линейный блок (ЛБ) образует интерфейс между аналоговым или цифровым окружением станции и цифровым коммутационным полем. Используется для включения в станцию различных типов соединительных линий СЛ и линий доступа ISDN на первичной скорости посредством МЦСЛ и МАСЛ. ЛБ также может использоваться для подключения сетей передачи данных и реализации дополнительных услуг.

Модуль цифровых соединительных линий используется для включения в станцию цифровых СЛ и линий ISDN первичного доступа PRI. Выполняет функции передачи служебной и пользовательской информации, а также согласование входящих и исходящих потоков со скоростями коммутации в коммутационном поле (мультиплексирование и демультиплексирование).

В современных ЦСК модули аналоговых соединительных линий большой емкости обычно отсутствуют. Направления от аналоговых станций оборудуются цифровыми системами передачи.

В большинстве случаев в состав ЛБ входит оборудование сигнализации (ОС).

Оборудование сигнализации

Состав оборудования сигнализации определяется передаваемыми сигналами между оборудованием взаимосвязанных АТС и способом их передачи на участках сети. ОС выполняет функции по приему и передаче сигналов управления и взаимодействия (СУВ) между двумя АТС.

В процессе работы цифровые АТС используют две группы сигналов: линейные и маршрутизации. Линейные сигналы обеспечивают переход от одной фазы обслуживания вызова к другой (занятие, отбой, подтверждение, разъединение). Сигналы маршрутизации (часто называемые регистровыми) обеспечивают маршрутизацию вызовов и включают в себя все информационные сигналы (цифры номера, запрос цифр номера и другая дополнительная информация).

В состав ОС могут входить блок линейной сигнализации (БЛС), блок многочастотной сигнализации (БМЧС) и модуль акустических сигналов (MAC).

Блок линейной сигнализации является блоком сигнализации по выделенному сигнальному каналу (ВСК). Этот блок предназначен для приема и передачи всех линейных сигналов, передаваемых по 16-му канальному интервалу ИКМ-тракта при сигнализации 2ВСК. Кроме линейных сигналов данный блок иногда используется для передачи части сигналов маршрутизации декадным кодом (при связи цифровой АТС с декадно-шаговой станцией). Для приема/передачи

информации БЛС подключается к 16-ым канальным интервалам ИКМ-трактов через полупостоянное соединение в коммутационном поле.

БМЧС предназначен для приема регистровых сигналов многочастотной сигнализации. Передача многочастотных сигналов осуществляется по разговорным цепям. Подключение БМЧС через коммутационное поле к разговорным канальным интервалам осуществляется системой управления только на время, необходимое для передачи и приема многочастотных сигналов.

Включение БМЧС в цифровое коммутационное поле осуществляется по выделенной ИКМ-линии. Соединение в ЦКП оперативное (на время обмена многочастотными сигналами).

Модуль акустических сигналов (MAC) предназначен для передачи акустических сигналов абонентам с помощью цифрового генератора тональных сигналов, включаемого в ЦКП через выделенную ИКМ- линию.

 

Система управления

Система управления (СУ) предназначена для управления всеми процессами обслуживания вызовов. В цифровых АТС все действия управляющих устройств заранее определены алгоритмом (программой) их функционирования. Программы хранятся в памяти управляющих устройств.

При обслуживании вызова СУ выполняет три основные функции:

- прием информации (например, о поступлении вызова, наборе номера, ответе абонента, отбое и др.);

- обработка информации (анализ поступивших сигналов, поиск свободных соединительных путей в ЦКП, выработка управляющих команд и др.);

- выдача управляющих команд в модули и управление работой ЦКП.

 В ЦСК используется три вида структур системы управления:

     - централизованная;

     - иерархическая;

     - децентрализованная (распределенная).

Кроме основных функций по обслуживанию вызовов, СУ выполняет функции по предоставлению абонентам дополнительных видов обслуживания (ДВО), а также вспомогательные функции (контроль работоспособности, диагностика оборудования и др.).

Если структура системы управления централизованная, то в этом случае все процессы по управлению узлом коммутации выполняются в одном центральном управляющем устройстве (ЦУУ). В состав ЦУУ входят две электронные управляющие машины ЭУМ (ЭУМ0 и ЭУМ1). ЭУМ в ЦУУ могут работать в двух режимах:

1) синхронный – обе машины обрабатывают один и тот же вызов по одинаковым программам, но только одна из них (ведущая) управляет установлением соединения, а вторая (ведомая) служит для выявления сбоев путем сравнения результатов обработки в каждой машине;

2) режим разделения нагрузки – каждая машина обслуживает свою часть станции.

Принцип построения централизованной СУ показан на рис. 2.25.

 

 

КМО – коммутатор межмашинного обмена

 

Рис. 2.25 - Принцип построения централизованной СУ

 

Достоинства:

1) простота организации работы СУ;

2) экономичность для станций небольшой емкости.

Недостатки:

1) малая структурная надежность (выход из строя машины приводит к полной остановке станции, поэтому используется дублирование);

2) требуется высокая производительность ЭУМ для станций большой емкости;

3) отсутствие гибкости и модульности в структуре.

В ЦСК такие системы управления почти не получили распространения (кроме первых разработок – цифровой «Квант»). Но они часто используются в учрежденческих, ведомственных и офисных АТС.

В случае иерархической структуры СУ имеется центральная электронно-управляющая машина (ЭУМ). Как правило, включаются две и более машин для повышения надежности и быстродействия. Эти ЭУМ выполняют наиболее сложные операции по обслуживанию вызовов.

Кроме такого центрального устройства, в данную СУ входят отдельные УУ, построенные на микропроцессорах и выполняющие многочисленные, достаточно простые операции по управлению отдельными блоками и узлами телефонной периферии. Принцип построения иерархической системы управления представлен на рис. 2.26.

 

 

Рис. 2.26 -  Принцип построения иерархической системы управления

 

Периферийное управляющее устройство (ПУУ) выполняет действия по приему и выдаче информации из ОТП. Логическую обработку информации выполняет ЦУУ. ПУУ одного типа работают с разделением нагрузки. Число ПУУ зависит от емкости АТС.

В ЦУУ может использоваться многопроцессорная система: до 4-х, 6-ти, 8-ми процессоров, работающих в режиме с разделением нагрузки.

Управляющие устройства одного и того же уровня между собой не взаимодействуют. Обмен между этими устройствами идет через обработку информации в УУ более высокого уровня.

Отдельные ПУУ с ЦУУ могут связываться различными способами:

1) через общие шины (AXE10);

2) через цифровое коммутационное поле (EWSD);

3) с использованием отдельных непосредственных связей (МТ 20/25)

Достоинства:

1) более высокая надежность структуры СУ;

2) модульность и гибкость;

3) экономичность такой структуры для станций большой емкости;

4) простота программного обеспечения для отдельного УУ;

5) большая производительность.

Недостатки:

1) необходимость организации многопроцессорного обмена.

2) наличие ЦУУ снижает надежность и усложняет процесс наращивания производительности.

Децентрализованной СУ характеризуется тем, что в ней отсутствует какой-либо центральный координационный элемент. Все устройства СУ выполняют определенные функции, и работа этих устройств практически не зависит от работы других устройств.

Взаимодействие УУ между собой через ЦКП (наиболее экономичный, часто используемый способ) или через общую шину сообщений (экономично при большом числе ЭУМ). Примеры структуры децентрализованной СУ:

1)для организации взаимодействия УУ в СУ используется системный интерфейс, реализованный в виде общей шины сообщений (ОШС).

Блок управления шиной (БУШ) обеспечивает подключение к ОШС только одной пары устройств (передача и прием). Примером можем быть система управления ЦСК DX-200, показанная на рис. 2.27.

 

 

Рис. 2.27.-  Структура децентрализованной системы управления

 

2) взаимодействие УУ через КП: используется то же КП, что и для коммутации разговорных каналов. Для разговорных соединений используются оперативные соединения, для межпроцессорной связи - полупостоянные. Примером можем быть система управления ЦСК Alcatel 1000 S12, показанная на рис.2.28.

 

 

Рис. 2.28 - Структура децентрализованной СУ  (Alcatel 1000 S-12)

 

Достоинства:

- простота организации;

- низкая стоимость;

- высокая надежность;

- простота программного обеспечения;

- модульность, легкая расширяемость.

Недостатки:

- сложная организация межпроцессорных связей (до 50 симплексных соединений на одном этапе);

- некоторая избыточность оборудования (дублирование);

- необходимость хранения информации о поле в каждом УУ;

- существенные задержки при межпроцессорных связях. Например, в системе Alcatel 1000 S12 соединение проходит max через 7 ступеней коммутации. На каждой ступени коммутации происходит преобразование В-П-В. В этом случае максимальная задержка составит 1,75 мс.

Управляющее устройство общеканальной сигнализации ОКС№7 (УУОКС) предназначено для управления сетью сигнализации по общему каналу сигнализации и оборудовано специальным управляющим устройством, которое функционирует как транзитный узел или оконечный пункт сигнального трафика.

Структура блока DLU

Структурная схема блока DLU приведена на рисунке 6.5.В состав блока DLU входят следующие модули:

- модуль аналоговых абонентских линий – SLMA. В каждом модуле находится 32 (V.15) абонентских комплекта SLCA для линий с декадным или частотным набором и одна управляющая плата с процессором SLMCP.

- модуль цифровых абонентских линий – SLMD. В модуль SLMD входят 16 (V.15) цифровых абонентских комплектов SLCD, управляемых процессором SLMCP.

В состав DLU входят две системы управления блоком (0-ая и 1-ая), состоящие из модуля распределителя шин BDG, контроллера DLUC, цифрового интерфейса DIUD и генератора тактовой частоты CG.

Модуль распределителя шин BDG отвечает за распределение всех сигналов из системы шин по различным монтажным позициям полок.

Контроллер DLUC управляет работой абонентского блока и выполняет программы тестирования и контроля, а также распределяет потоки сигнализации в/из абонентских комплектов.

Цифровые интерфейсы DIUD управляют передачей речи и данных между DLUС и LTG. DIUD поддерживает два интерфейса 2048 Кбит/с для подключения двух магистралей PDC (поток ИКМ30 со скоростью 2 Мбит/с).

Каждый ИКМ-тракт содержит 30 пользовательских каналов (КИ) и один общий канал сигнализации в 16-м канальном интервале.

Сигнал синхронизации тактового генератора выделяется из линейного тактового сигнала PDC. При работе удаленного блока DLU в автономном режиме при аварийном отключении от LTG интерфейс DIUD генерирует тональные сигналы: «Ответ станции» (ОС), «Контроль посылки вызова» (КПВ) и «Сигнал занято» (СЗ). Автономный режим не предусмотрен для локальных боков DLU.

Тактовые генераторы CG0 и CG1 работают по принципу «ведущий-ведомый». Активным является ведущий генератор. Он подает тактовые сигналы на обе системы 0-ую и 1-ую центральных функциональных модулей. При отказе ведущего генератора активным становится ведомый генератор.  

В состав блока DLU также входят:

- устройство тестирования TU для проведения испытаний и измерений АЛ (LTBAM);

- оборудование для работы в аварийном режиме (для абонентов с частотным набором EMSP и SASC – для организаций связи между абонентами в удаленном DLU в аварийном режиме работы);

- гальванический доступ для испытаний (МТА);

- комплект внешней аварийной сигнализации АLЕХ для передачи внешних аварийных сигналов.

 

 

 

Рис. 2.33 - Структурная схема блока DLU

В версии V.15 системы EWSD используются следующие типы цифровых абонентских блоков: DLU, DLUB, DLUD, DLUG, DLUV, удаленный блок RSDLU, удаленный блок управления RCU, удаленный блок DLU-150 в защищенном контейнере. В табл. 2.2. приведена сравнительная техническая характеристика различных типов абонентских блоков.

Цифровой абонентский блок DLUV по своей структуре и функциям значительно отличается от других абонентских блоков. Блоки DLUV служат для подключения несистемных аппаратных средств (например, сеть доступа AN) к ЦСК EWSD через интерфейсы V.5.1.

Блоки DLU можно установить на самой станции или в удаленных от станции местах. Выносные DLU используются для уменьшения длины АЛ и концентрации абонентской нагрузки на цифровых трактах в сторону станции, что позволяют сэкономить на линейных сооружениях абонентской сети и улучшить качество передачи.

          

 

Таблица 2.2.

Технические характеристики различных типов DLU

 

Тип блока

DLU

DLUB

DLUD

DLUG DLUV

DLU -150

Число включаемых в блок АЛ

168 аналоговых или цифровых

Аналоговые АЛ с SLMA с ILTF Аналоговые АЛ с SLMA без ILTF Цифровые АЛ 160 128 128

               

                 

При большом числе удаленных абонентов, сосредоточенных на небольшой территории, используются удаленные блоки управления RCU. В обычном режиме блоки DLU в RCU работают независимо друг от друга.

 Установление всех соединений проходит через коммутационное поле EWSD. В аварийном режиме, при неисправности связей между некоторыми абонентскими блоками и станцией, возможны соединения между аварийными блоками DLU, причем неаварийные блоки работают в обычном режиме.

       

Линейные группы LTG

Линейные группы LTG образуют интерфейс доступа окружения станции EWSD (аналогового или цифрового) к цифровому коммутационному полю (SN). Они берут на себя целый ряд децентрализованных функций управления. К блокам LTG подключаются:

- цифровые абонентские блоки DLU (локальные и удаленные) по линиям со скоростью 2 или 4 Мбит/c (только локальные);

- цифровые соединительные линии для связи с другими станциями с различными системами сигнализации;

- цифровые коммутаторы: в V.15 через систему DLU-ADMOS;

- аналоговые соединительные линии (через преобразователь сигналов – мультиплексор SC-MUX);

- различные служебные модули, например, для подключения сетей с пакетной  коммутаций, для подключения блоков реализации дополнительных

услуг и т.д.

В линейную группу LTG можно включать 1¸4 ИКМ-линий с суммарной скоростью не более, чем 8 Мбит/сек, т.к. все линейные группы включаются в поле SN вторичными цифровыми потоками SDC со скоростью 8 Мбит/сек: по одной линии к 0-ой и 1-ой плоскости.

В таких линиях 128 КИ (0 КИ¸127 КИ), причем 0 КИ используется для сигнальных сообщений межпроцессорной связи между процессорами GP и CP.

Все линейные группы выполняют функции обработки вызовов, обеспечения надежности, функции эксплуатации и техобслуживания. Функции обработки вызовов включают:

- прием и анализ линейных и регистровых сигналов, поступающих от соединительных и абонентских линий;

- передача сообщений об обработке вызова в координационный процессор;

- прием команд обработки вызова из координационного процессора;

- передача отчетов к групповым процессорам (GP) и прием сообщений от GP других линейных групп;

- передача линейных и регистровых сигналов;

- передача тональных сигналов;

- проключение информационных каналов пользователя из коммутационного поля и к нему;

- согласование состояния линии со стандартным интерфейсом 8Мбит/с;

- обработка уровня 3 протокола D-канала.

Функции обеспечения надежности состоят в следующем:

 - обнаружение ошибок в линейных группах (без внешнего испытательного оборудования);

 - обнаружение ошибок в каналах передачи внутри линейной группы и в коммутационном поле посредством внутристанционной проверки СОС) и счета частоты появления ошибок по битам (BERC);

 - текущий контроль первичного цифрового потока (PDC);

 - передача сообщений об ошибках в координационный процессор;

 - анализ величины ошибок и инициализация соответствующих мер,

 - инициализация мер в соответствии с последствиями неисправностей (блокирование отдельных каналов или блоков LTG).

Функции эксплуатации и техобслуживания включают:

- учет данных о трафике;

- выполнение измерений качества обслуживания;

- управление полупостоянными данными;

- коммутация испытательных соединений (контрольных вызовов);

- передача сообщений к СР для наблюдения и измерений нагрузки;

- испытания комплектов соединительных линий и связанных с портами компонентов LTG с помощью автоматического испытательного оборудования для соединительных линий АТЕ:Т;

- индикация важной информации, например, о загруженности каналов на функциональных блоках с помощью светодиодов (LED).

Структурная схема линейного блока LTG изображена на рис. 2.34.

 

 

Рис. 2.34 - Структурная схема линейной группы LTG

 

В состав LTG входят следующие функциональные узлы:

1. Сигнальный комплект SU - представляет собой логический блок, в состав которого входят:

TOG - генератор тональной частоты, который генерирует в цифровом виде тональные сигналы («ОС» – ответ станции; «СЗ» – сигнал занято; «КПВ»– контроль посылки вызова и др.), тональные сигналы многочастотного входа MFC, а также частоты для проверки приемников CR;

CR – приемники сигнализации: для приема тастатурного набора многочастотным кодом (CRP) и/или приема многочастотного кода (CRM) для СЛ;

RM : CTC – модуль приемника для контроля непрерывности, необходим в LTGF и LTGD при использовании СЛ с сигнализацией ОКС№7;

DCR – цифровой кодовый приемник;

DES – цифровой эхозаградитель.

2.Блок подключения линий LTU -предназначен для согласования подключенных линий с внутренними интерфейсами линейной группы LTG и для компенсации задержки (синхронизация станционных и линейных тактовых импульсов). В блоке LTG может быть максимально четыре LTU.

В его состав могут включаться следующие функциональные блоки:

DIU 30 – цифровой интерфейс, который служит для включения линий от блока DLU (ИКМ-30) или линий первичного доступа РА. DIU 30 согласует входящий ИКМ цикл с внутренним циклом ИКМ и осуществляет текущий контроль передачи информации в коде НDВ3;

OLMD – цифровой модуль подключения оператора;

COUB - блок конференцсвязи;

CR – кодовый приемник, который используется в LTU, если емкость SU недостаточна;

ATE – автоматическое испытательное оборудование.

Буфер сообщений

 Буфер сообщений MB предназначен для управления обменом межпроцессорными сообщениями между следующими подсистемами EWSD:

- между координационным процессором CP и линейной группой LTG (обеспечивается передача сообщений обработки вызова для установления соединения, сообщений административного управления и сообщений о состоянии обеспечения надежности или сообщений техобслуживания);

- между различными LTG (сообщения отработки вызова);

- между LTG и блоком CCNC (или SSNC);

- между CP и управляющими устройствами коммутационной группы SGC.

В версии V.15 могут использоваться буферы сообщений двух типов MB(B) и MB(D).Внутренняя структура MB(B) полностью дублирована и состоит из буферов MB(B)0 и MB(B)1, которые работают по принципу разделения нагрузки. Каждый буфер сообщений содержит от одной до четырех дублированных групп буферов сообщений: MBG0 ¸ MBG3.

Группа буфера сообщений состоит следующих функциональных блоков:

- блок буфера сообщений для линейной группы MBU:LTG;

- блок буфера сообщений для управляющего устройства коммутационной группы MBU:SGC;

- групповой генератор тактовой частоты – CG;

- мультиплексор MUX, образующий интерфейс с SN;

- интерфейсный адаптер для процессора ввода/вывода (IOP) для буфера сообщений.

Каждая группа буфера сообщений - MBG включается по одной линии со скоростью 8 Мбит/сек в нулевой вход коммутационной группы, состоящей из 63 LTG.

Использование буфера сообщений типа MB(D) в версии V.15 системы EWSD связано с возможностью использования коммутационного поля типа SN(D) и оборудования, обслуживающего направления, работающее с использованием ОКС№7, - SSNC.

Буфер сообщений MB(D) управляет обменом сообщениями между следующими подсистемами:

- координационным процессорам (CP113C/CR) и линейными группами LTG;

- координационным процессорам (CP113C/CR) и коммутационным полем типа SN(D);

- линейными группами LTG;

- линейными группами и сетевым контроллером системы сигнализации SSNC или контроллером сети сигнализации по общему каналу CCNC.

Буфер сообщений MB(D) анализирует адрес пункта назначения, указанный в каждом сообщении из подсистемы передачи, и передает эти сообщения в соответствующую подсистему. Буфер сообщений MB(D) реализует режим асинхронной передачи (ATM) для сетевого контроллера системы сигнализации SSNC и обеспечивает преимущества, обусловленные увеличенной скоростью передачи.

К каждой половине MB(D) может быть подключено максимум 7 процессоров IOP:MB. Эти интерфейсы функционируют независимо друг от друга. Максимальная пропускная способность составляет 40000 сообщений в секунду.

MB(D) синхронизируется центральным тактовым генератором (тип E-CCGE) и передает тактовый сигнал в поле SN(D). В каждом из двух модулей MB(D) имеется два тактовых входа, связанных с CCGE0 и CCGE1.

Между буфером MB(D) и SSNC используется АТМ-интерфейс, который сообщения, поступающие из SSNC и предназначенные для LTG, передает непосредственно в группы LTG. В случае отказа одного ATM-интерфейса задачи по передаче сообщений выполняются резервным интерфейсом.

Скорость передачи данных ATM-интерфейса составляет 200 Мбит/с  для каждого соединения, что позволяет обрабатывать до 12000 сигнальных единиц ОКС№7 в секунд

 

Вызов абонентом А станции

Абонент А снимает трубку. В телефонном аппарате абонента А (ТА_А) через микрофонную цепь замыкается шлейф абонентской линии, поэтому в абонентском комплекте абонента А SLCA_А изменяется состояние точки сканирования. Процессор модуля SLMA SLMCP определяет изменение состояния точки сканирования в SLCA_А и выдает через шину управления в процессор блока DLU DLUC информацию о поступившем вызове и линейный номер SLCA_А. Процессор DLUC_А выдает эту информацию через цифровой интерфейс DIUD_А и через LTU_A по отдельному каналу сигнализации (ОКС) в групповой процессор GP_A линейной группы LTG_A.

Групповой процессор линейной группы LTG_А GP_A определяет категорию вызывающей абонентской линии и услуг, преобразует линейный номер SLCA_А в программный, выбирает свободный временной интервал в ИКМ трактах, идущих к коммутационному полю SN, и посылает сообщение через буфер сообщений MBU:LTG в координационный процессор CP с информацией о вызове, программном номере SLCA_А и выбранном временном интервале. Координационный процессор СР отмечает в своей базе данных абонентскую линию вызывающего абонента А занятой.

2 Проверка разговорного тракта на участке от DLU _А до LTG_A

Групповой процессор линейной группы LTG GP_A выбирает свободный канальный интервал в ИКМ тракте между DLU_А и LTG_А и сообщает по ОКС его номер в DLUC _A.

Процессор GP_A выдает команду в процессор DLUC_А, а DLUC_А в процессор SLMCP_A на замыкание испытательного тракта в SLCA_А. Процессор абонентского модуля SLMCP_А выдает команду на замыкание испытательного тракта в SLCA_A, SLCA_А замыкает абонентский шлейф и выдает сообщение об этом в DLUC_А, а DLUC_А передает сообщение в GP_A. Процессор GP_А выдает команду на проключение соединения через групповой коммутатор GS_А от LTG_А до DLU_А и команду в сигнальный комплект SU на проверку исправности тракта соединения. Тональный генератор линейной группы TOG_А подключается к тракту передачи, а кодовый приемник CR_А – к тракту приема. TOG_А по разговорному временному интервалу выдает испытательный тональный сигнал, если CR_А его принимает, значит тракт исправен и кодовый приемник CR выдает соответствующий сигнал в групповой процессор GP_A.

 

Прием цифр номера

При частотном наборе номера двухчастотным кодом DTMF «2 из 8», соответствующие набираемым цифрам частоты поступают в кодовый приемник CR_А, а оттуда в GP_А. При шлейфном (импульсном, декадном) наборе номера замыкается и размыкается абонентский шлейф вызывающей абонентской линии соответствующее набранным цифрам число раз, при этом изменяется состояние точки сканирования в SLCA_А. Процессор модуля SLMCP_А сообщает об этих изменениях в DLUC_А, а он через DIUD по ОКС выдает сообщения в GP_А LTG_A. После приема 1–ой цифры GP_А выдает команду в TOG_А на отключение сигнала ОС.

 GP_A передает информацию о номере разговорного временного интервала и набранном номере абонента Б в координационный процессор CP через коммутационное поле SN и буфер сообщений MBU:LTG. СР анализирует набранный номер, определяет адресата запроса на вызов и идентифицирует тарифную зону. Процессор CP проверяет по своей базе данных свободность вызываемого абонента. Если вызываемый абонент занят, то запрос на вызов отклоняется и выдается сообщение о занятости вызываемого абонента Б в GP_А. GP_А  выдает команду в TOG_А о выдаче абоненту А сигнала «Занято» (СЗ). При свободности вызываемого абонента Б CP выбирает тракт через коммутационное поле.

 

Выдача сигналов «Посылка вызова» (ПВ) и «Контроля посылки вызова» (КПВ)

При успешной проверке GP_Б выдает команду в DLUC_Б и SLMCP_Б на выдачу абоненту Б сигнала ПВ. В SLCA_Б через контакты реле ПВ к АЛ_Б подключается генератор вызывного тока RGMG и абоненту Б выдается сигнал ПВ частотой 25Гц и напряжением 80 – 100В. GP_Б подключает TOG_Б к тракту передачи разговорного КИ и абонент А получает сигнал КПВ из LTG_Б через SN, LTG_А и DLU_А.

 

Отбой и разъединение

При отбое со стороны одного из абонентов в его АК изменяется состояние точки сканирования. Процессор SLMCP сообщает об этом процессору DLUC, а тот выдает сигнал «разъединение» в процессор GP своей линейной группы LTG, и он обрывает тарификацию. Затем этот процессор выдает сигнал «разъединение» в групповой процессор линейной группы другого абонента. Этот процессор GP подключает сигнал «Занято» (СЗ) из своего тонального генератора TOG оставшемуся абоненту и сигнал «подтверждение» другому групповому процессору. Тот процессор освобождает КИ между DLU и LTG и выдает сигнал «разъединение» и сигнал о конце тарификации в СР. При отбое второго абонента изменяется состояние точки сканирования в его абонентском комплекте. Процессор SLMCP информирует об этом процессор DLUC, а тот выдает сообщение в процессор GP, который отключает CЗ и освобождает разговорный тракт.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО СИСТЕМЕ EWSD :

1.Каким образом система EWSD определяет поступление вызова от абонента? Какие функциональные блоки DLU и LTG участвуют при этом?

2.Как осуществляется проверка разговорного тракта на участке от DLU_А до LTG_A?

3.Откуда и каким образом поступает в абонентскую линию тональный сигнал «Ответ станции»?

4.Поясните отличия приема цифр номера частотным и шлейфным способом в системе EWSD.

      5.Как происходит проключение разговорного тракта через коммутационное поле при внутристанционном соединении?

     6.Откуда и куда передаются сигналы «Посылка вызова» и «Контроль посылки вызова» при внутристанционном соединении в системе EWSD?

      7.Что происходит при ответе вызываемого абонента? Какие действия выполняются при отбое одного из абонентов после разговора?

      8.Укажите особенности процесса установления исходящего соединения в системе EWSD в зависимости от используемой системы межстанционной сигнализации.

9.Какие особенности имеет процесс установления входящего соединения в системе EWSD?

Назначение модулей

ASM – модуль аналоговых абонентов. Обеспечивает подключение аналоговых абонентских линий, включает в себя до 8 плат АК (ALCN) каждая на 16 аналоговых линий, т.е. максимально модуль ASM может обслужить 128 абонентских линий. Данный модуль содержит плату тестирования TAUC, плату сигнализации аварий RLMC, плату вызывного устройства RNGF. Элемент управления - типа MCUA.

Каждые 12 модулей ASM обслуживаются двумя платами ТАUC и RLMC, поэтому содержатся данные платы не во всех модулях. Элементы управления СЕ двух модулей ASM соединяются таким образом, чтобы при выходе из строя одного из них, управление осуществлялось другими, т.е. используется соединение cross-over.

Рис. 2.38 - Структурная схема модуля ASM

 

ISM - модуль абонентов ЦСИС  обслуживает базовые доступы сети ISDN (ВА). Каждый ВА имеет два информационных канала 64 Кбит/с

(В - канал) и один канал 16 Кбит/с (D – канал) для сигнализации и передачи данных. Один ISM может обрабатывать 8 ВА, на каждый можно подключить до восьми терминалов. Каждый модуль включает: до 8 плат абонентских комплектов ЦСИС (ISTA/B), элемент управления (MCUB), может быть установлена плата TAUC для тестирования линий.

MSM - смешанный абонентский модуль, который может обслуживать комбинацию аналоговых и цифровых абонентских линий, причем обслуживаемая им нагрузка не должна быть более 17,6 Эрл. Модуль MSM состоит из тех же плат, что и ASM, ISM. MSM используется для экономии оборудования путем смешанного заполнения стативов аналоговыми и цифровыми платами, если отдельная установка ISM не оправдана. Он является хорошим переходным вариантом модуля при внедрении услуг ЦСИС на сети.

DTM - модуль трактов соединительных линий обеспечивает интерфейс между трактом ИКМ со скоростью 2 Мбит/с с внутренним трактом со скоростью обмена 4 Мбит/с, а также обеспечивает интерфейс между сигнализацией, используемой в канале, и в системах станционного управления.

Существует большое количество разновидностей модулей цифровых трактов в зависимости от вида сигнализации, принятого в тракте, таких как:

- 2 ВСК -сигнализация по 2-м выделенным сигнальным каналам в 16 КИ;

- сигнализация внутри полосы речевых сигналов (31 прозрачный канал);

- сигнализация ОКС№7;

- сигнализация ЦСИС (EDSS1).

IPTM - модуль тракта с интеграцией пакетов обеспечивает интерфейс 2 Мбит/с (обработка TRAC) и контроллеры звена данных высокого уровня (HDLC). Модуль состоит из платы DTRI (цифровой тракт тип I) и элемента управления MCUB. Модуль IPTM обрабатывает уровни 1 и 2, а также частично функции уровня 3 протоколов. На уровне внутриплатного контроллера (ОВС), IPTM может коммутировать пакеты через DSN по внутреннему протоколу пакетов (IPP). Оборудование IPTM используется в трактах с разными системами сигнализации и службами HDLC. Они поддерживаются вариантами модуля IPTM, посредством загрузки различного прикладного ПО в элемент управления и ОВС. Существуют различные варианты модуля IPTM.

IRIM - модуль интерфейса выносного абонентского блока IRSU поддерживает два интерфейса 2 Мбит/с к одному выносному абонентскому блоку ЦСИC (однократная конфигурация) или при конфигурации многократного доступа, объединяющей до 8 IRSU. Пара IRIM работает по перекрестной схеме cross-over для обслуживания IRSU с разделением нагрузки. Функция cross-over позволяет обрабатывать вызовы любым модулем IRIM пары, в зависимости от наличия свободных каналов в трактах ИКМ.

ЕСМ - модуль эхозаградителей представляет собой модуль цифрового тракта с функцией эхозаграждения. Функция эхозаграждения требуется в окружении некоторых систем сигнализации, например, ОКС№7. Модуль ESM выполняет следующие функции:

- вычитание эхосигнала из разговорного сигнала;

- возможны одновременные речевые сигналы (дуплекс).

DIAM - модуль динамического интегрированного автоответчика состоит из платы динамического интегрированного автоответчика, которая обеспечивает распределение записанных фраз. Емкость записи составляет 4 Мбайт. Все содержание записей на станции может быть распределено между несколькими модулями DIAM. Для согласования с нагрузкой содержание модулей DIAM может быть распределено по нескольким модулям. DIAM обеспечивает полную гибкость как по типу, так и по составу речевых фраз.

S С M - модуль служебных комплектов обрабатывает сигналы многочастотной (MF) сигнализации и набора номера от абонентских аппаратов с многочастотной тастатурой (DTMF). SCM включает 6 базовых систем сигнализации:

- R 1;

- R 2;

- сигнализация № 5;

- многочастотная кодом «2 из 6» (MF 2/6);

- DTMF многочастотной тастатуры;

- приемопередатчики контроля связности соединений.

НССМ - модуль общего канала высокой производительности обрабатывает уровни 1, 2 и 3 звеньев сигнализации ОКС№7. Он используется для каналов высокого трафика, состоит из процессора и 8 плат терминалов звена сигнализации.

DLM - модуль звена данных образует пару внешних аналоговых соединений к сети Х.25 и обратно, на основе интерфейса порта МСЭ-Т V.24. Модуль требуется для преобразования цифровых каналов (64 Кбит/с) в звенья аналоговых модемов с разной скоростью передачи. Модуль используется для соединения с вычислительными центрами или для обработки аналоговых звеньев ОКС№ 7 со скоростями менее или равными 64 Кбит/с. Об обрабатывает фреймы пакетов и каждое звено с контроллером HDLC в модуле IPTM Х.25 Связи определяются базой данных и реализуются полупостоянными соединениями через DSN.

MIM - модуль взаимодействия подвижной связи реализует согласование скоростей и преобразование протокола для вызова данных от подвижных установок в центре коммутации подвижной связи. Модуль поддерживает прозрачный и непрозрачный режим обмена информацией. Он поддерживает ряд модемов, определенных в сети GSM для аналоговых соединений.

P & L - модуль периферии и загрузки обеспечивает несколько функций, относящихся к оборудованию:

- поддержка интерфейсов человек-машина;

- обработка ввода/вывода до 7 устройств памяти, таких как магнитный диск, оптический диск или магнитная лента. В один модуль входит один магнитный и один оптический диск;

- контроль нагрузки программного обеспечения (ПО) в распределенные процессоры станции.

СТМ - модуль тактовых и тональных сигналов обеспечивает требуемые сигналы тактовых частот и источники цифровых тональных сигналов для всей станции. СТМ содержит задающий тактовый генератор станции, синхронизированный от внешнего эталона частоты. Модуль формирует шину тональных сигналов системы Alcatel 1000 S12.

Он содержит 32 канала с 16 битовыми сигналами и тактовой частотой 4 096 КГц, распределяемыми по всей станции. По ней во все управляющие элементы передаются время суток, абонентские тональные сигналы и фразы автоинформатора. Она содержит также канал для трансляции. В каждой станции используются два СТМ, выполняющие идентичные функции и работающие в режиме горячего резерва. Если один из них отказывает, станция продолжает получать тактовые и тональные сигналы от другого модуля.

ТТМ - модуль тестирования соединительных линий используется для тестирования качества сигнализации, коммутации и передачи в исходящих направлениях.

OIM - модуль интерфейса оператора обеспечивает интерфейс до 15 цифровых рабочих мест операторов (DOP) с полем DSN станции. OIM соединяется с DOP стандартным 32 канальным ИКМ-трактом в соответствии с рекомендацией МСЭ-Т.

DCM - модуль цифровой конференц-связи позволяет установление конференц–соединений с участием до 30 сторон. Этот модуль работает совместно с модулем интерфейса оператора (OIM). Количество участников сеанса конференц-связи гибкое и может определяться заказчиком. Возможна взаимосвязь (overflow) между модулями конференц-связи.

 

Выносной блок RTSU

RTSU состоит из комплекта модулей,  которые подключаются к цифровому коммутационному полю через два коммутатора доступа. Подключение RTSU показана на рис. 2.40.

Рис. 2.40- Подключение RTSU к станции

 

Каждый коммутатор доступа подключен к каждой плоскости групповых коммутаторов по одной линии со скоростью 4 Мбит/с. Основная станция видит удаленные подключения, как часть станции. Программное обеспечение основной станции, выполняющее управление вызовом и обслуживание используется в обычном режиме оборудованием RTSU. С системной точки зрения нет ограничения на размер оборудования, используемого в удаленном подключении.

В качестве системы передачи может использоваться электро-оптический преобразователь (ЕОС) Alсatel 1000 S12 с волоконно-оптическим соединением между двумя сторонами.

Выносной блок IRSU

Выносной абонентский блок IRSU является концентратом телефонной нагрузки. Он предназначен для замены большого числа линий подключения удаленных абонентов к станции четырехпроводными высокоскоростными линиями.

IRSU представляет собой смешанный концентратор для аналоговых и ISDN линий, обеспечивающий экономический доступ к станции, что достигается концентрацией абонентской нагрузки в 1÷ 4 стандартных ИКМ-трактов со скоростью 2,048 Мбит/с, подключенных к основной станции.

При потере связи с основной станцией, IRSU переходит в автономный режим, в котором обеспечиваются простые разговорные соединения между его абонентами.

Со стороны основной станции до 4 ИКМ-трактов подключаются к двум модулям интерфейса IRSU  (IRIM),  которые  работают  в  режиме cross-over.

      К одному комплекту ИКМ-трактов можно подключить до 8 IRSU с использованием конфигурации линейного многократного (multidrop) доступа.

      Многократная конфигурация является мощным и экономически эффективным средством. Такая конфигурация представлена на рис.2.41. Однако, при использовании многократной конфигурации максимальное число абонентов, которое может быть обслужено парой IRIM – 1024.

 

 

Рис. 2.41 – Многократная и однократная конфигурации доступа

Занятие абонентской линии.

Когда абонент А снимает микрофонную трубку, сопротивление шлейфа уменьшается, а ток через него вырастает, что обнаруживается в абонентском комплекте ALCN терминального комплекта модуля ASM. ALCN посылает в процессор ТСЕ модуля ASM информацию о замыкании шлейфа и идентификатор абонента (физический терминальный номер – PTN). С этого момента активизируется программное обеспечение (ПО), обслуживающее внутристанционный вызов

Из TCE в логическую схему ALCN (передается по 16 КИ) выдается команда на выдачу питающего напряжения на абонентскую линию. Кроме того, осуществляется занятие двухстороннего разговорного тракта: логической схеме ALCNA посылается сообщение, какая свободная пара приемного и передающего КИ закрепляется за вызывающим абонентом А.

Если вызывающий абонент А является обычным абонентом (не имеет ДВО), то для обслуживания его вызова TCE ASM нет необходимости использовать дополнительные данные из ACE.ТСЕ модуля ASM, куда включена линия абонента А (ТСЕ_А) определяет:

- из какого модуля будет подан сигнал «Ответ станции» (из ASM или SCM);

- тип телефонного аппарата ТА (с шлейфным набором или с кодом DTMF);

- категорию абонента А (обычный абонент, таксофон, гостиничный номер, контрольный вызов и т.п.);

- информацию для тарификации: учитывать стоимость разговора или нет;

- требуемое число префиксных цифр (первых цифр номера, достаточных для его анализа);

- разрешение на ДВО (если необходимо);

- необходимость обращения за данными на уровне АСЕ и т.д.

 

Рис. 2.43 -  Занятие абонентской линии

 

Одновременно в АСЕ_А посылается направленное сообщение о поступлении вызова от абонента А, а также число требуемых префиксных цифр номера. АСЕ_А проверяет правильность полученной информации и посылает подтверждение ТСЕ_А. Так как абонент A имеет ТА с частотным набором номера DTMF, то необходимо найти свободный модуль SCM. Для этого ТСЕ_А в своей памяти находит адрес свободного SCM, определяет необходимое число управляющих слов для соединения с данным модулем через DSN.

Занятость абонента Б.

Если абонент Б занят, то в ASM_А направляется ответное сообщение из TCE_Б о занятости абонента Б. Оно анализируется элементом управления TCE_А модуля ASM. Результат анализа содержит указание на выдачу абоненту А сигнала «Занято» (СЗ). СЗ подключается к TCE ASM_А из модуля СТМ по шине тональных сигналов, минуя поле DSN.

Отбой и разъединение.

Если отбой инициируется абонентом А, то происходит автономное разъединение. В ALCN ASM_А изменяется состояние точки сканирования. Информация об этом поступает в TCЕ_А, в котором формируется сигнал «Разъединение». Он передается в TCE_Б модуля ASM_Б. После получения из TCE_Б сигнала «Подтверждение» установленный через DSN разговорное соединение освобождается. Абоненту Б из ASM_Б выдается СЗ.

При отбое со стороны вызываемого абонента TCE_Б ASM_Б информирует об этом TCE_А ASM_А. TCE_А формирует сигнал «Разъединение». Разговорный тракт через DSN размыкается. Абоненту А выдается сигнал СЗ из ASM_А до тех пор, пока он не положит трубку. После этого изменяется состояние точки сканирования в АК абонента А и соединение с модулем СТМ освобождается.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО СИСТЕМЕ ALCATEL 1000 S12:

1.Какие функции выполняют управляющие устройства модулей ASM и SCM при внутристанционном соединении?

2.Какую информацию определяет ТСЕ модуля ASM о занятой абонентской линии А?

3.Каким образом организована выдача в линию абонента А сигнала «Ответ станции»?

4.Как реализован прием цифр номера абонента Б при использовании шлейфного набора и набора

 кодом DTMF?

5.Что общего и чем отличается процесс установления исходящего соединения по сравнению с внутристанционным?

6.Укажите особенности установления исходящего соединения при использовании систем

сигнализации ОКС№7 и 2ВСК+МЧК.

Уровни ТЭ и ТО ЦСК

В зависимости от сложности все операции ТЭ и ТО ЦСК могут быть разделены на три уровня:

- элементарный;

- средний;

- высший.

Техническое обслуживание элементарного уровня состоит главным образом из операций эксплуатации и мониторинга. Оно является первым этапом трехуровневого техобслуживания и требует от дежурного персонала технического обслуживания владения основными навыками работы с оборудованием.

Техобслуживание элементарного уровня включает в себя: текущее наблюдение, профилактическое техническое обслуживание, обработку аварийных сигналов, отображение и отслеживание данных, общие функции администрирования абонентов (назначение, переназначение и отмена номеров, предоставление дополнительных услуг), копирование файлов, контроль коэффициента установленных соединений, тестирование совместно с системой измерений (ИИС), обработка жалоб абонентов, заполнение сменного журнала и уборка рабочего места.

 Техническое обслуживание среднего уровня состоит главным образом из операций анализа и обработки, которые выполняют в основном инженеры по обслуживанию оборудования в аппаратной (автозале). Техобслуживание среднего уровня включает профилактические диагностические тесты, обновление общих станционных данных, создание новых маршрутов, замену плат, анализ и статистику услуг, реконфигурирование системы, корректировку нагрузки процессора, управление учетными данными, анализ и обработку общих неисправностей, а также последующую обработку экстренных и общих автономных сообщений.

Техническое обслуживание высшего уровня состоит главным образом из операций разработки и нововведений, оно организуется инженерами центра технического обслуживания или другим персоналом.

Персонал технического обслуживания верхнего уровня должен уметь справляться с некоторыми серьезными неисправностями и сбоями, обновлять важные станционные данные и выдвигать предложения по развитию системы, расширению емкости станции, настройке структуры сети связи, коррекции программного обеспечения и разработке новых функций.

В соответствии с особенностями интерфейса «человек-машина» MML уровни полномочий персонала эксплуатации и техобслуживания определяются рабочим объектом обслуживаемой ЦСК, группой разрешенных команд и конкретным оператором.

Таким образом, техобслуживание на станции может выполняться только уполномоченным оператором, при этом ему доступен ограниченный набор команд, которые могут использоваться на разрешенном объекте и входят в группу разрешенных команд.

 

Содержание основных работ ТЭ и ТО ЦСК

ТЭ и ТО ЦСК включает в себя следующие работы:

1. Ежедневные операции по обработке услуг: добавление, удаление и изменение записей об абонентах; регистрация и удаление таких данных, как предоставление дополнительных услуг и полномочий на прямой набор номера, тестирование и диагностика совместно с системой измерения АЛ.Периодический сбор и анализ статистики трафика; периодический вывод тарификационных таблиц и счетов; составление отчетов и анализ данных о работе оборудования.

2. Регламентное техобслуживание и техобслуживание системного уровня, включая работы по приведению оборудования в порядок, регламентное и профилактическое тестирование.

3. Анализ аварийных сигналов и отказов, диагностика и устранение неисправностей, замена плат.

4. Управление данными, в том числе: резервирование, отладка и корректировка абонентских данных, станционных данных, тарификационных данных, промежуточных данных и программ.

5. Расширение системы, установление новых маршрутов и модификация в соответствии с требованиями, возникающими при развитии услуг связи, изменении структуры сети и местных условий.

6. Использование потенциальных возможностей оборудования и программного обеспечения прикладного уровня, реализация дополнительных услуг, обновление аппаратных средств.

 

Основные принципы ТО ЦСК

Техническое обслуживание (ТО) ЦСК - сово­купность технических решений и организационных мероприятий по обнаружению и устранению неисправностей с целью обеспечения выполнения оборудованием станции требуемых функций с заданным качеством обслуживания.

Система ТО ЦСК реализуется с помощью программных и аппаратных средств станции. Большая часть операций технического обслуживания выполняется автоматически и включается в общий алгоритм функционирования станции.

Таблица 3.2

Категории информации о неисправностях (отказах)

Категория вмешательства	Наименование категории сообщения	Срочность вмешательства          персонала
1	Экстренное	Устранение неисправности в кратчайший срок (в любое время суток)
2	Срочное	Устранение неисправности с 8 до 22 часов рабочих, выходных и праздничных дней
3	Пониженной срочности	Устранение неисправности в период ближайшего следующего рабочего дня. Устранение неисправности откладывается до удобного для персонала времени в течение 7 суток

 

 

Информация о неисправностях должна разделяться по категориям срочности вмешательства в соответствии с табл. 3.2 и отображаться на терминале техобслуживания ОМТ (дисплее, табло, принтере и др.) в виде текстового сообщения, в виде оптических и акустических сигналов в автозале, а также в помещении обслуживающего персонала, а также передаваться в центр технической эксплуатации (ЦТЭ) по каналам передачи информации (чаще всего по цифровым каналам в соответствии с протоколами Х.25 или IP).

Сигналы об ошибках и неисправностях оборудования АТС обрабатываются системой технического обслуживания станции, где в зависимости от конфигурации оборудования и наличия работоспособных модулей, им присваивается категория срочности.

Каждый тип оборудования ЦСК должен вырабатывать информацию о неисправностях (отказах) пяти категорий срочности. Сигналы первых двух категорий срочности (1 и 2) относятся к аварийным сигналам.

Сигнализация С1 имеет высший приоритет и предусматривает принятие незамедлительных (экстренных) мер по устранению обнаруженных неисправностей в оборудовании и по ликвидации аварийного состояния гражданских сооружений в любое время суток.

Сигнализация С2 предусматривает немедленное (срочное) устранение обнаруженных неисправностей, но только в рабочее время.

Вместо неисправных съемных элементов (типовые элементы замены ТЭЗы в виде плат или модулей) используются элементы, находящиеся в ЗИПе. Ремонт съемных элементов оборудования станции проводится, как правило, в фирменных цен­трах ремонта (на станции часто отсутствуют средства ремонта многослойных плат). Сопровождение ПО должно осуществляться в центре поддержке программного обеспечения (ЦПО).

Методы и способы ТО ЦСК

Техническое обслуживание основной части оборудования ЦСК осуществляется преимущественно контрольно-корректирующим методом, часть оборудования может обслуживаться профилакти­ческим методом.

Контрольно-корректирующий метод технического обслуживания ос­нован на автоматическом контроле работы оборудования и качества обслужи­вания вызовов и предусматривает устранение повреждений после получения ин­формации от системы контроля об обнаружении неисправностей или выходе пара­метров качества обслуживания вызовов за пределы допустимых эксплуатацион­ных норм.

Профилактический метод технического обслуживания предусматрива­ет проведение периодических плановых проверок оборудования, имеющих своей целью обнаружение и устранение повреждений прежде, чем они скажутся на каче­стве работы станции (например, принтеры, вентиляторы, системы кондиционирования и др.). Профилактическое техническое обслуживание выполняется через опреде­ленные временные интервалы и направлено на уменьшение вероятности отказа и улучшение работоспособности станции. Периодичность профилактических испытаний определяется надежностью контролируемого оборудования и наличием средств встроенного автоматического контроля за его состоянием.

Техническое обслуживание телефонной станции может осуществляться централизованным и децентрализованным способами.

При децентрализованном способе все виды работ по техническому обслужи­ванию проводятся персоналом, находящимся непосредственно на станции.

Централизованный способ технического обслуживания предполагает, что размещенное на разных телефонных станциях оборудование обслуживается пер­соналом, сосредоточенным в одном пункте - центре технической эксплуатации (ЦТЭ). При централизованном способе большинство задач эксплуатации и техобслуживания может выполняться в ЦТЭ. При этом станции обычно работа­ют без постоянного присутствия обслуживающего персонала. Персонал посещает станции только для устранения неисправностей или для выполнения определенных работ на месте. Централизация позволяет более рационально ис­пользовать квалифицированный персонал, уменьшить общие затраты на техоб­служивание. При централизованном способе сохраняется возможность децен­трализованного способа техобслуживания (например, наличие персонала на станции только в дневное время). Оборудование ЦСК должно обеспечивать возможность приема команд оператора из ЦТЭ и передачу в ЦТЭ информации через вынесенные терминалы обслуживания (рис. 3.2).

 

Рис. 3.2 - Пример построения ЦТЭ

 

Центр технической эксплуатации (ЦТЭ) обеспечивает контроль технического состояния и функционирования всех объектов, входящих в его зону. Сигналы не менее чем двух категорий (С1 и С2) должны передаваться в ЦТЭ от следующего вида оборудования:

- подстанций (концентраторов);

- оборудования данной АТС;

- электропитающих установок и токораспределительной сети;

- систем передачи;

- линейно-кабельных сооружений;

- гражданских сооружений (охранная сигнализация и т.п.).

Примечание: Категории срочности С1 и С2 зависят от участка оборудования, в котором обнаружен отказ.

 

Базовые принципы языка MML

Для «общения» эксплуатационного персонала с оборудованием цифровой системы коммутации используется язык «человек-машина» MML (Man-Machine Language). Общение оператора с машиной подразумевает предоставление оператору возможности с помощью формализованных команд воздействовать на оборудование системы коммутации и получать информацию о его состоянии в целом или отдельных блоков и модулей.

Язык взаимодействия «человек-машина» MML осуществляет связь персонала со станцией для выполнения функций технического обслуживания и эксплуатации. Такая связь реализуется с использованием двух типов терминалов:

дисплеев и/или интеллектуальных терминалов (персональных ЭВМ).

Терминалы должны быть оборудованы устройствами печати.

Язык MML должен удовлетворять следующим требованиям:

- соответствовать Рекомендациям МСЭ-Т Z.301-Z.341;

- быть максимально удобным для пользователей различной квалификации;

- легко адаптироваться к изменению существующих и введению новых команд;

- быть открытым к обеспечению новых возможностей для пользователя.

Должны быть обеспечены два режима взаимодействия «человек-машина»:

- диалог;

- монолог, или внедиалоговый вывод.

В режиме диалога необходимо обеспечить синтаксический и семантический контроль вводимой информации.

Внедиалоговый вывод возможен двух видов:

- вывод ответа на ранее введенную команду;

 - спонтанный вывод сообщения (например, при возникновении аварийной ситуации).

Защита от использования команд без права доступа осуществляется посредством применения паролей. Обычно предусматривается несколько видов паролей, различающихся приоритетом и позволяющих вводить определенные виды команд.

Функции, управляемые с помощью языка ММL, делятся на 4 области: эксплуатация, техническое обслуживание, установка и приемочные испытания. Ввод команд MML и получение результатов реализуется с помощью локальных или удаленных терминалов (как правило в виде ПЭВМ), которые могут располагаться как на самой станции, так в центре технической эксплуатации (рис. 3.3)

 

Рис. 3.3 -  Варианты включения терминалов для использования

языка MML

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ЭКСПЛУАТАЦИИ И  

ТЕХНИЧЕСКОМУ ОБСЛУЖИВАНИЯ ЦСК:

1.Чем отличается техническая эксплуатация ЦСК от технического обслуживания?

2.Какие организационные и технические мероприятия включает система ТЭ и ТО ЦСК?

3.Укажите основные характеристики цифровых систем коммутации, которые влияют на их эксплуатацию и техобслуживание?

4.Какие бывают уровни в системе ТЭ и ТО ЦСК и чем они отличаются друг от друга?

5.Укажите содержание основных работ ТЭ и ТО ЦСК.

6.Перечислите основные задачи технической эксплуатации ЦСК.

7.К каким классам эксплуатационных задач относятся следующие работы на станции: изменение телефонного номера у абонента, включение в станцию нового узла сети, проверка нагрузки в определенном направлении, изменение тарифа при повременном учете стоимости, проверка работоспособности принтера?

8.Что такое техническое обслуживание ЦСК и какими средствами станции оно реализуется?

  9.Как информация о неисправностях оборудования ЦСК разделяется по категориям срочности вмешательства обслуживающего персонала и где она может отображаться?

10.Укажите критерии отказов ЦСК типа 1 и 2.

11.Поясните, при каких условиях выгодны централизованный и децентрализованный способы технического обслуживания ЦСК?

12.Сигналы каких категорий и от какого вида оборудования должны передаваться в ЦТЭ?

13.Перечислите нормативные значения показателей надежности работы ЦСК и ее восстановления после отказов.

14.Определить допустимое количество отказов оборудования ЦСК в первый год эксплуатации при включении в станцию 20 тыс. аналоговых и 5 тыс. цифровых абонентских линий и 200 цифровых соединительных линий Е1.

15.Для чего нужен язык «человек-машина» MML? Какие технические средства в ЦСК используются для работы с языком MML?

16.Какие режимы взаимодействия «человек-машина» должен поддерживать язык MML? В чем их отличие?

17.Какие варианты языка MML используются в системе EWSD? В чем их отличие и когда целесообразно применять каждый из них?

 

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Основная литература:

1.Цифровые системы коммутации для ГТС / Под редакцией В.Г. Карташевского и А.В. Рослякова. - М.: Эко – Трендз, 2008 – 348с.

2.Росляков А.В., Сутягина Л.Н.,Сутягин К.А. Принципы построения и расчет объема оборудования цифровых систем коммутации/Учебное пособие. ПГУТИ, 2009.

3.Гольдштейн А.Б., Гольдштейн Б.С. Softswitch. - СПб.: БХВ- Санкт-Петербург. - 2006.

Дополнительная литература:

1.Гольдштейн Б.С. Системы коммутации / Учебник для ВУЗов.- 2-е изд.-СПб.: БХВ-Санкт-Петербург, 2004.- 314с.

2.Абилов А.В. Сети связи и системы коммутации / Учебное пособие для ВУЗов. – М.: Радио и связь, 2004.- 288с.

3.Цифровые системы коммутации для ГТС / Под редакцией В.Г. Карташевского и А.В. Рослякова. - М.: Эко – Трендз, 2008 – 348с.

4.Росляков А. В. Сети следующего поколения NGN /Учебное пособие. - ПГУТИ, 2009.

 5.Цифровая коммутационная система EWSD /Учебное пособие. Под ред. А.В. Рослякова. – Самара, СМТС, 1997.

6.Запорожченко Н.П., Карякин В.А., Росляков А.В. Цифровая система коммутации «Квант-Е» / Учебное пособие. – М.: Радио и связь, 2004.

7.Баркун М. Н., Ходасевич О. Г. Цифровые системы синхронной коммутации. – М.: Эко – Трендз, 2001.

8. Гольдштейн Б.С. Протоколы сети доступа. - Т2. - М.: Радио и связь, 1999.

 9.Цифровые АТС для сельской связи. / Под ред. Карташевского В. Г. и Рослякова А. В. – М.: Эко – Трендз, 2003.

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики»

 

Кафедра «Автоматической электросвязи»

                                                                         «Утверждаю»

                      Зав.кафедрой АЭС,

                                                                        д.т.н.,профессор ______________ А.В.Росляков

                                                                    «30»   августа 2017г .

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

по дисциплине «Сети связи и системы коммутации»

для студентов заочного отделения направления подготовки

11.03.02 - Инфокоммуникационные технологии и системы связи

профиль подготовки

Оптические и проводные сети и системы связи

Часть I

 

                                                                                                   Обсуждено

                                                                                                          на заседании кафедры АЭС

                                                                                                     «30» августа 2017г.

                                                                                                  Протокол №1

 

 

2017 г.

Содержание

Раздел 1 ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ЕСЭ РФ ……………………………….			3
	1.1	Характеристика систем коммутации и сетей связи……………………	3
	1.2	Принципы построения ЕСЭ РФ……………………………………….	8
	1.3	Принципы построения телефонных сетей электросвязи…………….	10
	1.4	Принципы построения ГТС……………………………………………	12
	1.5	Принципы построения СТС...................................................................	16
	1.6	Системы нумерации на ЕСЭ РФ..........................................................	17
	1.7	Системы сигнализации на ТфОП………………………………………	20
	1.8	Способы передачи линейных сигналов…………………………………	21
	1.9	Принципы построения сигналов маршрутизации……………………..	22
	1.10	Международные стандартные системы сигнализации.......................	22
Раздел 2 Обобщенная структура ЦСК…………………………………….......			24
	2.1	Основные принципы цифровой коммутации......................................	24
	2.2	Цифровая передача сигналов....................................................................	25
	2.3	Импульсно кодовая модуляция...........................................................	25
	2.4	Пространственная коммутация цифровых сигналов..........................	27
	2.5	Цифровая коммутация с временным разделением.................................	29
	2.6	Комбинированная коммутация В-П-В……………………………….....	31
	2.7	Обобщенная структура ЦСК.....................................................................	34
	2.8	Этапы эволюции ЦСК...............................................................................	50
	2.9	Назначение и архитектура системы EWSD.............................................	55
	2.10	Назначение и архитектура системы Alcatel 1000 S12............................	71
Раздел 3 Организация эксплуатации и технического обслуживания ЦСК.......			86
	3.1	Общие принципы эксплуатации и технического обслуживания ЦСК.	86
	3.2	Общие характеристики системы ТЭ и ТО ЦСК.....................................	87
	3.3	Уровни ТЭ и ТО ЦСК..........................................................................	88
	3.4	Содержание основных работ ТЭ и ТО ЦСК...........................................	89
	3.5	Состав работ технической эксплуатации ЦСК.......................................	89
	3.6	Основные принципы ТО ЦСК..................................................................	90
	3.7	Контроль и диагностика оборудования ЦСК..........................................	94
	3.8	Базовые принципы языка MML...........................................................	94
Рекомендуемая литература..............................................................................			96