Проектирование цифровой систем коммутации ZXJ 10

Введение

 

Взаимоувязанная сеть связи  Республики Таджикистана (ВСС РТ) вступила в фазу существенных качественных изменений, обусловленных широким внедрением цифровой техники передачи и коммутации.

Взаимоувязанная сеть связи (ВСС) - это совокупность технически сопряженных сетей электросвязи общего пользования, ведомственных  и других сетей электросвязи на территории Таджикистана независимо от ведомственной  принадлежности и форм собственности, обеспеченная общим централизованным управлением.

Основными требованиями к  ВСС являются надежность и экономичность.

Определенные технические  средства ВСС участвуют в процессе передачи не зависимо от вида передаваемых сообщений. Совокупность этих элементов  образует первичную сеть (ПС) ВСС. В  состав ПС входят сетевые узлы, сетевые  станции и линии передачи.

Каждая сеть связи, входящая в ВСС, помимо технических средств  первичной сети использует устройства, присущие этой сети. Вторичная сеть (ВС) ВСС - совокупность технических  средств, обеспечивающих передачу сообщений  определенного вида.

В состав ВС входят: оконечные  абонентские устройства, абонентские  линии (АЛ), коммутационные устройства и каналы, выделенные из ПС для организации  данной ВС.

Эти изменения коснулись  и городских телефонных сетей, на которых стали использоваться мощные цифровые коммутационные системы с  применением системы сигнализации ОКС №7, высокоскоростные (до 2,5 Гбит/с) цифровые системы передачи, построенные  на основе принципов и стандартов синхронной цифровой иерархии (SDH), волоконно-оптические линии связи (ВОЛС).

Новые возможности цифровых коммутаторов и технических средств  транспортной среды (возможность реализации мощных транспортных сетей на базе ВОЛС и мультиплексоров SDH) предъявляют  новые требования к планированию и проектированию городских телефонных сетей. Современные сети должны быть цифровыми, иметь гибкую, легко управляемую  структуру и при этом обеспечивать возможность совместной работы аппаратуры разных при этом обеспечивать возможность  совместной работы аппаратуры разных фирм-изготовителей как на сети одного оператора, так и при взаимодействии нескольких операторов. Последнее требование особенно важно в связи с тем, что на ВСС РТ внедряется в, основном, зарубежная коммутационная цифровая техника. Одной из сложных задач является обеспечение в переходный период совместной работы на ГТС аналогового и цифрового оборудования.

Растущая потребность  в мощных сетях, обуславливается  повышением объема абонентского трафика, вызванным в первую очередь появлением новых услуг связи, для реализации которых используются скорости передачи до 2 Мбит/с.Эти услуги включают в  себя цифровую сеть интегрального обслуживания (ISDN), online-услуги и услуги Internet, а также услуги, реализуемые в конфигурации n x 64 кбит/с.

Система EWSD является универсальной  для различных сфер применения с  точки  зрения  емкости  и  производительности  телефонных  станций,  а  так  же диапазона предоставляемых услуг. Она может использоваться как  сельская телефонная  станция  небольшой  емкости,  а  так  же  как  местная, междугородная, международная  или комбинированная станция, рассчитанная на большие емкости. В  системе EWSD используется  распределенное управление  с  взаимодействием управляющих  устройств через коммутационное поле станции. Координацию  работы  локальных  процессоров  осуществляет  координатный  процессор. Станция  является легко наращиваемой благодаря  модульности ее аппаратного и  программного обеспечения. EWSD представляет собой систему, предназначенную  для всех видов применения с точки  зрения узла, его емкости, диапазона  предоставляемых услуг и сетевого окружения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава  1. Цифровая система коммутации EWSD

 

Характерными особенностями  структуры системы являются ее комбинируемость и использование модульных блоков с четко определенными интерфейсами. Такая четкая и в то же время гибкая структура присуща и аппаратным, и программным средствам. Подсистемы образуют первый уровень структуры аппаратных средств:

• многоцелевые цифровые абонентские блоки (DLU) и линейные группы (LTG) выполняют функции, определяемые сетевой средой; управляющее устройство сети сигнализации по общему каналу (CCNC),
• кроме выполнения основных функций, является подсистемой передачи сообщений (MTP) для системы сигнализации по общему каналу №7;
• коммутационное поле (SN) выполняет задачу соединений между абонентскими и соединительными линиями в соответствии с требованиями абонентов по обработке вызовов;
• координационный процессор (CP), другая подсистема управления, выполняет функции более высокого порядка и задачи координирования, такие как маршрутизация трафика и зонирование.

Управление бывает двух типов  – распределенное и централизованное. Распределенное управление предполагает выделение каждой из функций в  отдельный блок. Связь между модулями управления устанавливается лишь на время выполнения конкретной задачи. Этот принцип распределенного управления (в соответствии с рисунком 2.1) обеспечивает системе высокие динамические возможности  и придает ей гибкость в отношении  ввода новых и модификации  старых услуг.

Различные блоки управления станции взаимодействуют друг с  другом по соединениям в коммутационном поле (64 кбит/с) путем обмена логическими  сообщениями высокого уровня. Соединения для этой межпроцессорной связи  являются полупостоянными соединениями и постоянно поддерживаются коммутационным полем независимо от других событий  коммутации.

Функционирование перечисленных  подсистем обусловлено программным  обеспечением процессоров, которое  увеличивается с возрастанием функциональных требований. Оно организовано на основе децентрализованного управления. Управление более простыми, но часто встречающимися функциями, осуществляется микропроцессорами  периферийного оборудования. А задачи сложнее и реже встречающиеся  управляются координационным процессором  с высокими динамическими возможностями.

Узлы реализуются с  помощью одного из вариантов подсистемы и соответствующего программного обеспечения. Блоки DLU и LTG представляют собой основные блоки расширения станции. Комбинированный  местный / транзитный узел с функциями ISDN (ЦСИО - цифровая сеть интегрального  обслуживания) организован в соответствии с рисунком 2.1 и является примером четко организованной структуры  системы.

Так как подсистемы представляют собой  модульные блоки, то это позволяет  легко адаптировать конфигурацию системы  для конкретного вида применения и внедрять новые технологии.

Рисунок 2.1 - Распределенное управление в узле EWSD.

 

1. Аппаратное обеспечение системы EWSD.

 

Аппаратное обеспечение  представляет собой физические элементы системы. В современной коммутационной системе, такой как EWSD, аппаратное обеспечение  является модульным, надежным, гибким и высококачественным. Все это  достигается благодаря:

• ясной и простой для понимания перспективной архитектуре аппаратного обеспечения,
• модульной механической конструкции,
• использованию соответствующих технологий аппаратного обеспечения,
• гарантии надежного качества аппаратного обеспечения.

В   коммутационном  поле (SN)   производится  установление  соединений  вызывающего  абонента  с  заданным  этим  абонентом  пунктом. Коммутационное  поле состоит  из  временных  и  пространственных  ступеней.  На  временных  ступенях  коммутируемые  многоканальные  шины (уплотненные  линии  передачи  по  128  каналов)  меняют  временные  интервалы  в  соответствии  с  их  пунктом  назначения.  А  на пространственных  ступенях  коммутируются  разные  многоканальные  шины  без  изменения  временных  интервалов. Параметры  временных  и  пространственных  ступеней  (4/4, 8/15, 16/16, 15/8) всегда  представляют  собой  количество  многоканальных  шин  со  скоростью  передачи  8Мбит/с, каждая  из  которых  имеет  по  128  каналов. Соединительные  пути  через  временные  и  пространственные  ступени  прокладываются  с  помощью  управляющих  устройств  коммутационной  группы (SGC)  в  соответствии  с  информацией,  поступившей  от  координационного  процессора (СР).  Управляющие  устройства  коммутационной  группы  работают  в  соответствии  с  командами, поступающими  от  координационного  процессора.  В  своей  максимальной  конфигурации  коммутационное  поле  EWSD  подключает  504  линейные  группы, может  обслуживать  нагрузку  25000 Эрл  и  содержит  всего  7  различных  типов  модулей. Коммутационное  поле  может  наращиваться  небольшими  ступенями  посредством  добавления  съемных  модулей  и  кабелей, а  при  необходимости  посредством  дополнительных  стативов.  Что касается  емкости, то  имеется широкий диапазон  конфигураций  коммутационного поля.  Коммутационное  поле  всегда  дублировано (плоскости 0 и 1).Каждое  соединение  проключается  одновременно  через обе плоскости, так что в случае  отказа  в распоряжении  всегда  имеется резервное соединение.  При коммутации  между вызывающим  и вызываемым  абонентами  в коммутационном  поле  осуществляется  4- проводное соединение.

Линейные  группы  LTG  формируют  интерфейс  с  коммутационным  полем  для  области  доступа. Они  работают  со всеми  системами  сигнализации, что используются  на  абонентских  и  соединительных  линиях,  и  представляют  собой  сигнально-независимый  единообразный  внутрисистемный  интерфейс  с  коммутационным  полем.  Благодаря  этому  в  координационном  процессоре  можно  использовать  сигнально-независимое  программное  обеспечение.  Каждая  группа  LTG  соединяется  с  обеими  сторонами  дублированного  коммутационного  поля  по  мультиплексным  линиям.

У  групп  LTG  разные  задачи  и,  соответственно, различные  варианты  оборудования, но  в  состав  базовой  структуры  каждой  LTG  входят  следующие  компоненты:

• групповой  процессор  GP  для  управления  линейными  группами;
• групповой  коммутатор  GS (или  речевой  мультиплексор  SPMX)  для  проключения  информации  и реализации  интерфейса  с SN;
• цифровые   интерфейсные  блоки  DIU  для  соединительных  линий;
• сигнальный   блок  SU  для  звуковых  тональных  сигналов, тастатурного  набора  и тестового доступа.

С  сетевой  стороны  по  мультиплексным  линиям (2048  Кбит/с)  к  блокам  LTG  может  быть  подключено  следующее  оборудование:

• цифровые  абонентские  блоки  DIU
• цифровые   соединительные  линии;
• оборудование  первичного  доступа  ISDN;
• аналоговые  соединительные  линии  через  сигнальный  преобразователь-мультиплексор  SC-MUX, линии  передачи  данных  для  общих  каналов  сигнализации;
• оборудование  для  сети  доступа, которое  может  работать  независимо  от  EWSD (например, Multilink).  Оно обеспечивает  доступ  к системе для абонентов, подсоединяемым  по  оптико-волоконным  кабелям или по  радиолинии;
• интеллектуальные  периферийные  устройства  для  интеллектуальных  услуг.

 Цифровые  абонентские   блоки  (DLU)  обслуживают:  аналоговые  абонентские  линии,  абонентские   линии  ЦСИО,  аналоговые  учрежденческие  телефонные  станции, учрежденческие  телефонные  станции  ЦСИО.

DLU  могут  находиться  или  на  телефонной  станции,  или  могут  быть  удаленными, находящимися  вблизи  групп   абонентов.  С  целью  обеспечения   надежности  каждый  DLU  подключается  к  двум  различным  линейным  группам (LTG); их  блоки, имеющие   центральные  функции (например, управление)  дублированы.  Цифровые  абонентские  блоки  соединены   с  линейными  группами  посредством   одной  или  нескольких (максимально   четырех) первичных  цифровых  систем  передачи (PDC, 2048 Кбит/с   или  1544 Кбит/с). Для  передачи  управляющей  информации (сигнализация, команды  и  сообщения) и   информации  О&M  между  цифровым  и  абонентским  блоком  и   двумя  линейными  группами  используется  упрощенная  система   сигнализации №7  ITU-T.

Главными  элементами  DLU  являются:

• модули  абонентских  линий (SLM): SLMA  для  подключения  аналоговых  абонентских  линий  ЦСИО;
• два  цифровых  интерфейса (DIUD) для  подключения  первичных  цифровых  систем  передачи;
• два  устройства  управления (DLUC);
• две  системы  шин  4096 Кбит/с  для  передачи  информации  пользователя  между  модулями  абонентских  линий (SLM) и  цифровыми  интерфейсами;
• две  системы  шин  управления  для  передачи  управляющей  информации  между  модулями  абонентских  линий  и  управляющими  устройствами;
• испытательный  блок (TU) для  тестирования  телефонов, абонентских  линий  и  цепей, также  удаленных  от  центра  эксплуатации  и  технического  обслуживания.

Модули  абонентских  линий  являются  наименьшей  единицей   наращивания  цифрового  абонентского  блока.  Отдельные  функциональные  единицы, такие  как  DIUD, DLUC, SLMA, SLMD и TU, имеют свои  собственные управляющие устройства  для оптимальной обработки функций.

Управляющее  устройство  сети  сигнализации  по  общему  каналу  CCNC. В  узлах  EWSD  используется  система  сигнализации  по  общему  каналу №7(SSC7). Это  приводит  к  возможности  применения  специфических  подсистем  пользователя  UP, включенных  в  программное  обеспечение  соответствующих  LTG, и  общей  подсистемы  передачи  сообщений  МТР. Функции  общей  подсистемы  передачи  сообщений  выполняются  управляющим  устройством  сети  сигнализации  по  общему  каналу  CCNC.

Общие  каналы  сигнализации  проключаются  к CCNC  через обе стороны дублированного  коммутационного поля. CCNC соединяется с несколькими группами  LTG  по  мультиплексным  линиям  2 Мбит/с. По  каналам этих  линий осуществляется  передача  сигнальной  информации (64 Кбит/с) через обе стороны коммутационного поля  в линейные  группы  и в обратном  направлении.

Внутри  самого  управляющего  устройства  пересылка  сигнальных  сообщений  происходит  в  режиме  асинхронной  передачи  ATM (скорость  175 Мбит/с  устанавливает  мультиплексор  CCNC). Функцию  терминалов  канала  сигнализации  выполняют  дублированные  групповые  процессоры  GP (до 50  GP для  функций  уровней 2 и 3 –  маршрутизация).  Также  GP  выступают  в  роли  администраторов  сигнализации (1 GP  для  уровня 3 – управление  сетью).

Функции CCNC  различаются  в  зависимости  от  места  их  реализации. Они  функционируют  в качестве: