Глава 12

ЦИФРОВАЯ СИСТЕМА КОММУТАЦИИ DMS-100

12.1. Технические характеристики

Цифровая мультиплексная система связи DMS (Digital Multiplex System) создана канадской фирмой NORTEL TELEKOM. В станциях семейства DMS реализуется общая архитектура аппаратного и программного обеспечения с тем, чтобы использовать их в различных областях: в качестве оконечных коммутационных и транзитных станций, междугородных/международных коммутационных центров, а также центров коммутации для систем сотовой связи.

            Последняя версия программного обеспечения коммутационной системы ММР (предыдущие версии DMS-BCS39, BCS44 и BCS45) и новое оборудование центрального процессора (XA-CORE) обеспечивают трансформацию телефонной станции в сервер управления вызовами (Softswitch) CS2000, служащего основой для построения сетей следующего поколения NGN.

            Версия DMS-MMP предоставляет широкий выбор услуг, от базовых телефонных услуг (Plain Old Telephone Service, POTS) до услуг ISDN, Centrex, CLASS, VPN и IN. Доступ ко всем услугам предоставляется аналоговым абонентам, абонентам сети ISDN (PRI и BRI) и абонентам учрежденческих станций РВХ.

            Коммутационные системы DMS-100 установлены в Канаде, в странах Южной и Северной Америки, Турции, Китае, России, Израиле и ряде других стран. Производством станций DMS-100 и их установкой в России занимается ЗАО «РОН-Телеком» (г. Трехгорный Челябинской области). Общая емкость установленных ЗАО «РОН-Телеком» станций составляет более 330 тыс. портов.

            Система DMS-100 имеет модульную структуру с иерархическим управлением, резервированием каждого модуля и линий связи между модулями. Обработка вызова осуществляется центральным процессором с распределением ряда функций предварительной обработки вызова другими модулями.

            Архитектура системы позволяет гибко сочетать разные варианты модулей для реализации оптимального решения с учетом всех требований заказчика. Станции легко расширяются как в плане наращивания абонентской емкости, так и в плане предоставления дополнительных услуг. Поддерживая различные типы сигнализации на сетях СНГ, DMS-100 полностью совместима со стандартными телекоммуникационными протоколами, включая ОКС № 7, EDSS1, V5.2. Для организации связи с удаленными абонентами в рамках семейства DMS существует ряд устройств удаленного доступа, которым доступен весь спектр услуг, предоставляемых основной станцией. Станции работают с различными типами абонентских устройств: от аппаратов с дисковым номеронабирателем до ISDN терминалов и устройств передачи данных.

            К основным техническим характеристикам станции DMS-100 относятся:     Максимальная емкость:

абонентская.........................................................................100000

соединительных линий......................................................60000

Емкость выносного оборудования:

минимальная.......................................................................60

максимальная......................................................................ограничена только общей

емкостью станции

Удельные нагрузки, Эрл:

            абонентская линия..............................................................0,1

            соединительная линия........................................................0,8

            Максимальное количество вызовов в ЧНН.........................1500 тыс.

Напряжение системы бесперебойного питания, В.............43,2-60

Потребляемая мощность на одного абонента, Вт:

станция на 15000 абонентов..............................................1,65

станция на 20000 абонентов..............................................1,50

Коммутатор DMS-MMP версии программного обеспечения ISN06 (сети с коммутацией каналов и временным разделением каналов (Time-Division Multiplex, TDM)) позволяет организовать системы пакетной телефонии на основе IP-протокола и поддерживает различные типы внешних интерфейсов.

1. Непосредственно поддерживаются на линейных картах линейные интерфейсы:

■  стандартные аналоговые линии для DP, DTMF наборов номера;

■  линии программных телефонов P-Phone для набора номера посредством дисплея          и функциональных клавиш;

            ■  интерфейс базового доступа BRI (S/T) с конфигурациями «точка-многоточие»     (point-to-multipoint) и «точка-точка» (point-to-point).

2. Специальные линейные интерфейсы:

■  для консоли обслуживающего персонала;

            ■  простых сообщений управления (Simplified Message Desk Interface, SMDI);

■  автоматического распределения вызовов (Automatic Call Distribution, ACD);

■  ICM/CompuCALL компьютерно-телефонной интеграции СП;

■  программного обеспечения телефонного оператора (Telephone Operator Position Software, TOPS).

3. Мультиплексированные соединительные линии с сигнализацией по двум выделенным сигнальным каналам (CAS).

            4. Линии с интерфейсом V5.2.

5. Линии от сетей кабельного телевидения CaTV.

Данные линии используются для предоставления телефонных услуг ТфОП и Centrex абонентам сетей CaTV. Каждая такая линия терминируется в узле доступа сети CaTV в абонентских платах, выполняющих функции модема. Каждый узел доступа подключается к коммутационной станции через поток ИКМ-30 со скоростью 2 Мбит/с.

6. Линии Centrex IP. Обеспечивают телефонные услуги на основе технологии VoIP для клиентов Centrex IP. В версии системы ISN06 (TDM) поддерживаются два типа клиентов Centrex IP:

■  программные телефонные приложения клиентов, работающие на персональном            компьютере;

■  аппаратные IP-телефоны.

В версии системы ISN06 (TDM) подключение клиентов Centrex IP осуществляется через шлюз Centrex IP, выполняющий функции посредника.

7. Соединительные линии системы сигнализации ОКС № 7 с подсистемой ISUP-R.

8. Соединительные линии интеллектуальной сети IN (Intelligent Network).

9. Доступ для цифровых учрежденческих станций РВХ.

12.2. Структура системы

DMS-100 базируется на распределенной, модульной архитектуре SuperNode, которой присуща возможность свободного расширения емкости соединительных и абонентских линий. Функции по обработке вызовов и предоставлению дополнительных услуг возложены на ядро (core), или иначе вычислительный модуль СМ, которые составляют основу коммутационной системы DMS-100. Однако специализированные функции по обработке вызовов выполняют на процессоры периферийных модулей РМ (Peripheral Module) с целью оптимального использования производительности центрального вычислительного модуля СМ.

Архитектура DMS-100 SuperNode приведена на рис. 12.1 и включает следующие аппаратные компоненты.

1. Центральные компоненты коммутационной платформы:

■  процессорный комплекс CM (DMS-Core — для DMS версии BCS45 или ММР, ХА-Соге — для версии ММР и ISN06);

            ■  коммутатор сообщений (MS — Message Switch) или DMS-шина (DMS-Bus);

■  коммутационное поле ENET (NETWORK).

2. Модуль ввода/вывода ЮМ (Input/Output Module) — для сохранения информации на магнитной ленте и магнитном диске; имеет 16 портов для подключения к станции терминалов, модемов, принтеров (интерфейс V.35 со скоростью 64 кбит/с, интерфейс RS232 со скоростями 19,2 или 24 кбит/с).

3. Периферийные модули линейного доступа:

            ■  групповой контроллер абонентского доступа LGC (Line Group Controller); модули ILGC — для аналоговых абонентов, PLGC — для абонентов сети ISDN;

            ■  концентратор абонентских линий LCM (Line Concentrating Module); модули          ILCM — для аналоговых абонентов, LCMI — для абонентов сети ISDN с базовым доступом BRI;

■  абонентский блок (Line drawers);

■  линейные абонентские платы Line Card (LC);

■  глобальная периферийная платформа GPP (Global Peripheral Platform) — для          версии ММР, поддерживает протокол V5.2, модуль подключается к   коммутационному полю;

            ■  удаленные абонентские модули: IRLCM (International Remote Line Concentrating      Module — удаленный концентратор LCM) и RSC (Remote Switching Centre —      удаленный центр коммутации для подключения модулей ILCM и LCMI).

4. Периферийные модули соединительных линий — контроллер цифровых соединительных линий DTC (Digital Trunk Controller); модули IDTC — для сигнализации 2ВСК, PDTC — для сигнализации ОКС № 7 и PRI.

5. Сигнальное периферийное оборудование для обработки общего канала сигнализации ОКС № 7: LPP (Link Peripheral Processor) — для станций с высоким трафиком имеющих до 30 общих каналов сигнализации ОКС № 7 или FLIS (Fiberized Link Interface Shelf) — для станций, имеющих до 10-12 общих каналов сигнализации.

6. Компоненты. Стандартной платформой для различных компонентов служит интегрированный модуль услуг ISM (Integrated Services Module). Данные компоненты устанавливаются на полки статива и имеют свое программное обеспечение. ISM поддерживает:

■  записанные сообщения (автоинформатор),

■  оборудование конференц-связи,

■  оборудование аварийной сигнализации, которое управляет работой звуковой и             световой сигнализацией, фиксирует аварии оборудования, программного         обеспечения, питания, внешние аварии основной станции и выносного    оборудования,

■  оборудование для проведения измерений и тестирования комплектов      оборудования соединительных и абонентских линий,

■  каналы данных для локальных и удаленных устройств и специализированные    линейные интерфейсы.

Для связи модулей используется специально разработанные интерфейсы DS30 и DS512. Каждая соединительная линия формата DS30 обеспечивает двусторонний (четырехпроводный) тракт передачи для 32 каналов с временным уплотнением. Она включает 30 разговорных и два сигнальных (для передачи управляющих сообщений) каналов с временным разделением. Скорость передачи информации по линиям в формате DS30 — 2,56 Мбит/с. Каждый из 32 канальных интервалов состоит из 10 битов:

- 8 бит — речь/данные в формате ИКМ;

-  1 бит — контроль четности;

-  1 бит — канальное управляющее сообщение, позволяющее контролировать         процессором периферийного модуля вызывающего абонента состояние линии       вызываемого абонента и транслировать управляющие сигналы.

Формат DS30 используется при обмене информацией между DMS-шиной (или коммутатором сообщений MS) и модулями ввода-вывода ЮМ области обслуживания и администрирования, а также для подключения групповых концентраторов к концентраторам абонентских линий.

Формат DS512 обеспечивает передачу данных по оптическим линиям и предоставляет 512 временных каналов. Формат DS512 используется для связи коммутационного поля с коммутатором сообщений, групповыми концентраторами, контроллерами соединительных линий.

Для DMS-100 с емкостью до 100 тыс. линий используется система SuperNode, где центральные компоненты станции размещены в различных стативах. Процессорный комплекс СМ, состоящий из двух процессорных устройств CPU0 и СРШ, коммутаторов сообщений MS0 и MS1, системных загрузочных модулей SLM0 и SLM1, располагаются одном стативе DPCC, коммутационное поле ENET и оборудование LPP или FLIS — в других стативах.

Для DMS-100 с емкостью до 30 тыс. линий используется система SuperNode SE (SNSE), где в одном стативе размещены процессорный комплекс СМ, коммутаторы сообщений, коммутационное поле, оборудование ОКС № 7 — FLIS.

12.3. Аппаратное обеспечение

12.3.1. Центральные компоненты системы

Процессорный комплекс СМ. Представляет собой центральный вычислительный ресурс коммутационной системы DMS-100, обеспечивающий контроль и управление всеми другими частями станции, ответственный за обработку вызовов, трансляцию, маршрутизацию и сервисную логику, выполняет различные административные задачи, в том числе эксплуатационные измерения, составление отчетов, анализ ошибок. Включает два процессорных модуля CPU0 и CPU1, два системных загрузочных модуля SLM0 и SLM1 (рис. 12.2).

Рис. 12.2. Структурная схема центральных компонентов системы DMS-100 (DMS-Core)

Компьютерный модуль дублирован, каждый с собственным центральным процессором (CPU) и памятью. CPU выполнен на базе процессора Motorola MC68000 — 32-разрядного процессора с тактовой частотой 60 МГц. Назначение CPU — координация и поддержка всех других узлов в пределах станции DMS-100. Это сетевые процессоры, периферийные процессоры, контроллеры ввода-вывода и любые прикладные процессоры, которые могут быть использованы для расширения сервиса. CPU управляет сетевой связью, обнаруживает и анализирует ошибки системы и выполняет различные административные задачи, включая эксплуатационные измерения и составление отчетов.

            CPU имеет адресуемую память 4 Гбайта и основную память 240 Мбайт и может работать как в дуплексном, так и в симплексном режимах. Два CPU в нормальном режиме работы действуют синхронно: активный управляет всей обработкой запросов и другими действиями системы; пассивный — отслеживает все действия активного CPU. Два CPU связаны между собой вспомогательной шиной обмена (МЕВ), позволяющей CPU каждого плана сравнивать вычисления и проверять целостность другого плана. Измененные данные из памяти активного CPU копируются через МЕВ в память пассивного.

При обнаружении ошибки в одном из CPU он выводится из активного режима (если был активным), и синхронизация прекращается. DMS-ядро продолжает работать, и оставшийся CPU, наряду со своими функциями по обеспечению работоспособности станции, выполняет диагностические тесты для идентификации и устранения ошибки. С остальными частями системы CPU связывается по оптическому интерфейсу.

В настоящее время СМ обрабатывают до 1,5 млн вызовов в час.

Для увеличения производительности и емкости имеются следующие разработки на базе процессора BRISC, поддерживаемые для DMS-MMP в версии ISN06 (TDM):

- 33 МГц процессор SuperNode серии 60 (SR60) с объемом памяти до 608 Мбайт;

-  60 МГц процессор SuperNode серии (SR70), с производительностью примерно на          30% больше, чем SR60, может поддерживать до 832 Мбайт памяти (по 256 Мбайт            на плату);

            - процессор SuperNode серии 70 (SR70) с расширенной памятью (SR70EM —          Enhanced Memory). Предназначен для увеличения производительности на 70% по           сравнению с процессором SR60. Процессор SR70 поддерживает достаточный      объем памяти (512 Мбайт встроенной памяти) для того, чтобы не использовать        дополнительные платы памяти.

Дальнейшая модернизация коммутатора DMS — замена центрального процессора CPU системой XA-CORE, состоящей из нескольких плат процессора, работающих в режиме разделения нагрузки. В зависимости от емкости станции одновременно могут функционировать 2,3,5, 7 процессоров (плюс один резервный).

Модули системной загрузки SLM (System Load Module) необходимы для первоначальной загрузки станции, хранения загрузки ПО коммутационной системы, данных по конфигурации станции, копий ПО и загрузки ПО для периферийного оборудования. Для перечисленных целей служат ленточные накопители, дисковые накопители высокой емкости вместе с их контроллерами. Каждый SLM имеет доступ к обоим CPU.

Коммутатор сообщений MS (DMS-шина). Полностью дублированная высокоскоростная шина, работающая в режиме разделения нагрузки и служащая источником синхронизации всей станции. Позволяет центральному процессору связываться с сетевыми процессорами, периферийными модулями, контроллерами ввода-вывода и различными прикладными процессорами.

Шина DMS-Bus поддерживает передачу сообщений между распределенными компонентами коммутационной системы DMS-100. Шина состоит из двух одинаковых плоскостей, работающих с разделением нагрузки, которые называются коммутаторами сообщений MS0 и MS1. Каждый из них имеет емкость и пропускную способность, достаточную для поддержки полной нагрузки внутреннего обмена сообщениями в случае неисправности одного MS.

Шина DMS-Bus поддерживает системные часы (System Clock) и синхронизацию станции. Каждый коммутатор сообщений состоит из следующих функциональных элементов (рис. 12.3):

1) управляющий 32-битовый процессор Motorola 68000 с внутренней памятью;

2) две шины для коммуникаций:

■  операционная шина T-Bus (Transaction Bus) — переносит полезную нагрузку сообщений через MS. Transaction Bus функционирует на скорости 128                  Мбит/с с типичной пропускной способностью в 250 тыс. 64-байтовых сообщений в        секунду и со средней задержкой менее 100 мкс,

■  шина процессора P-Bus (Processor Bus) — переносит внутренние сообщения,      которые используются для управления функционированием оборудования DMS-      Bus;

3) подсистема интерфейсных портов содержит некоторое количество РШ (Port Interface Units), каждый из которых имеет:

            ■  интерфейсную плату — логически подключается к MS T-Bus и обеспечивает      MS-адресуемые порты,

■  подсистему интерфейсных портов Paddleboard — поддерживает один или более            каналов с другими компонентами коммутатора: оптоволоконные каналы DS-512 —    для подключения к CPU, ENET, FLIS и каналы DS-30 — для подключения модулей       ISM, ЮМ, LPP;

4) подсистема Mapper — для преобразования физических адресов (номера портов в MS) из (в) логических адресов компонентов станции.

            Коммутатор MS -— источник синхронизации станции. Имеет объединенную систему синхронизации. Один MS задается как «master» (главный), другой как — «slave» (подчиненный). Система синхронизации станции позволяет использовать два внутренних источника синхронизации, эталонную частоту и два внешних источника синхронизации от двух потоков ИКМЗО, если станция сконфигурирована для работы в «slave» режиме.

К DMS-шине или DMS-ядру к плате процессора подключаются два терминала RTIF, которые, дублируя друг друга, служат для начальной загрузки либо для перезагрузки системы.

Рис. 12.3. Структурная схема коммутатора сообщений:

---------возможные подключения

Коммутационное поле ENET (Enhanced Network). Используется для установления двусторонней разговорной связи и передачи сообщений между периферийными модулями абонентских и соединительных линий. Обеспечивает связь между периферийными модулями и процессором станции через DMS-шину. Надежность каждого соединения в поле достигается наличием двух отдельных маршрутов (основного и дублирующего) для каждого вызова. Основной и дублирующий маршруты поддерживаются отдельными аппаратными средствами — планами 0 и 1 поля ENET. При возникновении неисправности по основному маршруту разговорное соединение переходит на дублирующий маршрут без нарушения соединения.

Коммутационное поле ENET состоит из элементов коммутации (точек коммутации — crosspoints) для соединений каналов со скоростью 64 кбит/с (рис. 12.4). Кроме коммутации пользовательских каналов, поле ENET организует связь между периферийными модулями и процессорным комплексом.

В системе DMS 100 коммутационное поле дублированное и состоит из двух полей: ENET план 0 и ENET план 1 (рис. 12.5).

Рис. 12.5. Структурная схема коммутационного поля ENET: серый фон — резервная плоскость поля

            ENET — одноуровневое коммутационное поле с фиксированной задержкой коммутации (постоянная задержка не более 125 мкс). Поле имеет следующие типовые конфигурации:

- одношельфовое ENET — до 16000 каналов (8000 точек коммутации), типично для             конфигурации малой SNSE;

- одностативное ENET — до 64000 каналов (32000 точек коммутации);

- двухстативное ENET — до 128000 каналов (64000 точек коммутации).                  *             Коммутационное поле подключается к шине DMS-Bus посредством оптоволоконных линий DS-512. Периферийные модули подсоединяются к ENET либо через оптоволоконные линии DS-512, либо через линии DS-30. Линия DS-512 — эквивалент 16 линий DS-30, мультиплексированным в одной оптоволоконной линии. Линия DS-30 обеспечивает 32 канала, 30 из которых могут быть речевыми и 2 сигнальными для передачи сообщений.

Перед установлением разговорного соединения проверяется исправность маршрута разговорного тракта для каждого активного вызова. Проверка включает посылку специального байта периферийным модулем (например, РМ1) вызывающего абонента через коммутационное поле модулю РМ2, и обратно (PM1-ENET-PM2-ENET-PM1). В случае совпадения отправленного и полученного байта модулем РМ1 маршрут признается исправным и предоставляется для установления соединения. Во время соединения постоянно проверяется исправность маршрута разговорного тракта. При его неисправности происходит переключение на резервное оборудование без прерывания разговорного соединения и автоматическое тестирование неисправного элемента.

В поле ENET используются некоторые однотипные элементы (платы), применяемые в центральных компонентах системы (CPU, MS, LPP).

12.3.2. Периферийные компоненты системы

Периферийные модули (РМ) обеспечивают подключение цифровых, аналоговых абонентских линий и цифровых соединительных линий. Периферийные модули (LGC, DTC), которые подключены к коммутационному полю, имеют одинаковые схемы и набор однотипных плат.

Периферийное оборудование абонентского доступа. Примером РМ могут служить контроллеры групп линий LGC (PLGC, ILGC) и модули концентрации линий LCM (ILCM, LCMI).

Каждый РМ управляется индивидуальным микропроцессором, называемым периферийным процессором (РР). К задачам РР относятся центральное управление сообщениями РМ, низкоуровневая обработка запросов (например, прием цифр, сканирование состояний абонентских линий и цифровых соединительных линий, генерация и анализ тональных сигналов, многочастотный обмен, передача данных) и техническое обслуживание РМ (тест-функции). Сообщения к и от периферийного процессора передаются по линиям разговорной связи к коммутационному полю и по каналам передачи сообщений на DMS-шину и центральный процессор. Функции периферийного оборудования абонентского доступа распределены между модулями следующим образом (рис. 12.6):

- LGC (Line Group Controller) — модуль группового контроллера абонентского      доступа, обеспечивает интерфейс для LCM, ENET и низкоуровневую обработку и      управление вызовов. К модулю LGC можно подключить до 6 модулей LCM        (используются от 2 до 6 СЛ интерфейса DS30 для каждого модуля) в зависимости        от проходящего трафика. На рис. 12.7 приведена структурная схема модуля             группового концентратора аналоговых абонентских линий ILGC. Для группового концентратора абонентских линий ISDN PLGC в блок-схему (рис. 12.7)          добавляется плата сигнального процессора для обработки ISDN сигнализации      (BRI), а также плата обработки и формирования канала D;

Рис. 12.7. Структурная схема модуля группового концентратора аналоговых абонентских линий ILGC

- LCM {Line Concentrating Module) — модуль концентрации абонентских линий. Содержит устройства выработки и передачи вызывных сигналов в абонентские           линии (сдублированные для надежности), а также два блока управления (один —    активный, а другой — в горячем резерве), состоящих из платы процессора и платы        группового контроля для управления абонентскими блоками (LD). Модуль для      аналоговых абонентов ILCM поддерживает 640 абонентских линий. Модуль для    ISDN абонентов LCMI поддерживает 240 линий интерфейса S/U или 480 линий         интерфейса Т;

- LD (Line Drawer) — абонентский блок (оборудование для установки абонентских            плат — LC). Обеспечивает физические подключения абонентских линий. В абонентский блок устанавливается 64 платы для аналоговых абонентских линий. Каждый модуль LCM имеет два блока управления (БУО и БУ1). Один блок       управления — активный, а другой — в горячем резерве. При смене активности в             случаях неисправности разговорные соединения не разрываются.

Линейный доступ через удаленные модули. Для подключения выносного абонентского оборудования применяются удаленный модуль концентрации IRLCM (International Remote Line Concentrating Module) и удаленный центр коммутации RSC (Remote Switching Centre).

            IRLCM необходим для подключения до 640 абонентских линий. Имеет два блока управления, блок технического обслуживания (Remote Maintenance Module, RMM) для измерения параметров линии, ее тестирования и блок автономной работы, который в случае нарушения связи с основной станцией поддерживает обработку вызовов и коммутацию разговорных трактов в пределах модуля. IRLCM подключается к групповому концентратору ILGC через систему передачи по потокам Е1.

            RSC представляет собой удаленный блок большой емкости, который может находиться на расстоянии до 500 км (с использованием оптических линий) от опорной станции, позволяет поддерживать от 1000 до 6400 аналоговых и цифровых абонентских линий. Подключается к групповому концентратору PLGC через систему передачи по соединительным линиям (используются до 16 трактов Е1). Схема подключения RSC и абонентских концентраторов представлена на рис. 12.8. К модулю RSC подключаются до 10 модулей абонентского доступа ILCM и LC~MI. Коммутация разговорных трактов осуществляется в пределах модуля RSC или через коммутационное поле. RSC состоит из блоков RC02, RMM, MSP. RC02 (Remote Center Off Shore) — мастер-контроллер периферии управляет модулями LCM и RMM, выносами, цифровыми каналами до станции. Архитектура модуля RC02 аналогична модулю ILGC, PLGC. Конструктивно платы изменены и модуль RC02 с двумя блоками управления занимает одну полку вместо двух. Блок RMM подключается к RC02 посредством двух каналов DS30.

Рис. 12.8. Структурная схема подключения удаленного абонентского оборудования

Модульная панель сигнализации MSP (Modular Supervisory Panel) — аналог FSP, который состоит из блока контроля питания, предохранителей, аварийной сигнализации.

Глобальная периферийная платформа (Clobal Peripheral Platform, GPP). Устройство, объединяющее функции LGC, LCM, LD. Использует технологию общего периферийного модуля (Common Peripheral Module, CPM), чтобы поддержать два типа интерфейса линейного доступа через 30 каналов со скоростью 64 кбит/с в потоке ИКМ-30 со скоростью 2 Мбит/с (линейная сигнализация передается в 16 временном интервале TS16):

- мультиплексирование линий ИКМ-30 в эквиваленты LC, ЕС и аналоговый          линейный интерфейс DC5A;

- открытый доступ к интерфейсу V5.2.

Архитектура модуля GPP аналогична RC02 (RSC) конструктивно состоит из большинства одинаковых плат. Модуль (два блока управления) конструктивно размещается на одной полке статива. Схема блока управления GPP приведена на рис. 12.9 (за исключением плат интерфейса РСМ30).

            GPP поддерживает мультиплексирование интерфейсов доступа для сетей общего пользования PSTN (ТфОП): аналоговые линии (Loop Calling), бизнес линии (Business Set/P-Phone lines) и ISDN-линии (BRI).

Каждая полка может иметь до 24 портов стороны или 720 каналов 64 кбит/с в потоках ИКМ30. Полностью оснащенный статив GPP поддерживает до 120 портов ИКМЗО.

Применение технологии GPP позволяет уменьшить количество оборудования LGC/LCM/Drawers для поддержки того же количества абонентских линий или каналов. Каждая полка GPP подключается к коммутационному полю ENET линиями DS-512, поддерживающих 480 каналов.

Сигнальный процессор ИКМ (Pulse Code Modulation, PCM) предназначен для анализа и контроля сигналов ИКМ, приема и передачи данных, приема и передачи битов ABCD, генерации сигналов синхронизации. Плата поддерживает связь между CPU и внешними потоками модуля GPP для обработки вызова. Выполняет перевод между битами А/В сигнализации ИКМ и форматом сигнализации, использованной управляющим процессором GPP.

Контрольный процессор организует работу всего модуля.

Плата CMR (CLASS Modem Resource) поддерживает услуги категории CLASS для линий V5.2 PSTN, предназначена для поддержки цифровой информации и функции АОН.

Плата матрицы выполняет функции временных переключений разговорных каналов для оборудования периферийных модулей GPM; имеет доступ к контрольному процессору, платам формирования каналов DS30, платам сигнализации и параллельной шине. Функции платы матрицы:

- выбор временных каналов (интервалов) (time slot);

- реализация временной коммутации для исходящих каналов;

-  функции форматирования, преобразование последовательного интерфейса в       параллельный, и обратно;

- программируемое цифровое речевое преобразование для каждого канала;

- контроль четности и проверка поступающих данных для каналов стороны;

- организация интерфейсов.

Плата обработки управляющих сообщений (MSG), управляющих канальных сообщений и генератор тонов выполняет функции:

- обработка протокола МРС (Message Protocol Card);

- сопряжение с речевой шиной, чтобы обеспечить связь с коммутационным полем и         обмен с исходящими каналами V5.2;

- передача тональных сигналов в исходящие разговорные каналы;

- проверка исправности маршрута разговорного тракта для каждого активного вызова.

Контроллер цифровых соединительных линий DTC. Модуль обслуживания цифровых линий Е1 (ИКМЗО) представляет собой периферийный модуль, обеспечивающий интерфейс цифровых трактов станции DMS-100 (ОКС № 7, PRI, 2BCK). Состоит из двух дублирующих друг друга управляющих блоков: один блок — активный, а другой — резервный. В случае неисправности происходит переключение на резервный блок, который начинает выполнять все функции по контролю и обработке вызовов. Операция переключения активности никак не влияет на качество работы станции, и прерывание уже установленных соединений не происходит. К DTC может подключаться до 16 соединительных линий ИКМЗО (РСМЗО). В одном стативе находятся два модуля DTC. Архитектура модуля DTC аналогична LGC и используются практически одни и те же платы. Для возможности применения DTC по сигнализации PRI в схему добавляется плата сигнального процессора.

Оборудование ОКС № 7. Станция DMS-MMP позволяет доставить общий канал сигнализации от модуля PDTC в блок обработки FLIS через коммутационное поле или через специальный блок (CHANNEL BANK), позволяющий выделить данный канал сигнализации из двухмегабитного потока без модуля цифровых линий PDTC.

В DMS-MMP с небольшим сигнальным трафиком (комплектация SNSE) используется для обработки канала сигнализации ОКС № 7 оборудование, расположенное на полке LIS (FLIS). Обработка общего канала сигнализации происходит под управлением центрального процессора в блоке линейного интерфейса LIU7 (рис. 12.10). ОКС № 7 выделяется в модуле PDTC и через коммутационное поле ENET, модуль интерфейса поля NIU доставляется в LIU7. Блок LIU7 — периферийный модуль, обрабатывающий входящие и исходящие сообщения для одного звена сигнализации, не резервируется. Модуль NIU резервируется. Обмен данных между модулем NIU и модулями LIU7 идет через внутреннюю дублированную С-шину. Модули LIU7 соединяются с коммутатором сообщений MS по двум (основной и резервной) F- шинам.

Рис. 12.10. Структурная схема подключения полки FLIS

            Каждый модуль LIU7 выполняет следующие функции:

            - обработка сигнальных сообщений;

            - контроль и тестирование;

            - диагностические операции в сервисе и вне его;

            - поддержка сигнальных протоколов ОКС № 7;

            - перенаправление сообщения ОКС № 7 в другое звено сигнализации;

            - посылка сообщения управления сетью в DMS-ядро.

            Блок NIU обеспечивает канальный доступ ОКС для модуля LIU7 через коммутационное поле.

            Конструктивно модули LIU7 и NIU состоят из трех плат: процессор, контроллеры для связи с С- и F-шинами и полем ENET.

            На станциях с большим сигнальным трафиком, а также в междугородных и транзитных, применяется блок обработки ОКС № 7 LPP, включающий модуль интерфейса линии LIM, модуль полки FLIS и две F-шины (рис. 12.11). Обработка общего канала сигнализации в LIU7 происходит под управлением LIM, состоящего из двух блоков управления (БУ) LMS, что позволяет разгрузить центральный процессор.

Рис. 12.11. Структурная схема подключения полки LPP

            Модуль LIM обеспечивает контроль обмена сообщениями между DMS-шиной и LPP, a также внутри LPP, между LIU7; 8-разрядная F-шина обеспечивает прием/передачу данных между LIU7 и LIM.

            В целях обеспечения надежности каждый модуль коммутации сообщений LMS в составе LPP может обслуживать сообщения всех LIU7. Каждый LMS связан со всеми LIU7 8-разрядной F-шиной со скоростью передачи 32 Мбит/с. Таким образом, выход из строя одного LMS не сказывается на производительности системы.

            Каждый LMS связан с каждым коммутатором сообщиний MS посредством пары линий DS30. LMS также связаны друг с другом парой линий DS30 и работают в режиме с разделением нагрузки. В случае выхода из строя одного LMS, другой может продолжать обработку всех сообщений.

LMS принимает внешние сигналы синхронизации от MS и обеспечивает синхронизацию линий сигнализации. Для надежности каждый LMS обеспечивает сигналы синхронизации. Таким образом, для синхронизации каждого LIU7 могут быть использованы два источника. В случае определения ошибки в одном из LMS процессор самостоятельно проводит диагностические тесты, а другой LMS — обеспечивает обработку всей сигнальной нагрузки.

12.4. Программное обеспечение

Базовой единицей программного обеспечения DMS-100 служит модуль. Каждый модуль имеет свое ПО для выполнения конкретных телефонных функций. Гибкость ПО достигается за счет организации системы независимых совместимых модулей.

            Для разработки ПО системы DMS-100 используются языки высокого уровня PROTEL (для программирования коммутационных систем), PASCAL.

PROTEL содержит широкий набор функций, облегчающих создание надежного системного обеспечения модульной структуры. Почти вся система управления написана на языке PROTEL. Единственными функциями, которые реализуются микропрограммным обеспечением (ROM в CPU), являются загрузчик, микрокоды выполнения машинных команд и функции, не реализуемые на PROTEL (некоторые коды техобслуживания процессора).                 

            Язык PASCAL, а также ограниченное количество ассемблерного кода для критичных по времени функций используются для программирования периферийных устройств.

            Состав и функции программного обеспечения. Программное обеспечение административного управления осуществляет следующие функции (рис. 12.12).

Рис. 12.12. Структура программного обеспечения административного управления

            1. Управление станцией, обрабатывающее запросы оператора на изменение данных по абонентским и соединительным линиям, вводу ДВО и маршрутизации вызовов.

            2. Управление сетью, анализирующее перегрузки и обеспечивающее более эффективную обработку трафика.

            3. Измерение и управление трафиком, сбор статистических данных по работе станции, заданных оператором, и предоставление этих данных по запросу, например, для ПО техобслуживания с целью анализа ошибок.

            4. Наращивание ПО, которое совершенствует (добавляет, изменяет) прикладные программы станции.

            5. Дистанционное управление коммутационной системой через модемы (версия BCS45) и сеть Интернет (версии ММР ISN06 и последующие).

            ПО обработки вызовов и предоставления услуг ДВО. Обеспечивает общую координацию последовательности соединения, используя таблицы трансляции. Периферийный процессор сканирует состояние линий и передает данные (изменение состояния) в центральный процессор, где происходит вся обработка вызова (рис. 12.13):

            - анализ вызова, идентификация его типа;

            - выдача команд для посылки тоновых сигналов на разных этапах вызова;

            - запрос цифр от ПО сигнализации, их анализ;

            - запуск процесса искания абонентской или соединительной линии;

            - запуск процесса тарификации (обращение к ПО тарификации);

            - завершение разговора (отбой).

Рис. 12.13. Структура ПО обработки вызовов и предоставления услуг ДВО

            ПО технического обслуживания. Обеспечивает функции технического обслуживания. / Выполняет периодические и диагностические тесты системы. Осуществляет сбор и анализ ошибок (аварий). Реализует тестирование системы без прерывания нормальной работы трафика, автоматические тесты и тесты по запросу оператора, тесты модулей и всей системы в целом, оперативное измерение работы всего оборудования и мониторинг станции. Результаты тестирования и оперативных измерений заносятся в log-рапорты, выдаются оператору станции и сохраняются в базе данных (рис. 12.14).

Рис. 12.14. Взаимодействие ПО технического обслуживания с другим ПО

            ПО тарификации. Предоставляет тарификационные данные для ПО обработки вызовов, обеспечивает запись тарификационных данных вызова. ПО обслуживания вызовов обращается к ПО тарификации один или несколько раз при установлении соединения. Предоставляет ПО обслуживания вызовов данные о типе вызова (является ли вызов тарифицируемым), о наличие скидок, данные услуг ДВО.

            Информация для ПО тарификации располагается в таблицах трансляции. Существуют таблицы, в которых определены данные абонентов: категория абонентов (таксофонов); количество импульсов в указанный период времени (длительности разговоров); процентные размеры скидок в зависимости от времени суток, дня недели и праздничных дней; данные услуг и их совместимость; информация о сохранении файлов для вызовов (местных, междугородних, международных).

            Запись данных разговорных соединений осуществляется в различных подсистемах: автоматической регистрации телефонных разговоров (Automatic Message Accounting, AMA) и регистрации транзитных соединений (International Contralized AMA, ICAMA).

            ПО сигнализации. Обеспечивает различные функции обработки сигнализации, прием и передачу тональных регистровых сигналов. Взаимодействует с ПО обработки вызовов (рис. 12.15).

            ПО записи и хранения базы данных. Обеспечивает запись всех данных (включая данные тарификации, рабочие данные, данные таблиц трансляции и т.д.) и управляет доступом к базе данных.

            Данные от подсистемы оперативных измерений (Operational Measurement, ОМ) включают log-рапорты, полученные в ходе техобслуживания, измерения трафика, сбор данных неисправности оборудования и соединительных линий, измерение продолжительности разговорных соединений, т.е. все события системы.

            Подсистема изменения данных (журнал-файл, JF) представляет собой запись всех изменений программного и аппаратного обеспечения системы, сделанных оператором.

            В состав ПО записи и хранения базы данных входят подсистема АМА и системы биллинга ICAMA (рис. 12.16).

12.5. Конструктив системы

Компоненты коммутационной системы DMS-100 располагаются либо в полностью закрытых стативах для размещения центральных элементов коммутационной системы (кабинеты — Cabinets), либо в открытых или закрытых стативах для установки модулей периферийного оборудования (фреймы — Frames). Размеры стативов:

            - закрытый статив центрального оборудования — 1090x700x1830 мм;

            - закрытый статив периферийного оборудования — 720x700x1830 мм;

            -  открытый статив периферийного оборудования — 686x457x2130 мм.

            К основным конструктивным элементам станции DMS-100 относятся:

            - печатная плата;

            - шельф-кассета (называемая полкой), в которую устанавливаются платы;

            - статив, состоящий из четырех шельфов и блока FSP;

            - блок FSP (выполняет функции контроля питания полок статива и аварийной       сигнализация);

            - кабели для внутристативных и межстативных (используются в основном оптические кабели) соединений;

            - цифровой и абонентский кроссы;

            - пульты аварийной сигнализации.

            Статив содержит четыре полки оборудования, обеспечивающие места для инсталляции плат, специализированных модулей; в свою очередь, они содержат карты/платы (например, абонентский блок (Line Drawers, LD) с линейными абонентскими платами).

            В стативе для периферийных модулей устанавливаются два модуля. Каждый модуль состоит из двух блоков управления, смонтированных на двух полках.

Закрытые стативы DMS100 удовлетворяют промышленным требованиям по изоляции, обеспечивают большую защиту от физических повреждений и от электростатического разряда для закрытого оборудования, чем открытые стативы-фреймы. Они также отвечают требованиям по электромагнитной совместимости (ЭМС) и обеспечивают защиту от землетрясения для четвертой зоны без дополнительного увеличения жесткости конструкции.

            Оборудование станции (стативы) располагается в рядах. В ряду стативы крепятся к полу и друг к другу. Стативные ряды обслуживаются с обеих сторон и размещаются лицевыми и тыльными сторонами друг к другу на расстоянии от 700 до 1000 мм. Межстативные соединения размещаются под фальшполом или на кабельросте в зависимости от способа подключения кабелей. Емкость станции определяет набор стативов.

Глава 13

ЦИФРОВАЯ СИСТЕМА КОММУТАЦИИ Linea UT

13.1. Назначение и характеристики

Система Linea UT разработана фирмой Italtel, Италия. На базе системы Linea UT могут быть реализованы следующие типы станций и узлов коммутации, удовлетворяя требованиям построения любого уровня телефонной сети:

            - опорная городская станция;

            - комбинированная опорная/транзитная станция;

            - комбинированная опорная/транзитная /междугородняя станция;

            - национальный транзитный узел/международный узел;

            - сельская станция;

            - узел коммутации услуг (SSP) интеллектуальной сети;

            - мобильный коммутационный центр (MSC);

            - транзитный пункт сигнализации (STP);

            -  «Центрекс» (Centrex) — система систематического установления входящих и междугородных соединений для абонентов учрежденческих АТС.

            Модульная и гибкая архитектура системы Linea UT позволяет составлять различные конфигурации коммутационных систем емкостью от нескольких сотен линий до более чем 100 тыс. абонентских и 60 тыс. соединительных линий с любыми системами сигнализации, включая ОКС № 7.

Linea UT используется в цифровой сети с интеграцией служб (ISDN) и в интеллектуальной сети (IN).

            В станцикНлпеа UT могут включаться следующие типы абонентских линий:

            - индивидуальные, с личным счетчиком и без;

            - линии спаренных абонентов;

            - таксофоны;

            - учрежденческие АТС (аналоговые и цифровые);

            - передача данных в надречевой полосе частот (Data OV);

            - линии ISDN.

13.2. Структура системы

Linea UT является распределенной системой, состоящей из функционально автономных модулей, управляемых процессорами. Каждый модуль может устанавливать связь с остальными модулями системы посредством стандартных внутренних интерфейсов. Модули разделяются по своим функциям на четыре главных класса:

            - модули подключения периферии и коммутации PSM;

            - модули общих функций;

            - модули межмодульных соединений;

            - модули диспетчерского управления станцией.

            Структурная схема системы Linea UT показана на рис. 13.1.

            Каждый модуль подключения периферии и коммутации (PSM) выполняет функции интерфейса с телефонной сетью и обработки вызовов в совокупности с другими модулями PSM. К модулям PSM могут подключаться цифровые мультиплексоры/концентраторы (М/С). Как и сами модули PSM, они могут быть также удаленными. Для оптимизации конфигурации станции и удовлетворения требований планирования сети были созданы различные типы модулей PSM. Например, модуль М2 представляет собой комбинированный модуль подключения периферии и коммутации PSM с пропускной способностью 5000 выводов всех типов, включая, например, линии ISDN, учрежденческих телефонных станций (РВХ). Модуль цифровых соединительных линий M3G является модулем PSM на 1000 СЛ (32 системы ИКМ со скоростью 2 Мбит/с), который, главным образом, используется в комбинированных и транзитных станциях.

            Любой модуль М2 может устанавливаться в конфигурации одномодульной станции, что не требует наличия на станции структуры межмодульных соединений IS. Эта конфигурация позволяет подключить до 2048 абонентских и 240 соединительных линий. Если необходимо расширение одномодульной станции, то структура межмодульных соединений может быть расширена без перерыва в работе.

13.3. Аппаратное обеспечение

13.3.1. Модули подключения периферии и коммутации PSM

            Основные функции, выполняемые модулями PSM, следующие:

            - сопряжение с телефонной сетью;

            - обработка сигнализации;

            - обработка вызовов, маршрутизация и тарификация;

            - коммутация;

            - управление тональными сигналами;

            - речевые объявления;

            - тестирование абонентских линий, рабочих мест оператора и телефониста             местного коммутатора и соединительных линий;

            - сбор аварийных сигналов, реконфигурация и тестирование. Каждый модуль        состоит из трех функциональных блоков (рис. 13.2):

            - периферийный интерфейс —обеспечивает сопряжение с линиями телефонной    сети;

            - блок коммутации — выполняет концентрацию/расширение каналов и       коммутацию и осуществляет сопряжение со структурой межмодульных          соединений;

            - управление модулем — выполняет функции обработки вызовов, эксплуатации и технического обслуживания.

Рис. 13.2. Структурная схема модуля подключения периферии и коммутации PSM

            Модуль PSM является полностью автономным узлом: может соединять вызовы внутри модуля без помощи другого модуля. Некоторые станции малой емкости могут состоять из одного модуля плюс ES (опорный процессор). В случае серьезных неисправностей, таких, как отказ первичного питания, любая комбинация работающих модулей может продолжать обслуживание, пока остальные не работают.

Модуль подключения периферии и коммутации М2

            Модуль подключения периферии и коммутации М2 является базовым модулем системы. Технические характеристики модуля приведены в табл. 13.1.

Таблица 13.1. Технические характеристики модуля М2

            Усовершенствованный модуль подключения периферии и коммутации М2 обладает следующими характеристиками: количество портов — 4096, общая нагрузка — 960 Эрл, количество попыток вызовов в ЧНН — 50000.

            Блок периферийного интерфейса М2 состоит из узлов периферийного интерфейса PIU, как показано на рис. 13.3. Каждый РШ может управлять 256 абонентскими линиями, 192 аналоговыми соединительными линиями или 8 системами ИКМ-30, 32 рабочим местами операторов (OSP) или рабочими или вспомогательными каналами, или любой комбинацией из вышеупомянутых портов, отвечающих пропускной способности модуля. В каждый модуль М2 может входить до 8 РШ с общим количеством портов 2048.

Рис. 13.3. Структурная схема блока периферийного интерфейса М2

            Каждый РШ содержит:

            - до 8 групп, на 32 порта каждый. Любая группа содержит интерфейс в телефонную          сеть или рабочие каналы и периферийные процессоры;

            - буфер ИКМ (РСМВ), работающей с 256 временными каналами, закрепляемыми за           256 портами на каждый РШ;

            - контрольный буфер (CNTB) для связи путем обмена сообщениями между периферийным процессором и процессором управления модулем (МСР) через           контроллер внутримодульной последовательной шины.

            Каждый РШ выполняет следующие функции:

            - линейное питание и вызывные сигналы;

            -  обнаружение линейных сигналов;

            - прием и предварительная обработка сигнальной информации, поступающей как по выделенным сигнальным каналам (идентификация, контроль за длиной), так и      по ОКС (уровень 2 ОКС № 7) и управление линейными аварийными сигналами;

            - передача сигнальной информации как по выделенным сигнальным каналам, так и          по ОКС (уровень 2 ОКС № 7), включая тарификационные импульсы и тональные    сигналы;

            - аналого-цифровое преобразование индивидуальных речевых каналов для             аналоговых линий (абоненты, соединительные линии, рабочие места операторов           OSP);

            - управление стативом ИКМ-30/32 и обнаружение аварий;

            - управление протоколом соединения с рабочими местами операторов (OSP);

            - диалог с МСР для завершения всех периферийных функций;

            - настройка на коммутационный блок передающих каналов;

            - защита линий;

            - тесты абонентских и соединительных линий.

            Перечисленными функциями управляют 8-разрядные периферийные процессоры (РР). Каждый может управлять 64 телефонными абонентскими линиями, 32 ISDN-линиями, группой соединительных линий 2048 кбит/с, 24 аналоговыми соединительными линиями, 16 рабочими местами операторов и группами рабочих и вспомогательных каналов.

            Коммутационный блок является удвоенной временной ступенью (В), работающей с 256 временными каналами со скоростью 256 кбит/с (рис. 13.4). Он осуществляет:

            - компрессирование/экспандирование в рамках 2048 временных каналов блоков    РШ (8x256) и 256 внутренних временных каналов модуля М2;

            -  соединение 256 внутренних временных каналов со структурой межмодульных    соединений IS2 или IS1.

            В каждом модуле М2 возможно получать 256 межмодульных или 128 внутримодульных соединений, или любую их комбинацию. Коммутационный блок работает под управлением процессора управления модулем (МСР) и получает команды через контроллер коммутационной памяти (SMC).

            Блок управления модулем (рис. 13.5) состоит из двух 16-разрядных процессоров, работающих в режиме главный/подчиненный в горячем резерве, плюс определенное количество контроллеров шины и факультативный запасной дисковый блок. Процессоры реализуется на заказных СБИС.

Рис. 13.5. Структурная схема блока управления модулем М2

            Процессор управления модулем МСР осуществляет диспетчерский контроль за всеми функциями управления вызовами: цифровой анализ маршрутизации, тарификация и соединение каналов по исходящим или входящим вызовам модуля М2.

            Вся необходимая информация по маршрутизации соединения на другие модули М2 идет через диалог между процессорами МСР и другими задействованными модулями PSM. Диалог между МСР и другими блоками реализуется с помощью последовательных шин и контроллеров:

            - контроллер межмодульной последовательной канальной шины (IMSBC) между   МСР и периферийными процессорами;

            - тестовый контроллер ТС, управляющий сбором аварий по модулю,         диагностикой и техническим обслуживанием аппаратных средств;

            - контроллер коммутационной памяти SMC, управляющий коммутационным        блоком;

            - контроллер межмодульных сообщений IMCC (для IS1) или межмодульный          коммутационный блок USI (для IS2) — контролируют диалог 256 кбит/с между процессорами МСР; в структуре IS1 эти сообщения идут по тем же кабелям, что и            временные каналы; в структуре IS2 — по каналам связи на модуль MDM;

            - контроллер цифрового канала DCC — обеспечивает в структуре IS1          последовательный канал для соединения с модулем эксплуатации и технического          обслуживания ОММ и для терминала центра эксплуатации, административного           управления и технического обслуживания (ОА&М) по месту. Это соединение    осуществляется со скоростью 38 кбит/с, когда модули М2 и ОММ находятся в         одном месте, и со скоростью 9600 бит/с, когда модуль ОММ удален.

Процессор МСР выполняет циклические и автоматические проверки, а также диагностику первого уровня (обнаружение погрешности, локализация неисправностей и их устранение) с помощью ТС. Последний управляет и отслеживает блоки М2, действуя в качестве контроллера состояния и интерфейса между процессором МСР, между системными контроллерами и всеми сигнализационными точками, распределенными по всем частям модуля М2. Контроллер ТС сканирует каждую плату (МСР сканирует ТС), а МСР — задействует необходимую диагностику. Кроме того, ТС снимает с МСР значительную часть нагрузки по обработке данных низких уровней, что позволяет МСР обеспечивать функции диспетчерского управления только на высоком уровне.

Любой модуль М2 может оснащаться жестким магнитным диском для хранения:

- резервных копий программного кода МСР и РР для быстрого восстановления и содействия изменениям версии;

- резервных копий данных по конфигурации;

- временного хранения данных по тарификации, замерам нагрузки и других            административных данных.

При минимальной конфигурации — один диск на 40 Мбайт на каждые четыре модуля М2, включая, по меньшей мере, по одному на каждом удаленном объекте. При максимальной конфигурации — один на модуль. Модули, не имеющие диск, обслуживаются дисками других модулей; эта операция полностью автоматическая, даже в случае программного останова после отказов средств программного обеспечения.

Модуль подключения периферии и коммутации МЗ

Модуль МЗ реализован в следующих модификациях:

- модуль цифровых соединительных линий M3G как модуль подключения   периферии и коммутации;

- модуль подключения удаленных блоков M3R как часть структуры IS2;

- модуль общего канала сигнализации M3S — модуль общих функций.

Модуль цифровых соединительных линий M3G. Предназначен для цифровых соединительных линий и применяется, главным образом, на крупных станциях. Технические характеристики модуля M3G приведены в табл. 13.2.

Таблица 13.2. Технические характеристики модуля M3G

Модуль M3G размещается в одном стативе и состоит из следующих блоков:

- блок интерфейса с периферией (PILU и PISU);

- блок коммутации (В);

- процессор управления модулем (МСР).

Блок интерфейса с периферией обеспечивает интерфейс с сетевыми портами и выполняет периферийную обработку (рис. 13.6). Он может обслуживать 32 группы соединительных линий ИКМ-30 или 16 групп из 32 многочастотных приемопередатчика (MF), или из 32 эхозаградителя, или любую приемлемую для них комбинацию.

Рис. 13.6. Структурная схема модуля подключения периферии и коммутации M3G

Блок интерфейса PILU содержит 16 линейных блоков, выполняющих функцию интерфейса для двух соединительных линий ИКМ-30 со скоростью 2048 кбит/с каждая. Линейный блок может быть заменен узлом из 32 приемников многочастотных сигналов (MF) или узлом из 32 эхозаградителей.

Блок сигнализации периферийного интерфейса PISU содержит 18 (16+2 резервных) узлов сигнализации для двух систем ИКМ-30 со скоростью 2048 кбит/с каждая, если есть соединительные линии с традиционными типами сигнализации. Они используют мощный 8-разрядный процессор. Программное обеспечение для обработки сигнализации многочастотных сигналов (MF) и импульсного (декадного) набора номера является, по существу, таким же, как и для DLC (цифровые линейные карты) в модуле М2. Семнадцатый и восемнадцатый сигнализационные узлы — резервные, общие для других. Узлы сигнализации соединены с линейными блоками через блок коммутации с четырьмя каналами связи ИКМ 2048 кбит/с. Если все соединительные линии используют общий канал сигнализации, то отсутствуют функции сигнализации, которые должен выполнять модуль M3G — они все выполняются в M3S. Поэтому PISU в данном случае не используется.

Каждый периферийный блок выполняет следующие функции:

- управление циклами ИКМ-30 2048 кбит/с, обнаружение аварийных сигналов,     замер погрешности и частоты проскальзывания;

- предварительная обработка получаемых телефонных сигналов (распознавание и             синхронизация);

- формирование телефонных сигналов, включая импульсы тарификации;

- диалог с процессором, управление модулем (МСР) для выполнения всех   телефонных функций.

Блок коммутации коммутирует каналы 64 кбит/с 32 систем ИКМ-30 и подсоединяет их к модулям коммутации каналов (CSM) под управлением процессора МСР (рис. 13.7).

Рис. 13.7. Структурная схема блока коммутации модуля M3G

В блок коммутации входят:

-  двунаправленная система коммутации, состоящая из четырех элементов,            способных самостоятельно переключать 1024x512 каналов со скоростью 64 кбит/с         (32x16 2048 кбит/с портов) в обоих направлениях. Четыре коммутационных   элемента временной коммутации (В) 32x16 обеспечивают полную матрицу       коммутации, которая может переключать 1024x2048 каналов 64 кбит/с. Основным             элементом временной коммутации является матрица 8x8 (интегральный      коммутационный элемент коммутационной матрицы в виде СБИС);

- два интерфейса управлениями сообщениями для обмена с устройствами    управления других модулей;

- схема самодиагностики.

Процессор управления модулем {МСР), управляет всеми функциями контроля вызовов: анализ цифр набора номера, маршрутизация, тарификация, установление разговорного соединения и контроль его состояния. Вся информация, необходимая для трассировки соединения с другими модулями, представляет собой объект диалога между МСР и соответствующими модулями (рис. 13.8).

Блок управления модулями состоит из двух 16-разрядных процессоров управления модулями MIC20, работающих в режиме главный/подчиненный в горячем резерве. Диалог между МСР и другими блоками, входящими в M3G, осуществляется посредством восьми контроллеров последовательных шин, реализующих функции протокола очень низкого уровня:

- шесть контроллеров последовательных шин для диалога между МСР и узлами     сигнализации   в   соответствии   с   протоколом   синхронной   последовательной         передачи PROSA на скорости 64 кбит/с;

- два контроллера последовательных шин для диалога с контроллерами блока         коммутации, для обмена сообщениями аварийной сигнализации с линейными             комплектами согласно протоколу PROSA, а также для сопряжения с модулем         распределения сообщений MDM в соответствии с протоколом синхронной     последовательной передачи PROSSIM на скорости 256 кбит/с.

Рис. 13.8. Структурная схема блока управления модулем M3G: * — управляющие шины

Контроллеры последовательных шин содержат 16-разрядные процессоры с различным программным обеспечением, загружаемым согласно их функциям, и диалог с различными блоками по различным портам.

Блок управления модулями выполняет также циклические и автоматические проверки и диагностику первого уровня (обнаружение ошибок, локализация неисправностей и восстановление), используя блоки сбора аварийных сигналов. Последние принимают и контролируют аварийные сигналы и информируют МСР (применяют контроллеры последовательных шин), который активирует необходимые функции технического обслуживания в зависимости от типа выявленной неисправности. МСР содержит местный резервный диск с памятью 80 Мбайт. Его функции те же, что и резервного блока в блоке управления модулем.

13.3.2. Общие модули

Все функции системы, относящиеся к «общим ресурсам», могут находиться в общих модулях или распределяться по модулям подключения периферии и коммутации (PSM) в соответствии с требованиями и ограничениями заказчика.

Специальные функциональные модули поставляются по выбору заказчика и включают модули общего канала сигнализации (M3S), сеть технического обслуживания (NMM), расширение сервисных услуг, подвижную радиосвязь, рабочие места оператора (OSP) и функции по работе с пакетами.

Модуль общего канала сигнализации M3S

Предназначен для реализации уровней 2 и 3 систем сигнализации по общему каналу (табл 13.3).

Таблица 13.3. Технические характеристики модуля M3S

            M3S имеет следующие подсистемы:

- интерфейс с периферией;

- коммутационный блок;

- управление модулем.

Блок интерфейса с периферией (PISU) содержит 16 узлов обработки сигнализации для уровня 2 ОКС № 7 и обеспечивает 70% загрузки (рис. 13.9). Общим каналом сигнализации может быть какой-либо канал связи любой системы передачи вместе с обычной нагрузкой. Поэтому он подключается к каждому модулю PSM системы Linea UT. Блок коммутации соединяет этот физический канал с элементами сигнализации, используя полупостоянное соединение через модуль коммутации каналов (CSM). Это соединение устанавливается или модифицируется с помощью команд языка диалога «человек-машина» (MML). Коммутационный блок реализован теми же самыми платами, что и M3G.

Процессор управления модулем МСР выполняет функции уровня 3 для протокола системы сигнализации ОКС № 7 (SS). Блок управления модулем тот же, что и для модуля M3G (см. рис. 13.8). Он является единственным, поскольку дублирования, предусмотренного в линиях сети общих каналов сигнализации, более чем достаточно для надежности системы. Местный блок резервирования (ULB) устанавливается в каждом общем модуле сигнализации каналов (M3S).

13.3.3. Структуры межмодульных соединений IS

В системе Linea UT используются два типа структур межмодульных соединений — IS1 и IS2, с конфигурацией по типу и размеру АТС. Обе они поддерживают коммутацию каналов и коммутацию сообщений (пакетов).

Межмодульные соединения IS1 имеют полностью кабельную и ячеистую структуру, соединяющую до 16 модулей М2 (рис. 13.10). Этим обеспечиваются 256 временных каналов по 20-разрядному параллельному кабелю. Модуль М2 соединяется с опорным процессором управления станциями (ES) как по месту, так и удаленно через отдельную сеть передачи сообщений по топологии «звезда».

Рис. 13.10. Структура межмодульных соединений IS1

Структура межмодульных соединений IS2 (рис. 13.11) соединяет более 100 модулей (PSM, или общий модуль) и состоит из модулей трех типов:

- до восьми модулей коммутации каналов CSM;

- модуль распределения сообщений MDM;

- головные модули подключения удаленных блоков M3R.

Модуль распределения сообщений также включает узел эталонной синхронизации и временной селекции (MST). Обмен межмодульными сообщениями в системе процессоров управления модулями (штриховая линия на рис. 13.11) обеспечивается модулем MDM со скоростью 256 кбит/с, в то время как модуль CSM осуществляет коммутацию каналов со скоростью 64 кбит/с (сплошная линия). Обмен сообщениями с удаленными модулями происходит через модуль M3G, соединенный с модулем MDM. Каналы от удаленных модулей связываются через модуль M3R на модуль коммутации каналов CSM.

Модуль коммутации каналов CSM выполняет функцию соединения каналов 64 кбит/с между блоками коммутации модулей PSM (табл. 13.4).

Таблица 13.4. Технические характеристики модуля CSM

В состав модуля CSM входят:

- две коммутационные секции, работающие в режиме разделения нагрузки, каждая            из которых способна коммутировать до 4096x409^ каналов со скоростью 64 кбит/с,        сгруппированных в 128 канала связи со скоростью 2048 кбит/с;

- контроллеры коммутации;

- процессор управления модулем.

Каждая секция коммутации каналов модуля коммутации каналов CSM состоит из одного поля коммутации, составленного из трех временных ступеней Т (рис. 13.12). Основной элемент временной коммутации (Т) состоит из матрицы 8x8 на СБИС (VLSI), называемых ECI. Первая и третья ступени содержат до восьми матриц 16x16, количество которых зависит от количества подводимых нагрузок. Вторая ступень, наличие которой всегда предусмотрено, содержит 16 матриц 8x8 (рис. 13.13).

Процессор управления модулем управляет:

- коммутацией:

■  уменьшает время задержки в коммутационном поле за счет использования          соответствующего алгоритма выбора,

■  равномерно распределяет нагрузку между коммутационными элементами,

■  оптимизирует время поиска;

- техническим обслуживанием:

■  обработка аварийных сигналов,

■  периферийное техническое обслуживание,

■  циклические тексты,

■  восстановление функций при нарушении работы,

■  собственное техобслуживание;

- эксплуатацией по:

■  нагрузке,

■  конфигурации.

Процессор управления модулем дублирован и работает в режиме главный/подчиненный.

Разговорный канал выбирается блоком управления модулем; для установления соединения используются контроллеры коммутации трех ступеней коммутации. Контроллеры коммутации выполняют также функции технического обслуживания матриц. Для связи с контроллерами используется протокол последовательной передачи PROSA.

13.3.4. Модуль распределения сообщений MDM

Модуль распределения сообщений MDM — полностью дублируемый коммутатор сообщений, подключенный ко всем процессорам управления модулями системы Linea UT (рис. 13.14). Сообщения передаются со скоростью 256 кбит/с в соответствии с протоколом PROSSIM, использующим принципы скоростной коммутации пакетов.

Коммутация сообщений выполняется аппаратными средствами путем уплотнения подступающих сообщений на шину 8 Мбит/с и затем их разуплотнение. Каналы связи одного уплотнителя полностью независимы от линий другого.

Процессор управления модулем выполняет функции эксплуатации и технического обслуживания и состоит из двух процессоров, работающих в режиме главный/подчиненный.

Главные функции, выполняемые MDM (табл. 13.5):

- прием и буферизация поступающих сообщений по последовательным каналам     связи 256 кбит/с (приемный буфер Rx) вплоть до 102 модулей (включая             собственный);

- циклическое сканирование буферов и ввод сообщений в шину со скоростью 8 Мбит/с;

- выбор сообщений из шины 8 Мбит/с путем анализа адресов назначения и их        буферизация в интерфейсе передачи (передающий буфер (7х));

- передача записанных в буферах Тх сообщений на модули по последовательным   каналам связи 256 кбит/с;

- эксплуатация и техническое обслуживание:

■  управление конфигурацией всей сети сообщений,

■  процесс управления модулем,

■  обнаружение периферийных неисправностей и диагностика,

■  обнаружение неисправностей в каналах связи и диагностика,

■  восстановление конфигурации.

Таблица 13.5. Технические характеристики модуля MDM

В модуле распределения сообщений (MDM) предусмотрен особый узел MST для функций таймирования и синхронизации (табл. 13.6). Для одномодульных станций эти функции включены в модуль PSM.

Таблица 13.6. Технические характеристики узла таймирования и синхронизации MST

Узел эталонной синхронизации и таймирования (MST) состоит из основных элементов, показанных на рис. 13.15.

Рис. 13.15. Структурная схема модуля сигнализации и таймирования MST

Интерфейс синхронизации принимает внешние частоты, поступающие от ИКМ-трактов или системы с частотным уплотнением FDM, подсоединенных к модулям PSM. Интерфейс использует эти каналы связи в соответствии с приоритетной таблицей, управляемой оператором системы, использующим команды диалога «человек-машина» (MML).

Модуль управления удаленными блоками M3R

Удаленные модули подключения периферии и коммутации соединены через модуль управления удаленными блоками M3R, расположенный на опорной станции. На рис. 13.16 приведена типовая многоузловая конфигурация системы Linea UT с двумя удаленными модулями.

Каждый модуль M3R может соединять до 32 каналов связи от удаленных PSM, расположенных в разных местах. Единственным правилом является то, что два удаленных канала связи с сигнализацией должны соединяться к одному и тому же M3R с тем, чтобы управлять повторными конфигурациями каналов связи. Поскольку удаленные PSM такие же, что и местные, в случае отказа передающего оборудования на основную станцию, каждый удаленный модуль может продолжать обеспечивать работу по межмодульным вызовам. Они могут управлять соединительными и служебными каналами и таким образом оставаться в работе.

Протокол связи между модулем M3R и удаленными модулями основан на ОКС № 7, уровень 2. Соответствующий протокол уровня 4 включает сообщения по функциям технического обслуживания, в том числе автоматическую загрузку. Техническое обслуживание каналов связи выполняет модуль M3R совместно с удаленным модулем; операторы работают с этими каналами связи, как если бы это были каналы подсистемы коммутации для обслуживания ОКС № 7. Для обработки вызовов M3R полностью «прозрачен».

Модуль M3R размещен на одном стативе и имеет в своем составе следующие блоки:

- интерфейс с периферией;

- блок коммутации;

- блок управления модулем.

Блок интерфейса с периферией обеспечивает сопряжение с каналами связи и осуществляет обработку периферии. Состоит из линейного блока интерфейса с периферией PILU и блока периферийного интерфейса PISU. Все платы в этом блоке те же, что и в модуле M3G (см. рис. 13.6).

Линейный блок периферийного интерфейса PILU состоит из 16 линейных комплектов, каждый из которых подключен к двум ИКМ-каналам 2048 кбит/с. Используются до четырех ИКМ-каналов от каждого удаленного модуля, в зависимости от необходимой нагрузки. Два канала 64 кбит/с передают сообщения сигнализации ОКС № 7 к удаленному модулю и от него.

Блок сигнализации периферийного интерфейса PISU содержит 16 узлов сигнализации для обработки ОКС № 7 уровня 2 для одного канала связи каждый. Это те же самые элементы, что использованы в модуле M3G и модуле M3S. Два из них отводятся под каждый удаленный модуль в режиме активный/резервный. Каналы связи без сигнализации могут соединяться с другими модулями M3R, но два канала связи с сигнализацией должны быть выведены к одному и тому же M3R.

Функцией коммутационного блока является коммутация каналов 64 кбит/с 32 систем ИКМ 2048 кбит/с от удаленных модулей и соединение их с модулями коммутации каналов (CSM). Эти повторные конфигурации каналов связи к удаленным модулям невидимы для CSM. Коммутационный блок также соединяет линейные комплекты с блоками сигнализации для обработки протокола на уровне 2. Коммутационный блок использует те же самые платы, что и модуль M3G.

Процессор модулей использует уровень 3 протокола для связи с удаленными модулями. В аварийных ситуациях обмен сообщениями между удаленными модулями на различных узлах, но выведенных на один и тот же модуль M3R, идет напрямую через модуль M3R, минуя модуль MDM. В функции главного модуля M3R не входит обработка вызовов. Блок управления модулей такой же, как и для модуля M3G.

13.3.5. Удаленные блоки: мультиплексоры и концентраторы

Для обслуживания рассредоточенных и не сгруппированных абонентов, удаленных по отношению к местной опорной станции, в системе Linea UT предусмотрены полностью автономные цифровые мультиплексоры/концентраторы (М/С). Удаленные абоненты получают обслуживание такого же качества и с такими же характеристиками, что и абоненты, которые включены в основную станцию, включая функции эксплуатации, технического обслуживания и управления сетью. Поэтому они являются составной частью системы коммутации, а не внешними дополнительными системами.

Мультиплексоры/концентраторы (М/С) системы Linea UT характеризуются:

- полностью цифровой технологией;

            - высокой унифицированностью технических средств и программного обеспечения          с остальными модулями;

- непосредственным управлением от головных модулей (полная интеграция);

- подключение к системе Linea UT по линиям 64 кбит/с с сигнализацией ОКС № 7             (уровни 1 и 2).

Существует следующие варианты М/С, классифицируемые по их емкости:

- мультиплексор MX — два варианта: МХЗО — до 30 аналоговых абонентов, МХ60          — до 60 аналоговых абонентов;

- цифровой концентратор МС: до 120 аналоговых абонентов и до 60 цифровых      абонентов. Основные функции, реализуемые М/С:

-  сопряжение с абонентской сетью;

-  процессор для абонентской сигнализации;

- местная коммутация для концентратора;

- управление передачей тональных сигналов абоненту;

- тестирование абонентской петли и интерфейсов;

- сбор аварийных сигналов и подача отчетов;

- изменение конфигурации линий связи. М/С состоят из следующих основных       блоков:

- линейный интерфейс;

- таймирование/коммутация;

- интерфейс ИКМ-каналов (РСМ);

- периферийное управляющее устройство.

Блок линейного интерфейса состоит из групп плат линейного интерфейса. В мультиплексор MX входят до 15 плат абонентского интерфейса, в каждую из которых включается два абонента, всего на 30 абонентов (рис. 13.17).

Концентратор (CN) состоит из четырех групп, в каждую из которых включается 32 абонентских линии (четыре платы линейного интерфейса, каждая на восемь линий), всего на 128 линий (рис. 13.18).

Рис. 13.18. Структурная схема концентратора CN

Блок синхронизации и коммутации (В) осуществляет местную синхронизацию и коммутацию для концентрации /расширения или распределения каналов; генерирует и распределяет тональные сигналы с частотами 425 Гц и 12 кГц, собирает аварийные сигналы.

Блок интерфейсов каналов связи обеспечивает соединение интерфейса ИКМ с опорной станцией Linea UT. Мультиплексоры имеют один канал связи ИКМ, а концентраторы — один или два. Блок интерфейса каналов состоит из:

- линейного блока (UL) для скорости 2 Мбит/с, выполняющего функции уровня 1   системы сигнализации ОКС № 7;

- блока сигнализации (US) для обработки информации по связи уровня 2 системы             сигнализации ОКС № 7.

Основные функции:

- синхронизация плат линейного интерфейса и ИКМ;

- подключение интерфейсов абонентских линий к пучкам соединительных линий             ИКМ;

-  сканирование абонентской сигнализации и команд линейных интерфейсов         абонентских комплектов.

Блок периферийного управляющего устройства РСР содержит 8-разрядный процессор, выполняющий следующие функции:

- диспетчерский контроль;

-  сканирование и контроль состояния абонентов;

- проверка соединительных линий (СЛ ИКМ);

- передача местных тональных сигналов к абонентам;

-  обработка сигнализации и двусторонняя передача к (от) интерфейсов ИКМ-        систем к основной станции;

- управление основными тестами абонентских интерфейсов.

Пропускная способность 1000 попыток вызовов в ЧНН (ВНСА) для мультиплексора и 2400 — для концентратора.

Узел тестирования абонентских линий STU предназначен для выполнения тестов линии и интерфейса.

13.3.6. Модуль эксплуатации и технического обслуживания ОММ

На модуль эксплуатации и технического обслуживания (ОММ) возложены следующие функции эксплуатации и административного управления (рис. 13.19):

- интерфейс с оператором;

- загрузка и рестарт;

- управлением временем и датой конфигурации станции;                                                          

- слежение за событиями и их регистрация;

- измерение нагрузки.

Рис. 13.19. Структурная схема модуля эксплуатации и технического обслуживания ОММ

В системе всегда используются два ОММ, причем один — подчиненный. В случае отказа одного ОММ подчиненный модуль принимает на себя все его функции. Такая мультип-лексорная структура обеспечивает прозрачный доступ ко всем функциям ES, поэтому оператору не важно, какой модуль ОММ является активным в отношении той или иной функции, и сведения о распределении поднаборов функций являются не обязательными. Имеет место виртуальное соединение между любым терминалом и любой функцией, резидентной на любом модуле ОММ.

Станции системы Linea UT содержит рабочие места ОА&М, оснащенные видеотерминалами и печатающими устройствами. Количество рабочих мест меняется в зависимости от потребностей конкретной станции, и они могут работать на расстоянии при использовании модемов (М) по протоколу Х.25.

Когда имеются небольшие станции, нет смысла размещать модули ОММ на каждой станции. В данном случае один ОММ может обслуживать до 8 небольших станций, используя каналы передачи данных, с общим числом в 16 модулей М2. На рис.13.20 показана такая конфигурация с соединением на ОМС.

Рис. 13.20. Структурная схема диспетчерского управления станциями ES: OMS — подсистема эксплуатации и технического обслуживания; М — рабочие места

13.4. Программное обеспечение

Структура ПО системы Linea UT построена как многоуровневая машинная архитектура, которая состоит из:

-  операционной системы;

- прикладной системы;

-  базы данных.

Операционная система включает виртуальную  машину и интерфейс  аппаратных средств.

Прикладная система включает программы:

-  обработки вызовов;

- административного управления;

- технического обслуживания;

- вспомогательные программы.

Базы данных содержат данные конфигурации и промежуточные данные.

Каждый модуль системы Linea UT имеет управление, распределенное по трем уровням обработки данных:

- периферийный процессор (РР);

- процессор управления модулем (МСР);

- модуль эксплуатации и технического обслуживания (ОММ).

Функции периферийной обработки применительно к периферийному процессору, следующие:

-  сопряжения с физической линией;

- сканирование линий;

- распознавание и передача сигналов;

- обработка импульсов тарификации;

- синхронизация тональных сигналов;

-  обнаружение неисправностей тестированием линий и интерфейсов. Периферийные процессоры управляются МСР.

Функции второго уровня обработки данных применительно к процессору управления модулем, следующие:

-  обработка вызовов;

- диспетчерское управление вызовами;

- анализ цифр;

- маршрутизация;

- управление тональными сигналами;

- выбор тракта коммутации;

- выбор тарифа;

- реализация услуг для абонентов.

Функции технического обслуживания применительно к МСР, следующие:

- обнаружение неисправностей;

- локализация неисправностей и восстановление рабочего состояния;

- контроль перегрузок.

            В модуле MDM процессор МСР полностью предназначен для технического обслуживания.

Программное обеспечение технического обслуживания выполняет:

- локализацию неисправностей;

- составление сообщений, документирование;

- диспетчерское управление ремонтными мероприятиями на станции;

- техническое обслуживание сети (абоненты, соединительные линии).

13.5. Конструктив системы

Оборудование станции Linea UT размещается в стандартных стативах высотой 2200 мм, глубиной 650 и шириной 700 или 720 мм. Стативы охлаждаются естественным обтеканием воздуха без вентиляторов. Фальшполов не требуется. Необходимая высота потолка в здании — 2,9 м. Нагрузка на пол — 215 кг/м².

Модуль М2 является базовым модульным стативом. Блоки коммутации и управления модулем находятся на базовом модульном стативе вместе с портами различных типов. Статив периферии управляет всеми портами, включая абонентские линии. Конфигурация стативов с модулями М2 показана на рис. 13.21, а стативов коммутации — на рис. 13.22.

Глава 14

ЦИФРОВАЯ СИСТЕМА КОММУТАЦИИ STAREX-TX1

14.1. Назначение и характеристики системы

Система коммутации STAREX-TX1 — электронная система коммутации, разработанная фирмой GSIC (Gold Star Information & Communications, LTD), Южная Корея. Она может использоваться на всех уровнях телефонной сети общего пользования (ТфОП) в качестве местной, местной/узловой и междугородной станций. Система STAREX-TX1 также применяется в цифровой сети с интеграцией служб ISDN, интеллектуальной сети IN и мобильных сетях общего пользования PLMN.

            STAREX-TX1 имеет следующие отличительные характеристики:

- гибкость, позволяющая легко добавлять новые функции;

- постепенное расширение коммутационного поля для обеспечения широкополосной коммутации ISDN;

- минимизация эксплуатационных расходов и легкое обновление системы;

-  большая емкость;

- высокое качество обслуживания, высокая надежность;

- простая реализация программного обеспечения и техобслуживания;

-  применение передовой технологии волоконной оптики.

            STAREX-TX1 позволяет включать до 120 тыс. АЛ и 60 тыс. СЛ (каналов). Разработана по принципу эффективного распределенного управления, обеспечивающего пропускную способность 26 тыс. Эрл и обработку до 1,5 млн вызовов в ЧНН. Степень концентрации абонентской нагрузки может изменяться в пределах от 1:1 до 8:1. Основные технические характеристики версий системы STAREX-TX1 приведены в табл. 14.1.

Таблица 14.1. Основные технические характеристики версий системы STAREX-TX1

            STAREX-TX1 обеспечивает различные функции и широкий диапазон применения, выполняет функции местной (оконечной)/узловой/междугородной станции. Удаленный блок RS позволяет подключить 8192 удаленных абонентов (табл. 14.2).

Таблица 14.2. Емкость системы STAREX-TX1 и удаленного блока RS

Коммутационное поле системы основано на архитектуре В-П-В (время-пространство-время), состоит из трех составляющих: временного коммутатора TSLU, пространственного коммутатора S-SW и центрального канала передачи данных CDLU, работающего по оптической линии.

            STAREX-TX1 имеет многопроцессорную архитектуру системы управления, построенную на 32-разрядных микропроцессорах широкого использования, гарантируя высокий уровень модульности и надежности. Функции управления распределены по двум уровням: процессора высокого уровня и процессора низкого уровня. Процессор высокого уровня, называемый процессор, выполняет задания высокого уровня, такие как обработка вызовов, трансляция номера, управление коммутацией, техническое обслуживание и администрирование систем. Процессор низкого уровня, называемый контроллер устройств (Device Controller, DC), осуществляет текущий контроль и анализ телефонной системы, а также обработку сигналов, которые должны обрабатываться в масштабе реального времени. Функциональное распределение достигается путем распределения различных функций на каждый процессор. DC и процессор обработки вызовов реализуют свои функции методом распределения нагрузки, что позволяет наращивать функции при развитии системы.

Основные части STAREX-TX1, такие как основной процессор, контроллеры устройств DC, устройства межсетевого взаимодействия, временной коммутатор, пространственный коммутатор и сетевые устройства синхронизации дублируются или утраиваются (тройная модульная избыточность) для повышения надежности системы.

14.2. Структура системы

Система STAREX-TX1 состоит из подсистем, которые обеспечивают функциональную модульность и позволяют системе легко расширяться и изменяться (рис. 14.1):

- подсистема коммутации SS — для интерфейсов АЛ и СЛ;

- подсистема управления CS — для управления, технического обслуживания и      администрирования системы;

- подсистема сети взаимосвязи IS — для межсетевого взаимодействия между SS и            CS и между подсистемами SS.

Рис. 14.1. Структурная схема системы STAREX-TX1L

Подсистема коммутации SS выполняет функцию распределенной обработки вызовов, подсистема сети взаимосвязи IS — централизованной обработки вызовов, а подсистема управления CS — централизованного техобслуживания и администрирования. В состав STAREX-TX1 входят одна подсистема CS, одна подсистема IS и до 64 подсистем SS.

Подсистема коммутации (SS). Поскольку подсистема коммутации SS выполняет большинство функций обработки вызовов, технического обслуживания и администрирования с интерфейсами АЛ и СЛ, временным коммутатором, всеми видами оборудования сигнализации и обработки пакетов, она имеет системную горизонтально-распределенную структуру, так что к подсистеме IS могут подключаться до 64 подсистем SS. Среда передачи, используемая для связи с подсистемой IS, — оптический тракт (ВОЛС) или коаксиальный кабель (рис. 14.2). Функции цифрового абонентского интерфейса ISDN, оборудование сигнализации ОКС № 7, драйвер пакетов и сетевое оборудование взаимодействия дают возможность системе STAREX-TX1 выполнять функцию коммутации в ISDN.

Подсистема сети взаимосвязи (IS). Размещенная в центре системы осуществляет взаимосвязь между подсистемами SS или между SS и CS. Коммутационное поле построено по принципу В-П-В. Пространственный коммутатор размещается в IS, а временной — в SS; IS выполняет групповые функции типа трансляции номера, функции управления маршрутизацией и подключения пространственного коммутатора. Наряду с функциями обработки вызовов, создает и распределяет синхросигнал системы с помощью собственного оборудования сетевой синхронизации. Основная функция IS выполняется процессором SNP (для систем малой емкости), ISP и NTP (для систем большой емкости).

Подсистема управления (CS). Поддерживает функцию технического обслуживания и администрирования для всей системы. Управляет памятью большого объема (на гибком или жестком магнитном диске), а также вводом/выводом данных от администратора, соединяет каналы передачи данных с другой системой, осуществляет техническое обслуживание, тестирование и измерение, тарификацию и функции статистики на уровне системы. Основную функцию CS выполняет процессор CSP (процессор системы управления) для систем малой емкости, ICP (процессор систем управления вводом/выводом) и ОСР (процессор управления операциями) для систем большой емкости. Процессоры осуществляет обработку вызовов, а контроллеры DC — обеспечивают управление нескольких устройств, для которых необходима обработка в режиме реального времени.

Рис. 14.2. Структурная схема подключения подсистем в системе STAREX-TX1L: SSP — процессор подсистемы коммутации SS

14.3. Аппаратное обеспечение

Подсистема коммутации SS. В зависимости от выполняемых функций и типа подключенных линий подсистема коммутации SS (рис. 14.3) подразделяется на:

- SS-S — подключение АЛ;

- SS-T — подключение СЛ;

-  SS-P — коммутация пакетов;

- SS-7 — обслуживание ОКС № 7.

В состав подсистемы SS входят следующие блоки.

Временной коммутатор (TSLU) — размещается в каждой подсистеме SS, имеет емкость коммутации 8Кх1К временных каналов в обоих направлениях. Входит в состав модуля TSLM как часть подсистемы SS, и выполняет следующие функции: коммутация временных каналов TST, концентрация нагрузки, обработка сигнализации, автоинформатор/конференц-связь, интерфейс АЛ-СЛ и оптический интерфейс с блоком CDLU.

            TSLU обеспечивает функцию коммутации с временным разделением путем распределения до 8128 линий модуля абонентского интерфейса максимально 986 временных интервалов в SNL (звено коммутационного поля) или соответственно по одному из 1024 временных каналов (интервалов) внутристанционной соединительной линии.

Процессор подсистемы коммутации (SSP) — выполняет управление трафиком, техническое обслуживание ОКС № 7, техническое обслуживание и административную работу в подсистеме SS и другие виды обслуживания.

Блок интерфейса аналогового абонента (ASIU) — контролирует и осуществляет управление аналоговыми абонентскими комплектами. Обслуживает линии обычных аналоговых абонентов, таксофонов, абонентов УПАТС и спаренных абонентов через абонентский интерфейс. В состав блока входят следующие платы:

-  SSA01 (плата аналоговой абонентских линий высокой плотности) — для            аналогового абонентского интерфейса;

-  SSA02 (расширенный общий комплект плат управления) — для сопряжения с     другими блоками;

- SSU01 (блок управления шкафа питания);

- SSB01 (объединительная плата аналоговых абонентских линий).

Блок ASIU взаимодействует с другими блоками для обеспечения обслуживания аналоговых абонентов и управляется с помощью SUDC (контроллер абонентского устройства) с дублированной структурой для повышения надежности процесса обработки вызовов. Блок ASIU соединяется с TSLU по 32 цифровым подтрактам для передачи и приема различных видов тональных и абонентских речевых сигналов.

Аппаратура, составляющая блок ASIU, монтируется на 16 полках с систематическим построением и содержит максимально 8192 аналоговых абонента, т.е. одна полка включает 512 аналоговых абонентов. ASIU имеет 4 субблока, каждый из которых состоит из 16 SSA01, 1 SSA02, SSU01 и SSBO1. Плата SSA02 осуществляет интерфейс между SUDC и TSLU и SSA01. Плата SSA01 выполняет базовые функции BORSCHT (7 функций аналогового абоненского комплекта) для обслуживания аналоговых абонентских линий.

Существуют различные виды линейных плат для размещения линий обычных абонентов, абонентов таксофонов, абонентов УПАТС. В каждую плату входят кодек, дифференциальная система и малогабаритное реле. Цепь использует полное сопротивление входа и балансную схему, удовлетворяющие Рекомендациям МСЭ-Т G.712, Q.517 в части программируемого значения усиления передачи/приема, выборки закона компандирования A/μ и пере-полюсовки и характеристик передачи.

            Вызывной генератор (RIGU) — обеспечивает блок ASIU вызывными токами и сигналом перехода вызывного тока в абонентском комплекте через ноль, а в случае отказа — посылает аварийный сигнал в TEMU, устройство сбора аварийных сигналов.

Местный блок интерфейса обслуживания (LSIU) — непосредственно управляет оборудованием сигнализации для обеспечения типов сигнализации R2, DTMF (тастатурно-тональный набор), ССТ, тонального сигнала, а также осуществляет передачу/получение сигнала, диспетчерское управление и тестирование рабочего состояния устройства. Оборудование сигнализации, которое управляется процессором LSP, генерирует различные тональные сигналы, такие как R2 MFC, DTMF, ССТ, необходимые для установления соединений, передает сигналы в блок TSLU и получает соответствующий сигнал от TSLLJ. Для целей технического обслуживания обеспечивается проверка шлейфа. Аварийный сигнал, возникающий в LSIU, посылается в регистр аварий в контроллер DC по кабелю шины TD.

Блок интерфейса соединительной линии El (DCIU) — служит для непосредственного управления цифровыми ИКМ-потоками типа Е1 (Европейский стандарт СЕРТ), выполняет передачу/прием сигналов, диспетчерское управление и тестирование рабочего состояния потока. Кроме того, осуществляет передачу/прием сигналов и тестирование интерфейса Е1. Цепь интерфейса соединительной линии Е1 относится к TLAM (модуль доступа к АЛ и СЛ) в составе SS-T и выполняет функцию интерфейса линии ИКМ Е1, интерфейса к TSLU и соединения оборудования сетевой синхронизации. Блок соединяется с блоком TSLU в SS-T с помощью 16 пар подмагистралей передачи/приема 2048 кбит/с и принимает данные подма-гистрали, т.е. цикловые импульсы 4096 и 8 кГц от TSLU в дифференциальном уровне RS-422. Соединяется с контроллером устройства цифровой СЛ El (DCDC), управляющим DCIU, по шине TD интерфейса RS-485 и формируется для передачи эталонной тактовой частоты по линии Е1 к NESU в IS; он использует тактовую частоту 2048 из 4096 кГц, подающуюся из TSLU в качестве тактовой несущей частоты ИКМ. Предназначен для выполнения передачи/приема сигналов на дифференциальном уровне RS-422 в качестве интерфейса с другими блоками, за исключением DC, обеспечивая надежность сигнализации для взаимодействия с другим блоком. В это время генерируемый аварийный сигнал посылается в DC по кабелю шины TD, а другие аварийные сигналы поступают на DCDC.

Характеристики цепи данного интерфейса:

- блок DCIU управляет функцией стыка линии ИКМ Е1 через 120 каналов и связью с каждым блоком платы STA81;

- блок DCIU обеспечивает сигнализацию CAS (сигнализация по выделенному       каналу) или ОКС (сигнализация по общему каналу) в качестве межстанционной           сигнализации.

            Блок обработки первичных/вторичных речевых сообщений (PVMU/SVMU) — записывает и воспроизводит речевые сообщения и выполняет самотестирование. Поддерживает функцию интерфейса с блоком временного коммутатора через ИКМ-тракт, который является речевым трактом, с целью посылки и приема речевого сообщения, и функцию интерфейса с записывающим устройством и тестером посылки/приема для непосредственной записи и воспроизведения в этом устройстве.

Блок смесителя конференц-связи (COMU) — смешивает речевые ИКМ-сигналы и выводит их на блок временного коммутатора с целью выполнения таких функций, как трехсторонний вызов и конференц-связь, по команде управляющего устройства, проверяет рабочее состояние линии и сообщает результат на управляющее устройство по команде этого устройства.

Блок управления проверкой коэффициента ошибок (BETU) —выполняет функции измерения коэффициента ошибок путем генерирования случайных битовых комбинаций и сравнения их с битовыми комбинациями, приходящими через определенный интервал времени после их зацикливания. Эта функция выполняется для контроля качества вызова на всем пути прохождения вызова. BETU управляется контроллером GSDC и соединяется с TSLU подмагистралью. Также BETU взаимодействует с WTAO I-G и WTA03-G блока TSLU, WCAOI-G блока CDLU, SPSU и цифровой СЛ для возврата данных случайных комбинаций.

Тестовая аппаратура/блок измерений (TECU/TEMU) — тестирует состояние аналоговой АЛ, абонентского комплекта (АК) и аналоговой цепи СЛ. Образует соответствующие тестовые пути под управлением TEMU. Затем он анализирует результат измерений и передает его в контроллер TSDC.

Блок управления тестированием СЛ (TTCU) — тестирует качество передачи по СЛ под управлением контроллера SUDC для обеспечения высокого качества обслуживания и улучшения линейных характеристик СЛ. Выполняет тестирование взаимодействия с CAROT (централизованное устройство передачи сообщений по СЛ).

Подсистема взаимосвязи (IS). В состав входят следующие блоки (см. рис. 14.3):

Процессор взаимосвязи (ISP) — служит для обнаружения и управления разговорным трактом, который использует пространственный коммутатор.

Процессор трансляции номера (NTP) — отвечает на запрос трансляции номера из каждого процессора SSP и выполняет функцию управления маршрутизацией.

Блок пространственного коммутатора (S-SW) — служит для коммутации ИКМ-трактов в пространстве. Коммутирует данные временных каналов, полученные через канал передачи данных из подсистем SS, на соответствующие каналы, которые передаются в канал передачи данных к SS с помощью пространственной коммутации. Пространственный коммутатор имеет вид массива 64x64. Временные/пространственные каналы коммутируются по 1024 временным каналам. Блок пространственного коммутатора может входить в состав блока SM (коммутационный модуль) в зависимости от требуемой емкости модуля.

Центральный блок канала передачи данных (CDLU) — управляет каналом передачи данных путем выполнения функции мультиплексирования и демультиплексирования данных ИКМ, вставки сообщения IPC и поиска. Блок обнаруживает ошибки при вводе данных, производит поиск синхросигнала и выполняет оптико-электрическое преобразование.

Характеристики блока CDLU:

- реализация канала связи со скоростью 65,536 Мбит/с между SS и IS;

- многорежимная индикация (LED);

- высокая скорость и высокая надежность оптического метода передачи по оптоволокну;

- максимальное число каналов на один блок — 128 (включая дублирование);

- емкость пользовательских каналов на один блок — 1018 линий;

- код линии — CMI (класс II);

- максимальное среднее время повторного цикла — в пределах 0,13 мс;

- отсутствие ошибок в канале IPC — свыше 99,999%;

-  синхронизация битов с помощью фильтра пилообразных сигналов;

- цикловая синхронизация, использующая нарушение кода конфигурация с двусторонним заворотом для техобслуживания или проверки;

- быстрое обнаружение местонахождения неисправности с помощью тестирования          шлейфа (автономно) на каждом конце;

- обеспечение функции заворота для поддержания качества разговорного тракта. Блок CDLU состоит из блока аппаратных средств CDL, содержащего до 16 CDL и одного программного CDL. Расположен в MASM (основной коммутационный модуль) в составе IS и синхронизируется с блоком NESU (сетевая синхронизация) в составе IS. Создает канал для связи узла блока SPSU, входящего в MASM подсистемы IS, с узлом блока TSLU в составе SS и обеспечивает линию связи для соединения узла блока CIJU (управление межсетевым взаимодействием) с узлом блока CIJU в другой подсистеме. Таким образом, один блок аппаратных средств CDLU соединяется с блоком TSLU в каждой TSLM в максимум 4 SS двухточечным методом. Для обеспечения пути связи между IS и SS используется физический уровень.

Существующие линии связи логически классифицируются следующим образом; одна группа — абонентский телефонный канал (скорость передачи речевых и неречевых данных 64 кбит/с), который осуществляет связь между блоком SPSU в составе MASM подсистемы IS и блоком TSLU подсистемы SS, другая — межпроцессорный канал связи, соединяющий узел блока CIJU в IS и узел блока CIJU в SS. Один модуль аппаратных средств блока CDLU соединяется с канальной частью в блоке TSLU полнодуплексным методом, и имеет симметричную форму с канальной частью, включая до 4 TSLU. Модуль аппаратных средств блока CDLU физически состоит максимально из 16 каналов в одном направлении, включая дублирование; 8 каналов служат для передачи, а другие 8 каналов — для приема. Таким образом, в модуль аппаратных средств блока CDLU входит максимально 8 каналов в обоих направлениях.

Аппаратные средства блока CDLU сопрягаются с линией 131,072 Мбит/с с запрограммированной скоростью 65,536 Мбит/с с кодовым внутренним каналом CMI для обеспечения высокоскоростного тракта связи, также эти аппаратные средства связаны с блоком SPSU с 8,192 Мбит/с столбцов данных. Аппаратные средства связаны с блоком CIJU через 1024х« (и = 1,2,4,8) Мбит/с разрядных столбцов данных, а также с блоком NESU посредством объединенного импульса СРО и FP. Внутренний канал блока CDLU дублируется. Когда блок CDLU посылает данные телефонного канала блоку SPSU, связь между блоком CDLU и SPSU дублируется с помощью платы. В противоположном направлении, когда SPSU посылает данные телефонного канала блоку CDLU, он дублируется с помощью канального блока. Блок CDLU имеет кросс-соединение с SPSU, NESU и CIJU с дублированием, и он дублируется с канальной частью блока. В CDLU один дублированный блок аппаратных средств CDLU фактически размещается на одной плате. Один модуль аппаратных средств CDL соединяется максимально с 4 блоками TSLU. Поскольку один канал может иметь 1024 линии, блок аппаратных средств CDL, оборудованный в одной кассете, может вместить 4096 линий. Он сопрягается с SPSU через абонентские линии (4К каналов) и связан с блоком CIJU через 8 узлов с дублированием.

Блок сетевой синхронизации (NESU) — управляет оборудованием сетевой синхронизации и административными функциями. Также этот блок контролирует индикацию и распределение опорного синхросигнала STAREX-TX1, синхронизированного по внутренней синхронизированной сети, и обеспечивает таймер для станции. Блок сетевой синхронизации размещается в MASM (основной коммутационный модуль) в составе IS.

Характеристики блока NESU:

- выбор тактовых эталонных импульсов задающего генератора для приема максимум трех синхронизирующих эталонных импульсов;

            - генерация синхронизирующих тактовых импульсов задающего генератора: 32,768           МГц;

- основная частота задающего генератора системы: 65,536 МГц (СРО);

- генерация кадровых импульсов: 8 кГц (FP);                                              

            - генерация тактовых импульсов коммутации: 16,384 МГц (СР2);

- генерация сложных тактовых импульсов: (CPO+FP);

- распределение тактовых импульсов через световод CDLU;

- обнаружение сбоев синхронизации;

- использование для синхронизации сети метода PAMS («ведущий-ведомый»);

- использование для синхронизации сети цифровых потоков типа Е1;

- наличие системы генерации утроения тактовых импульсов и платы распределения         удвоенных тактовых импульсов;

- генерация тактовых импульсов синхронизации посредством DP-PLL;

- стабилизация в 3-10^-9/день для местной АТС и 108-10^-6/день для АМТС при         работе в автономном режиме.

            Блок сетевой синхронизации NESU синхронизирует задающий генератор системы STAREX-TX1 с задающим генератором синхронной цифровой сети коммутации по методу PAMS «ведущий-ведомый» во избежание сбоев, которые могут возникать из-за несоответствия частоты тактовых импульсов в период обмена на сети цифровой коммутации. NESU осуществляет функцию генерации и распределения тактовых импульсов, синхронизированных с задающим генератором, после выбора обычных тактовых сигналов с высоким приоритетом от принимаемых максимум трех синхронизирующих тактовых эталонных импульсов. Поэтому для синхронизации цифровой станции STAREX-TX1 принят метод «ведущий-ведомый». Особенностью такого метода является упрощение сетевой синхронизации, простота ее расширения, а также удобство технического обслуживания и администрирования.

Центральная подсистема управления (CS). Система управления STAREX-TX1 управляет абонентским интерфейсом, устройством сопряжения соединительных линий, коммутацией и всеми типами устройств ввода-вывода с целью администрирования и техобслуживания станции. Эти функции осуществляются с помощью распределенной системы управления, которая имеет структуру многопроцессорной системы для повышения надежности и модульности.

В состав CS входят следующие блоки (см. рис. 14.3):

Процессор управления работой (ОСР) — служит для коллективного управления всеми функциями, связанными с эксплуатацией и техобслуживанием системы. Соответственно он управляет накопителями на магнитной ленте МТ и диске HDD с дополнительным модулем памяти, который необходим для выполнения этой функции. Данные по тарификации, статистике, техническому обслуживанию и административной работе записываются на магнитной ленте МТ, а общие программа и данные записываются на дисках HDD.

Процессор системы управления вводом/выводом (ICP) —позволяет вести диалог между администратором и системой или между центром эксплуатации и системой. Для ведения диалога между оператором и системой используются VDU (видеотерминалы), включая системный пульт и принтеры для печати данных. Синхронные/асинхронные каналы используются для передачи данных на удаленный центр эксплуатации. Местный диск используется для расширения возможностей VDU, командного файла и для сохранения файла регистрации. Видеотерминал (CRT) испытательного стола и принтер работают с асинхронным каналом.

Контроллер центрального устройства техобслуживания (CMDC) — собирает все неисправности в CS и активирует панель аварийной сигнализации.

Панель аварийной сигнализации (АР) — аппаратное устройство, активирующее аварийную сигнализацию, этот блок указывает класс аварийного сигнала (критический, значительный или незначительный) под управлением CMDC.

В структуру процессоров системы STAREX-TX1 входят процессор высокого уровня (процессор) и процессор низкого уровня (DC — контроллер устройств), как показано на рис. 14.4. Каждый процессор выполняет функции управления высокого уровня: обработку данных о вызовах, трансляцию номера, управление групповым коммутатором и техническим обслуживанием системы, — которые не требуют обработки в реальном масштабе времени. DC выполняет функции низкого уровня, которые требует реального масштаба времени (обнаружение и мгновенный анализ сигнала из телефонного устройства или устройства ввода-вывода). Все процессоры осуществляют связь путем посылки сообщений по сети CIJU (блок управления межсетевым взаимодействием). Сеть CIJU позволяет всем процессорам в системе связываться друг с другом на одном уровне. Так как каждый блок управления имеет модульную структуру, структура всей системы может просто изменяться и расширяться. Данная система дублирована с целью повышения надежности модуля.

Блок PHMU (блок аппаратуры процессора) обладает модульной структурой, позволяет изменять и расширять функции системы и технические требования системы. Он имеет высокую надежность вследствие дублирования; система может находиться в активном/резервном состоянии.

Рис. 14.4. Структурная схема связи процессоров в системе STAREX-TX1

Характеристики процессорной системы:

- модульная структура;

- основной процессор — 32 битовый микропроцессор MC68030 (33 МГц);

- область памяти с CPU — максимально 16 Мбайт;

- гибкая система дублирования (активный/резервный);

- отказоустойчивость;

- повышенная доступность;

- целостность данных;

- самодиагностика печатных плат;

- высокоскоростная связь с блоками глобальной шины — максимум 4 Мбит/с;

- высокоскоростная связь с TSLU (GW-канал) — максимум 2 Мбит/с.

Процессор использует шину VME в качестве объединительной платы и MPS (систему основного процессора) для увеличения эффективности отказоустойчивости. Общая структура процессоров представлена на рис. 14.5.

Имеются накопители на магнитном диске (HDD) емкостью 300 Мбайт и магнитной ленте (МТ) для ленты длиной 2400 футов, используемые в качестве вспомогательных запоминающих устройств, периферийное устройство процессора для хранения всех видов информации по тарификации и данных, связанных с техническим обслуживанием системы. Модуль процессора и вспомогательное запоминающее устройство соединяются через стандартный SCSI (интерфейс малой компьютерной системы).

Модуль процессора, шина SCSI, накопитель на магнитной ленте и диск вспомогательного запоминающего устройства для большей надежности дублируются, поскольку это сохраняет такие важные данные, как данные тарификации и данные, связанные с техническим обслуживанием системы. Управляемый в соответствии с меню терминал с цветным графическим дисплеем, принтер, испытательная рабочая установка и местный привод диска с емкостью 300 Мбайт могут быть установлены для обеспечения интерфейса «человек-машина». Может добавляться до 24 устройств.

Блок аппаратуры контроллера устройства (DCHU) — процессор реального времени; управляет интерфейсом пользователя, сопряжением соединительных линий и всеми видами периферийных телефонных устройств низкого уровня в устройстве управления системы STAREX-TX1. Состоит из PDA31, PDB01, PDB02. Структура управления DCHU формируется таким образом, что она обычно управляет всеми типами телефонных устройств. При использовании 32 битового процессора в PHWU он необходим для повышения простоты технического обслуживания и управление. При его построении применяется разделение нагрузки либо сценарий дублирования горячий резерв/резерв между DCHU для повышения надежности.

Сеть IPC обеспечивает тракт IPC (межпроцессорная связь) между процессорами управления системой коммутации. Сеть состоит из множества IPSU. В свою очередь, IPSU содержит множество узлов IPC, шину D, по которой происходит взаимный обмен сообщениями IPC между узлами IPC и программой управления узлами IPC. «Хозяин» шины — процессор; общая шина работает по круговому принципу (эстафетная передача) с максимальной скоростью передачи 4 Мбит/с. Взаимодействие между общей шиной и блоком TSLU выполняется межсетевым звеном связи, находящемуся в РРА 21. Шина D — последовательная шина, соединяющая узлы IPC друг с другом. Арбитр шины работает по принципу эстафетной передачи. Все сигналы шины на шине D также утраиваются (тройная избыточность) для обеспечения высокой надежности. Программа управления узлом IPC управляет узлами IPC и осуществляет взаимообмен информацией вместе с процессором технического обслуживания в системе и обеспечивает сигналы, необходимые для работы шины D.

14.4. Программное обеспечение системы

Программное обеспечение (ПО), установленное в каждом процессоре STAREX-TX1, для выполнения функций станции в своей конфигурации имеет более одного работающего модуля и состоит из нескольких блоков.

ПО STAREX-TX1 (рис. 14.6) делится на:

- операционную систему, управляющую всеми видами программ, выполняющих   станционную функцию;

-  систему управления базами данных DBMS, управляющую всеми видами данных            по техобслуживанию;

- телефонное ПО, выполняющее функции интерфейса с администратором, управления системой обработки вызовов и техобслуживания.

Рис. 14.6. Структура программного обеспечения системы STAREX-TX1

Операционная система ОС. В станции STAREX-TX1 имеются два вида операционных систем. Первый — TX1OS (параллельная операционная система реального масштаба времени), операционная система высокого уровня, которая включает функцию параллельной обработки в процессоре, другой — DCOS (операционная система контроллеров устройств), обеспечивающая функцию обработки в процессорах устройств DC в реальном масштабе времени.

ОС TX1OS поддерживает параллельность языка CHILL и обеспечивает в многопроцессорной системе распределенную обработку данных в реальном масштабе времени, организацию обмена с памятью и обработку ввода/вывода. TX1OS программируется на языке С для обеспечения переносимости и на Ассемблере MC6SOXO для обработки прерываний и управления аппаратными средствами.

ОС TX1OS имеет следующие программы: управления процессором, управления памятью, управления особой обработкой, управления временем, управления вводом/выводом и ряд других (табл. 14.3).

Эти программы управления могут обрабатывать функции процесса, взаимоисключающей защиты совмещенных данных, и управлением состояния обработки. Программа управления памятью управляет распределением и отменой распределения информации в памяти с помощью сегмента управления памятью для стека, данных и текста. Особая программа управления может обрабатывать прерывания и ловушки. Программа управления временем играет важную роль в системе реального времени. Программа управления связью обеспечивает средства связи между процессами в процессоре или между процессорами вместе с программой управления процессом.

Система управления базами данных DBMS. Как программное обеспечение, собирающее данные, используемые в различных прикладных программах для обработки и управления, изменено на внутреннюю форму работы в системе STAREX-TX1 для управления резидентными данными основной памяти. Выполняет поиск данных и функцию обработки модификации, запрашиваемую прикладной программой.

            DBMS — составная система управления данными, поддерживающая интерфейс между прикладной программой и рабочими данными. База данных построена как реляционная модель данных; структура базы данных имеет формат таблицы. Этот реляционный доступ (формат таблицы с двумя полями) к управлению комплексными и различными данными обеспечивает пользователю простоту и легкость понимания. DBMS управляет данными или создает данные в системе STAREX-TX1. Функция управления базой данных — это обеспечение доступа к данным с помощью прикладной программы на языке CHILL, встроенной в DML, и использование каталога и словаря для обращения к данным.

В качестве вспомогательных имеется несколько программ, выполняющих функцию создания базы данных, представляемой как внутренняя изменяемая форма в системе STAREX-ТХ1, из заранее определенных данных после анализа данных, представляемых автономно работающими прикладными программами:

- DAS: система управления данными (создание данных и средства    административной поддержки);

- DDFG: генератор файла описания данных;

- DDLP: процессор языка описания данных;

- DFSG: генератор спецификации формата данных;

- EDMLP: процессор языка манипулирования вложенными данными;

- TX1DG: генератор данных STAREX-TX1 (задающий генератор баз данных для      работы системы станции).

            Организованное управление данными необходимо в системах большой емкости, подобных STAREX-TX1. Основная причина использования DBMS в STAREX-TX1 — централизованное управление данными при работе. Последнее уменьшает объем продублированных данных и обеспечивает их совместимость, защиту и целостность и, кроме того, способствует стандартизации данных. К особенностям DBMS STAREX-TX1 относятся:

- распределенная структура;

- наличие резидентных данных основной памяти для обработки в реальном            времени;

- основой служит реляционная модель данных.

Прикладное ПО, выполняющее функцию коммутации. Состоит из программ высокого и низкого уровней. Первые, написанные в основном на языке CHILL, выполняют функции обработки вызовов и технического обслуживания и управления. Но часть программ, относящихся к вводу-выводу, или специальные программы используют язык С. Низкоуровневая программа, используемая для реализации интерфейса с терминалом и с сервисной функцией, написаны на языке ассемблера МС68202 и С или языке CHILL в зависимости от системы.

Программное обеспечение обработки вызовов определяет и управляет всеми состояниями от момента начала вызова до его завершения и призвано выполнять функцию установления нормального соединения. К основным чертам программного обеспечения обработки вызовов являются: обработка в реальном времени, многопроцессорная обработка, мультипрограммирование, распределенное управление и разделение ресурсов между вызовами.

Характеристикой функции обработки вызовов является то, что она должна обрабатывать параллельно в реальном времени большой объем абонентских данных при ограниченных ресурсах. Процесс обработки вызовов делится на несколько стадий для более эффективного выполнения и на каждой стадии функция обработки вызовов выполняется в реальном времени. Функция обработки вызовов в STAREX-TX1 имеет иерархическую структуру.

Эта структура состоит из функции низкого уровня, которая непосредственно управляет оборудованием для обеспечения прохождения разговорного сигнала по разговорному тракту и из функции высокого уровня, которая управляет служебной информацией, идущей от функции низкого уровня. Функция низкого уровня осуществляет управление состоянием, обработку сигнала, контроля разговорного тракта, взаимодействие с функцией высокого уровня. Функция высокого уровня анализирует сигнал, производит преобразование цифр номера, установление разговорного тракта, выполняет маршрутизацию/опробование, контроль вызова и создание административных данных.

ПО обработки вызовов построено таким образом, чтобы объединить параллельную и последовательную обработку. Используется метод последовательной обработки для преобразования номера, маршрутизации и функции управления общим ресурсом, учитывая обработку в реальном времени и эффективность. Обработка вызовов выполняется в несколько последовательных этапов: маршрутизация, коммутация, контроль ответа, разговор, отмена контроля и аннулирование. ПО обработки вызовов управляет всеми работами на каждом уровне для соответствия спецификации обслуживания вызова.

Административное программное обеспечение и программное обеспечение технической эксплуатации обеспечивают информацию и условия управления для увеличения эффективности процесса обработки вызова, основной функции, предоставляют различные виды функций для упрощения работы администратора или обслуживающего персонала. Оно также поддерживает функцию создания данных, которая может подсчитывать плату за услуги; эти функции связаны с центром технической эксплуатации или центром управления сетью.

Административная функция и функция технической эксплуатации включают функции: учета стоимости, измерения и статистики, управления сетью, обработки данных и состоит из отдельных независимых подсистем.

Цель программного обеспечения технического обслуживания STAREX-TX1 — надежность, простота использования, непрерывность, высокое качество обслуживания и простой эффективный пользовательский интерфейс; стратегия ПО направлена на надежность, переносимость, работоспособность, а также на стабильную работу аппаратуры.

Все неисправности в аппаратуре модулей SS и IS выявляются аппаратно и передаются в аварийный регистр контроллера DC, а аварийные сигналы, генерируемые DC, передаются в аварийный регистр процессора; аварийный сигнал, генерируемый TSLU — в аварийный регистр в DC по кабелю TD-шины.

Информация поступает в центральный процессор технического обслуживания по специальному пути для выполнения качественного технического обслуживания согласно степени неисправности в программной функции обработки и процессоре технического обслуживания. Цель программного обеспечения технического обслуживания — обеспечение высокой надежности, простоты использования и непрерывности, высокого качества обслуживания, удобного и эффективного интерфейса с системой. ПО технического обслуживания состоит из пяти основных подсистем: модуля технического обслуживания коммутатора (SWMM), модуля технического обслуживания сети взаимосвязи (NIMM), центрального модуля управления техническим обслуживанием (МСММ), модуля технического обслуживания системы (SYMM) и модуля управления техническим обслуживанием (МАСМ).

14.5. Процесс установления внутристанционного соединения

Прием вызова от абонента. Когда абонент А снимает трубку, изменение состояния шлейфа абонентской линии определяет контроллер абонентского устройства SUDC. Последнее передает информацию о поступлении вызова и номере абонентской линии процессору подсистемы коммутации SSP по глобальной шине GB.

По команде от SSP контроллер TSDC дает команду в LSIU, который посылает сигнал «Ответ станции» к ASIU через TSLU в виде цифрового сигнала. В абонентском комплекте ASIU сигнал «Ответ станции» преобразуется из цифрового вида в аналоговый и посылается абоненту А.

Прием цифр номера шлейфным способом. После получения сигнала «Ответ станции» абонент А начинает набор номера. Блок интерфейса ASIU принимает импульсы набора номера, которые поступают в контроллер SUDC. После получения первой цифры информация о номере передается в процессор SSP через глобальную шину (так же, как и все остальные цифры). После получения первой цифры, процессор SSP дает команду в контроллер TSDC на отключение сигнала «Ответ станции».

            Передача сигналов «Посылка вызова» и «Контроль посылки вызова». Пока абонент А набирает номер, процессор SSP запрашивает процессор трансляции номера NTP (SNP в случае TX1S) на преобразование префикса и определяет, является ли вызов внутренним. Если это внутренний вызов, то после получения последней цифры SSP дает команду NTP (SNP) преобразовать номер вызываемого абонента.

            Процессор NTP (SNP) запрашивает завершение вызова у подсистемы коммутации SSP вызываемой стороны. Последняя сообщает вызывающей стороне о подключении к вызываемому абоненту. Процессор ISP (SNP в случае TX1S) передает команду на соединение в пространственном коммутаторе.

            Процессор SSP вызывающей стороны направляет команду контроллеру TSDC на проключение разговорного тракта. SSP вызываемой стороны передает команду TSDC подключить зуммер «Контроль посылки вызова» к уже установленному разговорному тракту. SSP вызываемой стороны передает команду в контроллер SUDC на организацию передачи сигнала «Посылка вызова» вызываемому абоненту.

            Ответ абонента В и разговор. Когда абонент В снимает трубку, изменение состояния шлейфа определяет контроллер SUDC и посылает эту информацию к SSP (начало начисления оплаты). SSP вызываемой стороны передает команду в TSDC на отключение сигнала «Контроль посылки вызова» и в SUDC — на отключение сигнала «Посылка вызова». Процессор SSP вызываемой стороны сообщает процессору SSP А, что абонент В ответил. SSP вызываемой стороны разрешает TSDC установить полный разговорный тракт между абонентами А и В.

            Отбой абонента А и разъединение. Когда абонент А кладет трубку, изменение состояния абонентского шлейфа определяет контроллер SUDC, и информация передается в процессор SSP (окончание начисления оплаты). SSP вызывающей стороны посылает команду TSDC на разрушение разговорного тракта. SSP вызывающей стороны передает команду через ISP контроллеру SSDC на разъединение соединения в пространственном коммутаторе.

SSP вызываемой стороны посылает команду в контроллер TSDC на разъединение разговорного тракта вызова и подключение сигнала «Занято». Когда абонент В кладет трубку, входящий процессор SSP посылает команду в контроллер TSDC для отключения сигнала «Занято», и соединение завершается.

14.6. Конструктив системы

Конструктивно в системе STAREX-TX1 используются автономные однотипные стативы шкафного типа размером 1,886 мм (высота), 750 мм (глубина) и 550 мм (ширина). Они соединяются сверху и снизу каркасами одинаковой формы, образуя четыре стойки. Один стандартный статив предназначен для коммутационного оборудования, накопителей на магнитных лентах, шкафа электропитания и оборудования кросса. Стандартный статив содержит пять уровней для плат, один уровень для кондиционера и верхний блок. Благодаря такому конструктивному решению обеспечивается гибкая система кондиционирования воздуха, подключение терминалов ввода-вывода и пучков кабелей. Кроме того, статив может быть установлен на обычный пол или фальшпол. В последнем случае все кабели монтируются под полом. В стативе применена система естественного конвекционного охлаждения, с использованием двери для хорошей вентиляции и теплообмена.

            Подача электропитания переменного тока к периферийным блокам системы, к нижним частям статива осуществляется от источника переменного тока 110 или 220 В в зависимости от конкретных условий на станции, а в некоторых случаях — вообще не требуется.

            Платы выполнены из двусторонних алюминиевых пластин, соединенных с четырьмя горизонтальными алюминиевыми рейками, так что получается конструкция типа коробки, имеющей обработанную поверхность с целью защиты от старения на длительное время.