Эта, пожалуй, самая знаменитая, также разработанная в США цифровая АТС впервые была установлена в 1978 году под именем ITT-1240. И уже тогда она поражала воображение своей полностью распределенной архитектурой: система управления не имеет центрального управляющего процессора, а любой модуль станции взаимодействует с другими модулями, подключаясь к ним через цифровую коммутационную сеть (DSN), которая выполняет функции коммутационного поля и среды для обмена сообщениями между модулями системы. Сокращение количества цифр в названии АТС, как и изменение местоположения штаб-квартиры компании, мало повлияло на базовую архитектуру станции, показанную на рис. 5.8. Станция содержит цифровое коммутационное поле и терминальные модули разного назначения. В каждом таком модуле имеется управляющий элемент ТСЕ, содержащий логику управления и память, причем ТСЕ всех модулей идентичны. Кроме того, предусмотрена группа вспомогательных управляющих элементов АСТ, предоставляющих дополнительную вычислительную мощность.
Цифровое коммутационное поле DSN обеспечивает временную коммутацию каналов и строится из однотипных устройств — цифровых коммутационных элементов. Коммутационный элемент имеет 16 одинаковых двунаправленных коммутационных портов, в каждом из которых для передачи речи и данных доступны 30 временных каналов. Любой из 30 каналов любого из 16 портов может быть соединен с любым каналом этого же или любого другого порта. DSN содержит коммутаторы доступа, в которые включаются терминальные модули, и групповые коммутаторы, через которые устанавливаются соединения между коммутаторами доступа, обслуживающими разные группы терминальных модулей.
Коммутатор доступа реализуется на одном цифровом коммутационном элементе. Первичную структуру доступа представляет терминальный субблок, в состав которого входят 8 терминальных модулей и 2 коммутатора доступа; каждый терминальный модуль соединен одним ИКМ-трактом с портом первого коммутатора доступа и вторым ИКМ-трактом — с портом второго коммутатора. Структуру следующего уровня представляет терминальный блок, содержащий четыре терминальных субблока и один групповой коммутатор; один порт каждого коммутатора доступа соединен ИКМ-трактом с одним портом группового коммутатора. Таким образом, терминальный блок обеспечивает возможность устанавливать соединения между линиями, включенными в 32 терминальных модуля, т.е., например, между 4096-ю аналоговыми абонентскими линиями.
Следующей структурной единицей DSN является секция — двух- каскадный блок групповой коммутации, первый каскад которого составляют групповые коммутаторы восьми терминальных блоков, причем каждый из коммутаторов этого каскада соединен ИКМ-трактом с одним портом каждого из коммутаторов второго каскада. И, наконец, последняя структурная единица DSN — 16 секций связаны с 8-ю группами по 8 групповых коммутаторов, образуя вместе с ними трехкаскадную плоскость групповой коммутации.
Количество коммутаторов доступа и плоскостей групповой коммутации зависит от количества терминальных модулей и от нагрузки станции. На рис. 5.9 показано коммутационное поле максимального размера, содержащее четыре плоскости групповой коммутации. Такое поле используется в станциях емкостью до 100000 абонентских линий или 60000 соединительных линий и линий с высокой интенсивностью нагрузки. Для станций меньшей емкости требуется меньше каскадов групповой коммутации, а для меньшей нагрузки — меньше плоскостей.
Цифровое коммутационное поле является основой Системы 12, так как оно используется не только для передачи речи и данных, но и для связи между распределенными программными и аппаратными средствами.
Программное обеспечение $12 размещено в управляющих элементах. Если управляющий элемент совмещен с терминальным модулем, он называется терминальным управляющим элементом ТСЕ. Если управляющий элемент используется как отдельное устройство, он называется дополнительным управляющим элементом АСЕ. Терминальные модули и дополнительные управляющие элемент включаются в цифровое коммутационное поле через стандартный интерфейс.
Основными типами управляющих элементов ТСЕ в $12 являются ТСЕ модулей аналоговых и цифровых абонентских линий, модулей межстанционных соединительных линий, модулей сигнализации по общему каналу, модулей служебных комплектов, модулей интерфейса с оператором, модулей синхронизации и тональных сигналов. Основные функции перечисленных модулей ясны из их названий. Модуль синхронизации и тональных сигналов для надежности дублируется.
Рассмотрим работу станции S12 на примере обслуживания внутристанционного вызова. Абоненту А требуется получить связь с абонентом В той же станции. Когда абонент А снимает трубку, вызов им станции детектируется тем модулем аналоговых абонентских линий, в который включена линия абонента А, и управляющим элементом ТСЕ этого модуля. ТСЕ передает через коммутационное поле сообщение соответствующему дополнительному управляющему элементу АСЕ, который определяет состояние линии абонента А, после чего к линии подключается приемник цифр, и абонент А получает через DSN от блока служебных комплектов акустический сигнал «Ответ станции», который прекращается после набора первой цифры. Принимаемый номер передается в АСЕ для анализа. Если этот номер не содержит ошибки, абонент В идентифицируется, и номер модуля, в который включена его линия, передается в АСЕ абонента А. Если набранный номер содержит ошибку, абонент А получает речевое извещение или акустический сигнал. ТСЕ абонента А запрашивает соединение, ТСЕ абонента В проверяет состояние линии абонента В, а затем определяется маршрут соединения через DSN. Передачу вызывного сигнала абоненту В обеспечивает его ТСЕ, а абоненту А обеспечивается передача сигнала «контроль посылки вызова». Когда абонент В отвечает, через DSN устанавливается сквозной разговорный тракт. При отбое одного из абонентов соответствующий ТСЕ детектирует состояние «трубка положена» и через АСЕ разрушает соединение.
Концепция перехода к мультисервисным сетям следующего поколения получила в Алкатель название 2iP (рис. 5.10), а ее обсуждение мы отложим до главы 11, посвященной инфокоммуникационным услугам при конвергенции сетей связи.
5.4. Система EWSD компании Siemens
Первая цифровая АТС системы EWSD была установлена в 1981 году в ЮАР, а сегодня ежеминутно меняющееся световое табло, находящееся в штаб-квартире компании Siemens в Мюнхене и отображающее число установленных портов EWSD более чем в ста странах мира, показывает значения, приближающиеся к двумстам миллионам. Структурная схема станции приведена на рис. 5.11.
Основные функции взаимодействия с окружением станции выполняют цифровые абонентские блоки DLU и линейные группы LTG. Коммутационное поле SN имеет структуру Время-Пространство- Время» (ВПВ) и строится из каскадов временной коммутации и каскадов пространственной коммутации. Устройства управления подсистемами решают независимо друг от друга практически все задачи, возникающие в контролируемой каждым из них зоне. Например, устройства управления линейными группами занимаются приемом цифр, регистрацией стоимости телефонных разговоров, наблюдением и другими функциями, а для системных функций, таких как выбор маршрута, им требуется помощь координационного процессора СР. Для межпроцессорной связи в коммутационном поле устанавливаются соединения 64 Кбит/с таким же образом, как и соединения между абонентами. Однако межпроцессорные соединения являются полупостоянными.
Цифровые абонентские блоки DIU обслуживают аналоговые абонентские линии, абонентские линии ISDN, стыки V5.1/V5.2 и учрежденческие телефонные станции, могут находиться непосредственно на телефонной станции или быть удаленными. При необходимости используется модуль Shelter DLU, предназначенный для установки вне помещений. DLU выполняется в двух модификациях — компактная версия, рассчитанная на включение от 30 до 160 абонентских линий, и стандартная версия, обслуживающая от 160 до 944 абонентских линий. Для подключения DLU к EWSD используется четыре тракта 2048 Кбит/с.
Линейные группы LTG формируют интерфейс с коммутационным полем SN для абонентских линий, подключаемых к LTG через цифровые абонентские блоки DLU, для цифровых соединительных линий и линий первичного доступа ISDN, подключаемых к LTG непосредственно, и для аналоговых соединительных линий, подключаемых через преобразователь-мультиплексор SC-MUX. Хотя абонентские и соединительные линии используют различные системы сигнализации, линейные группы LTG предоставляют сигнально-независимый интерфейс с коммутационным полем, что способствует, в частности, гибкости введения дополнительных или модифицированных систем сигнализации и независимости программного обеспечения в координационном процессоре от системы сигнализации. Скорость передачи битов во всех многоканальных шинах (магистралях), соединяющих линейные группы и коммутационное поле, составляет 8192 Кбит/с или 128 каналов со скоростью 64 Кбит/с каждый. Каждая линейная группа подключается к обеим плоскостям дублированного коммутационного поля и содержит следующие функциональные единицы: групповой процессор, групповой переключатель GS или разговорный мультиплексор SPMX, интерфейс с коммутационным полем LIU, сигнальный комплект SU для акустических сигналов, многочастотной сигнализации, набора DTMF и тестового доступа.
Коммутационное поле SN состоит из каскадов временной и пространственной коммутации. Количественной характеристикой каскада временной и пространственной коммутации является число многоканальных шин 8 Мбит/с. Соединительные пути через временные и пространственные каскады создаются с помощью управляющих устройств коммутационной группы в соответствии с информацией, поступающей от координационного процессора СР. При максимальной конфигурации SN к нему подключается 504 линейные группы, и оно может обслужить нагрузку интенсивностью до 25200 Эрл. Коммутационное поле всегда дублировано (плоскости 0 и 1), причем для каждого вызова соединение создается одновременно в обеих плоскостях, так что в случае отказа всегда имеется резервное соединение.
Координационный процессор CP управляет базой данных, а
также конфигурацией и координационными функциями, такими как
управление всеми программами, управление станционными и абонентскими данными, обработка информации для маршрутизации, выбора пути и учета стоимости, связь с центром технической эксплуатации, обработка тревожной сигнализации, прием сообщений об ошибках, анализ результатов контроля и сообщений об ошибках,
локализация ошибок и их нейтрализация, а также функции интерфейса человек-машина.
Блоки электропитания станции работают в двух режимах: 48 В или 60 В постоянного тока. Отметим, что именно компания Siemens косвенно ответственна за переход от некогда существовавшего в нашей стране стандарта 48 В к стандарту 60 В, сохраняющемуся в России и сегодня — но и сама эта компания вынесла на себе груз поддержки обоих стандартов электропитания.
Компанией Siemens создана специальная стратегия перехода мультисервисным сетям связи следующего поколения, которая называется SURPASS. Ее ядром служит центральный сервер обработки речевых потоков и сигнализации SUPRASS hiG, управляющий шлюзами на границах сети передачи данных. Платформа SURPASS поддерживает большинство протоколов сигнализации (ISUP, INAP, Н.323/SIP, MGCP/Н.248), обслуживает вызовы Интеллектуальных сетей и имеет API для взаимодействия с программными продуктами 3-й стороны (например, с приложениями электронной коммерции), реализует Gatekeeper и RADIUS, позволяющие выполнять функции привратника и производить идентификацию удаленных пользователей и др. Транспортные шлюзы SUPRASS hiG поддерживают IP-телефонию, VОDSL и функции сервера удаленного доступа RAS. Платформа SUPRASS hiA обрабатывает трафик ТФОП, обслуживает цифровые абонентские линии ХDSL и выполняет функции сервера удаленного доступа.
5.5. Станция АХЕ-10 компании Ericsson
Впервые станция АХЕ-10 была введена в эксплуатацию еще в 1972 году в квазиэлектронном варианте, а первая цифровая АХЕ-10 была установлена в Финляндии в 1978 году. Ее система управления
APZ является квазираспределенной с центральным процессором, а коммутационное оборудование APT основывается на коммутационном поле типа «Время-Пространство-Время» (ВПВ). Архитектура аппаратных средств станции АХЕ 10 показана на рис. 5.13. Она содержит следующие подсистемы: абонентскую коммутационную подсистему SSS, выполняющую также функции линейного концентратора, подсистему групповой коммутации GSS, обеспечивающую коммутацию «Время-Пространство-Время» для линий, входящих от SSS, и соединительных линий, подсистему соединительных линий и сигнализации TSS, региональные процессоры, центральный процессор, подсистему техобслуживания, подсистемы ввода/вывода.,
Подсистема региональных процессоров RPS выполняет стандартные задания, такие как сканирование абонентских комплектов, подключение к центральному процессору и коммутационному полю, а подсистема центрального процессора CPS занимается администрированием системы, управляет подсистемой техобслуживания и подсистемами ввода/вывода IOS.
Архитектура программного обеспечения коммутатора АХЕ 10 рассматривается в главе 9, а здесь опишем лишь, как обычно, кратко, процедуру обслуживания внутристанционного вызова. Когда абонент А снимает трубку, это детектируется абонентским модулем, который образует соединение с абонентской коммутационной подсистемой SSS. Она же сигнализирует региональному процессору RP о состоянии трубка снята», что, в свою очередь, инициирует запрос временного интервала от SSS к CPS.
Центральный процессор CP определяет статус линии, дает указание подсистеме RPS подключить цифровой приемник, а затем анализирует цифры. Если номер набран верно, CP направляет к RP команду послать сигнал вызова абоненту В. Когда абонент В ответит, CP посылает нужные сигналы RP и указание соответствующей подсистеме групповой коммутации GSS создать тракт между абонентом А и абонентом В. При отбое любого абонента его абонентский модуль детектирует состояние трубка положена» и разрушает соединение.
5.6. Итальянская платформа Linea UT и стратегия IMSS
Лавинообразное внедрение станций семейства Linea UT в российские ТФОП, на первом этапе с большим отрывом обошедших по числу установленных портов все рассмотренные выше конкурирующие системы, останется уникальной страницей в истории отечественной телефонии. Почему ГТС сибирских городов в большинстве своем отвергли гораздо более распространенные во всем мире телефонные станции EWSD и S12, 5ESS и DMS-100 и так дружно отдали предпочтение первым Linea ОТ-4 — трудно объяснить только техническими причинами. Впрочем, кто сможет ответить, почему слово белладонна означает по-итальянски — прекрасная дама, а по-русски — смертельный яд? Так сложилось...
Первые станции Linea UT представляли собой вполне современные на тот момент цифровые АТС, обеспечивавшие все виды связи в городских телефонных сетях. Linea UT могла устанавливаться в качестве оконечной и опорно-транзитной АТС с функциями ОКСО и ISDN. Максимальная емкость станции составляла 150000 абонентов при интенсивности обслуживаемой нагрузки до 43700Эрл или до 1200000 вызовов в ЧНН. В ней использовалось распределенное управление на базе 32-разрядного дублированного RISC-процессора 3820 и 16-разрядного процессора МС6800. Архитектура станции Linea UT4 показана на рис. 5.15.
Модули станции разделяются по функциям на четыре основных класса: модули подключения периферии и коммутации (PSM), модули общих функций, модули межмодульных соединений, модули контроля станции. К классу PSM относятся модули абонентских линий и модули соединительных линий. Класс модулей общих функций представляют модули общего канала сигнализации. Модули контроля выполняют функции эксплуатационного управления и включают в себя главный модуль и рабочее место оператора. Модуль распределения сообщений является полностью дублированным коммутатором сообщений, подключенным ко всем процессорам управления модулями станции Linea UT4. Сообщения передаются на скорости 256 Кбит/с в соответствии с протоколом, имеющим вполне подходяще звучащее название PROSSIM и использующим принцип скоростной коммутации пакетов без окон и без повторной передачи.
Абонентский модуль содержит один управляющий блок и от одного до четырех блоков подключения. Блок подключения состоит из четырех секций, каждая из которых обслуживает до 256 портов. Линейные платы ISDN установлены в тех же периферийных блоках, что и платы абонентских линий всех остальных типов. В т.н. группу МЗ входят модуль цифровых соединительных линий, модуль подключения вынесенных блоков, модуль общего канала сигнализации, реализующий функции уровней 2 и 3 (Q.701-Q.714) стека протоколов ОКС7.
Перед инженерами Italtel встала та же проблема плавной миграции к сетям нового поколения, и ее решение Ф. Серио, Р. Менара и их коллеги находят в многопротокольной и мульти сервисной архитектуре своей новой платформы IMSS, ориентированной на «бесшовную» миграцию трафика между сетями с коммутацией каналов и пакетными сетями.
Эта платформа внешне наиболее близка к изображенной в верхней части рис. 5.16 структуре мульти сервисной сети XXI, а ее необходимыми компонентами являются:
Узел мульти сервисного доступа, который собирает трафик, поступающий по линиям ТФОП/ISDN, а также по линиям XDSL, включая версию, когда этот узел действует как шлюз доступа, и версию для пользователей узкополосными и широкополосными услугами (IMSS-ANB), в которой узел может действовать как концентратор и подключаться к местной АТС через интерфейс V5.2. Пользователи XDSL могут быть сгруппированы — и тогда потоки данных сходятся к Интернет или к промежуточной сети пакетной передачи данных через STM-1 в формате Е1.
Контроллер транспортного шлюза (MGC), который управляет всей сигнальной структурой и может поддерживать сигнализацию между несколькими сетевыми элементами и преобразовывать сигнальные сообщения в команды управления соединениями в пакетной сети по стандартам МООР и MEGACO. MGC может также поддерживать физические соединительные линии с помощью ISUP; в этом случае он называется гибридным MGC.
Транспортный шлюз (MG), который может быть включен в состав узла мульти сервисного доступа, интегрирован в коммутационный узел или установлен в качестве точки присутствия (PОP — Pаint of Presence). Фактически это модуль взаимосвязи между базовой сетью и другими традиционными сетями, включающий в себя средства передачи речи по протоколу IP или через Frame Relay и АТМ, поддерживающий множество алгоритмов компрессии и способный выбрать для каждой услуги необходимое качество и подходящую полосу пропускания.
5.7. Коммутационная платформа NEAX-61 компании NEC
Цифровая АТС типа NEAX 61 начала эксплуатироваться с 1979 года. Ее архитектура может классифицироваться как квази - распределенная, поскольку она организует эксплуатационное управление системой через хост-процессор технической эксплуатации. Коммутационное поле строится по принципу Время Пространство-Пространство Время (ВППВ).
Архитектура аппаратных средств станции показана на рис. 5.17.
Линейные модули LM и модули соединительных линий ТМ находятся в прикладных подсистемах и на рис. 5.17 не показаны. Коммутационные модули управляются с помощью процессоров обработки вызовов CLP, которые обеспечивают выполнение практически всех функций обработки. Вся информация об обработке вызова хранится в локальной и в общей памяти и доступна всем процессорам CLP. Процессор технической эксплуатации OMP обеспечивает техобслуживание системы и поддерживает работу всех CLP.
Такое, более чем поверхностное, описание станции обусловлено ограниченным объемом учебника, но читатель, который захочет познакомиться с техническими решениями NEAX-61 более детально, вряд ли пожалеет о том, что взялся за это. Хочется отметить
мужество тогдашних руководителей Петербургской городской телефонной сети В. Н. Яшина и Л. Д. Реймана, благодаря которым эта, безусловно, талантливая разработка японских инженеров стала достоянием BCC РФ. Весьма интересна и архитектура программного обеспечения NEAX 61, рассмотрение которой мы отложим до главы 9, а здесь приведем очень упрощенное описание обслуживания в NEAX 61 внутристанционного вызова.
Когда абонент А поднимает трубку, модуль линейного интерфейса детектирует замыкание шлейфа линии и передает через коммутационный модуль сообщение о вызове абонентом станции соответствующему процессору CLP. Этот процессор подтверждает исправность линии абонента А, к ней подключается приемник цифр номера, и абонент А получает акустический сигнал «Ответ станции», который отключается при приеме модулем LM первой набранной абонентом А цифры номера абонента В. Набираемые цифры направляются к CLP для анализа. Если принятый номер не содержит ошибки, абоненту А и абоненту В назначаются временные интервалы, и информация о вызове регистрируется в локальной и общей памяти. Проверяется состояние линии абонента В, и если она свободна, абоненту В передается вызывной сигнал; одновременно абоненту А передается акустический сигнал «Контроль по ссылки вызова». Если номер содержит ошибку, абонент А получает речевое извещение или акустический сигнал. При ответе абонента В организуется его сквозное соединение с абонентом А через ранее назначенные временные интервалы. Когда один из абонентов дает отбой, модуль LM детектирует состояние «трубка положена» и разрушает соединение.
Естественно, что ведущая японская телекоммуникационная корпорация NEC не оставила в стороне и проблемы перехода к сетям следующего поколения, придумав стратегию с несколько длинноватым названием Progressive Unity, которую иллюстрирует рисунок 5.18. Громоздкость названия, впрочем, с лихвой компенсируется другой, сформулированной в восьмидесятых годах прошлого века профессором К. Кобаяши концепцией конвергенции связи и вычислительной техники под названием С8 С (Computers and Communications), по сути дела обосновывающей принципы мульти сервисной сети XXI, показанной в верхней части рис. 5.18.
5.8. Станции DMS 100
Цифровые АТС типа DMS-100 основаны на архитектуре SuperNode DMS и впервые были введены в эксплуатацию в 1979 году. Архитектура управления — квазираспределенная, структура коммутационного поля — Время-Пространство-Время (ВПВ).
Архитектура аппаратных средств DMS-100 включает в себя следующие основные компоненты: базовый процессор DMS, процессор файлов, процессор приложений, процессор межстанционной сигнализации, коммутационное поле и периферию.
Дублированный базовый процессор DMS действует как высоко уровневый обработчик вызовов и поддерживает другие периферийные контроллеры. Процессоры файлов обеспечивают доступ к станционным файлам, включая и такие приложения, как SCP (Service Control Point — пункт управления услугами интеллектуальной сети). Периферийный процессор межстанционной сигнализации поддерживает ОКС7 и может конфигурироваться для поддержки разных приложений, например, SSP (пункт коммутации услуг интеллектуальной сети), STP (транзитный пункт сигнализации OKC7) и др.
Периферийные интерфейсы обеспечивают внутренние соединения внешних линий и трактов с коммутационными элементами и процессорами. Основными периферийными интерфейсами DMS-100 являются:
• Групповой контроллер линий LGS, выполняющий средне уровневую обработку интерфейсов абонентских линий и сопряжение линейных модулей с коммутационным полем.
• Модуль концентрации LCM, обеспечивающий интерфейс между абонентскими линиями и групповым контроллером и соответствующую концентрацию.
• Контроллер цифрового тракта DTC, обслуживающий цифровые межстанционные связи DMS-100 с другими станциями.
Эксплуатационное управление системой DMS-100 обеспечивается через средства МАР, поддерживающие такие функции как доступ к системе, заказы услуг, запись данных, тестирование линий и трактов, тревожная сигнализация, начисление платы.
Отечественные АТС с программным управлением.
Нет в мире совершенства: у Нефертити были оттопыренные уши Л.И.Латин
6.1. Первые разработки АТС с программным управлением
Справедливость приведенного в качестве эпиграфа тезиса подтверждает не только несовершенство проектов старика Хоттабыча, придуманного тем же автором, но и критический анализ различных проектов отечественных цифровых АТС. Тем не менее, миллионы школьников продолжают увлекаться приключениями литературных героев Лагина, а миллионы абонентов обслуживаются современными АТС отечественной разработки, причем обслуживаются отнюдь не хуже, чем рассмотренными в предыдущей главе импортными станциями.
К относятся четыре системы, которые и сегодня функционируют в составе ВСС РФ. Это городские станции МТ-20, учрежденческие и сельские АТС КВАНТ, междугородные станции КВАРЦ и сельские — ИСТОК. О каждой из них в свое время, все же, что-то было написано, поэтому, прежде всего, хотелось бы сказать несколько слов о менее известном, но чрезвычайно интересном проекте импульсно-временного транзитного узла (ИВТУ) — первого цифрового коммутационного узла с программным управлением, включенного в отечественную ТФОП. Его разработка выполнялась с середины 60-х годов, почти в то же время, что и разработка прототипов основных импортных платформ, рассмотренных в предыдущей главе. В 1966 г. в Берлине (ГДР) была сдана в опытную эксплуатацию первая экспериментальная отечественная АТС, в 1972 г., также в содружестве со странами СЭВ, были завершены работы по экспериментальному комплексу ИЦСС (интегральной цифровой системы связи). Логическим продолжением этих работ и стал импульсно-временной транзитный узел ИВТУ для городских сетей с узлообразованием, управляемый вычислительным комплексом типа «Нева».
Экспериментальный импульсно-временной транзитный узел ИВTУ был первой полностью электронной цифровой станцией с программным управлением, включенной в нашей стране в действующую телефонную сеть. ИВТУ обеспечил взаимодействие координатных и декадно-шаговых АТС с электронным узлом с устранением помех, приходящих по сигнальным каналам от электромеханических станций, программную поддержку заданных показателей качества обслуживания, обработку статистики и ряд других, принципиально новых для того времени функций. Узел состоит из двух частей: коммутационного оборудования и управляющего комплекса «Нева», разработанного под руководством В.И. Шляпоберского в двух вариантах. Компактный вариант комплекса, «Нева-2» с микропрограммным управлением, разрабатывался в Москве под руководством Б.А. Лопусова, а высокопроизводительная ЭУМ типа «Нева-1» с аппаратной реализацией управления центральным процессором — в Институте кибернетики АН УССР им. В. М. Глушкова. Машины «Нева» производились в Германии (ГДР) и имели характеристики, приведенные в таблице 6.1.
Как видно из этой таблицы, машины того времени были, по сегодняшним меркам, примитивными, а технология программирования и само программное обеспечение были вообще «неандертальскими». Именно поэтому разработка ИВТУ заняла гораздо больше времени, чем ожидалось. Это произошло, отчасти, из-за проблем, связанных с новыми технологиями, но главным образом потому, что трудоемкость программирования сильно недооценили. Такая же недооценка имела место и во всех других больших программных проектах телефонных станций того времени — первая система 1ESS, например, была установлена в Сусанне, штат Нью Джерси, в 1965 году, а приемлемо работающая версия программного обеспечения для нее реально появилась только через год. Спустя тридцать лет мы все еще не вполне оцениваем огромные усилия, которые придется затратить на составление программ, — можете себе представить, как слабо их оценивали тогда, когда составлялись первые программы. Об этом мы еще поговорим в главе 9, посвященной программному управлению.
В состав коммутационного оборудования (рис. 6.1) входили: коммутационное поле пространственно-временного типа ПВКС, имевшее небольшую, по сегодняшним меркам, емкость до 200 трактов Е1, оперативные запоминающие устройства пространственной и временной частей коммутационного поля ОЗУКС, комплекты КСТ сопряжения с цифровыми трактами, комплекты КПСС приема и передачи линейных сигналов для взаимодействия узла с декадно-шаговыми и координатными станциями, комплекты КППСУ приема и передачи многочастотных сигналов управления кодом «2 из 6», устройства УСПУС сопряжения коммутационного оборудования с управляющим комплексом, периферийные устройства управления ПУУ, входящие в состав перечисленных выше блоков, а также устройства УК контроля всех блоков коммутационного оборудования общестанционный импульсный генератор ОИГ, блоки вторичного электропитания БП и пульт оператора для выполнения эксплуатационных процедур.
Пространственно-временное коммутационное поле включало в себя блоки пространственной коммутации БПК емкостью 15х15 трактов Е1, соединенные в трехкаскадную схему (рис. 6.2). В блоках пространственной коммутации предусматривалось дополнительное временное уплотнение, позволявшее использовать один и тот же физический блок во всех трех (I, II и III) каскадах БПК. Блок (блоки) временной коммутации подключались к блокам пространственной коммутации по «петлевому» принципу. Количество временных коммутаторов ВК, включаемых в блок, зависело от интенсивности и характера нагрузки и определялось расчетным путем по заданной вероятности потерь.
Принцип работы блока временной коммутации поясняет рис. 6.3. Для соединения абонента А, передающего и принимающего информацию по каналу с номерами (на рисунке принято i=5), с абонентом Б, которому предоставлен другой канал с номером j (на рисунке принято j=10), информация, передаваемая от абонента А к абоненту Б, переводится с помощью ВК из канала i в канал j (т е. из КИ5 в КИ10), а информация, передаваемая в обратном направлении, переводится из канала) в канал i (т.е. из КИ10 в КИ5). Общестанционный импульсный генератор ОИГ обращается в ЗУ СС циклически в порядке следования канальных интервалов, т.е. считывает и записывает информацию в десятую строку ЗУ СС только в интервалах КИ10. К этой строке ОЗУ ВК обращается в произвольном временном интервале, который указан в управляющем слове, поступившем от ЭУМ. В рассматриваемом на рисунке примере обращение к десятой строке ЗУ СС производится в интервалах КИ10. Смена информации должна происходить достаточно быстро, без потери канального интервала, для чего сначала производится считывание информации из строки ЗУ СС, а потом, в этом же интервале, запись новой информации. Таким образом, в рассматриваемом примере информация абонента А хранится в ЗУ СС в каждом цикле в интервалах с 5 по 10, а информация абонента Б — в интервалах с 10 по 5. Фактически запись считывание проводятся со сдвигом на один канальный интервал для компенсации задержки в преобразователях кода. Описанный пособия организации временного коммутатора позволяет управлять объединением, занимая одну строку в ОЗУ ВК и одну строку ЗУ СС.
6.2 Коммутационная платформа DX-200
Размещение этого параграфа в главе, посвященной отечественным системам коммутации, обусловлено наличием российского налога финских станций DX-200, разработанных под руководством идея Олколла. Появившийся в 90-х годах прошлого века, этот аналог получил название АТСЦ-90.
Началом программы АТСЦ-90, выполнявшейся под руководством тогдашнего директора ЛОНИИС А.Н. Голубева, был совместный советско-финский проект L1+R4, представлявший собой интеграцию отечественных абонентских концентраторов АЦК-1000 и финских станций DX-200 версии R4.32. Полученное в качестве пepвoгo результата этого проекта абонентское оборудование АЦК-1000 равно и успешно функционирует в составе Петербургской и Ново-Сибирской ГТС. Несколько позже появились первые полностью отечественные коммутационные станции АТСЦ-90 уровня L4, которые были чрезвычайно близки к АТС DX-200 уровня R4, взятой в качестве прототипа на основании межгосударственного лицензионного оглашения. Однако по мере развития уровня L4 стали намечаться некоторые расхождения АТСЦ-90 с DX-200. Эволюция аппаратных средств АТСЦ-90 уровней L4 и L5, осуществлявшаяся под руководством Г. Г. Морозова, полностью подчинялась закону Мура, сформированному в 1965 году: число транзисторов в микросхемах удавливается каждые 18 месяцев». Вместе с этим, соответствующим образом эволюционировало и программное обеспечение станций, разработанное под руководством Н.А. Апостоловой, составившее основу поставляемого и сегодня уровня L5.
Структурная схема серийно поставляемых станций DX-200 приведена на рис. 6.4. Базовая емкость станции составляет до 37000 абонентских линий и 256 трактов Е1 при пропускной способности 50000 вызовов в ЧНН. В случае превышения предельного кров нагрузки срабатывает система защиты, сглаживающая пики загрузки путем временного ограничения потока вызовов от абонентов.
Оборудование абонентской ступени коммутации DX-200 может устанавливаться как непосредственно на станции, так и на значительном от нее расстоянии (в районах высокой абонентской плотности) в виде абонентских концентраторов разной емкости. Применение концентраторов позволяет оптимально построить есть абонентского доступа и существенно сократить затраты на абонентскую кабельную сеть, о чем мы еще поговорим в главе 7. Станция обеспечивает передачу, прием и обработку информации о категории и номере вызывающего абонента. Кроме внешних категорий (категорий АОН, рассматриваемых в главе 8), в DX-200 предусмотрена система внутристанционных категорий, определяющих право абонента пользоваться отдельными видами связи, дополнительными услугами, льготными тарифами, абонентскими установками того или иного типа и т.п.
Разнообразие способов сигнализации, реализованных в DX-200, обусловлено необходимостью ее взаимодействия с разными сетями связи, входящими в состав ВСС РФ. Для взаимодействия с телефонной сетью общего пользования основным является протокол ISUP системы ОКС7. Наряду с этим, существует необходимость взаимодействия с ГАТС и САТС посредством сигнализации по двум выделенным сигнальным каналам (2ВСК), организуемым в 16-м канале цифрового тракта Е1, с передачей номера вызываемого абонента декадным или многочастотным кодом «2 из 6» методом «импульсный челнок» с поддержкой функций АОН при входящих и исходящих (местных и междугородных) соединениях, а также методом «импульсный пакет» при соединениях с междугородными телефонными станциями типа АМТС-2 и АМТС-3. Для включения в сельскую телефонную сеть могут использоваться стандартные линейные тракты ИКМ-30, линейные тракты 1.024 Кбит/с (ИКМ-15) или аналоговые системы передачи. При этом поддерживаются системы сигнализации 1ВСК — «норка» и индуктивный код. Для взаимодействия с цифровыми УПАТС может использоваться сигнализация DSS1 (PRI) или QSIG. К перечню типов сигнализации, поддерживаемых отечественными АТС, мы еще вернемся в главе 8.
Для структурной схемы, приведенной на рис. 6.4, характерна полностью распределенная модульная структура управления. Это повышает надежность станции, обеспечивает возможность постепенного расширения ее емкости и упрощает введение новых технологий и услуг связи. Все управляющие модули представляют собой самостоятельные и идентичные по структуре компьютеры, построенные из стандартных блоков и оснащенные одним и тем же базовым программным обеспечением. Эти компьютеры связаны друг с другом через высокоскоростную стандартизированную шину DMC86, а их количество зависит от емкости АТС и других условий конкретного проекта. Компьютеры подключаются к общей шине через специальные платы сопряжения MBIF. К управляющим компьютерам DX-200 относятся:
• модуль SSU, обрабатывающий абонентскую сигнализацию и управляющий абонентской ступенью коммутации;
• маркер М, управляющий коммутационной ступенью группового искания;
• модуль регистров RU, занимающийся обработкой сигналов управления;
• модуль линейной сигнализации LSU, обрабатывающий межстанционную сигнализацию;
• центральное ЗУ, которое служит для хранения полупостоянных данных об абонентах, о соединительных линиях, о построении сети, а также данных, необходимых для анализа номеров;
• модуль общего канала сигнализации CCSU, обрабатывающий сигнализацию ОКСО;
• модуль STU, предназначенный для сбора и хранения информации о стоимости разговоров и других статистических данных.
Таким образом, каждый управляющий модуль DX-200 специализируется на выполнении определенной задачи, для чего к нему добавляются соответствующие интерфейсные платы и функциональное программное обеспечение. Интерфейсными платами в разных управляющих компьютерах являются: MPTL — блок формирования синхроимпульсов, ASS — блок интерфейса управления абонентской сигнализацией, LSA4 — блок интерфейса линейной сигнализации, АS7 — блок предварительной обработки сигнализации ОКС7, DMA- DL — блок управления накопителями на жестких и гибких магнитных дисках, ВЕСТ — блок расширения. Блок MPTL-L вырабатывает тактовые синхросигналы с частотой 500 Гц и 16 МГц. Интерфейс LSA4 ,рассчитан на подключение 16 линий ИКМ. Блок AS7 обеспечивает работу одного канала сигнализации №7. Блок ВЕСТ используется при необходимости расширения функций шины DMC.
Модуль управления абонентской ступенью коммутации SSU
управляет абонентской нагрузкой и коммутацией на ступени SSW; согласует абонентскую сигнализацию с внутристанционной; ведет учет стоимости разговоров; управляет устройством конференции связи CNFC и блоком АОН. На каждую дублированную абонентскую ступень приходится дублированный модуль управления, т.е. надежность достигается за счет того, что один из пары модулей управления постоянно связан с одной абонентской ступенью коммутации, а второй — с дублирующей ее ступенью. Структурная схема модуля SSU представлена на рис. 6.5, а схема соединения SSU с блоками АТС — на рис. 6.6. Компьютер SSU выполняет также функции накопления тарифных импульсов при исходящей связи, а после окончания связи передает накопленные импульсы в STU. Максимальное число вызовов, обслуживаемых SSU в ЧНН, составляет 18000.
Модуль маркера М предназначен для управления групповой ступенью коммутации. Маркер устанавливает и разрушает обычные соединения в этой ступени, контролирует ее работоспособность, а также устанавливает постоянные и полупостоянные соединения. В АТС всегда имеется два маркера. Один из них связан постоянным соединением с одной половиной дублированной групповой ступени коммутации, а второй — с другой половиной. Структурная схема маркера представлена на рис. 6.7.
Модуль регистра RU представляет собой устройство, управляющее обработкой вызова на этапе установления соединения (рис.6.8). В RU поступает информация о сигналах управления, приходящих по абонентским и соединительным линиям, в том числе, от устройств передачи цифр номера импульсным и многочастотным способом. Одновременно RU способен обрабатывать сигналы управления 16-ю соединениями. Количество модулей RU рассчитывается, исходя из интенсивности потока вызовов на АТС, и используется схема резервирования «n+1». В нормальных условиях в работе находятся все RU, включая резервный.
Центральное запоминающее устройство СМ представляет собой модуль, в полупостоянные файлы которого записаны абонентские данные, данные, необходимые для начисления платы, сигнализации, маршрутизации, и данные о конфигурации АТС. На основании этих данных остальные управляющие компьютеры принимают решения при установлении соединений. Оборудование СМ содержит центральный процессор и устройства сопряжения с шинами сообщений, обеспечивающие как запись данных в СМ, так и их считывание (рис. 6.9). Запись производится и при обновлении файлов, когда компьютер технической эксплуатации передает в СМ сообщение, содержащее изменившиеся данные. При перезапуске компьютер технической эксплуатации загружает в СМ файлы из накопителя на магнитных дисках.
Модуль линейной сигнализации LSU ведет прием, обработку и передачу сигналов, транспортируемых в 16-м временном интервале каждого тракта Е1. Компьютер LSU обрабатывает линейную сигнализацию по СЛ, ЗСЛ и СЛМ (кроме ОКСО), причем для разных каналов одного и того же тракта ИКМ можно использовать разные способы сигнализации. В зависимости от способа по сигнальному каналу могут передаваться, наряду с линейными сигналами, также и сигналы управления, например, сигналы набора номера. LSU контролирует вызов с момента занятия соединительной линии до момента получения сигнала «Б свободен» или «Б занят», а по окончании разговора обеспечивает освобождение этой линии. Структурная схема модуля линейной сигнализации представлена на рис. 6.10.
Один модуль LSU способен обслуживать до 16 трактов ИКМ, поскольку в нем имеется 4 интерфейса, каждый из которых поддерживает сигнализацию по каналам четырех ИКМ-трактов. Связь блоков АТС c LSU показана на рис. 6.11.
Резервирование выполняется по принципу «n+1». В обычных условиях в работе находится и модулей LSU, резервный модуль подключается к работе только в случае неисправности какого-либо из и основных.
Модуль общеканальной сигнализации CCSU функционально соответствует LSU, но отличается от него тем, что может обрабатывать только сигнализацию ОКС7. Звенья данных OKC проходят через станционные окончания ЕТ и ступень групповой коммутации GSW и полупостоянными соединениями подключаются к одному из CCSU. Один модуль CCSU может обслужить до десяти дуплексных каналов ОКС. На АТС предусматривается один резервный CCSU. В состав модуля CCSU входят центральный процессор, блоки предварительной обработки сигнализации (АS7 или AS7-4), блоки сопряжения с шинами сообщений. Структурная схема CCSU представлена на рис. 6.12. Функциональная структура ОКС7 будет рассмотрена в главе 8, посвященной сигнализации.
Модуль статистики STU предназначен для сбора учетной информации и результатов измерения трафика, для контроля нагрузки АТС, а также для управления различными эксплуатационными счетчиками и счетчиками ошибок. По своей структуре модуль STU подобен модулям СМ и RM; его структурная схема представлена на рис. 6.13.
Модуль дублируется по принципу «1+1», причем основной и резервный STU функционируют независимо друг от друга. В оба STU записывается одинаковая информация, благодаря чему возможные ошибки легко выявить, сравнивая содержимое их памяти.
Коммутационное поле соединяет входящий канал с исходящим в соответствии с инструкциями, поступающими от управляющего процессора, названного (по аналогии с рассмотренными в главе 3 координатными АТС) маркером М. Как отмечалось в главе 4, в цифровом коммутационном поле коммутация является четырех проводной, причем каналы противоположных направлений передачи коммутируются раздельно.
Для взаимодействия с местной сетью в DX-200 может быть создано до 128 внешних направлений при количестве линий в направлении до 200. Маршрутизация выполняется на основе анализа цифр номера, сведений о категории входящей линии и дополнительных данных. Каждый исходящий маршрут включает в себя от 1 до 8 пучков линий одностороннего или двустороннего использования. При поиске свободной исходящей линии пучки проверяются либо в циклическом, либо в фиксированном порядке. При этом обеспечивается равномерное распределение нагрузки по всем пучкам. Каждый пучок содержит от 1 до 255 линий, причем временные интервалы трактов ИКМ могут быть свободно распределены между пучками.
Рис. 6.14 иллюстрирует последовательность поиска свободной исходящей линии.
Наличие в DX-200 возможности альтернативной маршрутизации позволяет строить сеть так, чтобы она как можно лучше соответствовала действительному распределению трафика. Если все линии основного исходящего маршрута заняты, вызов направляется к альтернативным маршрутам, которых может быть не более 4. Поиск ведется до тех пор, пока не будет найдена свободная линия или пока не обнаружится отсутствие таковой во всех альтернативных маршрутах.
Блок многочастотной сигнализации MFCU предназначается для преобразования получаемых по соединительной линии многочастотных сигналов в цифровую форму для передачи их в управляющие устройства АТС и для преобразования цифровых сигналов, получаемых от этих устройств, в многочастотные сигналы для передачи их в линию. Блок не принимает логических решений в части сигнализации, а лишь преобразует сигналы из одной формы в другую и отфильтровывает кратковременные помехи. Блок MFCU может одновременно обрабатывать сигналы, относящиеся к 16 соединениям. Схема сопряжения MFCU с оборудованием АТС представлена на рис. 6.15.
Модуль приемников тастатурного набора PBRU предназначен для преобразования сигналов, поступающих от телефонных аппаратов с многочастотной тастатурной, в двоичный код с обеспечением защиты от кратковременных помех и речевых сигналов. Сопряжение модуля PBRU с групповой ступенью коммутации GSWI, ,системой тактовой синхронизации и компьютером технической эксплуатации ОМС иллюстрирует рис. 6.16.
Станционные окончания ЕТ предназначены для согласования АТС с ИКМ-трактом. ЕТ выполняет следующие функции: преобразование линейного сигнала, передаваемого кодом HDB3, в двоичный сигнал станции и наоборот; синхронизацию входящего сигнала с сигналом цикловой синхронизации и с частотной синхронизацией АТС; формирование структуры цикла и синхронизацию циклов; контроль качества передачи по ИКМ-тракту, а также передачу тревожных сигналов в ЭВМ технической эксплуатации. Во временном интервале ТО четных циклов передаются синхросигналы, а в ТО нечетных циклов — биты тревожной сигнализации и биты данных.
Информация телефонных канальных интервалов Т1 — Т15 и канального интервала Т16 при формировании цикла остается без изменения. Сформированный таким образом ИКМ-сигнал 2 Мбит/с, преобразуется в форму, предусмотренную линейным кодом НОВЗ.
Поступающий по линии сигнал, ослабленный и содержащий помехи, усиливается и восстанавливается в регенераторе. На основе этого сигнала с помощью резонансного контура формируется тактовый сигнал 2 МГц. Линейный код расшифровывается в декодере и преобразуется в двоичный код. В таком виде сигнал подается к схеме цикловой синхронизации, где распознается цикловый синхросигнал, используемый для синхронизации входного сигнала с внутренним сигналом установки цикла АТС. Затем сигнал передается к групповой ступени коммутации.
Модуль аналоговых соединительных линий ATLM производит аналого-цифровое преобразование, а также прием и передачу линейных сигналов.
Генератор тональных сигналов TGB формирует акустические сигналы «ответ станции», «занято», «контроль посылки вызова», «вмешательство», «предупреждение об окончании оплаченного периода» (таксофоны), «уведомление», «перегрузка», «тональный вызов». Кроме того, TGB формирует тестовые сигналы для проверки PBRU, постоянную комбинацию разрядов, передаваемую в свободный исходящий канал ATC, а также комбинации разрядов, используемые внутри АТС. Для работы блока требуются сигналы частоты синхронизации битов (2.048 Мбит/с) и цикловой синхронизации (8 кГц), образуемые блоком формирования синхроимпульсов (MPTL) в маркере. Распределение акустических сигналов основывается на способности средств коммутации «разветвлять» содержимое одного входящего временного интервала на произвольное число исходящих временных интервалов с помощью полупостоянной коммутации.
Блок автоматического определения номера AONU предназначен для распознавания частотных сигналов 500 Гц («запрос АОН») и 425 Гц («ответ станции»), поступающих от SSW, ,а также для передачи информации AOH многочастотным кодом «2 из 6». Блок AONU состоит из плат AONCON и AONRT. Блок может одновременно принимать и передавать тональные сигналы по 32 разным каналам. AONU связан (рис. 6.17) с системой тактовой синхронизации, с абонентской ступенью коммутации SSW и с компьютером технической эксплуатации ОМС. Для обеспечения синхронной работы блока AONU с другими блоками DX-200 предусмотрено его подключение к системе СLО, которая дает основные тактовые сигналы 8.192 МГц и 8 кГц.
В состав оборудования системы тактовой синхронизации (CLG) входят генераторы следующих типов: CLSU, CLG-S, CLG-L. Генератор CLSU содержит блоки VCO, PHD и вторичных источников питания и может работать в качестве ведущего основного и в качестве ведущего резервного. Генератор CLGS подключается к остальным блокам ATC через усилители тактовых сигналов (CLB) системы тактовой синхронизации. В CLB формируются и усиливаются сигналы 8.192 МГц, 8 кГц и 500 Гц. Блок CLB абонентской ступени использует сигналы, даваемые блоком CLB групповой ступени. В станционных окончаниях ЕТ, подключенных к групповой ступени, из полученных сигналов формируется групповой ИКМ-сигнал.
C помощью блока конференция связи CNFC может быть организовано 8 конференций, по три участника в каждой. При помощи этого устройства производится также подключение телефонистки МТС к абоненту, занятому местным разговором.
6.3. Новые функции цифровых АТС
Рассмотренные в этой и предыдущей главах системы коммутации постоянно модернизируются и развиваются, что иллюстрирует рис. 6.18. Внутри прямоугольника в центре рисунка можно поместить любую цифровую АТС, поскольку все уже знакомые нам станции 5ESS, S12, DMS-100, AXE-10, NEAX-61 эволюционируют аналогичным образом, обусловленным внедрением IP-телефонии, XDSL, Softswitch и других современных телекоммуникационных технологий. Поэтому позволим себе занять еще немного места описанием представленных на рис. 6.21 новых модулей, обеспечивающих эти АТС и, в частности, станции DX-200 новыми функциями.
Первым таким модулем является VSU, который обеспечивает подключение к АТС (например, к DX200) оборудования сети абонентского доступа, в том числе, беспроводного доступа WLL, через интерфейс V5. В соответствии с Рекомендациями ETSI и с Российскими национальными спецификациями интерфейса V5 модуль предоставляет следующие функциональные возможности: обработка уровней 1, 2, 3 интерфейса V5 со стороны оборудования доступа; преобразование протоколов сигнализации PSTN V5_<-> DSS-1 при исходящем и при входящем вызове; контроль состояния трактов ИКМ со стороны сети доступа и со стороны АТС; прозрачная передача по разговорному каналу цифр номера кодом DTMP, создание и поддержание звена данных LAPV5; управление соединением; выбор несущего канала; управление конфигурацией. Более подробно эти функции будут рассмотрены в следующей главе.
Другой модуль, ISU, позволяет подключать к станции оборудование с системой сигнализации Е-DSSI. Модуль поддерживает функции уровней 1, 2 и 3 интерфейса первичного доступа «пользователь-сеть» ISDN (поддержка тракта ИКМ-ЗО, создание и поддержание звена данных LAPD, процедуры управления соединением) и их преобразование в протоколы ISUP и МТР.
Несколько более подробно рассмотрим целесообразность включения блока обслуживания IP-трафика IPU. Интернет-трафик бросает вызов самой основе сети ТФОП — принципам расчета и проектирования АТС, принципам узлообразования в сети. Телефонные абоненты настолько привыкли к существовавшему в течение многих десятилетий относительно высокому качеству телефонной связи, что подняв с рычага телефонную трубку, воспринимают отсутствие зуммера «Ответ станции» как аварийную ситуацию, хотя отсутствие трамвая при подходе к остановке воспринимают гораздо спокойнее. Такую привычку, впрочем, можно было бы даже приветствовать, если бы ей не сопутствовала общая иллюзия, что ТФОП может обслуживать сеансы связи любой продолжительности. На самом деле все АТС проектируются на основе стандартных параметров телефонного трафика.
В начале главы 5 говорилось о принципе трех троек, одна из которых соответствует 3 минутам средней длительности телефонного разговора. Средняя продолжительность соединения с Интернет составляет 18 — 20 минут. Вероятность того, что длительность телефонного разговора превысит 1 час, составляет 1 процент, тогда как при связи с Интернет вероятность такого события составляет 10 процентов. В результате вызовы с доступом к Интернет перегружают ресурсы АТС и межстанционных линий, что, в свою очередь, увеличивает вероятность потерь, являющуюся главным индикатором качества обслуживания вызовов телефонной сетью.
В этой связи можно выделить в ТфОП три проблемные области:
• исходящая местная АТС, абонент которой совершает вызов для доступа к Интернет;
• транзитный узел и межстанционные соединительные линии;
• входящая местная АТС, на которой вызовы поступают в модемный пул Интернет-провайдера.
Третья проблемная область наиболее серьезна, поскольку здесь может возникать концентрированная перегрузка, хотя и с первой дело обстоит совсем не просто, да и вторая требует значительных инвестиций при неочевидном и опосредованном увеличении доходов. Острота этих проблем вынуждает операторов сетей разделять объединенный трафик и отводить IP-трафик в пакетную сеть как можно скорее. Имеется два варианта такого отвода нагрузки:
а) позволить IP-трафику проходить через исходящую АТС;
б) перехватывать IP-трафик на абонентской стороне исходящей АТС.
В обоих случаях, однако, IP-трафик должен быть, прежде всего, идентифицирован, что можно весьма эффективно выполнять средствами интеллектуальной сети. Об этом мы обязательно поговорим в главе 11. Есть, впрочем, и другое решение — присваивать специальный префикс номеру модемного пула, что позволит исходящей АТС знать еще в начале набора цифр номера, что она имеет дело с вызовом, требующим доступа к Интернет.
Так или иначе, затем встает задача отвода IP-трафика из АТС. Одно из наиболее простых и эффективных решений заключается в том, что все вызовы Интернет поступают на специальный модуль IPU, который, как показано на рис. 6.18, фактически является частью АТС и передает этот трафик (по сети АТМ, Frame Relay или IP) на сервер доступа Интернет-провайдера или корпоративной сети. Другое решение будет рассмотрено в главе 7, посвященной сети доступа.
Последний из показанных на рис.6.18 модулей, XSU, ориентирован на систему технических средств для обеспечения оперативно-розыскных мероприятий СОРМ. Подключение XSU к пульту управления СОРМ иллюстрирует схема на рис. 6.19, а общие аспекты CОРМ будут обсуждаться в главе 10.
Разработка для цифровых сетей связи другой отечественной коммутационной платформы С-32 с базовой скоростью передачи и коммутации 32 Кбит/с была начата в ЦНИИС (Москва) практически одновременно с уже упоминавшейся в данной главе АТСЦ-90. Система С-32 обеспечивает доведение до каждого абонента цифрового потока с битовой скоростью 32 Кбит/с. У всех пользователей С-32 устанавливаются специально разработанные для этой платформы цифровые телефонные аппараты (ЦТА) со встроенным кодеком, кнопочным номеронабирателем и тональным вызывным устройством, что коренным образом отличает ее от других коммутационных станций, обслуживающих, в основном, аналоговые телефонные аппараты. Доведение цифрового потока до каждого абонента с применением внутриканальной абонентской сигнализации позволяет, в принципе, сократить объем станционного оборудования за счет почти полной ликвидации абонентских комплектов и введения групповой обработки абонентской сигнализации. Обратим внимание читателя на то, что в начале разработки С-32 это сокращение объема представлялось вполне ощутимым, хотя оно достигалось и без принципиальных новшеств типа ЦТА с помощью уже упоминавшегося закона Мура.
Но это ясно теперь. А в 70-х годах ХХ века, когда под руководством Марка Уриевича Поляка проводились исследования проблемы доведения цифрового потока до абонента (НИР «Цифра»), объем оборудования АТС составлял сотни стативов. Затем, в 1983 г., цифровое абонентское оборудование С-32 под названием АТСК-ЦА разрабатывалось для замены ступени абонентского искания в координатных станциях, и вместо 200 стативов АТСК достаточно было всего пяти стативов. В 1988 г. по приказу Министра связи СССР, на первом этапе взявшего на себя и обязанности главного конструктора, была начата разработка технического проекта электронной цифровой АТС с доведением цифрового потока 32 Кбит/с до каждого абонента — ЭАТС-ЦА.
В 1993 г. была создана опытная зона в г. Витебске, а по завершении испытаний в ОАО ДМЗ начался выпуск опорных городских станций С-32. В дальнейшем работы велись под руководством генерального директора ЦНИИС профессора Л.Е. Варакина, и к 2001 г. ОАО ДМЗ произвело и сдало в эксплуатацию в сетях Украины и Беларуси около 20 станций емкостью от 5000 до 30000 номеров.
Структурная схема станции С-32 приведена на рис. 6.20. Ее оборудование построено по модульному принципу и содержит модули ступени абонентской концентрации МСАК, модули транзитной коммутации МТК и модули общестанционного (генераторного) оборудования ОСО.
Концентраторы МРАК могут быть двух типов: станционные (располагаются на самой станции, т.е. не далее 20 м от оборудования МТК и ОСО) и выносные (могут располагаться на расстоянии до 80 км от помещения, в котором расположено ОСО). Они взаимодействуют с другими модулями по промежуточным линиям, оснащенным цифровыми системами передачи.
Подробное описание платформы С-32 здесь просто невозможно, а ее концепция была и остается оригинальной, но и до сего времени принимается операторами связи неоднозначно. Применение для передачи речевых сигналов в сетях абонентского доступа скоростей, меньших 64 Кбит/с, сегодня становится вполне привычным, что снимает накал былых споров, но и уменьшает актуальность возможных преимуществ С-32 (отчасти, под влиянием все того же закона Мура), сосредоточивая инженерные таланты на новых проблемных направлениях инфокоммуникаций.