Коммутационная платформа АТСЦ-90

Началом программы АТСЦ-90, выполнявшейся под руководством 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 первого результата это­го проекта абонентское оборудование АЦК-1000 давно и успешно функционирует в составе Петербургской и Новосибирской ГТС. Не­сколько позже появились первые полностью отечественные комму­тационные станции АТСЦ-90 уровня L4, которые были чрезвычайно близки к АТС DX-200 уровня R4, взятой на основании межгосударст­венного лицензионного соглашения в качестве прототипа. Однако по мере развития уровня L4 стали намечаться существенные расхо­ждения АТСЦ-90 с DX-200. Эволюция аппаратных средств АТСЦ-90 уровней L4 и L5, полностью подчинялась закону Мура, сформулиро­ванному в 1965 году: «число транзисторов в микросхемах удваива­ется каждые 18 месяцев». Вместе с этим соответствующим обра­зом эволюционировало и программное обеспечение станций, соста­вившее основу поставляемого сегодня уровня L5.

Структурная схема серийно поставляемых станций АТСЦ-90 уров­ня L5 приведена на рис.6.4. Базовая емкость станции составляет до 37000 абонентских линий и 256 трактов Е1 при пропускной способно­сти 250000 вызовов в ЧНН. В случае превышения предельного уровня нагрузки срабатывает система защиты, сглаживающая пики нагрузки путем временного ограничения потока вызовов от абонентов.

Оборудование абонентской ступени коммутации АТСЦ-90 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 сеть 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 АТСЦ-90 предусмотрена систе­ма внутристанционных категорий, определяющих право абонента пользоваться отдельными видами связи, дополнительными услуга­ми, льготными тарифами, абонентскими установками того или ино­го типа и т.п.

I Разнообразие способов сигнализации, реализованных в АТСЦ-90, 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. Нарядусэтим, существует необходимость взаи­модействия с ГАТС и CATC 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. АТСЦ-90 поддерживает все перечисленные протоколы сигна­лизации и потому стыкуется со станциями практически любого типа. 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 АТСЦ-90 относятся:

Рис. 6.4 Структурная схема АТСЦ-90

• 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 ОКС7;

• модуль STU, предназначенный для сбора и хранения информации о стоимости разговоров и других статистических данных.

Таким образом, каждый управляющий модуль АТСЦ-90 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, AS7 - блок предварительной обработки сигнализации ОКС7, DMADI - блок управления накопителями на жестких и гибких магнитных дисках, ВЕХТ - 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 ВЕХТ 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 конференцсвя-зи CNFC и блоком АОН. На каждую дублированную абонентскую сту­пень приходится дублированный модульуправления, 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.

Рис. 6.7 Структурная схема маркера

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 «л+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.

Рис. 6.9 Структурная схема СМ

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 ОКС7), 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.

Рис. 6.10 Структурная схема LSU

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 с LSU показана на рис.6.11.

Резервирование выполняется по принципу «л+1». В обычных ус­ловиях в работе находится п модулей LSU, резервный модуль под­ключается к работе только в случае неисправности какого-либо из л основных.

Модуль общеканальной сигнализации CCSUфункционально соот­ветствует LSU, но отличается от него тем, что может обрабатывать только сигнализацию ОКС7. Звенья данных ОКС 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 (AS7 или AS7-4), блоки сопряжения с шинами сообщений. Структурная схема CCSU представлена на рис. 6.12.

Рис. 6.12 Структурная схема CCSU

Функциональная структура ОКС7 будет рассмотрена в главе 8, посвященной сигнализации. Большинство функций ОКС7 реализу­ется в АТСЦ-90 программными средствами, о чем еще будет сказа­но в главе 9.

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.

Рис. 6.13 Структурная схема STU

Модуль дублируется по принципу «1+1», причем основной и ре­зервный STLJ 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 четырехпровод-ной, причем каналы противоположных направлений передачи ком­мутируются раздельно.

Для взаимодействия с местной сетью в АТСЦ-90 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 АТСЦ-90 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.

Рис. 6.14 Использование альтернативной маршрутизации

Модуль приемников тастатурного набора PBRU предназначен для преобразования сигналов, по­ступающих от телефонных аппара­тов с многочастотной тастатурой,

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 -Т15и канального интервала Т16 при формировании цикла остается без изменения. Сформированный таким образом ИКМ-сигнал 2 Мбит/с, преобразуется в форму, предусмотренную линейным кодом HDB3.

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.

Блок автоматического оп­ределения номера AONU предназначен для распозна­вания частотных сигналов 500 Гц («запрос АОН) и 425 Гц («ответ станции»), поступаю­щих от SSW, а также длячпе-редачи информации АОН 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 АТСЦ-90 предусмотрено его подключение к системе CLO, которая выдает 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 АТС 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, выдаваемые блоком CLB групповой ступени. В станцион­ных окончаниях ЕТ, подключенных к групповой ступени, из получен

ных сигналов формируется групповой ИКМ-сигнал. Его скорость соответствует тактовой частоте (2048 Кбит/с), которая передается также и в направлении к ведомой АТС. Схемы подключения трактов синхронизации ведущего основного и ведущего резервного гене­раторов показаны на рисунках 6.18а и 6.186.

Рис. 6.18б Схема подключения резервного ведущего генератора CLGS

На ведомой станции используются генераторы CLG-S. Из ИКМ-сигнала, поступающего от ведущей АТС, в станционных окончаниях ЕТ выделяется тактовый сигнал 2048 кГц, который вводится в систе­му тактовой синхронизации CLO, как показано на рис.6.19. Такто­вый генератор, входящий в систему CLO, вырабатывает тактовые сигналы 16.384 МГц и 500 Гц, которые подаются на усилитель такто­вых сигналов CLB, где, аналогично предыдущему, вырабатываются сигналы 8.192 МГц, 8 кГц и 500 Гц, передаваемые к блокам АТС. Кро­ме того, в окончаниях ЕТ ведомой АТС формируются сигналы син­хронизации, передаваемые к следующей ведомой АТС.

Рис. 6.19 Схема подключения ведомого генератора CLGS

С помощью блока конференцсвязи CNFC может быть организо­вано 8 конференций, по три участника в каждой. Р1ри помощи этого устройства производится также подключение телефонистки МТС к абоненту, занятому местным разговором.

Функции учета стоимости ТАРЛОН (рис.6.20) распространяются на все варианты организации оплаты связи, включая повременный и поразговорный методы учета стоимости исходящих, входящих и транзитных соединений, а также их сочетание, для начисления пла­ты за местные, междугородные и международные разговоры, за до­полнительные услуги и за вызовы платных справочно-информаци-онных и заказных служб.