Лекція 1 Цифрові комутаційні поля Література

Лекція 1 Цифрові комутаційні поля

Література • • • 1. Омельченко А. В. Основи аналізу систем розподілу інформації: Навч посібник. Харків: ХНУРЕ, 2007. 136 с. 2. Баркун М. А. , Ходасевич О. Р. Цифровые системы синхронной коммутации. -М. : Эко-Трендз, 2001. -188 с. 3. Аваков Р. А. , Шилов О. С. , Исаев В. И. Основы автоматической коммутации. -М. : Радио и связь, 1981. -288 с. 4. Лившиц Б. С. , Пшеничников А. П. , Харкевич А. Д. Теория телетрафика. -М. : Связь. 1979. -224 с. 5. Гольдштейн Б. С. Системы коммутации. СПб. : БХВ-Санкт-Петербург, 2003. -318 с. 6. Иванова О. Н. , Копп М. Ф. , Коханова З. С. , Метельский Г. П. Автоматические системы коммутации. -М. : Связь, 1988. -264 с.

Література • 7. Беллами Дж. Цифровая телефония: пер. с англ. - М. : Радио и связь, 1986. -544 с. • 8. Баркун М. А. Цифровые автоматические станции: Учеб. пособие для вузов. - Мн. : Выш. шк. , 1990. -192 с. • 9. Росляков А. В. Общеканальная система сигнализации № 7. – М. : Эко-Тренз, 2002. – 176. • 10. Семенов Ю. В. Проектирование сетей связи следующего поколения. – Спб. : Наука и техника, 2005. - 240 с. • 11. Гольдштейн А. Б. , Гольдштейн Б. С. SOFTSWITCH. – Спб. : БХВ – 2006. – 368.

Методичні вказівки • 1. Методичні вказівки до лабораторних робіт з курсу "Системи комутації в електрозв’язку" для студентів усіх форм навчання спеціальностей напрямку “Телекомунікації” /Упоряд. : А. В. Омельченко та ін. , Харків, ХНУРЕ, 2006. - 99 с. • 2. Методичні вказівки до практичних занять з дисципліни "Системи комутації в електрозв’язку" для студентів усіх форм навчання спеціальностей напрямку “Телекомунікації” / Упоряд. : С. В. Омельченко. Харків, ХНУРЕ, 2008. - 74 с.

Принципи побудови цифрових комутаційних полів • Функція комутації в цифрових АТС реалізується цифровими комутаційними полями (ЦКП). Крім ЦКП до складу цифрової АТС входить керуючий пристрій (координаційний процесор) і периферійні пристрої. • ЦКП систем комутації великої ємності будуються за багатоланковим принципом. Ланкою ЦКП називають групу модулів, які реалізують однакову функцію перетворення координат цифрового сигналу. • ЦКП називають однорідним, якщо будь-яке з’єднання в ньому встановлюється через однакове число ланок. Більшість сучасних ЦКП мають однорідну структуру.

Особливості ЦКП • 1. Цифрові КП є чотирипровідними, оскільки цифрові лінії, за якими передаються ІКМ-сигнали, також є чотирипровідними. • 2. Цифрові КП будуються з використанням модульного принципу. Застосування однотипних модулів забезпечує технологічність виробництва, зручність нарощування ємності, простоту експлуатації. • 3. Цифрові КП мають симетричну структуру. Під симетричною розуміють структуру, в якій ланки 1 і , 2 і , 3 і . . . є ідентичними за типом і числом модулів комутації. Таке КП є симетричним щодо середньої лінії, що розділяє його на дві частини. Саме симетричні ЦКП зручніше за все будувати на однотипних модулях, тому властивості симетричності й модульності є взаємодоповнюючими.

Особливості ЦКП • 4. Цифрові КП майже завжди є дубльованими, що пов'язано з критичністю неполадок у комутаційному полі до функціонування всієї системи в цілому. При цьому обидві частини ЦКП (часто їх називають площинами) працюють синхронно та виконують одинакові дії. Але для реальної передачі інформації використовується тільки одна з них, що називається активною. Друга частина перебуває в «гарячому резерві» і у випадку неполадок або збоїв в активній частині відбувається автоматичне перемикання. При територіально рознесених ЦКП здійснюють дублювання кожної територіально рознесеної групи, а між площинами обох груп організується пряме й перехресне з’єднання, що дозволяє зберегти працездатність системи в цілому при виході з ладу різнойменних площин у різних групах (рис. 1).

Особливості ЦКП Площина 1 Площина 0 Группа 1 Группа 2 Рисунок 1 – Площини ЦКП

Особливості ЦКП • 5. ЦКП можуть належати до одного з двох типів: розділеного й нерозділеного. • У розділених ЦКП між вхідними й вихідними ІКМ лініями може встановлюватися тільки одне з’єднання (наприклад, зліва направо, як це показано на рис. 2 а). Це приводить до того, що ЦКП розбивається на два ідентичні поля для кожного напрямку зв'язку. Зазвичай з'єднувальні шляхи для однієї розмови встановлюються в такому цифровому КП однаково для обох напрямків, і для керування встановленням з'єднань потрібна лише одна пам'ять для обох частин поля.

Розділене і нерозділене ЦКП Абонент А Абонент Б а) Абонент А б) Абонент Б Рисунок 2 – Встановлення з’єднань через розділене (а) і нерозділене (б) ЦКП

Розділене і нерозділене ЦКП • У нерозділеному ЦКП обидва з'єднувальних шляхи для однієї розмови встановлюються через одне і те саме поле (рис. 2 б). Встановлення двох ідентичних з'єднувальних шляхів для однієї розмови через таке поле приводить у ряді випадків до того, що обидва шляхи мають проходити через один і той самий канальний інтервал середнього ступеня ЦКП, що заборонено. Тому в нерозділених ЦКП використовуються спеціальні алгоритми встановлення з’єднувальних шляхів [16]: алгоритм встановлення незалежних з’єднувальних шляхів, симетричний алгоритм або квазісиметричний алгоритм.

Класифікація цифрових комутаційних полів • Вся множина ЦКП поділяється на 5 класів, у кожному з яких можна виділити базову структуру й підструктури, що створюються додаванням мультиплексорів і демультиплексорів. • 1. Базова структура: S k - T r - S k. Містить k просторових ланок, r часових ланок. Підструктура: MUX -S k - T r - S k - DMUX. Особливістю цього поля є наявність S-модулів у першій і останній ланці. • 2. Базова структура: T k - S r - T k. Підструктура MUX-T k - S r - T k - DMUX. Особливістю цього поля є наявність Т-модулів у першій та останній ланці.

Класифікація цифрових комутаційних полів • 3. Базова структура: S/T k - S r - S/T k. Тут у першій та останній ланці використовуються модулі просторово-часової комутації. Підструктура MUX-S/T k - S r - S/T k - DMUX • 4. Базова структура S/T k. Тут використовуються лише модулі просторово часової комутації. MUX-S/T k-DMUX • 5. Кільцеві КП будуються на кільцевих комутаційних з’єднувачах і сьогодні не одержали широкого використання.

Показники якості ЦКП • Цифрові КП характеризуються структурою, що зазначена в наведеній вище класифікації. Окрім цього вони описуються показниками якості, до яких відносяться: • 1. Ємність ЦКП , що виражається у канальних інтервалах. • 2. Пропускна здатність , в Ерлангах. • 3. Імовірність втрати викликів p. Ймовірності внутрішніх втрат в ЦКП є малими і не перевищують декількох промілів. Сучасні ЦКП часто будуються як неблокуючі. В таких полях за рахунок виконання умови Клоза внутрішні блокування відсутні. • 4. Складність ЦКП C, що характеризує затрати на його реалізацію.

Показники якості ЦКП • Основним показником складності S-ступеня є число точок комутації. • У випадку електронних комутаційних приладів, важливим показником складності схеми є загальне число корпусів інтегральних мікросхем, на яких реалізована схема. Іншим корисним показником є число виводів інтегральних схем, тому що з’єднання виводів за межами інтегральних схем завжди менш надійні й більш дорогі, ніж усередині.

Показники якості ЦКП • Під час проектування ЦКП використовується функція складності такого вигляду [15] • (1) • де – число видів функціональних елементів; – вартісний коефіцієнт i-го функціонального елемента; • – число функціональних елементів i-го виду.

Показники якості ЦКП • Зазвичай при проектуванні ЦКП враховуються функціональні елементи двох типів: логічні елементи й елементи пам’яті. У цьому випадку G=2; ; . . , У цьому випадку , де коефіцієнт (2) . Це відповідає значенню , .

Показники якості ЦКП Такий вибір вартісних коефіцієнтів обґрунтовується тим, що 100 біт пам'яті вимагають 1, 5 зовнішніх виводів інтегральних схем, тому що на ЗУ на 1024 біт потрібно близько 15 виводів. При зазначеному міркуванні можна вважати, що 100 біт пам'яті еквівалентні одній точці комутації.

Лекція 2 Аналіз цифрових комутаційних полів

Аналіз цифрових комутаційних полів першого класу • Цифрові поля першого класу об’єднують всі симетричні ЦКП, що складаються з Т- і S-ступенів, де перша й остання ланки будуються на S-ступенях. Цифрові КП цього класу реально мають ланок S і ланок T, тобто ЦКП мають структуру S-T-S або S-S-TS-S. Додатковий каскад просторової комутації служить для збільшення пропускної здатності КП, але не впливає на принципи встановлення з’єднань. • До першого класу відносяться комутаційні поля АТС ITS 4/5 і HDX 10. Станція ITS 4/5 була першою цифровою АТС, впровадженою в США у 1976 р. , а станція HDX 10 – першою цифровою АТС японської фірми Hitachi, впровадженою у 1982 р. [15].

ЦКП першого класу Ланка 2 Ланка 1 Ланка 3 1 1 1 T 2 2 S T S 2 k N T N Процесорний блок • Рисунок 3 - Структурна схема поля першого класу з трьома ланками

ЦКП першого класу • Перша і третя ланки мають по одному просторовому комутатору ємністю N×k і k×N відповідно, а друга ланка складається з k часових комутаторів. Ємність ЦКП визначається параметром N S-ступеня й кількістю каналів c у цифрових лініях й розраховується як N·c. • Пояснимо алгоритм роботи такої схеми. Нехай, наприклад, необхідно здійснити комутацію КІ1 першої вхідної лінії з КІ5 четвертої вихідної лінії. Тоді спочатку процесорний блок визначає той T-ступінь, який вільний по входу в КІ1 і вільний по виходу в КІ5. Нехай таким виявився T-ступінь з номером два.

ЦКП першого класу • Потім відбувається заповнення КЗП S і T ступенів адресною інформацією. Далі здійснюється процес комутації: на першій ланці в першому КІ здійснюється перенесення інформації з першої лінії в другу, у вибраному Т-ступені здійснюється перенесення інформації з КІ1 у КІ5, а на останній ланці в рамках КІ5 інформація переноситься з другої у четверту лінію. • Функціонально триланкове ЦКП першого класу еквівалентно просторовій схемі, що наведена на рис. 4. Імовірнісний граф заданого поля зображений на рис. 4.

ЦКП першого класу Рисунок 4 – Просторовий еквівалент триланкового ЦКП першого класу

ЦКП першого класу Рисунок 5 – Імовірнісний граф триланкового ЦКП першого класу (3)

ЦКП першого класу • З аналізу наведеного графа витікає, що ймовірність блокувань у триланковому ЦКП першого класу визначається так (3) – коефіцієнт розширення навантаження для першої ланки поля; де – інтенсивність навантаження на один КІ вхідної лінії.

Складність реалізації ЦКП першого класу • Складність реалізації схеми характеризується такими показниками: Таким чином, складність реалізації поля (4) де c – число канальних інтервалів в одній лінії.

Складність реалізації ЦКП першого класу • Вирази складності реалізації затрат справедливі за умови, що на першій ланці використовується керування за виходом (для кожної вихідної лінії задається номер вхідної лінії), а на третій ланці – керування за входом (для кожної вхідної лінії задається номер вихідної лінії). • Відповідно до теореми Клоза, триланкове ЦКП першого класу не має блокувань, якщо виконується умова • Багатоланкові комутаційні поля першого класу не знайшли широкого застосування через високу реалізаційну складність при заданій пропускній здатності.

Аналіз цифрових комутаційних полів другого класу • Значне зменшення вартості ЗП на початку 70 -х років • • • дозволило розпочати розробку і впровадження ЦКП другого класу. До другого класу відносяться комутаційні поля АТС AXE-10 (розробник і виробник – шведська фірма Ericsson LM, 1978 р. ) і 4 ESS (розробник фірма Beil Laboratories, 1976 р. ). Існують декілька варіантів реалізації ЦКП другого класу: 1) MUX - T - DMUX; 2) MUX - T - S - T - DMUX; 3) MUX - T - S - T - DMUX; 4) MUX - T - S - S - T - DMUX.

ЦКП другого класу Рисунок 6 – Базова структура триланкового ЦКП другого класу

ЦКП другого класу • Алгоритм роботи даної схеми такий. Нехай, наприклад, необхідно здійснити комутацію КІ1 першої вхідної лінії з КІ5 четвертої вихідної лінії. Тоді спочатку процесорний блок визначає канальний інтервал центральної ланки, в якому вільна перша вхідна лінія й четверта вихідна лінія S-модуля. Нехай таким виявився КІ7. Потім відбувається заповнення КЗП S і T ступенів адресною інформацією. Далі здійснюється процес комутації: на першій ланці першого Т-ступеня здійснюється перенесення інформації з КІ1 у КІ7, в S-модулі здійснюється перенесення інформації з першої лінії в четверту, а на останній ланці в четвертому Т-модулі здійснюється перенесення інформації з КІ7 у КІ5.

ЦКП другого класу • Число часових інтервалів у ланці просторової комутації l не обов`язково має збігатися з числом часових інтервалів зовнішніх ІКМ- ліній c. Якщо виконується умова l≥ 2 c-1, то за теоремою Клоза, ця схема не матиме блокувань. • Просторовий еквівалент триланкового ЦКП другого класу зображений на рис. 7.

ЦКП другого класу Рисунок 7 – Просторовий еквівалент триланкового ЦКП другого класу

ЦКП другого класу • Відповідно до наведеного просторового еквіваленту за методом імовірнісних графів нескладно встановити аналітичний вираз для блокувань поля у триланковому ЦКП другого класу (5) де – коефіцієнт розширення навантаження першої ланки поля; – інтенсивність навантаження на один КІ вхідної лінії.

ЦКП другого класу • Складність реалізації поля структури T- S - T можна розрахувати за формулами: , . (6) (7) Для станцій великої ємності та з великим навантаженням ЦКП другого класу мають явну перевагу перед ЦКП першого класу (за критерієм мінімуму реалізаційної складності при заданій пропускній здатності).

Аналіз цифрових комутаційних полів третього класу • Структури цифрових КП третього класу з'явилися наприкінці 70 -х років завдяки можливості створення інтегральних схем, що реалізують S/T-модулі. Поля цього класу є певною мірою універсальними, оскільки дозволяють однотипно будувати системи комутації практично для всього діапазону ємностей: малої, середньої й великої. При цьому нарощування ємності відбувається, в основному, за рахунок збільшення числа ланок просторової комутації, переходячи від структур S/T-S-S/T до більш складних S/T-S-S-S/T і S/T-S-S/T, оскільки збільшення ємності самого Sступеня є більш дорогим рішенням.

ЦКП третього класу • Комутаційні поля третього класу знайшли широке поширення в комутаційних системах великої ємності: MT-20/25, EWSD V 12, DTS-11. • Схема комутаційного поля структури S/T-S-S/T представлена на рис. 8, а його просторовий еквівалент – на рис. 9. На цих рисунках використані такі позначення: і – відповідно число вхідних і вихідних ліній одного S/T ступеня першої ланки; – число ступенів S/T на першій і третій ланках поля і число входів (виходів) одного ступеня S ; – загальне число входів (виходів) ЦКП.

ЦКП третього класу Рисунок 8 – Схема триланкового комутаційного поля третього класу

Рисунок 9– Просторовий еквівалент триланкового комутаційного поля третього класу

ЦКП третього класу • Імовірність блокування може бути оцінена за методом імовірнісних графів згідно з наведеною еквівалентною схемою (8) – інтенсивність навантаження на один КІ у вхідних лініях; – коефіцієнт розширення навантаження першої ланки поля.

ЦКП третього класу • Складність реалізації поля структури S/T-SS/T можна розрахувати за формулами: , (9) , де вартісний параметр (10) приймає значення з діапазону 40 - 200. , Якщо виконується умова то згідно з теоремою Ч. Клоза комутаційне поле структури S/T-S-S/T не має блокувань. (11)

Аналіз цифрових комутаційних полів четвертого класу • Структури ЦКП четвертого класу знаходять широке застосування завдяки зручностям збільшення ємності поля шляхом додавання S/T-ступенів, реалізованих у вигляді універсальних ІМС. • Комутаційне поле ЦАТС невеликої ємності може бути побудовано з використанням однієї ланки, що містить один S/T-ступінь. Структура такого цифрового КП показана на рис. 10.

ЦКП четвертого класу 1 1 S/T N N • Рисунок 10 – Структура одноланкового КП четвертого класу • Це поле не має блокувань. Складність реалізації цього поля визначаються за формулою. (12)

ЦКП четвертого класу 1 1 S/T n m m K 1 1 S/T N S/T m S/T K S/T N Рисунок 11 – Схема триланкового комутаційного поля четвертого класу Позначення: n і m – відповідно число вхідних і вихідних ліній одного ступеня S/T першої ланки; K – число ступенів S/T на першій і третій ланках поля; N – загальне число входів (виходів) ЦКП.

ЦКП четвертого класу 1 l 1 1 1 n∙c 1 N∙c K l 1 l K m 1 l l m 1 l m K l K N∙c Рисунок 12 – Просторовий еквівалент триланкового комутаційного поля четвертого класу

ЦКП четвертого класу Рисунок 13 – Імовірнісний граф триланкового ЦКП четвертого класу • Імовірність блокувань визначається за формулою , де (13) – інтенсивність навантаження на один КІ у вхідних лініях; – коефіцієнт розширення навантаження першої ланки поля.

ЦКП четвертого класу • Реалізаційні витрати для ЦКП структури S/TS/T-S/T визначаються так: . (14) Багатоланкові ЦКП четвертого класу можна одержати ітераційно з базового триланкового поля шляхом заміни середньої ланки на триланкове поле.

Способы модульного расширения ЦКП • Существует несколько способов модульного расширения цифровых КП, основными из которых являются простое расширение модулями и расширение независимыми модулями. • Суть простого расширения модулями состоит в том, что для получения всего спектра градаций цифрового КП (от самого малого до максимально возможного) к неизменной части поля добавляются конструктивно и функционально законченные модули. Этот способ обозначается SEG (сегментный). Особое место при данном способе занимает метод расширения цифрового КП, у которого центральные звенья являются Sступенями. В этом случае расширение поля осуществляется добавлением одинаковых модулей слева и справа от центрального звена. Этот тип расширения обозначается STR (по слоям). Центральное звено остается при этом неизменным. • При расширении независимыми модулями градации поля получаются последовательным добавлением модулей во всех звеньях поля. Данный тип расширения обозначается IND (независимый).

Алгоритмы выбора соединительных путей • Алгоритм выбора пар соединительных путей в цифровом КП зависит от того, к какому типу относится поле: разделенному или неразделенному. • В разделенных цифровых КП между входной и выходной ИКМ линиями может устанавливаться только одно соединение (например, слева направо, как это показано на рис. 14, а). Это приводит к тому, что цифровое КП разбивается на два идентичных поля для каждого направления связи. Обычно соединительные пути для одного разговора устанавливаются в таком цифровом КП одинаковым образом для обоих путей, и для управления ими нужна лишь одна память для обеих половин поля.

Алгоритмы выбора соединительных путей Рисунок 14 - Установление соединения через разделенное (а) и неразделенное (б) цифровое КП

Алгоритмы выбора соединительных путей • В принципе возможны три основных алгоритма поиска пар соединительных путей в неразделенных цифровых КП: алгоритм установления независимых соединительных путей, симметричный алгоритм, квазисимметричный алгоритм. • Свойства этих алгоритмов (и блок схемы их реализаций) рассмотрим на примере цифрового КП структуры T-S-T. При этом заметим, что поскольку T-ступень осуществляет коммутацию любого канального интервала внутри времяуплотненной ИКМ линии, то Т-ступень с параметрами Nx. M имеет эквивалентное представление в виде коммутатора с N входами и М выходами (рис. 15).

Алгоритмы выбора соединительных путей • Рисунок 15 – Пространственный эквивалент поля T-S-T

Алгоритмы выбора соединительных путей • Согласно же принципу работы S-ступени, канальные интервалы могут коммутироваться между время-уплотненными ИКМ линиями, включенными в S-ступень, но нет возможности изменения порядка следования канальных интервалов внутри ИКМ линии. Поэтому Sступень с параметрами Nx. M, К представляется в виде К коммутаторов с N входами и М выходами (в частном случае N может быть равно М). • Предполагается, что оба соединительных пути для одного разговора устанавливаются через одинаково нумерованные входы и выходы первого и третьего звеньев поля.

Алгоритм установления независимых соединительных путей • Алгоритм установления независимых соединительных путей показан на рис. 16, а. Согласно данному алгоритму, соединительные пути должны устанавливаться независимо друг от друга. Поэтому требуются два управляющих ЗУ - одно для управления направлением передачи, другое для управлением направления приема (при этом оставлены без внимания случаи, когда будут возникать конфликтные ситуации - их разрешение потребует усложнения работы управляющих устройств).

Алгоритм установления независимых соединительных путей • Рисунок 16 а – Схема поиска пар соединительных путей

Симметричный алгоритм • Естественным является стремление уменьшить объем управляющего ЗУ и упростить алгоритм поиска пар соединительных путей. Самым простым и удобным был бы такой, который позволял бы одинаковым образом устанавливать оба соединительных пути. Этот алгоритм, получивший название симметричного, показан на рис. 3. 24, б. • При реализации данного алгоритма условия симметрии требуют, чтобы оба соединительных пути для одного разговора проходили через один и тот же коммутатор среднего звена. В этом случае резко упростится алгоритм нахождения соединительного пути направления приема (это будет просто зеркальное отображение соединительного пути направления передачи). Управление соединением может осуществлять одно управляющее ЗУ, используемое для обоих соединительных путей.

Симметричный алгоритм • Рисунок 16 б – Схема поиска пар соединительных путей

Симметричный алгоритм • К сожалению, симметричный алгоритм позволяет установить соединение только между абонентами, включенными в разные Т-ступени. В этом нетрудно убедиться, попытавшись установить соединение между абонентами одной Т-ступени по рис. 3. 24, б.

Квазисимметричный алгоритм • Этот недостаток симметричного алгоритма устраняется, если в среднем звене поля соединение устанавливается через коммутаторы, расположенные рядом (по принципу «чет-нечет» ) (рис. 16, в). Такой алгоритм получил название квазисимметричного. Полное выполнение требований квазисимметричного алгоритма приводит к простой схеме поиска соединительных путей обоих направлений с управлением единым ЗУ.

Квазисимметричный алгоритм • Рисунок 16 в – Схема поиска пар соединительных путей

Алгоритмы поиска соединительных путей • Квазисимметричный алгоритм обладает, однако, и одним существенным недостатком: если, например, в четном коммутаторе выбранный путь занят, то автоматически помечается как занятый связанный с ним соединительный путь в нечетном коммутаторе, независимо от его реального состояния. • Чтобы обойти это затруднение, предлагались разные варианты алгоритмов, например соединения для абонентов, включенных в разные T-ступени, устанавливать по симметричному алгоритму, а соединения для абонентов одной T-ступени - по алгоритму установления независимых путей, либо использовать комбинацию симметричного и квазисимметричного алгоритмов.

Особенности поиска соединительных путей в ЦКП • Отличительной особенностью поиска соединительных путей в цифровых коммутационных системах с программным управлением является отсутствие в них физического опробования линий и приборов поля. Все установленные соединения отображаются в виде специальных записей в ЗУ управляющих комплексов. Найденные по тому или иному алгоритму соединительные пути и приборы сравниваются с этими записями для определения того, свободны они или заняты.

Особенности поиска соединительных путей в ЦКП • При установлении соединения через цифровое КП всегда известна точка входа (управляющий комплекс системы располагает сведениями о том, по какому канальному интервалу какой входящей ИКМ линии будет передаваться речь вызывающего абонента). Эта информация передается в управляющий комплекс, например по 16 -му канальному интервалу ИКМ-30. С другой стороны, анализ цифр номера вызываемого абонента дает информацию о направлении соединительных линий, в котором находится аппарат вызываемого абонента. В этом направлении находится одна или несколько ИКМ линий. В одной из них необходимо найти свободный канальный интервал (этот интервал будет помечен управляющим комплексом как принадлежащий вызываемому абоненту).

Особенности поиска соединительных путей в ЦКП • Наибольшее распространение в цифровых КП получил способ поиска соединительных путей «от точки к точке» . Процедура поиска сводится к следующему. На первом этапе задается начальная точка (занятый канальный интервал в данной входящей ИКМ линии). Затем отыскивается свободный канальный интервал в любой ИКМ линии требуемого направления. На следующем этапе разыскивается свободный соединительный путь между помеченным входным и найденным выходным канальными интервалами. После того как управляющий комплекс найдет этот свободный соединительный путь, устанавливается соединение. Если управляющий комплекс не находит свободного канального интервала в исходящей ИКМ линии требуемого направления или при найденном исходящем канальном интервале не находит свободного промежуточного пути, вызов считается потерянным.

Задача проектування ЦКП • Задача проектування ЦКП формуються в таким чином: для заданої ємності, навантаженні й якості обслуговування необхідно знайти структуру КП оптимальну відносно заданих критеріїв.

Задача проектування ЦКП • Задача вирішується в наступній послідовності. Спочатку на основі аналізу аналогічних КП формується множина можливих структур комутаційного поля S. Потім з нерівностей в системі умов визначаються області допустимих параметрів кожної зі структур КП. Після цього визначаються оптимальні значення параметрів КП, що забезпечують мінімум вартості КП. При цьому як показники складності КП можуть бути використані величини , . На останньому етапі вибирається поле мінімальної складності.

Лекція 3 Стики цифрових АТС

Стики цифрових АТС • ЦСК повинна забезпечувати інтерфейс (стик) з аналоговими й цифровими абонентськими лініями (АЛ) і системами передачі. • Interface - границя, сполучення; • Термін Interface означає: • 1) границя розділу двох систем, пристроїв або програм; • 2) елементи з’єднання й взаємодії, використовувані для з’єднання пристроїв. • Стиком називається границя між двома функціональними блоками, що задається функціональними характеристиками, характеристиками фізичного з’єднання, характеристиками сигналів.

Стики цифрових АТС • Стики цифрової АТС можна розділити на наступні: • аналоговий абонентський стик; • цифровий абонентський стик; • абонентський стик ISDN (ЦСИО - цифрові мережі інтегрального обслуговування); • мережеві аналогові й цифрові стики. Рисунок 17 – Стики цифрової АТС

Стики цифрових АТС • У літературі використовується класифікація стиків, МСЕ - Т (ITU-T - сектор МСЕ по стандартизації телекомунікацій) у рекомендаціях Q. 501 - Q. 517. Згідно із цими рекомендаціями цифрові й аналогові з’єднувальні лінії підключаються в АТС через мережеві стики типів А, В, С. • Через стик А підключаються цифрові тракти, ущільнені апаратурою ІКМ-30 (2048 кбіт/с) або ІКМ-24 (1544 кбіт/с) • Стик призначений для підключення цифрових трактів, ущільнених апаратурою ІКМ-120 (8448 кбіт/с). • Аналогові двох і чотири провідні лінії підключаються в станційні закінчення цифрових АТС через стик С. АЦП для цих ліній входять до складу обладнання цифрових АТС.

Стики цифрових АТС • Для підключення аналогових абонентських ліній або ліній від установчо-виробничних АТС (УВАТС) у пристрої, що забезпечують доступ до цифрової станції використаються стики типу Z. • Для підключення цифрових ліній визначені інтерфейси U й Vn. • Стики U й V 1 використаються для включення АЛ при основному доступі до мереж ISDN. Структура доступу 2 В+D = 2× 64+16 кбіт/с. • V 2 - призначений для включення цифрових підстанцій на швидкості 2048 кбіт/с. • V 3 - підключає цифрове устаткування при первинному доступі до мережі ISDN (30 В+D) наприклад УВАТС. • V 4 - підключає мультиплексорне встаткування в цифрові АТС. • V 5 - для мультиплексорів ІКМ, що використовуються при підключенні аналогових підстанцій й аналогових установчих АТС.

Аналоговий абонентський стик • • • Складні проблеми, що виникають при підключенні аналогової абонентської лінії в цифрову АТС, описуються абревіатурою BORSCHT. Розшифровка абревіатури: B – Battеry feed – Живлення мікрофонів. До АЛ прикладається напруга, необхідне для живлення вугільних мікрофонів (Uном=60 В, Iном=20 ма - країни колишнього СРСР). O – Overvoltage protection – Захист від небезпечних напруг. Від 220 В (380 В), від напруги при ударі блискавки в АЛ. R – Ringing – Посилка сигналу виклику. Викликає абонентську посилку «Виклик» 25 Гц 95 В. S – Signaling (supervision) – сигналізація або спостереження. АТС повинен фіксувати й трубок абонентами, а також забезпечити прийом цифр номера. C – Coding – Кодування. Перетворення аналогового сигналу в цифровий і навпаки. H – Hybrid – функція диференціальної системи. За допомогою диференціальних систем здійснює сполучення двохпроводної АЛ з 4 -х провідними цифровими трактами цифрових АТС. T – Testing – контроль. Здійснюється контроль роботи абонентської лінії й телефонного апарата, а також пристроїв виконуючих перераховані вище функції.

Опис функцій BORSCHT

перших поколіннях цифрових комутаційних систем функції абонентського стику реалізовувалися модулями, в яких для доступу до загальних кодеків застосовувалися концентратори, на яких виконувалася аналогова комутація. Наприклад, в ЕАТС 200 абонентський модуль виконаний на чотирьох платах. Рисунок 18 - Абонентський модуль

Абонентський модуль ЕАТС 200 Попередня концентрація 64: 30 1 Блок абонентських комплектів Кодер 30 каналов 16 Розподіл каналів по абонентам Блок абонентських комплектів Декодер Пристрій перевірки АЛ • 30 каналов TEST Рисунок 18 - Абонентський модуль, виконаний на чотирьох платах

Рис. 19 – Структурная схема платы SLU 16 C

АК з індивідуальними пристроями з'єднання • У наступних поколіннях АТС й інших (AXE-10) намітилася тенденція розробки АК з індивідуальними пристроями сполучення з АЛ SLIC й індивідуальним кодером і декодером SLАC. Ці АК реалізують більшу частину функцій BORSCHT. • Вищим досягненням в області створення АК цифрових АТС варто вважати розробку й випуск АК, побудованих повністю на спеціалізованих ВІС й реалізуючі функції BORSCHT (AXE 10, 1978 р - Шведська фірма Ericsson Telephone Co). АК Рисунок 20 – АК з індивідуальними пристроями