Практическая работа №4 Анализ способов построения управляющих устройств цифровых коммутационных станций.

Цель: изучить способы построения управляющих устройств цифровых коммутационных станций.

Оборудование: автоматическая телефонная станция цифрового типа S-12,DSN

Краткие теоретические сведения

Рассмотрим принцип построения управляющих устройств ЦКС на примере 3 цифровых систем: S12, Миником и DSN.

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. Возможно использование коммутационного поля 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 также является основой системы S12, так как оно используется не только для передачи речи и данных, но и для связи между распределенными программными и аппаратными средствами. Программное обеспечение системы S12 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 системе S12 являются терминальные управляющие элементы 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.

Техническое обслуживание цифровых телефонных станций на местных телефонных сетях включает:

– техническое обслуживание и обеспечение ремонта оборудования цифровых телефонных станций;

– контроль за нагрузкой и качеством работы оборудования цифровых телефонных станций и включенных в них соединительных линий;

– техническое обслуживание и поддержку программного обеспечения цифровых телефонных станций;

– работы по расширению цифровых телефонных станций и их модернизации;

– техническое оснащение цифровых телефонных станций;

– организацию работы технического персонала;

– ведение документации, учет и порядок отчетности;

– содержание технических помещений в соответствии с условиями эксплуатации данной цифровой телефонной станции, указанными в технических условиях (ТУ);

– соблюдение правил техники безопасности и охраны труда.

Программный комплекс системы мониторинга и администрирования предназначен для централизованного сбора и анализа информации о техническом состоянии оборудования.

«МиниКом DX-500» и отображение её в виде удобном для оператора, терминальное подключение к обслуживаемому оборудованию, сбор, анализ и хранение диагностических сообщений, доступ к архиву диагностических сообщений, поступающих от обслуживаемого оборудования, наглядное отображение информации об изменении технического состояния обслуживаемого оборудования, выдачу в обслуживаемое оборудование фиксированного перечня управляющих команд, протоколирование обрабатываемой информации, протоколирования действий оператора с защитой от несанкционированного доступа и фальсификации информации, администрирование списков пользователей (операторов) СМА, защиту от несанкционированного использования рабочего места оператора. Основным принципом мониторинга состояния оборудования является анализ диагностических сообщений (ДС), выдаваемых активными компонентами станции «МиниКом DX-500» (аналоговыми и цифровыми кластерами, центрами коммутации, далее по тексту – кластерами) в процессе эксплуатации. Данные диагностические сообщения формируются при возникновении определенных событий (коллизий) в аппаратном и программном обеспечении станции, буферизируются во внутреннем запоминающем устройстве кластера и могут быть перенаправлены (выгружены): – в другой кластер, входящий в состав той же станции или станции, сопряженной с нею по терминальному направлению; – в компьютер, подключенный к кластеру по стыку RS-232 (непосредственно, через сеть передачи данных или с использованием модемного соединения по коммутируемой или выделенной линии). На компьютере выполняется программа, осуществляющая выгрузку ДС из станции, их анализ, протоколирование, статистическую обработку. Кроме того, как указывалось выше, эта программа обеспечивает взаимодействие с ПО рабочего места оператора. Кроме того, с рабочего места оператора возможна выдача в станцию управляющих команд, для более детальной диагностики или устранения возникающих коллизий. Перечень команд составлен таким образом, чтобы удовлетворить 70-90 % потребностей эксплуатационного персонала. В том случае, когда возможностей, предоставляемых программным интерфейсом, оказывается недостаточно, квалифицированный оператор может воспользоваться консольным терминалом, интегрированном непосредственно в программное  обеспечение рабочего места оператора и предоставляющем максимальные возможности по управлению станцией. Объектами диагностики являются важнейшие компоненты станции (кластера), для обозначения которых в дальнейшем будет использоваться понятие «объекта технического обслуживания» (ОТО). Любой ОТО, входящий в состав системы может быть однозначно идентифицирован уникальным сочетанием своих параметров: номером станции, которой он принадлежит; номером кластера, в состав которого он входит; типом ОТО; номером объекта в кластере или в станции (необязательный параметр). Например: ОТО «порт» № 67 2-го кластера 28 станции; ОТО «1 уровень потока Е1» № 2 1-го кластера 3 станции;

Все ДС подразделяются на:

-«закрывающие» – возникающие при наступлении коллизий, нарушающие нормальное функционирование ОТО, и делающее невозможным их использование для обслуживания трафика;

-«открывающие» – возникающие при устранении (самоустранении) коллизий, после чего ОТО снова может быть задействован для обслуживания трафика;

-простые – вызываемые коллизиями, не приводящими непосредственно к отказу от обслуживания трафика, но снижающими общую производительность системы и свидетельствующими о том, что система функционирует с отклонением от нормы.

Реакция системы на поступающее ДС зависит от его типа. Поскольку непосредственное влияние коллизий, связанных с конкретным ОТО, на функционирование отдельных станций и систем связи в целом не всегда очевидно, в СМА введено понятие «визуального объекта» или «объекта изображения», под которыми понимаются определенные функциональные узлы станции или системы связи. К ОО относятся: станция в целом; кластеры (аналоговые, цифровые, центры коммутации); абонентские платы (аналоговые и цифровые); ИКМ каналы; программно обеспечение кластеров; порты и абонентские пульты; источники питания; диспетчерские круги (для железнодорожной версии).

Так же как и объекты технического обслуживания, объекты отображения могут быть однозначно идентифицированы номером станции, номерами кластера, собственным номером и типом ОО (не путать с типом ОТО). Причем для некоторых типов ОО часть параметров является необязательными, например для ОО «станция» значимыми параметрами являются только номер станции и тип, для аналогового кластера, кроме того, важен и номер кластера, а для ОО «пульта» важны все 4 параметра. ОО «круг», напротив, не привязан к конкретной станции и кластеру, а значимыми для него являются только тип («круг») и номер. Как видно из перечня, объекты отображения достаточно полно

описывают станцию и систему связи в терминах функциональных блоков. Вместе с тем, коллизии, возникающие в процессе эксплуатации станции и описываемыми диагностическими сообщениями, связаны непосредственно с объектами технического обслуживания, о которых говорилось выше.

Необходимо учитывать, что множество ОТО связано с множеством ОО в отношении «многие ко многим», т.е. один и тот же ОТО может влиять на состояние (и функционирование) нескольких ОО, а каждый ОО, в свою очередь, включает в себя несколько ОТО. При этом взаимосвязи между ОО и ОТО весьма многочисленны и не всегда очевидны, даже для квалифицированного специалиста, что вполне естественно для такого сложного технического изделия, каким является станция «МиниКом DX-500», а тем более система связи, построенная на ее основе.