Strukturnaya_skhema_EATSTs

менеджер приемопередатчиков (МПП); маршрутизатор (МРШ); банк данных (БД); диспетчер задач (ДЗ).

Взаимодействие подсистем УУ происходит через ДЗ, чтобы исключить одновременное занятие ресурсов разными подсистемами. Для этого каждой подсистеме присваивается свой приоритет, а процесс обмена сообщениями между подсистемами происходит следующим образом.

Подсистема А формирует сообщение к подсистеме В и вместе с номером своего приоритета отсылает его в буфер ДЗ, который выполняет пересылку сообщений адресату в порядке их поступления и с учетом приоритета. В дальнейшем под контекстом "...УУ АК обращается к МПП с запросом ... " или "...УУ АК отсылает поступившую цифру в МРШ... " следует понимать именно эту процедуру с участием ДЗ.

Функционирование АТСЦ начинается с того, что оператор станции через свое рабочее место (РМО) конфигурирует ее, задавая абонентскую и канальную емкость, способ обмена СУВ по пучкам каналов, наименование пунктов назначения, коды пунктов назначения и маршруты их достижения, тарифы и т.д. Все эти данные поступают на внутреннюю магистраль (МГИ) с адресацией к диспетчеру задач (ДЗ). ДЗ проверяет корректность и полноту поступающих данных и заносит их в базу данных (БД) для дальнейшего использования в процессе обслуживания вызовов. В процессе эксплуатации может потребоваться изменение БД, которое происходит точно также. Для понимания взаимодействия подсистем УУ рассмотрим процесс установления внутреннего соединения.

1. Поступление вызова от абонента (А абонента) определяет АК и по шине данных и управления (ШДУ) извещает об этом УУ АК. УУ АК по внутренней магистрали (МГИ) обращается в БД за данными об абоненте: не заблокирован ли этот абонент за неуплату, какого типа оконечное устройство (предположим, ТА с частотным набором), заказаны ли ДВО и т.д. Если абонент имеет право на исходящий вызов, то УУ АК в памяти заводит на него регистр вызова (РВ), где поступивший вызов отмечается как исходящий.

2. УУ АК обращается к МПП с запросом о предоставлении ему свободного частотного приемника (ПРМЧ) для приема номера и получает его. УУ АК связывается с УУПП и извещает его куда нужно отсылать поступающие цифры номера.

3. УУ АК обращается к УУ КП с запросом о соединении через КП передающей части АК с ПРМЧ, а приемной части АК — с генератором тональных сигналов. Абоненту начинает поступать зуммер "Ответ станции".

4. УУ АК заводит таймер на ожидание набора первой цифры номера, обращаясь к ДЗ.

5. Поступление первой цифры номера в ПРМЧ фиксирует УУ ПП и отсылает его в

УУ

6. УУ АК заносит цифру в РВ, обращается в УУ КП с запросом от отсоединении зуммерного сигнала и в ДЗ с запросом об окончании таймирования ожидания первой цифры и таймирует временя ожидания набора второй цифры.

7. УУ АК отсылает поступившую цифру в МРШ, который определяет пункт назначения. Если не существует ни одного пункта назначения, начинающегося с поступившими цифрами номера, то МРШ извещает об этом УУ АК, который организует процесс разъединения абонента (процедуру разъединения смотри ниже). Допустим, код собственной станции состоит из 2-х цифр. Процесс приема цифр МРШ продолжается. После получения МРШ от УУ АК второй цифры он определяет, что соединение — внутреннее.

8. При поступлении последней цифры МРШ запрашивает БД данные о вызываемом абоненте (В абоненте). Если входящее соединение возможно, то МРШ извещает об этом УУ АК (В абонента). УУ АК В абонента заводит РВ на В абонента; переписывает в него из БД все свойства В абонента; высылает в УУ АК А абонента координаты УУ АК В абонента. УУ АК А абонента извещает УУ АК В_абонента о продолжении обслуживания вызова.

9. УУ АК В абонента выдает команду на подачу посылки вызова, запрашивает УУ КП о проключении зуммерного сигнала "Контроль посылки вызова" А- абоненту, заводит таймер на ожидание ответа В абонента.

10. Ответ В абонента определяет АК и по ШДУ извещает УУ АК, которое отключает сигнал посылки вызова, обращается к УУ КП с сообщением об отсоединении зуммерного сигнала от А абонента и соединении А и В абонентов. УУ АК В абонента извещает УУ АК А абонента об установлении соединения. УУ АК А абонента с этого момента начинает таймировать время разговора, обращаясь с заданием к ДЗ о высылке ему тарификационных импульсов. Поступление каждого тарификационного импульса заносится в РВ А абонента.

11. Отбой В абонента обнаруживает АК и по ШДУ извещает УУ АК, которое обращается к УУ КП с заданием об отсоединении В абонента, аннулирует свой РВ, уведомляет УУ АК А абонента об окончании обслуживания.

12. УУ АК А-абонента обращается к УУ КП с заданием о проключении зуммерного сигнала "Занято" А абоненту и таймирует время ожидания получения отбоя. При поступлении отбоя оно обращается с заданием к УУ КП об отсоединении, перезаписывает тарификационные данные из РВ в РМО для последующей оплаты разговора.

Процесс обслуживания исходящего соединения начнем с пункта 7, т.к. до него весь процесс аналогичен.

7. УУ АК отсылает поступившую цифру в МРШ, который определяет пункт назначения. Допустим, код удаленной станции состоит из 3-х цифр. Процесс приема цифр МРШ продолжается. После получения МРШ от УУ АК третьей цифры он определяет, что соединение — исходящее. С этого момента УУ АК перестает высылать цифры набора в МРШ.

8. МРШ обращается к УУ ЛКи (В абонента). УУ ЛКи заводит РВ на В абонента, в котором записывает принятые от МРШ цифры номера; переписывает из БД способ обмена СУВ по выбранному ЛК; высылает в УУ АК А абонента координаты УУ

ЛКи. УУ ЛКи извещает УУ АК о продолжении обслуживания вызова. Последующие цифры номера УУ АК начинает высылать в УУ ЛКи.

9. УУ ЛКи образует процесс обмена СУВ по заданному протоколу сигнализации, который записан в РВ. В в случае сигнализации по ОКС УУ ЛКи привлекает УУ ОКС. После окончания обмена СУВ УУ ЛКи обращается к УУ КП с сообщением о проключении разговорного тракта. Из канала начинает поступать зуммерный сигнал "Контроль посылки вызова".

10. Ответ В абонента поступает в УУ ЛКи и оно извещает УУ АК А абонента об установлении соединения. УУ АК А абонента с этого момента начинает таймировать время разговора, обращаясь с заданием к ДЗ о высылке ему тарификационных импульсов. Поступление каждого тарификационного импульса заносится в РВ А абонента.

11. Отбой В абонента поступает от УУ ЛКи, которое обращается к УУ КП с заданием об отсоединении В абонента; аннулирует РВ; извещает УУ АК А абонента. УУ АК А-абонента обращается к УУ КП с заданием о проключении зуммерного сигнала "Занято" А абоненту и таймирует время ожидания получения отбоя. При поступлении отбоя оно обращается с заданием к УУ КП об отсоединении, перезаписывает тарификационные данные из РВ в РМО для последующей оплаты разговора.

Линейные сигналы (line signaling) предназначены для информирования удаленной станции о фазе соединения. Оборудование линейной сигнализации является индивидуальным и жестко закреплено за каждой СЛ; сигналы, как правило, передаются по одной или двум отдельным цепям. В первом случае опознавание типа сигнала производится измерением длительности сигнала, во втором — прямым декодированием (4 возможных комбинации). Один и тот же линейный сигнал может иметь различное значение в зависимости от фазы соединения. В направлении установления соединения от абонента А (в прямом направлении) передаются линейные сигналы:

ЗАНЯТИЕ — сигнал о начале установления соединения; ОТБОЙ_ А — сигнал об окончании сеанса связи абонентом А;

РАЗЪЕДИНЕНИЕ — сигнал о разрушении соединительного тракта. В обратном направлении от абонента Б передаются:

ПОДТВЕРЖДЕНИЕ ЗАНЯТИЯ — ответный сигнал на ЗАНЯТИЕ; ОТВЕТ — сигнал о начале сеанса связи; ОТБОЙ_Б — сигнал об окончании сеанса связи абонентом Б;

ОСВОБОЖДЕНИЕ — ответный сигнал на РАЗЪЕДИНЕНИЕ; БЛОКИРОВКА — сигнал о неготовности стороны Б.

Регистровые сигналы (register signaling) передаются в промежутках между линейными сигналами и предназначены для информировании удаленной станции о ее действиях на данной фазе соединения. Оборудование регистровой сигнализации, как правило, является групповым и его объем зависит от поступающей нагрузки; сигналы передаются декадным или многочастотным кодом. Во втором случае для опознавания

сигнала используются многочастотные приемники. В прямом направлении от абонента А передаются регистровые сигналы: набор номера, конец набора номера, информация (кодограмма) АОН, вид вызова (автоматический или п/автоматический) и т.д. В обратном направлении от абонента Б передаются: запрос первой цифры номера, запрос следующей цифры номера, абонент свободен, абонент занят, запрос информации АОН и т.д.

Разрушение установленного соединения на сетях связи России может происходить тремя способами.

В системе одностороннего отбоя (calling party controlled) отбой первым абонента А сопровождается разрушением соединительного тракта передачей линейного сигнала РАЗЪЕДИНЕНИЕ и ответного линейного сигнала ОСВОБОЖДЕНИЕ (он же — КОНТРОЛЬ ИСХОДНОГО СОСТОЯНИЯ). Абоненту Б со своей АТС начинает поступать зуммерный сигнал "Занято" до момента его отбоя.

Отбой первым абонента Б сопровождается передачей абоненту А зуммерного сигнала "Занято" и линейного сигнала ОТБОЙ Б с последующим

переходом в ожидание от стороны А линейного сигнала РАЗЪЕДИНЕНИЕ. Отбой абонента А приводит к снятию сигнала "Занято" и событиям, описанным выше при отбое абонента А.

Система одностороннего отбоя широко применяется на СТС. В системе двустороннего отбоя (called party controlled) отбой первым абонента А сопровождается передачей абоненту Б линейного сигнала ОТБОЙ А и "Занято" без

разрушения соединительного тракта (для определения местонахождения злонамеренного вызова). Отбой абонента Б приводит к передаче линейного сигнала ОТБОЙ Б, после чего сторона А разрушает соединительный тракт линейным сигналом РАЗЪЕДИНЕНИЕ и снятием "Занято", а сторона Б подтверждает это линейным сигналом ОСВОБОЖДЕНИЕ.

Отбой первым абонента Б приводит к передаче абонент у А линейного сигнала ОТБОЙ Б и "Занято" и ожиданию от стороны А линейного сигнала РАЗЪЕДИНЕНИЕ.

Такая система отбоя распространена на ГТС.

В система привилегированного отбоя (plug privilege) соединительный тракт разрушается только по инициативе стороны А линейным сигналом РАЗЪЕДИНЕНИЕ. Отбой стороны Б с возвратом в разговорное состояние может происходить многократно. Такая система отбоя используется при междугородной связи.

7. Стоимость сети АТС, уравнение стоимости. Методы снижения стоимости (районирование сети с использованием «оптического доступа» и использованием районных АТС).

Стоимость определяется:

Стоимость сети = стоимость абонентских узлов + стоимость абонентского оборудования + стоимость группового оборудования + стоимость абонентских линий + стоимость соединительных линий.

На абонентское оборудование приходиться 8-12 % от стоимости сети; На соединительные линии 8-11 %; На междугородние каналы связи 25-35 %; На АМТС – 7-12 %;

На МТС – 42-48 %.

Для уменьшения стоимости МТС используют районирование. При районирование можно достичь большей экономии.

Во всех крупных городах страны организованы районированные телефонные сети. Большинство районированных телефонных сетей построено по принципу соединения автоматических телефонных станций «каждая с каждой» (рис. 2.2).

Рис.2.2. Схема построения районированной сети по принципу «каждая с каждой» Экономически целесообразная емкость сети «каждая с каждой» составляет около

80 тыс. номеров. При большей емкости следует применять узлообразование.

Районированные сети с узлами бывают двух типов: районированные сети с узлами входящих сообщений (УВС) и районированные сети с узлами входящих и узлами исходящих сообщений (УИС). Схемы построения таких сетей представлены на рис. 2.3.

Рис.2.3. Принципы построения районированной сети: а) с узлами входящих сообщений (УВС); б) с узлами входящих и исходящих сообщений (УВС и УИС)

На связях между РАТС могут быть использованы как соединительные линии, образованные по физическим парам, так и соединительные линии (каналы) образованные системами передачи. Однако возможность организации соединительных линий по физическим цепям ограничена и зависит от расстояния между автоматическими телефонными станциями, т.е. необходимости обеспечить абонентам требуемое качество телефонной передачи. В иных случаях применяются системы передачи.

По мере развития сети, строительства новых АТС в городе сеть межстанционных связей становится очень густой, имеет большую протяженность, создает сложность при прокладке и эксплуатации, наконец, обходится очень дорого.

С экономической точки зрения преимущество узлообразования состоит в том, что объединяются потоки нагрузки, а поэтому повышается использование линий в пучках межузловой связи и, как следствие, уменьшается количество линий в пучке. В результате достигается экономия денежных средств как на этапе строительства, так и на этапе эксплуатации сети.

При выборе схемы построения сети наряду с технико-экономическими показателями следует обязательно учитывать преимущества, которые имеет схема построения с узлами:

сеть МСС упрощается, благодаря чему упрощается и ее обслуживание;

облегчается и упрощается задача расширения сети, так как число направлений межстанционных трасс уменьшается;

возрастает точность проектирования объема потоков, так как при объединении нагрузок вероятность ошибок при расчете числа соединительных линий уменьшается;

удешевляется стоимость строительства и эксплуатации ГТС.

Районирование сети является одним из наиболее радикальных методов эффективного построения сети, при котором резко сокращается длина абонентских линий и возрастает число межстанционных линий (группового оборудования), использование которых значительно более высокое.

8. Организация взаимодействия АТС на районированной сети. Передача сигналов управления по ФСЛЗ и по ЦСЛЕ1 в рамках протокола R1,5.

При увеличении числа абонентов ГТС строятся по принципу районирования. В этом случае территория города разбивается на ряд районов, и в каждом из таких районов размещается АТС (РАТС). При этом ГТС могут быть двух типов: районированными без узлообразования и районированными с узлами входящих сообщений. На районированной ГТС без узлообразования может быть несколько районных АТС, которые соединяются по принципу «каждая с каждой» с учётом обходных направлений. Возможная схема районированной ГТС без узлообразования представлена на рис. 2.3 [2].

Рис. 2.3. Возможная схема районированной ГТС без узлообразования

При таком построении ГТС капитальные затраты на линейные сооружения существенно сокращаются за счёт уменьшения протяженности абонентских линий, имеющих редкое использование (в среднем до 0,1 Эрл в час наивысшей нагрузки – ЧНН), и введения соединительных линий с частым использованием (0,6–0,8 Эрл в ЧНН). Оптимальная с экономической точки зрения ёмкость РАТС принимается, как правило, равной 10 000 номеров при пятизначной нумерации. На ГТС при пятизначной нумерации количество РАТС обычно не превышает шести.

При большом числе РАТС связь по принципу «каждая с каждой» становится неэкономичной, так как в этом случае образуется значительное количество мелких пучков соединительных линий (СЛ). Нагрузка от одной АТС равномерно распределяется между СЛ. Возрастание нагрузки приводит к возможности увеличения ёмкости пучка СЛ, поэтому на крупных ГТС связь между РАТС устанавливается не непосредственно друг с другом, а через узлы входящего сообщения при ёмкости ГТС до 400–500 номеров, при

большей ёмкости – через узлы исходящего и входящего сообщений (УИС, УВС). На рис. 2.4 показана структура районированной ГТС с узлами входящих сообщений, а на рис. 2.5

– структура районированной ГТС с узлами входящих и исходящих сообщений [2].

Рис. 2.4. Структура районированной ГТС с узлами входящих сообщений

Рис. 2.5. Структура районированной ГТС с узлами исходящих и входящих сообщений

В этом случае территория города делится на узловые районы. В каждый узловой район может быть установлено до 10 РАТС, которые соединяются между собой непосредственно по принципу «каждая с каждой» или через УВС. Для концентрации нагрузки каждая РАТС также соединяется с УВС других узловых районов исходящими СЛ, а со своими УВС – входящими СЛ. Нумерация на таких сетях шестизначная, первая цифра является кодом узла, а первая и вторая цифры вместе – кодом РАТС. Соединительный тракт на сети с УВС состоит из следующих участков: АЛ – РАТС – СЛ – УВС – СЛ – РАТС – АЛ.

Аналоговые районные ГТС с УВС могут иметь ёмкость до 800 тысяч номеров, цифровые ГТС – до нескольких миллионов.

При наличии в узловом районе УИС и УВС связь между РАТС своего узлового района выполняется по принципу «каждая с каждой», а с другими – через УИС и УВС. При таком построении сети принята семизначная нумерация. Первая цифра номера определяет выход к соответствующей зоне – миллионной группе абонентов, вторая – выход к узловому району выбранной миллионной группы, а третья – выход к РАТС. Каждая РАТС на такой сети имеет трёхзначный код. Соединительный тракт на сети с УВС и УИС содержит участки: АЛ – РАТС – СЛ – УИС – СЛ – УВС – СЛ – РАТС – АЛ.

Районированные ГТС с узлами исходящих и входящих сообщений, как правило, имеют несколько десятков узловых районов. Задача районирования заключается в нахождении оптимального варианта, при котором суммарные затраты на сооружение абонентских линий, соединительных линий межстанционной связи, станционных сооружений и зданий РАТС, отнесённые к одному номеру абонентской ёмкости телефонной сети, будут минимальными.

Внедрение цифровых АТС осуществляется методом «наложенной сети» с соблюдением следующих правил:

–все связи между цифровыми АТС должны осуществляться только через цифровые АТС и узлы;

–при связи между цифровыми АТС должны использоваться линейные тракты цифровых систем передачи, удовлетворяющие рекомендациям Международного союза электросвязи (МСЭ) по согласованию интерфейсов;

–вновь вводимые цифровые АТС должны включаться только в «наложенную

сеть»;

–связь между цифровыми и аналоговыми АТС должна осуществляться по линейным трактам цифровых систем передачи с применением аналого-цифрового преобразователя и обеспечением согласования систем сигнализации на стороне аналоговых АТС;

–цифровые станции и узлы могут размещаться в одних зданиях с аналоговыми АТС и узлами.

Для связи аналоговых АТС с цифровыми в цифровых узловых районах должны устанавливаться цифровые УВС. Оборудование цифровых станций позволяет одновременно выполнять функции входящих и исходящих сообщений, а также узлов обходных станций. Такой узел обозначается как УИВС. Аналоговые АТС должны соединяться с УИВС только системами передачи, работающими в режиме импульснокодовой модуляции (ИКМ).

Цифровые телефонные сети, наложенные на существующие аналоговые сети с УВС и УИВС, представлены соответственно на рис. 2.6 и 2.7. Они охватывают один или несколько цифровых узловых районов.

Рис. 2.6. Структура аналого-цифровой сети с узлами входящих сообщений: АТС ДШ – декадно-шаговая автоматическая телефонная станция; АТСК – координатная

автоматическая телефонная станция

Рис. 2.7. Структура аналого-цифровой сети с узлами исходящих и входящих сообщений

На рисунках пунктирными линиями обозначены системы передачи с ИКМ, сплошными линиями – системы передачи с частотным разделением каналов (ЧРК) и физические линии.

Передача сигналов управления по ФСЛЗ и по ЦСЛЕ1 в рамках протокола

R1,5.

При создании первой советской координатной АТС было решено использовать для передачи адресной информации челночный принцип многочастотной сигнализации («R2» этот протокол предусматривает челночную передачу прямых сигналов на частотах - 1380, 1500, 1620, 1740, 1860 и 1980 Гц и обратных сигналов на частотах - 540, 660, 780, 900, 1020 и 1140 Гц.). Но реализация протокола R2 в полном объеме показалась дорогой, и, чтобы не делать 12 различных частотных фильтров, советские конструкторы отклонили

идею использования различных частот в прямом и обратном направлениях и, следовательно, отклонили процедуру «рукопожатия», обеспечивающую высокую надежность протокола R2.

Вместо этого были выбраны одинаковые для прямого и обратного направлений частоты, используемые в других рекомендованных ITU-T протоколах сигнализации №5 и R1. При этом логика обмена сигналами не соответствовала протоколу R1 и более тяготела

кпротоколу R2.

Впоявившемся таким образом гибридном протоколе сигнализации запрос и ответ должны быть разделены во времени, так как они используют одинаковые частоты. Протокол получил название «многочастотный импульсный челнок», хотя не менее распространено наименование этого протокола «R1.5».

Идея протокола R1.5 (протокола многочастотной сигнализации методом «импульсный челнок») следующая. Каждый сигнал является комбинацией частот кода «2 из 6» с постоянным весом. Количество сигналов в каждом направлении определяется числом сочетаний из 6 различных частот по 2, что вычисляется по следующей формуле при m=6, n=2:

Таким образом, всего имеется 15 комбинаций. В состав каждого сигнала входят две из шести следующих частот:

9. взаимодействия АТС на сложных сетях с использованием общеканальной сигнализации типа ОКС №7 или DSS №1. Принципы построения и передачи сигналов управления по ОКС.

Рисунок 4 показывает пример того, как основные элементы сети ОКС №7 развертываются, чтобы сформировать две взаимосвязанных сети.