Глобальні зв'язки з урахуванням мереж із комутацією каналів. Мережі з комутацією каналів

Класифікація мереж.

За територіальною поширеністю

PAN (Personal Area Network) – персональна мережа, призначена для взаємодії різних пристроїв, що належать одному власнику.

LAN (Local Area Network) – локальні мережі, що мають замкнуту інфраструктуру до виходу на постачальників послуг. Термін «LAN» може описувати і маленьку офісну мережу, і мережу рівня великого заводу, що займає кілька сотень гектарів. Зарубіжні джерела дають навіть близьку оцінку – близько шести миль (10 км) у радіусі. Локальні мережі є мережами закритого типу, доступ до них дозволено лише обмеженому колу користувачів, котрим робота у такій мережі безпосередньо пов'язані з їх професійної діяльністю.

CAN (Campus Area Network – кампусна мережа) – об'єднує локальні мережі близько розташованих будівель.

MAN (Metropolitan Area Network) – міські мережі між установами в межах одного або кількох міст, що пов'язують багато локальних обчислювальних мереж.

WAN (Wide Area Network) - глобальна мережа, що покриває великі географічні регіони, що включають як локальні мережі, так і інші телекомунікаційні мережі та пристрої. Приклад WAN - мережі з комутацією пакетів (Frame relay), якою можуть «розмовляти» між собою різні комп'ютерні мережі. Глобальні мережі є відкритими та орієнтовані на обслуговування будь-яких користувачів.

Термін "корпоративна мережа" також використовується в літературі для позначення об'єднання кількох мереж, кожна з яких може бути побудована на різних технічних, програмних та інформаційних принципах.

За типом функціональної взаємодії

Клієнт-сервер,Змішана мережа,Однорангова мережа,Многорангові мережі

За типом мережевої топології

Шина, Кільце, Подвійне кільце, Зірка, Пориста, Решітка, Дерево, Fat Tree

За типом середовища передачі

Дротові (телефонний провід, коаксіальний кабель, кручена пара, волоконно-оптичний кабель)

Бездротові (передачею інформації по радіохвилях у певному частотному діапазоні)

За функціональним призначенням

Мережі зберігання даних, Серверні ферми, Мережі управління процесом, Мережі SOHO, будинкові мережі

За швидкістю передач

низькошвидкісні (до 10 Мбіт/с); середньошвидкісні (до 100 Мбіт/с); високошвидкісні (понад 100 Мбіт/с);

За необхідності підтримки постійного з'єднання

Пакетна мережа, наприклад Фідонет та UUCP, Онлайнова мережа, наприклад Інтернет та GSM

Мережі з комутацією каналів

Одним із найважливіших питань у комп'ютерних мережах є питання про комутацію. У поняття комутація входить:

1. механізм розподілу маршруту під час передачі даних

2. синхронне використання каналу зв'язку

Про один із способів вирішення задачі комутації ми й поговоримо, а саме про мережі з комутацією каналів. Але треба зауважити, що це не єдиний спосіб вирішення завдання в комп'ютерних мережах. Але перейдемо ближче до суті питання. Мережі з комутацією каналівутворюють між кінцевими вузлами загальну та нерозривну фізичну ділянку (канал) зв'язку, через яку проходять дані з однаковою швидкістю. Слід зазначити, що однакова швидкість досягається через відсутність "зупинки" окремих ділянках, оскільки маршрут заздалегідь відомий.

Встановлення зв'язку в мережах з комутацією каналівзавжди починається першою, адже не можна прокласти маршрут до потрібної мети, не підключившись. А після встановлення з'єднання можна сміливо надсилати потрібні дані. Давайте поглянемо на переваги мереж із комутацією каналів:

1. швидкість при передачі даних завжди одна і таже

2. немає затримки на вузлах при передачі даних, що важливо за різних On-line подій (конференції, спілкування, відео-трансляції)

Ну а тепер і про недоліки треба сказати кілька слів:

1. який завжди можна встановити з'єднання, тобто. іноді мережа може бути зайнята

2. ми можемо одночасно передавати дані без попередньої установки зв'язку, тобто. губиться час

3. не дуже ефективне використання фізичних каналів зв'язку

Про останній мінус поясню: під час створення фізичного каналу зв'язку ми повністю займаємо всю лінію, не залишаючи можливості іншим підключитися до неї.

У свою чергу мережі з комутацією каналів поділяються на 2 типи, що використовують різні технологічні підходи:

1. комутація каналів з урахуванням частотного мультиплексування (FDM)

Схема роботи така:

1. на входи комутатора кожен користувач передає сигнал

2. всі сигнали за допомогою комутатора заповнюють смуги F методом частотної модуляції сигналу

2. комутація каналів на основі тимчасового мультиплексування (TDM)

Принцип комутації каналівна основі тимчасового мультиплексування досить просто. Він заснований на тимчасовому розподілі, тобто. по черзі відбувається обслуговування кожного каналу зв'язку, причому відрізок часу, для відправки сигналу абоненту, суворо визначено.

3. Комутація пакетів
Ця техніка комутації спеціально розроблена для ефективної передачі комп'ютерного трафіку. Перші кроки на шляху створення комп'ютерних мереж на основі техніки комутації каналів показали, що цей вид комутації не дозволяє досягти високої загальної пропускної здатності мережі. Типові мережеві програми генерують трафік дуже нерівномірно, з високим рівнем пульсації швидкості передачі даних. Наприклад, при зверненні до віддаленого файлового сервера користувач спочатку переглядає вміст каталогу сервера, що породжує передачу невеликого обсягу даних. Потім він відкриває необхідний файл текстовому редакторі, і ця операція може створити досить інтенсивний обмін даними, особливо, якщо файл містить об'ємні графічні включення. Після відображення кількох сторінок файлу користувач деякий час працює з ними локально, що взагалі не вимагає передачі даних по мережі, а потім повертає модифіковані копії сторінок на сервер – і це знову породжує інтенсивну передачу даних через мережу.

Коефіцієнт пульсації трафіку окремого користувача мережі, що дорівнює відношенню середньої інтенсивності обміну даними до максимально можливої, може досягати 1:50 або навіть 1:100. Якщо для описаної сесії організувати комутацію каналу між комп'ютером користувача та сервером, то більшу частину часу канал простоюватиме. У той же час, комутаційні можливості мережі будуть закріплені за цією парою абонентів і будуть недоступні іншим користувачам мережі.

При комутації пакетів всі повідомлення, що передаються користувачем, розбиваються у вихідному вузлі на порівняно невеликі частини, звані пакетами. Нагадаємо, що повідомленням називається логічно завершена порція даних - запит на передачу файлу, відповідь на запит, що містить весь файл і т.д. Повідомлення можуть мати довільну довжину, від кількох байт до багатьох мегабайт. Навпаки, пакети зазвичай можуть мати змінну довжину, але у вузьких межах, наприклад від 46 до 1500 байт. Кожен пакет забезпечується заголовком, в якому вказується адресна інформація, необхідна для доставки пакета на вузол призначення, а також номер пакета, який використовуватиметься вузлом призначення для складання повідомлення (рис. 3). Пакети транспортуються мережею як незалежні інформаційні блоки. Комутатори мережі приймають пакети від кінцевих вузлів і підставі адресної інформації передають їх одне одному, а зрештою - вузлу призначення.

Комутатори пакетної мережі відрізняються від комутаторів каналів тим, що вони мають внутрішню буферну пам'ять для тимчасового зберігання пакетів, якщо вихідний порт комутатора в момент прийняття пакета зайнятий передачею іншого пакета (рис. 3). У цьому випадку пакет знаходиться деякий час у черзі пакетів у буферній пам'яті вихідного порту, а коли до нього дійде черга, він передається наступному комутатору. Така схема передачі дозволяє згладжувати пульсацію трафіку на магістральних зв'язках між комутаторами і цим найбільш ефективно використовувати їх підвищення пропускну здатність мережі загалом.

Дійсно, для кількох абонентів найбільш ефективним було б надання їм в одноосібне користування скомутованого каналу зв'язку, як це робиться в мережах з комутацією каналів. У такому разі час взаємодії цієї пари абонентів був би мінімальним, оскільки дані без затримок передавалися від одного абонента іншому. Простои каналу під час пауз передачі абонентів не цікавлять, для них важливо швидше вирішити своє завдання. Мережа з комутацією пакетів уповільнює процес взаємодії конкретної пари абонентів, тому що їх пакети можуть очікувати в комутаторах, поки магістральними зв'язками передаються інші пакети, що прийшли в комутатор раніше.

Тим не менш, загальний обсяг передаваних мережею комп'ютерних даних в одиницю часу при техніці комутації пакетів буде вищим, ніж при техніці комутації каналів. Це тому, що пульсації окремих абонентів відповідно до законом великих чисел розподіляються у часі отже їх піки не збігаються. Тому комутатори постійно і досить рівномірно завантажені роботою, якщо кількість абонентів, що обслуговуються ними, дійсно велика. На рис. 4 показано, що трафік, що надходить від кінцевих вузлів на комутатори, розподілений у часі нерівномірно. Однак комутатори вищого рівня ієрархії, які обслуговують з'єднання між комутаторами нижнього рівня, завантажені рівномірніше, і потік пакетів у магістральних каналах, що з'єднують комутатори верхнього рівня, має майже максимальний коефіцієнт використання. Буферизація згладжує пульсації, тому коефіцієнт пульсації на магістральних каналах набагато нижчий, ніж на каналах абонентського доступу - він може дорівнювати 1:10 або навіть 1:2.

Більш висока ефективність мереж з комутацією пакетів проти мережами з комутацією каналів (при рівній пропускної спроможності каналів зв'язку) було доведено у роки як експериментально, і з допомогою імітаційного моделювання. Тут доречна аналогія з мультипрограмними операційними системами. Кожна окрема програма в такій системі виконується довше, ніж в однопрограмній системі, коли програмі виділяється весь процесорний час, поки виконання не завершиться. Однак загальна кількість програм, що виконуються за одиницю часу, у мультипрограмній системі більша, ніж в однопрограмній.
Мережа з комутацією пакетів уповільнює процес взаємодії конкретної пари абонентів, але підвищує пропускну спроможність мережі загалом.

Затримки у джерелі передачі:

· Час на передачу заголовків;

· Затримки, викликані інтервалами між передачею кожного наступного пакета.

Затримки у кожному комутаторі:

· Час буферизації пакета;

· час комутації, що складається з:

o часу очікування пакета у черзі (змінна величина);

o часу переміщення пакета у вихідний порт.

Переваги комутації пакетів

1. Висока загальна пропускна здатність мережі під час передачі пульсуючого трафіку.

2. Можливість динамічно перерозподіляти пропускну спроможність фізичних каналів зв'язку між абонентами відповідно до реальних потреб їх трафіку.

Недоліки комутації пакетів

1. Невизначеність швидкості передачі між абонентами мережі, обумовлена ​​тим, що затримки у чергах буферів комутаторів мережі залежить від загального завантаження мережі.

2. Змінна величина затримки пакетів даних, яка може бути досить тривалою в моменти миттєвих навантажень мережі.

3. Можливі втрати даних через переповнення буферів.
В даний час активно розробляються та впроваджуються методи, що дозволяють подолати зазначені недоліки, які особливо гостро проявляються для чутливого до затримок трафіку, що вимагає при цьому постійної швидкості передачі. Такі методи називаються методами забезпечення якості обслуговування (Quality of Service, QoS).

Мережі з комутацією пакетів, у яких реалізовані методи забезпечення якості обслуговування, дозволяють одночасно передавати різні види трафіку, зокрема такі важливі як телефонний та комп'ютерний. Тому методи комутації пакетів сьогодні вважають найбільш перспективними для побудови конвергентної мережі, яка забезпечить комплексні якісні послуги для абонентів будь-якого типу. Проте не можна скидати з рахунків і методи комутації каналів. Сьогодні вони не тільки успішно працюють у традиційних телефонних мережах, але й широко застосовуються для утворення високошвидкісних постійних з'єднань у так званих первинних (опорних) мережах технологій SDH і DWDM, які використовуються для створення магістральних фізичних каналів між комутаторами телефонних або комп'ютерних мереж. У майбутньому цілком можливо поява нових технологій комутації, у тому чи іншому вигляді комбінуючих принципи комутації пакетів та каналів.

4. VPN (англ. Virtual Private Network- Віртуальна приватна мережа) - узагальнена назва технологій, що дозволяють забезпечити одне або кілька мережевих з'єднань (логічну мережу) поверх іншої мережі (наприклад, Інтернет). Незважаючи на те, що комунікації здійснюються мережами з меншим невідомим рівнем довіри (наприклад, публічними мережами), рівень довіри до побудованої логічної мережі не залежить від рівня довіри до базових мереж завдяки використанню засобів криптографії (шифрування, аутентифікації, інфраструктури відкритих ключів, засобів для захисту від повторів і змін повідомлень, що передаються по логічній мережі).

Залежно від протоколів і призначення, що застосовуються, VPN може забезпечувати з'єднання трьох видів: вузол-вузол,вузол-мережаі мережа-мережа. Зазвичай VPN розгортають рівнях не вище мережного, оскільки застосування криптографії цих рівнях дозволяє використовувати у незмінному вигляді транспортні протоколи (такі як TCP, UDP).

Користувачі Microsoft Windows позначають терміном VPN одну з реалізацій віртуальної мережі - PPTP, причому часто використовувану недля створення приватних мереж.

Найчастіше для створення віртуальної мережі використовується інкапсуляція протоколу PPP в якийсь інший протокол - IP (такий спосіб використовує реалізація PPTP - Point-to-Point Tunneling Protocol) або Ethernet (PPPoE) (хоча вони мають відмінності). Технологія VPN останнім часом використовується не лише для створення власне приватних мереж, а й деякими провайдерами «останньої милі» на пострадянському просторі для надання виходу до Інтернету.

При належному рівні реалізації та використання спеціального програмного забезпечення мережа VPN може забезпечити високий рівень шифрування інформації, що передається. При правильному налаштуванні всіх компонентів технологія VPN забезпечує анонімність у Мережі.

VPN складається з двох частин: «внутрішня» (підконтрольна) мережа, яких може бути кілька, і «зовнішня» мережа, через яку проходить інкапсульоване з'єднання (зазвичай використовується Інтернет). Можливе підключення до віртуальної мережі окремого комп'ютера. Підключення віддаленого користувача до VPN здійснюється за допомогою сервера доступу, який підключений як до внутрішньої, так і зовнішньої (загальнодоступної) мережі. При підключенні віддаленого користувача (або під час встановлення з'єднання з іншою захищеною мережею) сервер доступу вимагає проходження процесу ідентифікації, а потім процесу аутентифікації. Після успішного проходження обох процесів віддалений користувач (віддалена мережа) наділяється повноваженнями для роботи в мережі, тобто відбувається процес авторизації. Класифікувати VPN рішення можна за кількома основними параметрами:

[ред.] За ступенем захищеності використовуваного середовища

Захищені

Найпоширеніший варіант віртуальних приватних мереж. З його допомогою можна створити надійну та захищену мережу на основі ненадійної мережі, як правило, Інтернету. Прикладом захищених VPN є IPSec, OpenVPN і PPTP.

Довірчі

Використовуються у випадках, коли середовище, що передає, можна вважати надійним і необхідно вирішити лише завдання створення віртуальної підмережі в рамках більшої мережі. Проблеми безпеки стають неактуальними. Прикладами таких VPN рішень є: Multi-protocol label switching (MPLS) та L2TP (Layer 2 Tunnelling Protocol) (точніше сказати, що ці протоколи перекладають завдання забезпечення безпеки на інші, наприклад, L2TP, як правило, використовується в парі з IPSec).

[ред.] За способом реалізації

У вигляді спеціального програмно-апаратного забезпечення

Реалізація мережі VPN здійснюється за допомогою спеціального комплексу програмно-апаратних засобів. Така реалізація забезпечує високу продуктивність і, зазвичай, високий рівень захищеності.

У вигляді програмного рішення

Використовують персональний комп'ютер із спеціальним програмним забезпеченням, що забезпечує функціональність VPN.

Інтегроване рішення

Функціональність VPN забезпечує комплекс, який вирішує також завдання фільтрації. мережевого трафіку, організації мережного екрана та забезпечення якості обслуговування.

[ред.] За призначенням

Використовують для об'єднання в єдину захищену мережу кількох розподілених філій однієї організації, що обмінюються даними відкритими каналами зв'язку.

Remote Access VPN

Використовують для створення захищеного каналу між сегментом корпоративної мережі (центральним офісом або філією) та одиночним користувачем, який, працюючи вдома, підключається до корпоративних ресурсів з домашнього комп'ютера, корпоративний ноутбук, смартфон або інтернет-кіоск.

Використовують для мереж, до яких підключаються зовнішні користувачі (наприклад, замовники або клієнти). Рівень довіри до них набагато нижчий, ніж до співробітників компанії, тому потрібне забезпечення спеціальних «рубежів» захисту, які запобігають чи обмежують доступ останніх до особливо цінної, конфіденційної інформації.

Використовується для надання доступу до інтернету провайдерами, зазвичай якщо по одному фізичному каналу підключаються кілька користувачів.

Client/Server VPN

Він забезпечує захист даних між двома вузлами (не мережами) корпоративної мережі. Особливість цього варіанта в тому, що VPN будується між вузлами, що знаходяться, як правило, в одному сегменті мережі, наприклад, між робочою станцією та сервером. Така необхідність часто виникає у тому випадку, як у однієї фізичної мережі необхідно створити кілька логічних мереж. Наприклад, коли треба розділити трафік між фінансовим департаментом та відділом кадрів, які звертаються до серверів, що знаходяться в одному фізичному сегменті. Цей варіант схожий на технологію VLAN, але замість поділу трафіку використовується його шифрування.

[ред.] За типом протоколу

Існують реалізації віртуальних приватних мереж під TCP/IP, IPX та AppleTalk. Але на сьогоднішній день спостерігається тенденція до загального переходу на протокол TCP/IP, і абсолютна більшість рішень VPN підтримує саме його. Адресація в ньому найчастіше вибирається відповідно до стандарту RFC5735, з діапазону Частних мереж TCP/IP

[ред.] За рівнем мережевого протоколу

За рівнем мережного протоколу з урахуванням зіставлення з рівнями еталонної мережевої моделі ISO/OSI.

5. Еталонна модель OSI, іноді звана стеком OSI є 7-рівневою мережевою ієрархією (рис. 1) розроблену Міжнародною організацією зі стандартів (International Standardization Organization - ISO). Ця модель містить у собі по суті 2 різних моделі:

· горизонтальну модель на базі протоколів, що забезпечує механізм взаємодії програм та процесів на різних машинах

· Вертикальну модель на основі послуг, що забезпечуються сусідніми рівнями один одному на одній машині

У горизонтальній моделі двом програмам потрібен загальний протокол обміну даними. У вертикальній – сусідні рівні обмінюються даними з використанням інтерфейсів API.

Подібна інформація.

ФЕДЕРАЛЬНЕ АГЕНЦІЯ ЗВ'ЯЗКУ

Державна освітня бюджетна установа

вищої професійної освіти

Московський технічний університет зв'язку та інформатики

Кафедра мереж зв'язку та систем комутації

Методичні вказівки

та контрольні завдання

з дисципліни

СИСТЕМИ КОМУТАЦІЇ

для студентів заочної форми навчання 4 курси

(напрямок 210700, профіль - СС)

Москва 2014

План УМД на 2014/2015 н.р.

Методичні вказівки та контрольні

з дисципліни

СИСТЕМИ КОМУТАЦІЇ

Упорядник: Степанова І.В., професор

Видання стереотипне. Затверджено на засіданні кафедри

Мережі зв'язку та системи комутації

Рецензент Малікова Є.Є., доцент

ЗАГАЛЬНІ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ПО КУРСУ

Дисципліна «Системи комутації» частина друга вивчається на другому семестрі четвертого курсу студентами заочного факультету спеціальності 210406 ​​та є продовженням та подальшим поглибленням аналогічної дисципліни, що вивчається студентами на попередньому семестрі.

У цій частині курсу розглядаються принципи обміну інформацією управління та взаємодії між системами комутації, основи проектування цифрових систем комутації (ЦБК).

За курсом читаються лекції, виконуються курсовий проект та лабораторні роботи. Складається іспит та захищається курсовий проект. Самостійна робота з освоєння курсу полягає у опрацюванні матеріалу підручника та навчальних посібників, рекомендованих у методичні вказівки, та у виконанні курсового проекту.

Якщо у студента при вивченні рекомендованої літератури виникнуть труднощі, ви можете звернутися на кафедру мереж зв'язку та систем комутації з метою отримання необхідної консультації. Для цього у листі необхідно вказати назву книги, рік видання та сторінки, де викладено неясний матеріал. Курс слід вивчати послідовно, тема за темою, як це рекомендовано у методичних вказівках. При такому вивченні до наступного розділу курсу слід переходити після того, як ви відповісте на всі контрольні питання, що є питаннями екзаменаційних квитків, та вирішите рекомендовані завдання.

Розподіл часу у годинах студента вивчення дисципліни «Системи комутації», частина 2, наведено у таблиці 1.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

Основна

1. Гольдштейн Б.С. Системи комутації. - СПб.: БХВ - Санкт-Петербург, 2003. - 318 с.: Іл.

2. Лагутін В. С., Попова А. Г., Степанова І. В. Цифрові системи комутації каналів у телекомунікаційних мережах зв'язку. - М., 2008. - 214с.

Додаткова

3.Лагутін В.С., Попова А.Г., Степанова І.В. Підсистема користувача телефонії для сигналізації загального каналу. - М. «Радіо та зв'язок», 1998.-58 с.

4. Лагутін В.С., Попова А.Г., Степанова І.В. Еволюція інтелектуальних служб у конвергентних мережах. - М., 2008. - 120с.

ПЕРЕЛІК лабораторних робіт

1. Сигналізація 2ВСК та R 1,5, сценарій обміну сигналами між двома АТС.

2.Управління абонентськими даними на цифровій АТС. Аналіз аварійних повідомлень цифрової АТС.

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ЗА РОЗДІЛАМИ КУРСУ

Особливості побудови цифрових систем комутації каналів

Слід вивчити особливості побудови систем комутації каналів з прикладу цифрової АТС типу EWSD. Розглянути характеристики та функції цифрових блоків абонентського доступу DLU, реалізацію віддаленого абонентського доступу. Розглянути характеристики та функції лінійної групи LTG. Вивчити побудову комутаційного поля та типовий процес встановлення з'єднання.

Цифрова система комутації EWSD (Digital Electronic Switching System) розроблена фірмою Siemens як універсальна система комутації каналів телефонних мереж загального користування. Пропускна здатність комутаційного поля системи EWSD складає 25 200 Ерланг. Число обслужених викликів у ЧПН може сягати 1 млн. викликів. Система EWSD при використанні АТС дозволяє підключати до 250 тисяч абонентських ліній. Вузол зв'язку з урахуванням цієї системи дозволяє комутувати до 60 тисяч сполучних ліній. Телефонні станції у контейнерному виконанні дозволяють підключати від кількох сотень до 6000 віддалених абонентів. Випускаються комутаційні центри для стільникових мереж зв'язку та організації міжнародного зв'язку. Передбачені широкі можливості організації шляхів другого вибору до семи шляхів прямого вибору плюс один шлях останнього вибору. Можуть виділятись до 127 тарифних зон. Протягом одного дня тариф може змінюватись до восьми разів. Генераторне обладнання забезпечує високий ступінь стабільності частотних послідовностей, що виробляються:

у плезіохронному режимі – 1 10 -9 , у синхронному режимі –1 10 -11 .

Система EWSD розрахована використання джерел живлення -60В чи -48В. Допускається зміна температури в діапазоні 5-40°С за вологості 10-80%.

Апаратні засоби EWSD поділяються на п'ять основних підсистем (рис.1): цифровий абонентський блок (DLU); лінійна група (LTG); комутаційне поле (SN); керуючий пристрій мережі сигналізації загального каналу (CCNC); координаційний процесор (СР). Кожна підсистема має хоча один мікропроцесор, позначений GP. Використовуються системи сигналізації R1,5 (закордонний варіант R2), загальним каналом сигналізації №7 SS7 і ЕDSS1. Цифрові абонентські блоки DLUобслуговують: - аналогові абонентські лінії; абонентські лінії користувачів цифрових мереж із інтеграцією служб (ISDN); аналогові установчі підстанції (УПАТС); цифрові УПАТС. Блоки DLU забезпечують можливість увімкнення аналогових та цифрових телефонних апаратів, багатофункціональних терміналів ISDN. Користувачам ISDN надаються канали (2B+D), де =64 кбіт/с - стандартний канал апаратури ІКМ30/32, D-канал передачі сигналізації зі швидкістю 16 кбіт/с. Для передачі інформації між EWSD та іншими системами комутації використовуються первинні цифрові з'єднувальні лінії (ЦСЛ, англ. РDС) - (30В+1D+синхронізація) швидкості передачі 2048 кбіт/с (або швидкості 1544 кбіт/с США).

Рис.1. Структурна схема системи комутації EWSD

Може використовуватися локальний чи дистанційний режим роботи DLU. Видалені блоки DLU встановлюються у місцях концентрації абонентів. При цьому зменшується довжина абонентських ліній, а трафік на цифрових з'єднувальних лініях концентрується, що призводить до зменшення витрат на організацію мережі розподілу та підвищує якість передачі.

Стосовно абонентських ліній допустимим вважається опір шлейфу до 2 кОм та опір ізоляції - до 20 кОм. Система комутації може сприймати імпульси набору номера від дискового номеронабирача, що надходять зі швидкістю 5-22 імп/с. Прийом сигналів частотного набору номера здійснюється відповідно до Рекомендації ССITТ REC.Q.23.

Високий рівеньнадійність забезпечується за рахунок: підключення кожного DLU до двох LTG; дублювання всіх блоків DLU з розподілом навантаження; безперервно виконуваних тестів самоконтролю. Для передачі керуючої інформації між DLU та лінійними групами LTG використовується сигналізація за загальним каналом (CCS) тимчасовим каналом номер 16.

Головними елементами DLU є (рис.2):

модулі абонентських ліній (SLM) виду SLMA для підключення аналогових абонентських ліній та виду SLMD для підключення абонентських ліній ISDN;

два цифрові інтерфейси (DIUD) для підключення цифрових систем передачі (PDC) до лінійних груп;

два пристрої керування (DLUC), що керують внутрішніми послідовностями DLU, розподіляють або концентрують сигнальні потоки, що йдуть до абонентських комплектів та від них. Для забезпечення надійності та підвищення пропускної здатності DLU містить два контролери DLUC. Вони працюють незалежно один від одного в режимі розподілу завдань. При відмові першого DLUC другий може прийняти він управління усіма завданнями;

дві мережі управління для передачі керуючої інформації між модулями абонентських ліній та керуючими пристроями;

випробувальний блок (TU) для тестування телефонів, абонентських та сполучних ліній.

Характеристики DLU змінюються під час переходу від однієї модифікації до іншої. Наприклад, варіант DLUB передбачає використання модулів аналогових та цифрових абонентських комплектів із 16 комплектами в кожному модулі. До окремого абонентського блоку DLUB можна підключити до 880 аналогових абонентських ліній, а він підключається до LTG за допомогою 60 каналів ІКМ (4096 Кбіт/с). При цьому втрати через нестачу каналів мають бути практично рівними нулю. Для виконання цієї умови пропускна здатність одного DLUB не повинна перевищувати 100 Ерл. Якщо виявиться, що середнє навантаження на один модуль більше 100 Ерл, слід зменшувати число абонентських ліній, що включаються в один DLUB. Можуть бути об'єднані до 6 блоків DLUB у віддалений блок управління (RCU).

У таблиці 1 представлені технічні характеристики цифрового абонентського блоку сучаснішої модифікації DLUG.

Таблиця 1.Технічні характеристики цифрового абонентського блоку DLUG

За допомогою окремих ліній можуть підключатися монетні телефони, аналогові установчо-виробничі автоматичні телефонні станції РВХ (Private Automatic Branch Exchange) та цифрові РВХ малої та середньої ємності.

Перерахуємо частину найважливіших функцій модуля абонентських комплектів SLMA для підключення аналогових абонентських ліній:

контроль ліній для виявлення нових дзвінків;

живлення постійною напругою з регульованими значеннями струму;

аналого-цифрові та цифро-аналогові перетворювачі;

симетричне підключення викликних сигналів;

контроль коротких замикань шлейфу та коротких замикань на землю;

прийом імпульсів декадного набору номера та при частотному наборі;

зміна полярності живлення (переполюсування проводів для телефонів);

підключення лінійної сторони та сторони абонентського комплекту до багатопозиційного тестового перемикача, захист від перенапруг;

розв'язка мовних сигналів постійному струму;

перетворення двопровідної лінії зв'язку на чотирипровідну лінію.

Звернення до функціональних блоків, обладнаних власними процесорами, здійснюється через мережу управління DLU. Блоки опитуються циклічно щодо готовності передачі повідомлень, до них здійснюється прямий доступ передачі команд і даних. DLUC виконує також програми випробування та спостереження з метою розпізнавання помилок.

Існують такі системи шин DLU: шини керування; шини 4096 кбіт/с; шини виявлення зіткнень; шини передачі викликових сигналів та тарифних імпульсів. Сигнали, що передаються шинами, синхронізуються тактовими імпульсами. По шинах управління передається керуюча інформація зі швидкістю передачі 187,5 кбіт/с; причому ефективна швидкість передачі становить приблизно 136 кбіт/с.

По шинах 4096 кбіт/с передаються мова/дані в модулі абонентських ліній SLM і назад. Кожна шина має в обох напрямках по 64 канали.

Кожен канал функціонує зі швидкістю передачі 64 кбіт/с (64 х 64 кбіт/с = 4096 кбіт/с). Призначення каналів шин 4096 кбіт/с каналам РDС фіксується і визначається через DIUD (див. рис.3). Підключення DLU до лінійних груп типу В, F або G (відповідно типи LTGB, LTGF або LTGG) здійснюється за мультиплексними лініями 2048 кбіт/с. DLU може підключатися до двох LTGB, двох LTGF (B) або двох LTGG.

Лінійна група Line / Trunk Groupe (LTG)утворює інтерфейс між цифровим середовищем вузла та цифровим комутаційним полем SN (рис.4). Групи LTG виконують функції децентралізованого керування та звільняють координаційний процесор CP від ​​рутинної роботи. З'єднання між LTG та дубльованим комутаційним полем здійснюються по вторинній цифровій лінії зв'язку (SDC). Швидкість передачі SDC у напрямку від групи LTG до поля SN і в зворотному напрямку становить 8192 кбіт/с (скорочено 8 Мбіт/с).

Рис.3. Мультиплексування, демультиплексування та

передача керуючої інформації у DLUC

Рис.4. Різні варіанти доступу до LTG

Кожна з цих мультиплексних систем 8 Мбіт/с має 127 часових інтервалів зі швидкістю 64 кбіт/с у кожному переносу корисної інформації, а один часовий інтервал зі швидкістю 64 кбіт/с використовується передачі повідомлень. Група LTG передає та приймає мовну інформацію через обидві сторони комутаційного поля (SN0 та SN1), виконуючи призначення відповідному абоненту мовної інформації з активного блоку комутаційного поля. Інша сторона поля SN сприймається як неактивна. При виникненні відмови через неї відразу починаються передача та прийом інформації користувача. Напруга електроживлення LTG становить +5В.

У LTG реалізуються такі функції обробки дзвінків:

прийом та інтерпретація сигналів, що надходять за сполучними та
абонентським лініям;

передача сигнальної інформації;

передача акустичних тональних сигналів;

передача та прийом повідомлень в/з координаційний процесор (СР);

передача звітів у групові процесори (GP) та прийом звітів з
групових процесорів інших LTG (див. рис.1);

передача та прийом запитів у/з контролер мережі сигналізації за загальним каналом (CCNC);

керування сигналізацією, що надходить у DLU;

узгодження станів на лініях зі станами стандартного інтерфейсу 8 Мбіт/с із дубльованим комутаційним полем SN;

встановлення з'єднань для передачі інформації користувача.

Для різних типів ліній і способів сигналізації використовуються кілька типів LTG. Вони відрізняються реалізацією апаратних блоків та конкретними прикладними програмами у груповому процесорі (СР). Блоки LTG мають велику кількість модифікацій, що відрізняються використанням та можливостями. Наприклад, блок LTG функції використовується для підключення: до 4 первинних цифрових ліній зв'язку виду PCM30 (ІКМ30/32) зі швидкостями передачі 2048 кбіт/с; до 2 цифрових ліній зв'язку із швидкістю передачі 4096 кбіт/с для локального доступу DLU.

Блок LTG функції використовується для підключення до 4 первинних цифрових ліній зв'язку зі швидкостями 2048 кбіт/с.

Залежно від призначення LTG (В або С) є відмінності у функціональному виконанні LTG, наприклад, програмне забезпечення групового процесора. Виняток становлять сучасні модулі LTGN, які є універсальними, і для того, щоб змінити їхнє функціональне призначення, необхідно «перестворити» їх програмно з іншим завантаженням (див. табл.2 та рис.4).

табл.2. Технічні характеристики лінійної групи N (LTGN)

Як показано на рис.5, крім стандартних інтерфейсів 2 Мбіт/с (РСМЗ0), система EWSD забезпечує зовнішній системний інтерфейс з вищою швидкістю передачі (155 Мбіт/с) з мультиплексорами виду STM-1 мережі синхронної цифрової ієрархії SDH на волоконно-оптичних лініях. зв'язку. Використовується кінцевий мультиплексор типу N (синхронний подвійний кінцевий мультиплексор, SMT1D-N), що встановлюється на стативі LTGM.

Мультиплексор SMT1D-N може бути представлений у вигляді базової конфігурації з 1xSTM1 інтерфейсом (60хРСМЗ0) або у вигляді повної конфігурації з 2xSTM1 інтерфейсами (120хРСМЗ0).

Рис.5. Включення SMT1 D-N до мережі

Комутаційне поле SNсистеми комутації EWSD з'єднує один з одним підсистеми LTG, CP та CCNC. Головне його завдання полягає у встановленні з'єднань між групами LTG. Кожне з'єднання одночасно встановлюється через обидві половини (площини) комутаційного поля SN0 і SN1, тому у разі відмови однієї зі сторін поля завжди є резервне з'єднання. У системах комутації типу EWSD можуть застосовуватися два типи комутаційного поля: SN та SN(B). Комутаційне поле типу SN(B) є новою розробкою і відрізняється меншими розмірами, більш високою доступністю, зниженням споживаної потужності. Передбачені різні варіанти організації SN та SN(B):

комутаційне поле на 504 лінійні групи (SN: 504 LTG);

комутаційне поле на 1260 лінійних груп (SN: 1260 LTG);

комутаційне поле на 252 лінійні групи (SN:252 LTG);

комутаційне поле на 63 лінійні групи (SN: 63 LTG).

Основними функціями комутаційного поля є:

комутація каналів; комутація повідомлень; перемикання на резерв.

Комутаційне поле здійснює комутацію каналів та з'єднань зі швидкістю передачі 64 кбіт/с (див. рис. 6). Для кожного з'єднання необхідні два з'єднувальні шляхи (наприклад, від абонента, що викликає, до викликаного і від абонента, що викликається, до викликаючого). Координаційний процесор здійснює пошук вільних шляхів через комутаційне поле на основі збереженої в даний момент в пам'яті інформації про зайнятість з'єднувальних шляхів. Комутація з'єднувальних шляхів здійснюється керуючими пристроями комутаційної групи.

Кожне комутаційне поле має власний керуючий пристрій, що складається з керуючого пристрою комутаційної групи (SGC) та модуля інтерфейсу між SGC та блоком буфера повідомлень MBU:SGC. При мінімальній ємності ступеня 63 LTG у комутації з'єднувального шляху задіяно одне SGC комутаційної групи, проте при ємностях сходів 504, 252 або 126 LTG використовуються два або три SGC. Це залежить від того, чи з'єднуються абоненти з однією і тією ж групою тимчасової комутації TS чи ні. Команди для встановлення з'єднання задаються кожному задіяному GP комутаційної групи процесором СР.

Крім з'єднань, що задаються абонентами шляхом набору номера, комутаційне поле комутує з'єднання між лінійними групами та координаційним процесором СР. Ці з'єднання використовуються для обміну інформацією, що управляє, і називаються напівпостійними комутованими з'єднаннями. Завдяки цим з'єднанням проводиться обмін повідомленнями між лінійними групами без витрат ресурсів блоку координаційного процесора. Некоммутируемые (nailed-up) з'єднання і з'єднання сигналізації по загальному каналу встановлюються за принципом напівпостійних з'єднань.

Комутаційне поле у ​​системі EWSD характеризується повною доступністю. Це означає, що кожне 8-розрядне кодове слово, що передається по магістралі, що входить до комутаційного поля, може бути передано в будь-якому іншому часовому інтервалі магістралі, що виходить з комутаційного поля. У всіх магістралях зі швидкістю передачі 8192 кбіт/с є по 128 каналів із пропускною спроможністю передачі 64 кбіт/с кожен (128х64 = 8192 кбіт/с). Щаблі комутаційного поля ємністю SN:504 LTG, SN:252 LTG, SN:126 LTG мають таку структуру:

один ступінь тимчасової комутації, що входить (TSI);

три ступені просторової комутації (SSM);

один ступінь тимчасової комутації, що виходить (TSO).

До складу станцій малої та середньої (SN:63LTG) входять:

один вхідний ступінь тимчасової комутації (TSI);

один ступінь просторової комутації (SS);

один вихідний ступінь тимчасової комутації (ТСО).

Рис.6. Приклад встановлення з'єднання у комутаційному полі SN

Координаційний процесор 113 (СР113 або СР113С)є мультипроцесор, ємність якого нарощується ступенями. У мультипроцесорі СР113С два або кілька ідентичних процесорів працюють паралельно з поділом навантаження. Головними функціональними блоками мультипроцесора є: основний процесор (ВАР) для обробки викликів, експлуатації та технічного обслуговування; процесор обробки дзвінків (CAP), призначений для обробки дзвінків; загальний запам'ятовуючий пристрій (CMY); контролер введення/виводу (IOC); процесор введення/виводу (IOР). Кожен процесор ВАР, CAP та IOР містить один модуль виконання програми (РЕХ). Залежно від того, чи мають бути реалізовані як процесори ВАР, процесори CAP або контролери I0С активізуються специфічні апаратні функції.

Перерахуємо основні технічні дані ВАР, CAP та IOC. Тип процесора - MC68040, тактова частота -25МГц, розрядність адреси 32 біта та розрядність даних 32 біта, розрядність слова - 32 біта даних. Дані локальної пам'яті: розширення – максимум 64 Мбайт (на основі DRAM 16M біт); ступінь розширення 16Мбайт. Дані флеш-пам'яті EPROM: розширення 4 Мбайт. Координаційний процесор СР виконує такі функції: обробку викликів (аналіз цифр номера, керування маршрутизацією, вибір зони обслуговування, вибір шляху в комутаційному полі, облік вартості розмов, керування даними про трафік, керування мережею); експлуатацію та технічне обслуговування - здійснення введення в зовнішні запам'ятовуючі пристрої (ЕМ) та виведення від них, зв'язок з терміналом експлуатації та техобслуговування (ОМТ), зв'язок із процесором передачі даних (DCP). 13

На панель SYP (див. рис.1) виводиться зовнішня аварійна сигналізація, наприклад інформація про пожежу. Зовнішня пам'ять ЕМ використовується для зберігання програм і даних, які не повинні постійно зберігатися в СР, всієї системи прикладних програм автоматичного відновленняданих з тарифікації телефонних розмов та зміни трафіку.

Програмне забезпечення (ПЗ) орієнтоване виконання певних завдань, відповідних підсистемам EWSD. Операційна система (ОС) складається з програм наближених до апаратних засобів і є зазвичай однаковими всім систем комутації.

Максимальна продуктивністьСР з обробки викликів становить понад 2700000 викликів на годину найбільшого навантаження. Характеристики CP системи EWSD: ємність пристрою - до 64 Мбайт; ємність адресації – до 4 Гбайт; магнітна стрічка – до 4 пристроїв, по 80 Мбайт кожне; магнітний диск – до 4 пристроїв, по 337 Мбайт кожне.

Завданням буфера повідомлень Message Buffer (МВ) є управління обміном повідомленнями:

між координаційним процесором СР113, та групами LTG;

між СР113 та контролерами комутаційних груп SGCB) комутаційного поля;

між групами LTG;

між групами LTG та контролером мережі сигналізації за загальним каналом CCNC.

Через МВ можуть бути передані такі типи інформації:

повідомлення надсилаються від DLU, LTG і SN до координаційного процесора СР113;

звіти надсилаються від одного LTG до іншого (звіти маршрутизуються через СР113, але не обробляються ним);

інструкції надсилаються від CCNC до LTG і від LTG до CCNC, вони маршрутизуються через СР113, але не обробляються ним;

команди посилаються від СР113 до LTG та SN. МВ перетворює інформацію передачі через вторинний цифровий потік (SDC) і посилає їх у LTG і SGC.

Залежно від рівня ємності, дубльований пристрій МВ може містити до чотирьох груп буферів повідомлень (MBG). Ця можливість реалізована у мережному вузлі з надмірністю, тобто до складу МВ0 входять групи MBG00...MBG03, а до складу МВ1 - групи MBG10...MBG13.

Системи комутації EWSD із сигналізацією за загальним каналом за системою № 7 обладнані керуючим пристроєм мережі сигналізації по загальному каналу ССNС. До пристрою CCNC можна підключити до 254 ланок сигналізації через аналогові чи цифрові лінії зв'язку.

Пристрій CCNC підключається до комутаційного поля ущільненими лініями, що мають швидкість передачі 8 Мбіт/с. Між CCNC та кожною площиною комутаційного поля є 254 канали для кожного напряму передачі (254 пари каналів).

По каналах передаються дані сигналізації через обидві площини SN лінійних груп і від них зі швидкістю 64 кбіт/с. Аналогові сигнальні тракти підключаються до CCNC через модеми. CCNC складається з максимально 32 груп з 8 кінцевими пристроями сигнальних трактів кожна (32 групи SILT); одного дубльованого процесора системи сигналізації загального каналу (CCNP).

Контрольні питання

1.У якому блоці виконується аналого-цифрове перетворення?

2. Скільки аналогових абонентських ліній може бути максимально включено до DLUB? На яку пропускну спроможність розрахований цей блок?

3. На якій швидкості передається інформація між DLU та LTG, між LTG та SN?

4. Перерахуйте основні функції комутаційного поля. На якій швидкості реалізується з'єднання абонентів.

5. Перерахуйте варіанти організації комутаційного поля системи EWSD.

6. Перерахуйте основні ступені комутації з комутаційним полем.

7. Розгляньте проходження розмовного тракту через комутаційне поле системи комутації EWSD.

8. Які функції обробки дзвінка реалізуються в блоках LTG?

9. Які функції реалізує бік МВ?

©2015-2019 сайт
Усі права належати їх авторам. Цей сайт не претендує на авторства, а надає безкоштовне використання.
Дата створення сторінки: 2017-06-11

2.2 Огляд імпортних систем комутації

Для мого дипломного проекту найбільше підходять такі комутаційні системи: DX-200 фірми "Telenokia" (Фінляндія), SI 2000 фірми "Iskratel" (Словенія), AXE-10 фірми "Ericsson" (Швеція), EWSD фірми "Siemens" (Німеччина) , S12 Alkatel фірми "Alkatel" (Німеччина).

Електронна цифрова комутаційна система DX-200. Система DX-200 активно використовується в усьому світі вже протягом багатьох років і за цей час заслужила повагу до своєї надійної та якісної роботи. Система DX-200 характеризується тимчасовим поділом каналів у комутаційному полі та цифровим способом передачі інформації на основі системи передачі ІКМ-30/32. Управління здійснюється за записаною програмою із застосуванням розподілених функціональних керуючих пристроїв, реалізованих на мікропроцесорах. Система побудована за модульним принципом як апаратних засобів, так і програмного забезпечення. Всі функціональні блоки та програмні засоби поділяються на незалежні один від одного модулі. Модулі взаємодіють у вигляді стандартизованих сигналів.

Система DX-200 може використовуватися як опорна станція, транзитна станція, а також абонентські концентратори. Опорна станція забезпечує встановлення кінцевих з'єднань між телефонними апаратами абонентів місцевих мереж, а також вихід на зонові, міжміські та міжнародні мережі. Станції призначені для роботи на районованих мережах з вузлами вхідного та вихідного повідомлення, і навіть на мережах без вузлоутворення. На мережах може використовуватися 5-, 6- та 7-значна нумерація, а також змішана нумерація.

Транзитна станція призначена для комутації каналів, пропуску транзитного навантаження на міську телефонну станцію та забезпечує організацію вузлів вхідного повідомлення, вузлів вихідного повідомлення, вузлів вхідного міжміського повідомлення, вузлів замовно-з'єднувальних ліній, поєднаних вузлів, що об'єднують перелічені вище вузли, вузлів заснований.

Система DX-200 забезпечує взаємодію з станціями, що існують на мережах: декадно-кроковими, координатними, квазіелектронними автоматичними телефонними станціями, а також зі спеціальними інформаційними службами міської телефонної станції.

Для абонентів DX-200 передбачено низку додаткових видів послуг:

1) скорочений набір номера;

3) повторний дзвінок без нового набору номера;

5) передача виклику у разі зайнятості абонента, що викликається, на інший телефонний апарат;

6) передача виклику на автоінформатор або телефоністку;

7) визначення номера абонента, що викликається.

У системі DX-200 погодинний облік вартості розмови здійснюється за вихідного зв'язку з урахуванням категорії абонентів.

До складу системи DX-200 входять два типи автоматичних телефонних станцій: DX-210 та DX-220. Станція DX-210 в основному використовується як автоматична телефонна станція малої ємності. Основні характеристики системи DX-200 наведено у таблиці 2.2.

Електронна цифрова комутаційна система SI 2000. Система SI 2000 призначена для обслуговування телефонних мереж приміської та сільської місцевості. Передова концепція організації мережі SI 2000 є основною стратегією. На противагу іншим рішенням дана концепція забезпечує незрівнянну економічну вигоду та гнучкість. Мережі зв'язку багатьох країн переважно є ще аналоговими, і здійснити негайну цифровізацію всіх шляхів передачі практично неможливо. Поряд зі стандартними можливостями, система SI 2000 має ще деякі специфічні особливості, що слугують для оптимізації рішень, пов'язаних зі створенням цифрової мережі зв'язку.

У всіх телефонних станціях SI 2000 інтегровано аналогові лінійні комплекти. Таке рішення для аналогового обладнання передачі є економічно найбільш вигідним.

Розробка оптимізованої мережі, орієнтованої на приміську та сільську місцевість, потребує створення цифрових островів. Здатність SI 2000 синхронізуватися від цифрової мережі дозволяє виконати цифровізацію підлеглих кінцевих автоматичних телефонних станцій та трактів передачі. Для забезпечення безперешкодного розвитку мережі зв'язку вузлова SI 2000 виконуватиме загалом комутацію та аналого-цифрове перетворення. Якщо буде змонтовано головну цифрову міську автоматичну телефонну станцію, синхронізація SI 2000 буде виконуватися від неї без будь-якого додаткового обладнання.

Абонентом системи SI 2000 надає такі послуги:

2) наявність контрольного лічильника в абонента;

3) спостереження;

5) переадресація виклику;

6) скорочений набір номера (прямий виклик);

7) установка на очікування

та багато інших з усією необхідною підтримкою з обліку їхньої вартості.

Виносні модулі SI 2000 оптимізовані відповідно до передової концепції організації мережі. У разі потреби у великих ємностях використовується автономні автоматичні телефонні станції сімейства SI 2000. Автономна автоматична телефонна станція може бути перетворена на виносний модуль або, навпаки, без будь-яких змін в апаратних засобах.

Передача маршрутами великої протяжності у сільській місцевості є більш дорогою, ніж у міських зонах. Для того, щоб заощадити на устаткуванні передачі, в систему SI 2000 інтегровано, як обов'язковий пристрій відгалуження каналів тракту ІКМ-30. В одному тракті ІКМ потік може бути розділений максимально 15 станцій. Устаткування передачі даних може вводити або виділяти понад два потоки даних зі швидкістю 64 кілобіт на секунду.

Основними перевагами системи SI 2000 є надійність (менше 0,5 відмов на 100 ліній на рік), простота, розподіл і модульність, економічність [7].

Основні характеристики системи SI 2000 наведено у таблиці 2.2.

Електронна автоматична комутаційна система AXE-10. Система комутації AXE-10 може використовуватися як опорна автоматична телефонна станція, як різні вузли зв'язку (включаючи міжнародні), а також як центральні, вузлові та кінцеві автоматичні телефонні станції малої ємності на сільських телефонних мережах .

Залежно від варіанта пропонованого використання розрізняють:

1) місцеву станцію AXE;

2) транзитну станцію;

3) станцію мобільного (рухливого) зв'язку для створення стільникової мережі зв'язку.

Максимальна ємність AXE-10, яка використовується як місцева автоматична телефонна станція, становить 200000 абонентських ліній при середній тривалості розмови 100 секунд і навантаженні на одну абонентську лінію до 0,1 ерланга.

Транзитна станція типу AXE-10 розрахована до 2048 цифрових з'єднувальних ліній, що дозволяє пропускати навантаження транзиту до 200 тисяч абонентських ліній, що включаються до місцевих автоматичних телефонних станцій. Допустиме навантаження на один канал сполучної цифрової лінії встановлено рівною 0,8 Ерланга.

Для аналого-цифрового перетворення використовується імпульсно-кодова модуляція зі швидкістю передачі інформації 2048 кілобіт на секунду.

Обмін керуючими сигналами з координатними автоматичними телефонними станціями здійснюється на базі системи сигналізації R2 за допомогою багаточастотного коду "2 з 6".

При міжміському зв'язку використовується переважно одночастотна система сигналізації, застосовується також система сигналізації загальному каналу сигналізації №7.

За допомогою системи експлуатації та технічного обслуговування забезпечується постійне і всебічне спостереження за порядком та результатами встановлення з'єднань, контроль надходження навантаження.

Основні послуги, що надаються абонентам:

1) скорочений набір номера;

3) наведення довідки під час розмови;

4) переадресація дзвінка до телефону або на автоінформатор;

5) автоматичний конференц-зв'язок;

6) встановлення на очікування у разі зайнятості абонента з повідомленням;

7) виклик абонента на замовлення;

8) супроводжуючий виклик;

9) перемикання на інший апарат при зайнятості або при не відповіді абонента;

10) обмеження вихідного зв'язку;

11) визначення номера абонента за наявності заявки від абонента;

12) автоматичне побудування.

Система комутації може бути використана для планування та розробки мереж зв'язку у сільській місцевості. При цьому повинні враховуватись великі відстані, низька телефонна щільність. В основі системи AXE-10 для сільської місцевості лежить той самий склад обладнання, що й у цифровій мережі міста. Додатково входить у поставку віддалений абонентський мультиплексор, що дозволяє підключити до 128 абонентських ліній. Передбачено використання кабельних цифрових ліній зв'язку або ліній радіозв'язку для з'єднання віддалених абонентських мультиплексорів із опорною автоматичною телефонною станцією. Розроблено варіанти розміщення обладнання у спеціальних контейнерах, що містять необхідні пристрої для включення до мережі електроживлення негайного введення в експлуатацію.

Для абонентів установчого сектору спеціально розроблені такі послуги, як Центрекс та передача даних спеціально виділеними каналами. За допомогою цієї послуги частина абонентів системи комутації об'єднується у групи із закритою нумерацією та загальним викликом з боку телефонної мережі за виділеним номером. Практично можуть створюватися установчі автоматичні телефонні станції на базі того самого обладнання комутації.

Система комутації AXE-10 розрахована на використання як центральна станція стільникової мережі зв'язку типу NMT-450. Розробка спеціальної підсистеми для включення рухомого телефонного зв'язку дозволила організувати пару системи AXE-10 з базовими станціями стільникового зв'язку.

Основні характеристики системи AXE-10 наведено у таблиці 2.2.

Електронна автоматична комутаційна система EWSD. Система EWSD набула чудової репутації у багатьох країнах світу завдяки своїй надійності, економічній ефективності та різноманітності послуг, що надаються.

Цифрова електронна станція EWSD застосовується: з використанням віддаленого цифрового блоку для оптимізації абонентської мережі або для впровадження в зоні нових послуг, як місцева телефонна станція, як транзитна телефонна станція, як міська і транзитна міжміська станція, як комутаційний центр для рухомих об'єктів , як сільська станція, станція малої ємності, як контейнерна станція, як комутаційна система, як центр експлуатації та технічного обслуговування групи станцій, як вузл в системі загальноканальної сигналізації, в цифровій мережі інтегрального обслуговування, для надання спеціальних послуг.

EWSD забезпечує експлуатаційні компанії багатьма переважними можливостями, які, у свою чергу, обумовлюються універсальністю, гнучкістю та експлуатаційними якостями комутаційної системи. До основних характерних можливостей EWSD можна віднести: інтегрований нагляд, що включає нагляд за роботою, індикацію помилок, процедури аналізу помилок та їх діагностику, впровадження в мережі, вибір маршруту, вибір альтернативного маршруту, реєстрація обліку вартості телефонних розмов, вимірювання навантаження, управління базою даних та інших.

У EWSD можуть використовуватися всі стандартні системи сигналізації. Передача сигналізації здійснюється стандартними системами. Станція може працювати з абонентами з декадним набором номера, і з абонентами з тональним набором номера. Для реєстрації обліку вартості використовують усі стандартні методи.

Аналоговому абоненту можуть бути надані такі види послуг:

1) скорочений набір номера;

2) з'єднання без набору номера (прямий зв'язок);

3) з'єднання без витримки часу;

4) передача вхідного дзвінка за відсутності абонента на службу відсутніх абонентів;

5) автоінформатор із заздалегідь записаними фразами;

7) тимчасова заборона вхідного зв'язку;

8) постановка виклику на очікування (у разі зайнятості абонента, що викликається);

9) наведення довідки під час розмови;

10) конференц-зв'язок;

11) роздрукований запис тривалості та вартості розмови;

12) автоматичне побудування;

13) спеціальний абонент;

14) пріоритет викликів

та інші.

Для абонентів цифрової мережі інтегрального обслуговування додатково можуть бути надані такі послуги:

1) підключення до восьми кінцевих пристроїв одночасно;

2) зміна кінцевого пристрою, вибір кінцевого пристрою;

3) мобільність кінцевого пристрою;

4) індикатори послуги;

5) зміна послуги у часі виклику;

6) робота з одночасним користуванням двома послугами;

7) реєстрація обліку вартості розмови щодо окремих послуг;

8) виклики, що оплачуються абонентом та інші.

Основні характеристики системи EWSD наведено у таблиці 2.2.

Електронна автоматична комутаційна система Alkatel S12 При розробці системи велика увага приділялася проблемам економічності у виробництві та експлуатації. Економічність виробництва забезпечується високим ступенем уніфікації обладнання.

Головною функціональною характеристикою станції Alkatel S12 є децентралізована структура, заснована на повністю розподіленому управлінні, як функціями обробки інформації, так і безпосередньо процесами комутації.

У поєднанні з модульністю апаратних та програмних засобів розподілене управління забезпечує:

1) високу надійність роботи устаткування;

2) можливість побудови станції у широкому діапазоні ємностей;

3) гнучкість у плановому нарощуванні ємностей системи за вимогами замовника;

4) стійкість до змін системних вимогу майбутньому, оскільки нові застосування будуть пов'язані лише з доукомплектуванням станції новими апаратними чи програмними модулями без зміни архітектурних принципів та базових апаратно-програмних засобів;

5) спрощення програмного забезпечення.

Модульна архітектура станції забезпечує гнучке впровадження нових технологічних рішень та надання нових послуг в умовах експлуатації без перерв у роботі. Нові технологічні рішення та версії програмного забезпечення впроваджені на мережах різних країн, довівши "Alkatel S12" до досконалого рівня відповідності вимогам до функціональних та техніко-експлуатаційних характеристик, а також забезпечивши її подальший еволюційний перехід до вузькосмугової та широкосмугової цифрової мережі інтегрального обслуговування.

Устаткування станції "Alkatel S12" призначене для застосування на мережах загального та спеціального призначення, охоплюючи спектр застосування від малих винесених абонентських блоків до великих міських та міжміських станцій. Основними варіантами конфігурації обладнання є:

1) міські автоматичні телефонні станції малої ємності (від 256 до 5376 абонентських ліній);

2) міські автоматичні телефонні станції середньої та великої ємності (до 100000 абонентських ліній);

3) транзитні вузли комутації (до 60 000 сполучних ліній);

4) винесені абонентські концентратори (до 976 абонентських ліній).

Станції Alkatel S12 забезпечує надання абонентам наступних видів зв'язку:

1) автоматичний внутрішній зв'язок між усіма абонентами станції;

2) автоматичний вхідний та вихідний місцевий зв'язок до абонентів інших станцій;

3) транзитний зв'язок між вхідними та вихідними лініями;

4) автоматичний зв'язок усередині певної групи абонентів;

5) автоматичний вихідний зв'язок до довідкових служб;

6) напівпостійна комутація.

Абонентам Alkatel S12 надаються такі види додаткових телефонних видів послуг:

1) переадресація вхідного дзвінка до іншого апарату;

2) переадресація виклику у разі зайнятості абонента;

3) переадресація вхідного дзвінка на автоінформатор або оператора;

4) супроводжуючий виклик паролем на апарат, з якого замовлялися послуги;

5) пошукова сигналізація;

6) установка на очікування звільнення абонента, що викликається (очікування зі зворотним викликом);

7) повторний дзвінок без набору номера;

8) з'єднання з абонентом на попереднє замовлення;

9) конференц-зв'язок та інші.

Основні характеристики системи "Alkatel S12" наведені у таблиці 2.2.

Таблиця 2.2 – Основні характеристики імпортних систем комутації

Сполучні;

Абонентські.

Найменування параметрів		SI 2000	AXE-10	EWSD	Akatel S12
Максимальна абонентська ємність, номерів		10400	200000	250000	120000
Максимальна кількість СЛ		3600	60000	60000	85000
Пропускна здатність, (Ерл).		2500	30000	25200	30000
Максимальна кількість викликів у ЧПН		80000	1000000	1000000	1000000
Мінімальна кількість портів на 1-ій платі	60	16	128	256	16
Потужність на один номер, (Вт).	0,6..0,9	0,7..1,0	0,65..0,7	0,6..1,2	0,7..1,1

Як очевидно з вищесказаного, параметри імпортних систем комутації близькі друг до друга, й у разі вирішальне значення має тут вартість. Саме за цим критерієм мною обрана система комутації AXE-10, як найкраща за співвідношенням "якість-ціна".

Мал. 3.3. Співвідношення між часовими інтервалами та кадрами

3.2. Розміщення логічних каналів на фізичних каналах

Відомо, що логічні канали утворюються з допомогою фізичних каналів. Метод розміщення логічних каналів на фізичних називається «відображенням» - mapping.

Незважаючи на те, що більшість логічних каналів займають лише один часовий інтервал, деякі логічні канали можуть займати більш ніж 1 TS. У цьому випадку інформація логічних каналів передається в тому самому часовому інтервалі фізичного каналу в послідовних кадрах TDMA.

Оскільки логічні канали є короткими, кілька логічних каналів можуть займати той самий фізичний канал, що дозволяє ефективніше використовувати часові інтервали.

На рис. 3.4. показаний випадок, коли на одній несучій стільнику каналом DCCH через високе навантаження займається додатковий часовий інтервал.

Мал. 3.4. Розміщення логічних каналів на фізичних каналах

3.2.1. Несуча «0», часовий інтервал «0»

Нульовий часовий інтервал на нульовій несучій частоті соті завжди резервується для сигналізації. Таким чином, коли MS визначила, що частота, що несе, несе BCCH, вона знає, де і як зчитувати інформацію.

При напрямі передачі з BTS до MS (downlink) передається інформація BCH і CCCH. Єдиним каналом, яким інформація передається лише у напрямку від MS до BTS (uplink), є канал RACH. Канал для передачі інформації RACH завжди вільний, тому MS може здійснити доступ до мережі у будь-який час.

3.2.2. Несуча «0», часовий інтервал «1»

Як правило, перший («1») часовий інтервал на нульовій несучій частоті в соті також завжди резервується для сигнальних цілей. Єдиним винятком є ​​стільники, де спостерігаються високий чи низький трафік.

Як видно із рис. 3.4 якщо трафік у соті великий, то з метою встановлення з'єднання може бути зайнятий третій фізичний канал, використовуючи DCCH. Цим каналом може бути будь-який часовий інтервал, крім тимчасових інтервалів «0» і «1» на несучій «0».

Це відбувається і тоді, коли навантаження в соті низька. У цьому випадку є можливість зайняти часовий інтервал «0» на несучій «0» для передачі/прийому всієї сигнальної інформації: BCH, CCCH та DCCH. Таким чином, фізичний канал "1" може бути звільнений під трафік.

Вісім каналів SDCCH і 4 SACCH канали можуть спільно використовувати один і той же фізичний канал. Це означає, що на одному фізичному каналі може бути встановлено одночасно 8 з'єднань.

3.2.3. Несуча «0», часові інтервали з другого по сьомий і всі інші часові інтервали інших несучих тієї ж самої стільники

Всі інші інтервали, окрім сигнальних інтервалів «0» та «1», використовуються в соті під трафік, тобто для передачі мови або даних. І тут використовується логічний канал TCH.

Додатково MS під час розмови передає результати вимірювання рівня сигналу, якості, тимчасової затримки. Для цієї мети використовується канал SACCH, займаючи на час один часовий інтервал TCH.

3.3. Приклад обслуговування вхідного дзвінка до MS

Мал. 3.5 схематично показує обслуговування вхідноговиклику до MS та використання різних каналів управління.

Мал. 3.5. Виклик до MS

MSC/VLR має інформацію про те, в якій LA знаходиться MS. Сигнальне повідомлення пейджингу передається тим BSC, який контролює цю LA.

1. BSC розподіляє викликове повідомлення між усіма базовими станціями в потрібній LA. Базові станції надсилають викликові повідомлення через ефір, використовуючи канал PCH.

2. Коли MS виявляє PCH, що її ідентифікує, вона здійснює запит на виділення каналу управління через канал RACH.

3. BSC використовує AGCH канал для інформування MS про те, які канали SDCCH і SACCH вона може використовувати.

4. SDCCH та SACCH використовуються для встановлення з'єднання. Займається канал ТСН, а канал SDCCH звільняється.

5. MS та BTS перемикаються на частоту каналу TCH і виділений під цей канал часовий інтервал. Якщо абонент відповідає, з'єднання встановлюється. У процесі розмови радіоз'єднання контролюється за допомогою інформації, що передається та одержується MS каналом SACCH.

Розділ 4 - GPRS Служба пакетної передачі даних по радіоканалах загального користування

GPRS використовує загальний фізичний ресурс радіоінтерфейсу спільно з існуючими ресурсами GSM системи з комутацією каналів. Службу GPRS можна розглядати як накладену на мережу GSM. Це дозволяє використовувати те саме фізичне середовище в сотах як передачі мови з комутацією каналів, так передачі даних з комутацією пакетів. Ресурси GPRS можуть виділятися під передачу даних динамічно в періоди, коли відсутня сесія передачі з комутацією каналів.

Для GPRS буде використовувати ті ж фізичні канали, але ефективність їх використання набагато більша порівняно з традиційною GSM з комутацією каналів, оскільки кілька користувачів GPRS можуть використовувати один канал. Це дозволяє підвищити утилізацію каналів. Крім того, GPRS використовує ресурси лише в період передачі та прийому даних.

4.1 Архітектура мережі GPRS

На наведеному нижче малюнку показана структура системи GPRS. Оскільки GPRS є новою службою GSM, для неї використовується існуюча інфраструктура GSM із деякими модифікаціями. Рішення для системи GPRS розроблялося так, щоб можна було швидко впроваджувати GPRS на мережі з невеликими витратами.

Для впровадження GPRS необхідно модернізувати програмне забезпечення елементів існуючих мереж GSM, за винятком BSC, для якого потрібна модернізація апаратних засобів (див. рис. 4.1). У мережі GSM з'являються два нових вузли: Обслуговуючий вузол підтримки GPRS – Serving GPRS Support Node (SGSN) та Шлюзовий вузол підтримки GPRS – Gateway GPRS Support Node (GGSN). Ці два вузли фізично можуть бути реалізовані у вигляді одного апаратного вузла. Можливе гнучке впровадження GPRS, спочатку можливе, наприклад, впровадження централізованого вузла GPRS, який може бути комбінацією вузлів SGSN і GGSN. На наступній стадії вони можуть бути поділені на виділені вузли SGSN та GGSN.

Нижче описується, як впровадження системи GPRS впливає на вузли GSM і які термінали GPRS існують у мережі.

Мал. 4.1 Архітектура мережі GPRS (показані BSS, CSS та PSS)

Інтерфейс між SSGN та BSC є підтримуючим відкритий інтерфейс Gb, визначений у стандарті ETSI. Цей інтерфейс дозволяє оператору працювати з мультивендорною конфігурацією.

4.2 Система базових станцій (BSS)

Система GPRS по радіоінтерфейсу взаємодіє з MS, передаючи та приймаючи радіосигнали через систему BSS. BSS управляє передачею та прийомом радіосигналів для всіх видів повідомлень: мови та даних, що передаються в режимі комутації каналів та комутації пакетів. При впровадженні GPRS для базових станцій BTS потрібне додаткове програмне забезпечення та додаткові апаратні блоки.

BSS використовується для поділу даних, що передаються в режимі комутації каналів і в режимі комутації пакетів, оскільки тільки повідомлення, що передаються в режимі комутації каналів, надсилаються до MSC. Пакети пересилаються на нові вузли комутації пакетів GPRS.

Система комутації каналів (CSS)

CSS є традиційною системою SS мережі GSM, що включає вже розглянуті раніше вузли (див. Главу 1, розділ 1.7: «Опис компонентів мережі GSM»).

При впровадженні GPRS потрібна модернізація програмного забезпечення MSC, яка дозволяє виконувати комбіновані процедури GSM/GPRS, наприклад, комбіновану процедуру підключення MS (Attach): IMSI/GPRS.

Впровадження GPRS не впливає на GMSC, оскільки цей центр бере участь у встановленні з'єднання з абонентами мережі GSM від абонентів мережі фіксованого зв'язку PSTN.

HLR є базою даних , в якій містяться всі абонентські дані, у тому числі дані, що стосуються абонування служби GPRS. Таким чином, HLR зберігаються дані як для служби комутації каналів, так і для служби комутації пакетів. Ця інформація включає, наприклад, дозвіл/заборону використання послуг GPRS абоненту, ім'я вузла доступу (Access Point Name – APN) провайдера служби Інтернет (Internet Service Provider – ISP), а також вказівку на те, чи виділені для MS адреси IP . Ця інформація зберігається у HLR як контекстне абонування (context subscription) протоколу пакетної передачі даних PDP. HLR може зберігатися до 5 контекстів PDP на одного абонента. Доступ до інформації, що зберігається в HLR, здійснюється з SGSN. При роумінгу звернення за інформацією може здійснюватись у HLR, не пов'язаний із власним вузлом SGSN.

Для роботи HLR у мережі GPRS потрібна модернізація його програмного забезпечення.

4.3.1 Центр автентифікації (AUC)

AUC не потребує будь-якої модернізації під час роботи з GPRS. Новою властивістю з точки зору AUC у мережі GPRS є лише новий алгоритм шифрування, визначений для GPRS як А5.

Служба коротких повідомлень – взаємодіючий MSC (SMS-IW-MSC) дозволяє MS з функціями GPRS надсилати та приймати SMS через радіоканали GPRS. SMS-IW-MSC не змінюється під час впровадження GPRS.

4.3.2 Система комутації пакетів (PSS)

PSS є новою системою, розробленою спеціально для GPRS. Ця система ґрунтується на протоколах Інтернет (IP). Вона включає нові вузли пакетної комутації, в загальному контексті відомі як GSN (Вузли підтримки GPRS). В даний час існують два види вузлів GPRS: Вузол підтримки GPRS (SGSN) і Шлюзовий вузол підтримки GPRS (GGSN). Інтерфейси SGSN пов'язують його зі стандартними вузлами мережі GSM, такими, як MSC/BSC, а інтерфейси GGSN пов'язують цей вузол із зовнішніми мережами пакетної передачі даних, такими, як мережа Інтернет або корпоративна мережа Інтернет.

4.3.3 Термінали GGSN

Існують три класи MS, які можуть працювати з GPRS.

Клас А: MS класу А одночасно підтримує GPRS та інші служби GSM. Це означає, що MS одночасно виконує функції підключення (attach), активізації, моніторингу, передачі і т. д. як передачі мови, так пакетної передачі даних. MS класу А одночасно може обслуговувати виклик для мовної служби та приймати пакетні дані.

Клас В: MS класу одночасно спостерігає за каналами GSM і GPRS, але в кожен момент часу може приймати/передавати інформацію або служби з комутацією каналів, або служби з комутацією пакетів.

Клас С: MS класу С підтримує лише неодночасні операції, наприклад, attach. Якщо MS цього класу підтримує як служби GSM, так і служби GPRS, вона може отримувати дзвінки лише від вибраної за промовчанням або призначеної оператором служби. Непризначені або не вибрані служби недоступні.

4.3.4 Інші об'єкти

Білінговий шлюз (Biling Gateway - BGw).

BGw полегшує впровадження GPRS у мережі мобільного зв'язку шляхом реалізації функцій, що спрощують управління нарахуванням оплати для GPRS у білінговій системі. Зокрема, дуже корисною є функція Advanced Processing – удосконалена обробка інформації білінгу.

Критерії нарахування оплати за користування послугами GPRS фундаментально відрізняються від тих критеріїв, які застосовуються для служб з комутацією каналів. Зокрема, вони ґрунтуються на обсязі переданої/отриманої інформації, не на часі заняття каналів. Сесія GPRS може бути активною протягом досить тривалого часу, тоді як реальна передача даних здійснюється в короткі проміжки часу за наявності вільних радіоресурсів. У цьому випадку час заняття радіоресурсів є несуттєвим критерієм для нарахування полати в порівнянні з обхемом даних.

Інформація про нарахування оплати може бути отримана від SGSN та GGSN, що використовують інтерфейси, що відрізняються від інтерфейсів MSC, і для цієї інформації створюються звіти CDR нового типу. Деякі нові типи CDR:

· S-CDR, пов'язані з використанням радіомережі та передані від SGSN.

· G-CDR, пов'язані з використанням зовнішніх мереж передачі даних та передані від GGSN.

· CDR, пов'язані з використанням служби коротких повідомлень, що базується на GPRS.

Під час однієї сесії GPRS може бути згенеровано декілька S-CDR та G-CDR.

BGw дозволяє нараховувати оплату послуг передачі даних з мінімальним впливом на вже існуючі білінгові системи. BGw може або трансформувати дані в той формат, який розпізнається існуючою білінговою системою, або може використовуватися для створення нової програми білінгу, спеціально адаптованого для нарахування оплати за обсяг. Це дозволяє впроваджувати служби передачі даних дуже швидко та здійснювати нарахування оплати за користування послугами негайно у реальному режимі часу.

Вузли підтримки GPRS

Вузлами підтримки GPRS є SGSN і GGSN, кожен із яких виконує специфічні функції у складі мережі GPRS. Нижче описуються ці індивідуальні функції.

Обслуговуючий вузол підтримки GPRS (SGSN)

SGSN розташований у мережі GPRS, як показано на рис. 4.2. Цей вузол взаємодіє з BSC, MSC/VLR, SMS-G та HLR. Цей вузол підключається до базової мережі передачі (backbone network) для організації зв'язку з GGSN та іншими SGSN.

Мал. 4.2 Інтерфейси SGSN

SGSN обслуговує всіх абонентів GPRS, що фізично розташовані в межах географічної зони обслуговування SGSN. SGSN виконує у GPRS функції, аналогічні тим, які виконує MSC у мережі GSM. Тобто цей вузол керує функціями підключення, відключення MS, оновлення інформації про місцезнаходження тощо.

Функції SGSN.

У складі мережі GPRS вузол SGSN виконує такі функції. Управління мобільністю (ММ). Вузол SGSN реалізує функції протоколу ММ у MS та за мережевими інтерфейсами. Процедурами ММ, що підтримуються за цим інтерфейсом, є підключення IMSI як для дзвінків GPRS, так і для дзвінків з комутацією каналів, оновлення зони маршрутизації, оновлення комбінованої зони маршрутизації та зони розташування, передача пейджингових сигналів.

Протокол ММ дозволяє мережі підтримувати абонентів, що переміщаються. ММ дозволяє MS переміщатися з однієї стільники в іншу, переміщатися з однієї зони маршрутизації SGSN в іншу, переміщатися між вузлами SGSN у мережі GPRS.

Поняття "зона розташування" (LA) не використовується в GPRS. Аналогом цього поняття GPRS є зона маршрутизації (Routing Area – RA). RA складається з однієї або декількох сотень. У першій реалізації RA була еквівалентна LA.

ММ дозволяє абонентам передавати та отримувати дані під час переміщення в межах своєї мережі PLMN, а також при переміщенні до іншої мережі PLMN. SGSN підтримує стандартний інтерфейс Gs у напрямку MSC/VLR для MS класів A і B, що дозволяє виконувати такі процедури:

- Комбіноване підключення/відключенняGPRS/ IMSI. Процедура IMSI attach здійснюється через SGSN. Це дозволяє об'єднувати/комбінувати дії та таким чином заощаджувати радіоресурси. Ці дії залежить від класу MS.

- Комбінований пейджинг. Якщо MS зареєстрована одночасно як IMSI/GPRS термінал (робота в режимі I), MSC/VLR виконує пейджинг через SGSN. Мережа також може координувати надання служб з комутацією каналів або комутацією пакетів. Координація пейджингової операції означає, що мережа передає пейджингові повідомлення для служб з комутацією каналів по тих самих каналах, які використовуються для служб з комутацією пакетів, тобто пейджинговий GPRS канал або канал трафіку GPRS.

- Комбіновані оновлення метоположення(зони розташування LA або зони маршрутизації RA) для служб з комутацією каналів GSM та служб з комутацією пакетів GPRS. MS виконує функції оновлення розташування окремо, передаючи інформацію про нову LA в MSC і нову RA в SGSN. За інтерфейсом Gs обидва вузли: MSC і SGSN можуть обмінюватися інформацією про оновлення розташування абонента, дозволяючи цим один одному виконувати оновлення. Це дозволяє економити на функціях сигналізації радіоінтерфейсу.

Управління сеансами (Session Management – ​​SM)

Процедури SM включають активізацію контексту протоколу пакетної передачі даних (PDP), деактивізацію цього контексту і його модифікацію.

Контекст PDP використовується для встановлення та роз'єднання віртуального каналу передачі даних між терміналом, підключеним до MS та GGSN.

SGSN потім зберігає дані, які включають:

Ідентифікатор контексту PDP – індекс, який використовується для вказівки на конкретний контекст PDP.

Тип PDP. Це тип контексту PDP. В даний час підтримується IPv4.

Адреса PDP. Це адреса мобільного терміналу. Це або адреса IPv4, якщо абонент вказує його під час укладання контракту на надання послуг пакетної передачі даних, або це пусте безліч під час використання динамічного режиму призначення адреси.

Ім'я вузла доступу (APN). Це мережний ідентифікатор зовнішньої мережі, наприклад wap. *****

Певна якість обслуговування (QoS). Це профіль QoSЮ, на який може передплатити абонент.

Контекст PDP повинен бути активним у SGSN до того, як будь-який блок пакетної передачі даних (PDU) може бути переданий у MS або отриманий з MS.

Коли SGSN надходить повідомлення про запит на активізацію контексту PDP, він запитує функцію управління дозволом. Ця функція обмежує кількість реєстрацій у межах одного вузла SGSN та контролює якість у межах кожної зони. Потім SGSN перевіряє, чи дозволено абоненту доступ до конкретної мережі ISP або корпоративної мережі передачі даних.

Нарахування оплати

Ця функція забезпечує оператора достатньою інформацією про дії абонента та дозволяє складати рахунки на основі обсягу переданої інформації (обсяг переданих даних, SMS), а також тривалість сеансу передачі даних (час включення/реєстрації, тривалість активного стану контексту PDP).

Можливості служби GPRS щодо нарахування оплати повністю відповідають специфікаціям ETSI для S-CDR (SGSN), G-CDR (GGSN) та SMS CDR.

CDR містить усі обов'язкові поля та наступні опціональні поля:

S-CDR: позначку класу MS, інформацію про зону маршрутизації RA, код зони, ідентифікатор стільники, інформацію про зміну SGSN у процесі сеансу, діагностичну інформацію, номер послідовності у звіті, ідентифікатор вузла.

G-CDR: прапор динамічної адреси, діагностичну інформацію, номер послідовності звіту, ідентифікатор вузла.

У всіх CDR є ідентифікатори, завдяки цьому можна відсортувати всі CDR, які стосуються одного сеансу управління мобільністю ММ і пов'язані з відповідними сеансами PDP, що є важливим для виставлення рахунків. Це поширюєтеся на всі CDR від усіх вузлів GPRS.

CDR у вузлах GPRS спочатку підпадають у буфер тимчасового зберігання, в якому зберігаються близько 15 хвилин, потім записуються на жорсткий диск. Місткість диска для зберігання даних про нарахування оплати приблизно розрахована на зберігання даних про нарахування оплати, еквівалентних 72 годин.

Оператор може конфігурувати такі параметри:

Пункт призначення (наприклад, білінгова система);

Максимальний обсяг пам'яті на диску для зберігання CDR;

Максимальний час зберігання CDR;

Таймер буферизації в оперативної пам'яті(RAM);

Об'єм буферизації в оперативній пам'яті (RAM);

Метод вилучення даних.

Вибір GGSN

SGSN вибирає GGSN (включаючи сервер доступу) на основі протоколу пакетної передачі даних (PDP), імені вузла доступу (APN) та даних про конфігурацію. Він використовує сервер доменного імені (Domain Name Server) у базовій мережі для встановлення ідентичності SGSN, що обслуговує запитуваний APN. Потім SGSN встановлює тунель за допомогою тунельного протоколу GPRS (GTP) для підготовки GGSN до подальшої обробки.

DIV_ADBLOCK192">

Нижче наведено приклад успішної доставки SMS-повідомлень по радіоканалах GPRS:

SMS-C визначає, що необхідно надіслати повідомлення в MS. SMS-C перенаправляє це повідомлення SMS-GMSC. SMS-GMSC перевіряє адресу пункту призначення та запитує інформацію про маршрутизацію з HLR для доставки SMS. HLR передає результуюче повідомлення, яке може включати інформацію про SGSN, в зоні дії якого в даний момент знаходиться MS, інформацію про MSC або інформацію про обох вузлах. Якщо результуюче повідомлення не містить номер SGSN, це означає, що HLR має інформацію про те, що MS знаходиться поза зоною дії SGSN і недоступна через цей SGSN. Якщо результуюче повідомлення містить номер MSC, повідомлення SMSбуде доставлятися традиційним чином через мережу GSM. Якщо результуюче повідомлення містить номер SGSN, SMS-GMSC перенаправить SMS на SGSN. SGSN передасть SMS у MS, і надішле повідомлення про успішну доставку повідомлення до SMS-C.

4.6 Шлюзовий вузол підтримки GPRS (GGSN)

GGSN забезпечує інтерфейс у напрямку зовнішньої IP мережі з пакетною передачею даних. GGSN забезпечує функції доступу для зовнішніх пристроїв, таких як маршрутизатори ISP та сервери RADIUS, що забезпечують безпекові функції. З точки зору зовнішньої мережі IP GGSN діє як маршрутизатор для IP-адрес всіх абонентів, що обслуговуються мережею GPRS. Напрямок пакетів до потрібного SGSN та перетворення протоколів також забезпечується вузлом GGSN.

4.7 Функції GGSN

GGSN виконує такі функції у складі мережі GSPR:

- Підключення до мережіIP. GGSN підтримує з'єднання із зовнішніми мережами IP за допомогою сервера доступу. Сервер доступу використовує сервер RADIUS для призначення динамічних IP-адрес.

- Забезпечення безпеки передачі даних за протоколомIP. Ця функція забезпечує безпечну передачу між SGSN та GGSN (інтерфейс Gi). Ця функція необхідна при підключенні абонентів GPRS через власну корпоративну мережу (VPN). Вона також підвищує безпеку керування трафіком між вузлами GPRS та системами керування. Функції безпеки протоколу IP дозволяють шифрувати всі дані, що передаються. Це є захистом від нелегального доступу та забезпечує гарантії конфіденційності передачі пакетів даних, цілісність даних та автентифікацію джерела даних. Механізми забезпечення безпеки ґрунтуються на фільтрації, аутентифікації та шифруванні на рівні ІР. Для забезпечення більш високого ступеня безпеки при передачі по базовій мережі IP ця функція інтегрується в маршрутизатор як SGSN, так і GGSN (а також в шлюзові пристрої, що діють на межах мереж). Для цього рішення використовується заголовок аутентифікації Opv4 IPSEC, що використовує алгоритм MD5 та інкапсульоване навантаження для забезпечення безпеки (ESP), в якій використовується режим блочного шифрування ланцюжка американського стандарту шифрування даних (DES-CBC). Система також готова до запровадження нових алгоритмів шифрування (наприклад, асиметричного протоколу автентифікації з ключами загального користування тощо).

- Маршрутизація.Маршрутизація є функцією SGSN.

- Управління сеансами. GGSN підтримує процедури керування сеансами (тобто активізацію, деактивізацію та модифікацію контексту PDP). Управління сеансами описано у розділі «Функції SGSN. Управління сеансами».

- Підтримка функції нарахування оплати. GGSN також генерує CDR для кожної MS, що обслуговується. CDR містить реєстраційний файл з позначкою часу для процедур керування сеансами у разі застосування режиму нарахування оплати, що базується на обліку часу та файл з урахуванням обсягу переданої інформації.

4.8 Логічні канали

У системі GSM визначено близько десяти типів логічних каналів. Ці канали використовуються передачі різних типів інформації. Так, наприклад, пейджинговий канал PCH використовується для передачі викликного повідомлення, а широкомовного каналу управління BCCH передається інформація про систему. Для GPRS визначено нову сукупність логічних каналів. Більшість із них мають найменування, аналогічні та відповідні найменуванням каналів у GSM. Наявність у скороченому найменуванні логічного каналу літери «Р», що означає «Packet» і що стоїть перед іншими літерами, свідчить, що це канал GPRS. Так, наприклад, пейджинговий канал GPRS позначається як PPCH – Packet Paging Channel.

Новим логічним каналом системи GPRS є PTCCH (Packet Timing advance Control Channel). Це канал сповіщення про тимчасову затримку TA, він потрібний для регулювання цього параметра. У системі GSM інформація, що стосується цього параметра, передається каналом SACCH.

Для підтримки GPRS можуть бути призначені групи каналів для з'єднань з комутацією пакетів (PS). Канали, призначені для GPRS для обслуговування трафіку, що надходить із домену з комутацією каналів (CSD), позначаються як канали пакетної передачі даних PDCH. Ці PDCH належать домену з комутацією пакетів (PSD). p align="justify"> Для призначення PDCH використовується мультислотова структура кадру і TCH, здатний підтримувати PS.

У соті канали PDCH співіснуватимуть з каналами обслуговування трафіку для CS. Відповідальним за призначення каналів PDCH блок управління пакетною передачею PCU.

У PSD кілька з'єднань PS можуть спільно використовувати один і той же канал PDCH. Одна сполука PS визначається як потік тимчасових блоків (TBF), який передається в обох напрямках: uplink та downlink. MS може розташовувати одночасно двома TBF, один з яких використовується в напрямку uplink, а інший - в напрямку downlink.

При призначенні TBF для MS резервується один або більше PDCH. PDCH розташовуються в сукупності каналів PDCH, званої PSET і тільки один канал PDCH в тому самому PSET може використовуватися для MS. До резервування каналу система має переконатися у тому, що у PSD є чи кілька вільних каналів PDCH.

4.9 Призначення каналів у системі GPRS

Канал PBCCH так само, як і канал BCCH GSM, є широкомовним каналом управління і використовується тільки в інформаційній системі пакетної передачі даних. Якщо оператор не призначає в системі канали PBCCH, інформаційна системапакетної передачі даних використовує для цілей канал BCCH.

Цей канал складається з логічних каналів, що використовуються для загальної сигналізації керування, необхідної для пакетної передачі даних.

Цей канал пейджингового виклику використовується лише у напрямку downlink. Він використовується для передачі виклику до MS до початку передачі пакетів. PPCH може бути використаний у групі пейджингових каналів як режиму комутації пакетів, так режиму комутації каналів. Використання каналу PPCH для режиму з комутацією каналів можливе лише для терміналів GPRS класів А та В у мережі з режимом роботи I.

PRACH – Packet Random Acces Channel, використовується лише у напрямку uplink. PRACH використовується MS для ініціалізації передачі у напрямку uplink для передачі даних або сигналізації.

PAGCH – Packet Access Grant Channel використовується лише у напрямку downlink у фазі встановлення з'єднання передачі інформації про призначення ресурсу. Передається до MS до початку передачі пакетів.

PNCH – Packet Notification Channel використовується лише у напрямку downlink. Цей канал використовується для передачі сповіщення PTM-M (Point-to-Multipoin – Multicast) до групи MS до передачі пакета PTM-M. Для моніторингу каналу PNCH має бути призначений режим DRX. Послуги DRX не є специфікованими для GPRS фази 1.

PACCH - Packet Associated Control Channel переносить інформацію сигналізації, пов'язану з конкретним MS. Інформація сигналізації включає, наприклад, підтвердження та інформацію управління вихідною потужністю терміналу. По каналу PACCH передаються також повідомлення про призначення або перепризначення ресурсу. Цей канал використовує ресурси разом із каналами PDTCH, призначеними конкретної MS. Крім того, цим каналом може бути передано пейджингове повідомлення в бік MS, що знаходиться в стані з'єднання з комутацією каналів, про те, що дана MS залучається в режим передачі пакетів.

PTCCH/U - Packet Timing advance Control Channel використовується лише у напрямку uplink. Цей канал використовується передачі пакета випадкового доступу для оцінки тимчасової затримки однієї MS, що у режимі передачі пакетів.

PTCCH/D - Packet Timing advance Control Channel використовується тільки в напрямку downlink. Цей канал використовується для передачі інформації про оновлення значення тимчасової затримки для декількох MS. Один PTCCH/D використовується разом із кількома PTCCH/U.

Цим каналом передаються пакети даних. Якщо система працює у режимі PTM-M, він тимчасово призначається однієї MS з групи. Якщо система працює у мультислотовом режимі, одна MS може паралельно використовувати кілька каналів PDTCH одного сеансу передачі пакетів. Всі трафікові канали передачі пакетів є двонаправленими, при цьому розрізняють PDTCH/U для спрямування передачі uplink і PDTCH/D для спрямування downlink.

Глава 5 – Система комутації

Вступ

Система комутації рухомого радіозв'язку наведено на рис. 5.1

676 " style="width:506.9pt;border-collapse:collapse;border:none">

5.2. Центр комутації рухомого зв'язку/візитний регістр (MSC/VLR)

5.2.1 Функції MSC

MSC – це основний вузол у системі GSM. Цей вузол керує всіма функціями обслуговування вхідних і вихідних викликів між MS. Основними функціями цього вузла є.

ПО ДИСЦИПЛІНІ “ЦИФРОВІ СИСТЕМИ КОМУТАЦІЇ ТА ЇХ ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ”

Література:

1. "Автоматична комутація" під ред. О.Н.Іванової, 1988р.

2. М.А.Баркун. "Цифрові АТС", 1990

3. Г.В.Мелік-Шахназарова та ін "АТС МТ-20/25", 1988

4. Р.А.Аваков та ін. "Зарубіжні електронні цифрові системи комутації", 1988р.

5. В.Д.Сафронов та ін. “Зарубіжні електронні цифрові системи комутації”, ч.2, 1989

6. А.Г.Попова та ін. "Зарубіжні системи автоматичної комутації", 1991

7. В.Г.Босенко "Цифрова АТСЕ-200", 1989

8. А.Г.Попова "Цифрові системи комутації з розподіленим управлінням" ч.1 і 2, 1992

9.О.Н.Іванова "АТСЕ-200", 1988

10. М.Ф.Лутов та ін. "Квазіелектронні та електронні АТС", 1988

11. Alcatel-Bell "Навчальний посібник з вивчення системи 12", 1994

Розділи курсу:

1. Принципи цифрової комутації.
2. Побудова цифрових комутаційних полів.
3. Побудова інтерфейсів з'єднувальних ліній.
4. Абонентський доступ.
5. Системи сигналізації ЦБК.
6. Принципи побудови УСК.
7. ПО забезпечення УСК.
8. Структурні схеми та технічні характеристики різних ЦСК.

Завдання даного курсу ознайомити студентів факультету МЕС із сучасним станом та перспективами розвитку цифрових систем комутації. Пояснити узагальнену структуру цифрових систем комутації (ЦСК), і навіть перспективи впровадження ЦСК. Дати порівняльні характеристики та параметри систем комутації, що впроваджуються на мережах електрозв'язку. Ознайомити з принципами тимчасової та просторової комутації цифрових каналів та їх технічною реалізацією у цифрових комутаційних полях. Дати поняття інтерфейсів абонентських та з'єднувальних ліній. Пояснити їх функції та особливості побудови в ЦСК. Пояснити особливості побудови пристроїв управління ЦБК, а також пояснити склад та функції програмного забезпечення. Пояснити принципи організації експлуатації та технічного обслуговування сучасних телекомунікаційних систем.

Нині закуповується багато цифрових систем комутації зарубіжного виробництва, необхідно вміти розбиратися. Літературу з курсу не встигають випускати, тому основна орієнтація – на лекційний курс. З деяких питань на кафедрі АЕС розроблено навчальні програми. У підручниках Іванової, Баркуна, Лутова викладено загальні питанняпобудови ЦБК. Решта літератури орієнтована на конкретні системи

ЦСК- гібридні АТС, які можна використовувати у будь-якій якості. Вперше цифрові системи комутації розробили та стали випускати у Франції близько 1975 року. Перша ЦСК – МТ20/25. У Росії її ця система випускалася Уфимским телефонним заводом й у час використовується лише міських телефонних мережах.

Короткий огляд цифрових систем комутації в Росії

Квант- електронна АТС, що випускається Білгородським телефонним заводом та Ризьким заводом ВЕФ. Система Квант-СІС розроблена для організації довідково-інформаційної служби. Система ЄвроКвант розроблена для міських телефонних мереж, гранична ємність – 8000 номерів.

Усі АТС, закуплені за кордоном, обов'язково сертифікуються щодо відповідності російським телефонним мережам. Сертифікацією займається Лоніїс.

DX-200- система розроблена та випускається фінською фірмою NOKIA. У Росію постачається з початку 80-х. Перші АТС системи DX-200 було встановлено Петербурзі. Для Росії була відпрацьована Нова версіяАТС з урахуванням побудови українських мереж. Використовується на ГТС та СТС (як УСП). У Росії таких систем закуплено чимало. У Новосибірську діє АТС11/15 системи DX-200 ємністю 25 тис. номерів

АТСЦ-90- Так називається DX-200, збірка, якою здійснюється в Петербурзі, комплектуючі для неї поставляються з Фінляндії. АТСЦ-90 поставляються в Ленінградську область та в Карелію

S-12- гібридна АТС із розподіленим управлінням. Це система 4-го покоління. Щоб довести систему до серійного випуску, були потрібні витрати близько 1 млрд. доларів. Тому у розробці станції брали участь 5 країн: Бельгія, Німеччина, Іспанія, Італія, Франція. Тому система 12 має різні заводи-виробники. Наприклад, у Росію система 12 поставляється з Бельгії фірмою Alcatel-Bell, а Казахстан - їх Німеччини. У 1991 році у Петербурзі створено спільне підприємство, де випускається кабельна продукція для всіх заводів-виробників системи 12 (у Росії та за кордоном). У Росії створено 3 сервісні центри з технічного обслуговування системи 12: у Москві, Петербурзі, Новосибірську. Крім того, в Москві працює центр з вивчення системи 12. Мінімальна ємність системи 12 складає 128 номерів, максимальна - 100000 номерів у 5-й версії, 200000 номерів у 7-й версії. Система 12 сертифікована ЛОНІІС для використання на ГТС, АМТС, УАК, СТС

EWSD- Випускається фірмою Siemens, Німеччина. Сертифікована для використання на ГТС та АМТС. Міністерством зв'язку рекомендовано у всіх містах транссибірською магістралі (від Владивостока до Челябінська) реконструювати АМТС на базі EWSD з виходом на міжнародну мережу. EWSD має максимальну ємністьдо 250000 номерів та централізоване управління. В Іжевську створено спільне підприємство Іжтел з випуску EWSD на російський ринок. Сервісний центр технічного обслуговування EWSD знаходиться в Новосибірську.

AXE-10- Розроблена фірмою Еріксон (Швеція). Декілька років тому в Югославії спільно з фірмою Нікола-Тесла створено спільне підприємство з випуску АХЕ-10. У Росію поставки йдуть переважно від Нікола-Тесла. Гранична ємність системи складає 200 000 номерів. Система сертифікована для АМТС, УАК, ГТС, СТС

MD-110 -ємність 20-20000 номерів. Фірма Нікола-Тесла. Закуповується для відомчої мережі як УПАТС

5ESS(Фірма AT&T). Виробництво США. Американські фірми почали освоювати російський ринок нещодавно, приблизно з 1994 року. Перша АТС типу 5 ESS поставлено Москві в Тушинському районі. Гранична ємність системи складає 350 000 номерів. Однієї такої станції достатньо для існуючої Новосибірської ГТС. Ця АТС дуже дорога. Сертифіковано для роботи на ГТС, АМТС, УАК. Створено спільне підприємство у Китаї.

TDX- Фірма Самсунг, Південна Корея. Гранична ємність 100 000 номерів. Системи поставляються на Далекий Схід. TDX сертифіковано для ГТС.

SI-2000 – ємність 20 – 10000 номерів. У Єкатеринбурзі створено спільне підприємство з югославською фірмою “Іскра” (Словенія) із випуску цих станцій. Деталі випускаються в Словенії, а збирання здійснюється в Єкатеринбурзі. Використовується для СТС та УТС. Гідність - може працювати за всіма типами сполучних ліній (як і Квант).

UT-100- Закуповується в Італії. Місткість до 100000 номерів. Поширена по всій Росії. Випускає компанія Italtel.

АТС-ЦА (С-32)Дуже хороша вітчизняна АТС розробки ЦНДІС. Передбачає включення лише цифрових абонентських ліній, тобто. до абонента доводиться цифровий потік 32кб/сек. АТС розроблено, досвідчена експлуатація є, але в серію так і не запущена. Нині ця станція вже застаріла елементну базу.

Всі АТС 4-го покоління спрямовані також і на створення стільникових мереж.

Усі названі АТС (крім МТ-20/25) орієнтовані цифрові мережі інтегрального обслуговування (ЦСИО) з вузькосмуговим цифровим потоком.

ISDN - ЦСІО-У вузькосмугові системи зі швидкістю передачі інформації 64-2048 кб/с. Системи з ISDN не мають попиту в населення, т.к. дозволяють комутувати лише телефонні канали. Крім телефонного зв'язку в абонента можуть бути інші види зв'язку: телебачення, рухомий зв'язок, радіозв'язок та ін.

BSDN – ЦСІО-Ш широкосмугові системи. До абонента доходить цифровий потік зі швидкістю передачі 150-600 Мбіт/с. Для таких сигналів всі перелічені системи не придатні, т.к. такі цифрові потоки вимагають оптичної комутації, а це питання майбутнього.

У Новосибірську в Академмістечку будується досвідчена BSDN та будується транспортна мережа на базі ВОЛЗ для використання BSDN. Система комутації широкосмугових сигналів дуже дорога: щоб довести її до серійного випуску потрібно 5 - 6 мільярдів доларів. BSDN – це комутаційні вузли 5-го покоління.

Короткі технічні відомості про ЦСК наведено в таблиці 1.1.

Таблиця 1.1-Технічні характеристики цифрових систем комутації

Узагальнена структурна схема цифрової системи комутації

Малюнок 1.1 - Узагальнена структурна схема ЦСК

К - концентратор

ОП АЛ - обладнання підключення абонентських ліній

ВП СЛ - обладнання підключення з'єднувальних ліній

ААЛ – аналогова абонентська лінія

ЦАЛ – цифрова абонентська лінія

АСЛ - аналогова сполучна лінія

ЦСЛ – цифрова сполучна лінія

ЦКП - цифрове комутаційне поле

ОТС – обладнання тональних сигналів

ОСІ - обладнання сигналізації

УС - керуюча система

УВВ - пристрої введення-виводу

Призначення:

ВП АЛ - служить для узгодження ААЛ та ЦАЛ із цифровим комутаційним полем. Включає абонентські інтерфейси та пристрої перетворення аналогових сигналів в ІКМ-сигнали. Число ВП АЛ залежить від ємності АТС. Мінімальна кількість абонентських ліній в ВП АЛ дорівнює 64.

ВП СЛ служить для узгодження АСЛ та ЦСЛ із цифровим комутаційним полем. Потрібно мати на увазі, що ЦСЛ та ІКМ-тракт - це одне й те саме. ВП СЛ включає інтерфейси з'єднувальних ліній і пристрої перетворення аналогових сигналів в ІКМ-сигнали. Мінімальне число АСЛ в ВП СЛ дорівнює 32 (тобто 1 ІКМ-тракт). Не всі ЦАТС мають пристрої підключення АСЛ. Там таких ліній немає, т.к. дуже складно узгодити ВП АСЛ із обладнанням ЦАТС.

ОСІ - використовується для організації сигналізації в межах АТС та міжстанційного зв'язку. ОСІ забезпечує прийом та передачу всіх лінійних сигналів, сигналів управління та сигналів міжпроцесорного обміну.

ІТС - формують та видають у бік абонента інформаційні сигнали - Відповідь станції, Зайнято, контроль надсилання виклику.

УС - здійснює всі процеси обслуговування викликів та технічної експлуатаціїАТС. Забезпечує контроль працездатності АТС та всі режими технічної експлуатації.

УВВ - це відеотермінали та принтери, призначені для виконання всіх процесів з технічної експлуатації.

ЦКП (ОК) - використовується для комутації всіх тимчасових каналів, що включаються до ЦКП. Усі пристрої АТС включаються до ЦКП через ІКМ-тракти (ІКМ-лінії). Первинна група ІКМ-тракту становить 30/32 часових каналу незалежно від системи передачі. 0-й канал використовується передачі синхросигналів, 16-й канал використовується передачі сигнальної інформації, канали 1-15, 17-31 - розмовні.

До - використовуються підключення віддалених абонентів в ЦСК. Це частина обладнання ЦСК, винесена на місце концентрації абонентів.

Особливості побудови цифрових систем комутації

1. Використання тимчасового поділу каналів та тимчасової комутації каналів при побудові цифрового комутаційного поля. Будь-який сигнал через комутаційне поле цифрової системи комутації передається у цифровій формі.

2. Використання типових каналів, параметри яких нормалізовані:

Канал тональної частоти з смугою частот, що ефективно передається, 0,3-3,4кГц

Первинний цифровий канал зі швидкістю передачі 64 кБ/с

3. Підключення цифрових абонентських ліній без додаткових перетворювачів на АТС. Перетворення здійснюється в абонентській установці, якою можна використовувати будь-який пристрій.

4. Використання трактів прийому та трактів передачі під час встановлення з'єднання. Тракти прийому та тракти передачі розділені, тому будь-яке з'єднання використовує 2 часових канали.

5. Використання обладнання сигналізації для прийому та передачі сигналізації по 16 каналу та розмовних каналів. МККТТ рекомендовано ОСК №7.

6. Використання концентраторів, дозволяють істотно знизити витрати на абонентську мережу, т.к. вартість концентратора + вартість систем передачі набагато менша від вартості абонентської мережі. (Недолік: всі з'єднання одного концентратора здійснюються через ЦКП опорної АТС).

Рисунок 1.2 – Підключення концентраторів до ЦСК

Переваги ЦСК:

1. Різке зменшення вартості лінійних спорудза рахунок зменшення витрат на абонентську мережу під час використання концентраторів.

2. Зменшення витрат на виробництво, монтаж та експлуатацію ЦСКза рахунок використання досконалішої елементної бази, за рахунок простоти монтажу, за рахунок зменшення кількості обслуговуючого персоналу, високої автоматизації робіт з технічного обслуговування ЦСК, за рахунок високої надійності роботи обладнання ЦСК.

Таблиця 1.2

	Виробництво	Монтаж	Експлуатація
АТСКУ
АТСКЕ	30 - 40	40 - 50	10 - 20
АТСЦ	20 - 30	10 - 20	5 - 10

3. Зменшення виробничих площ під обладнання ЦБК. Для розміщення обладнання потрібна виробнича площа в 4 – 6 разів менша, ніж під механічну за рахунок зменшення габаритів.

4. Використання центрів технічної експлуатації ЦТЕ, що дозволяють дистанційно керувати роботами з технічного обслуговування кількох цифрових АТС та спостерігати за роботою кількох АТС з одного центру. При цьому додаткового обладнання не потрібно весь контроль ведеться програмними засобами.

5. Повна автоматизація контролю функціонування обладнання.

6. Зменшення металоємності конструкцій ЦСК.

7. Поліпшення якості передачі та комутації.

8. Збільшення кількості ДВО для користувачів.

Недоліки ЦАТС:

1. Великі витрати на електроенергію: 1,2 - 3 Ватта на 1 висновок (не менше, ніж у аналогових АТС). Це можна пояснити тим, що у механічних АТС управляючі пристрої працюють лише за наявності виклику, а цифрових - безперервно.