Расчет и проектирование систем коммутации TDM-сетей. Система Alc. Курсовая работа на тему Расчет и проектирование систем коммутации tdmсетей. Система Alcatel 1000 s12 Ашуров Р. Р санктПетербург 2013 г. Содержание Введение

• Название: Курсовая работа на тему Расчет и проектирование систем коммутации tdmсетей. Система Alcatel 1000 s12 Ашуров Р. Р санктПетербург 2013 г. Содержание Введение
• Дата: 01.12.2020
• Размер: 0.59 Mb.
• Имя файла: Расчет и проектирование систем коммутации TDM-сетей. Система Alc.docx
• Тип: Курсовая; #155559

Санкт-Петербургский Государственный Университет Телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича

Курсовая работа

на тему: Расчет и проектирование систем коммутации TDM-сетей. Система Alcatel 1000 S-12
Выполнил:

Ашуров Р.Р

Санкт-Петербург 2013 г.
Содержание
Введение

1. Анализ системы коммутации Alcatel S12

2. SDL процесс: ISDN-сигнализация DSS-1 уровня 1 на стороне ТЕ

3. Расчет нагрузки модельной АТС

Список литературы

Введение
Назначение и архитектура системы.

Концепцию цифровой АТС с полностью распределенным управлением концерн ITT реализовал в установленной в США в 1978 г. АТС System 1240. В 1985 г. модифицированная система получила название Alcatel 1000 S12. В настоящее время оборудование системы Alcatel 1000 S12 выпускается в Германии, Бельгии, Франции. В 1999 г. данная система, производимая на заводе в С.-Петербурге ЗАО «ALCATEL», получила статус Российского производителя, поэтому разрешена к применению на российских сетях связи наравне с отечественным оборудованием.

Станция всесторонне использует цифровую технологию и возможность обработки сигналов в цифровом виде. Станция Алкатель 1000 S 12 характеризуется двумя важными особенностями: цифровой техникой и распределенным управлением. А-S 12 использует цифровую технологию, так как ее управление и функционирование производится с помощью программ, выполняемых микропроцессорами, распределение информации ( коммутация и передача) в системе также выполняется на базе цифровой техники. Эти свойства позволяют системе коммутировать любые виды сигналов независимо от их источников (речь, данные, тест), при условии, что они имеют цифровой вид. Распределенное управление означает, что функции, выполняемых системой, разделяются на ряд задач, которые объединяются в однородные группы и присваиваются специфическим и специализированным элементам управления.

Основные технические характеристики Аlcatel 1000 S-12:

Оборудование S12 позволяет строить:

местные станции:

• 
  малые от 16 до 5376 номеров,
  
• 
  средние/большие от 4 тыс. до 200 тыс. номеров,
  
• 
  использовать удаленные блоки: абонентский блок емкостью до 488 линий и выносной коммутатор доступа до 1024 линий,
  
• 
  станции удаленного радиодоступа от 250 до 320 абонентов;
  

междугородние станции до 60 тыс. соединительных линий;

международные станции;

транзитные пункты сети ОКС № 7 — STP;

центры коммутации подвижной связи MSC;

пункты коммутации служб интеллектуальные сети SSP.

Напряжение питания:

• 
  48 В и 60 В – номинальное постоянное напряжение
  

Системы сигнализации:

• 
  все стандартные системы, например, системы R2, №5, №7 ITU-Т.
  

Соединительные линии:

• 
  аналоговые СЛ - возможны различные сопротивления шлейфа/шунта.
  
• 
  цифровые СЛ - по мультиплексным линиям 1544 кбит/с или
  

2048. 
      кбит/с
      

Аналоговый абонентский доступ:

• 
  импульсный набор 5-22 имп./с
  
• 
  многочастотный набор в соответствии с рекомендацией Q.23 ITU-T.
  

Доступ ISDN:

• 
  базовый доступ - 160 кбит/с (2B + D + синхр.) В = 64 кбит/с, D=16 кбит/с
  
• 
  первичный доступ - 2048 кбит/с (30В + D + синхр.) или 1544 кбит/с (23В + D +синхр.) B = D = 64 кбит/с.
  

Система S12 состоит из ряда аппаратных модулей, в которые загружены программные модули, обеспечивающие конкретные задачи станции, что позволяет быстро и просто расширять систему за счет добавления необходимого количества аппаратных и программных модулей.



Рис. 1. Структурная схема станции S12 средней/большой емкости

ACE - Дополнительный элемент управления

ASM - Модуль аналоговых абонентских линий

ISM - Модуль абонентов ISDN

DTM - Модуль цифрового тракта

DLM - Модуль звена данных

IPTM -Модуль тракта с интеграцией пакетов

IRIM -Модуль интерфейса RSU

HCCM - Модуль общего канала высокой производительности

P&L - Модуль периферийных устройств

СТМ - Модуль тактов и тонов

OIM - Модуль интерфейса с оператором

TTM - Модуль тестирования соединительных линий

ECM - Модуль эхозаградителей

SCM - Модуль служебных комплектов

DIAM -Модуль динамического интегрированного автоответчика
Условно аппаратные средства системы S12 можно разделить на следующие группы:

• 
  терминальные модули (ТМ) — специализированные блоки, предназначенные для обслуживания источников нагрузки определенного типа (ASM, ISM, ...);
  
• 
  системные модули — специализированные блоки, каждый из которых служит для выполнения функций общих для всей станций (P&L, СТМ);
  
• 
  - функциональные модули — специализированные блоки, каждый из которых выполняет функции, общие для группы однотипных ТМ, например SCM;
  
• 
  - цифровое коммутационное поле ЦКП (DSN) — состоит из массива одинаковых цифровых коммутационных элементов DSE, каждый из которых содержит логику и память, необходимую для управления коммутационным полем.
  

В зависимости от назначения станции к модулям, могут быть добавлены дополнительные модули.

1. Анализ системы коммутации Alcatel S12


Цифровое коммутационное поле DSN.

Основой цифрового коммутационного поля DSN (Digital Switching Network) служит цифровой коммутационный элемент DSE(Digital Switching Element)..

DSE-представляет собой врубную печатную плату, на которой расположены 16 коммутационных портов в виде БИС, связанных между собой общей шиной с временным уплотнением, имеющей 39 параллельных проводников с временным уплотнением (рис. 1.1). Для передачи речи и данных в каждом 16 коммутационном порту доступны 30 временных каналов. Каналы 0 и 16 предназначены только для внутреннего использования. Эта шина содержит поля: данных, входа, обратного канала, управления и синхронизации. Каждый вход использует шину 32 раза за один цикл. Функция коммутации, выполняемая DSE, позволяет организовывать соединение между любым каналом любой входящей ИКМ-линии и любым каналом любой исходящей ИКМ-линии ,т.е. DSE строится на основе пространствовременных коммутаторах .


Рис.1.1 Структурная схема цифрового коммутационного элемента DSE: CLTD — система распределения тактовых и тональных сигналов
DSN имеет четырехступенчатую модульную структуру. Основными функциями DSN является выполнение команд управляющих элементов для установления соединений между абонентскими или соединительными линиями, для передачи речи и данных и для обмена сообщений между управляющими элементами.

Нулевая ступень состоит из пар коммутаторов доступа AS(Access Switch), которые распределяют трафик от оконечных модулей к плоскостям группового коммутатора GS(Group Switch). Такое соединение обеспечивает выбор двух маршрутов в DSN.Максимально ступень доступа содержит 1024 коммутатора, разбитых на 512 пар.

DSN может иметь до трех одинаковых ступеней групповых коммутаторов GS по четыре плоскости в каждой. В каждой плоскости группового блока на один DSE приходится четыре пары AS. При такой конфигурации DSN может обработать трафик более чем 120 тыс. абонентских или 85 тыс. служебных линий. При меньшем количестве линий требуется меньше ступеней искания и меньше плоскостей в DSN. Таким образом пошаговое проключение пути с автоматическим исканием свободных каналов и автоматическими повторными попытками, обеспечивающими виртуальную неблокируемость. Каждый порт реагирует на команды проключения пути, посылаемые через поле.

Дуплексность соединения (установление соединений в прямом и обратном направлении) реализуется по неразделенной структуре.


Надежность обеспечивается за счет структурного резервирования, т.к. возможности ЦКП разделены между 4 независимыми равноправными плоскостями. При выходе из строя одной плоскости все установленные соединения, которые он обеспечивал, теряются, а все оставшиеся слои берут на себя дополнительную нагрузку. Время задержки информации в подсистеме коммутации не превышает допустимую величину.

Подсистема управления.

Терминальный элемент управления:

TCE (Terminal Control Element) и ACE (Auxiliary Control Element)

- терминальные модули (ТМ) — специализированные блоки, предназначенные для обслуживания источников нагрузки определенного типа (ASM, ISM, ...);

В каждом ТМ можно выделить ТК (терминальный комплект — кластерная часть) и терминальный элемент управления (ТСЕ). Структура и состав аппаратных средств ТК определяется выполняемыми функциями, а состав аппаратных средств ТСЕ (микропроцессор, память, терминальный интерфейс) одинаков для всех типов модулей и отличается лишь программными средствами

Если элемент управления СЕ (Control Element) используется как отдельное устройство, то оно называется дополнительным СЕ (АСЕ). Когда СЕ связан с терминальным комплектом, он называется терминальным (ТСЕ).


Рис.5 Общая структура оконечного модуля

Устройства ТСЕ и АСЕ соединяются с DSN по двум стандартным интерфейсам (два ИКМ-тракта со скоростью 4096 Кбит/с).

АСЕ обеспечивает дополнительные ресурсы управления и емкости. В иерархии управления АСЕ находятся выше ТСЕ, которых они поддерживают разными функциями. АСЕ объединяются в группы, что обеспечивает автоматический переход на резерв при отказах. Каждый СЕ размещается на одной сборке печатной платы РВА, содержащей 16 разрядный МП КМ1810ВМ86, память и TI (терминальный интерфейс).

Имеется несколько вариантов плат ТСЕ:

- модуль управляющего устройства типа A (MCUA);

- модуль управляющего устройства типа В (MCUB);

- модуль управляющего устройства типа С (MCUC).

Подсистема доступа.

Модуль аналоговых абонентских линий ASM (Analog Subscriber line Module)

Модуль ASM — обеспечивает подключение аналоговых абонентских линий, включает до 8 плат абонентских комплектов (АК) ALCN(Analog Line Curcuit N) каждая на 16 аналоговых линий, т.е. максимально модуль ASM может обслужить 128 абонентских линий. Данный модуль содержит плату тестирования TAUC, плату сигнализации аварий RLMC, плату вызывного устройства RNGF(Rack Alarm C). Элемент управления — типа MCUA.


Рис.6 Структурная схема модуля ASM
Каждые 12 модулей ASM обслуживаются двумя платами TAUC и RLMC, поэтому содержатся данные платы не во всех модулях. Элементы управления ТСЕ двух модулей ASM соединяются таким образом, чтобы при выходе из строя одного из них, управление осуществлялось другими, т.е. используется соединение cross-over.

В ASM реализованы функции BORSCHT:

В – Battery – обеспечение электропитания терминального оборудования (телефонного аппарата) постоянным током.

О – Over voltage – защита оборудования узла коммутации от сигналов уровня, выше допустимого для элементной базы, на которой построена данная АТС.

R – Ringing – подключение к абонентской линии генератора вызывного сигнала для передачи сигнала «Посылка вызова» (ПВ) частотой 25 Гц и напряжением 95 В.

S – Supervision – контроль состояния шлейфа абонентской линии с целью обнаружения сигналов «Вызов», «Ответ» «Отбой», цифр номера, передаваемых декадными импульсами.

С – Coding – аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование сигнала.

H – Hybrid – переход от двухпроводной схемы дуплексной связи к четырехпроводной, в которой разделены тракты прямого и обратного направлений передачи.

Т – Test – подключение испытательного оборудования для проверки, как минимум, основных параметров абонентской линии, таких как сопротивление каждого провода, емкость, сопротивление изоляции.

Модуль абонентских линий ЦСИО (Цифровая Сеть Интегрального обслуживания) ISM (ISDN Subscriber line Module).

Модуль ISM обслуживает базовые доступы ВА(Basic Access). Каждый ВА имеет два информационных канала 64 кбит/с (В-канал) и один канал 16 кбит/с (D-канал) для сигнализации и передачи данных. Один ISM может обрабатывать 8 ВА, на каждый можно подключить до восьми линий ЦСИО. Каждый модуль включает: до 8 плат абонентских комплектов цифровой сети интегрального обслуживания (ЦСИО) ISTA/B, элемент управления (MCUB), может быть установлена плата TAUC для тестирования линий.

Один модуль ISM может обрабатывать до 64 ВА.

Смешанный абонентский модуль MSM.

Модуль MSM является компромиссным вариантом использования модулей ISM в ASM, поэтому может обслуживать комбинацию аналоговых и цифровых линий из расчета трафика не более 17,6 Эрл. Модуль включает:

- до 8 плат абонентских комплектов, аналоговых (ALCN) или цифровых (ISTA/B) в любом сочетании, так что общее число плат не превышает 8;

- элемент управления (MCUB).

MSM используется для экономии оборудования путем смешанного заполнения статива платами аналоговых и цифровых абонентских линий, если раздельная установка ISMнеоправданна. Он является хорошим переходным вариантом модуля при внедрении услуг ISDN в сети; также может использоваться для избежания недоукомплектованния модулей путем сочетания линий высокого трафика ЦСИО с аналоговыми линиями очень низкого трафика без превышения общей емкости модуля. Смешанный модуль использует соединениеcrossover с другими смешанными модулями.

Модули цифрового тракта DTM(Digital Trunk Module).

Модуль DTM (рис.8) обеспечивают интерфейс между трактом ИКМ со скоростью 2 Мбит/с с внутренним трактом со скоростью обмена 4 Мбит/с, а также между сигнализацией, используемой в канале и в системах станционного управления.


Рис.8 Конфигурация модуля цифрового тракта DTM
Модуль трактов ISDN – ITM.

Модуль ITM обеспечивает подключение цифровых линий первичного доступа 30В+D (скорость 2048 кбит/с PRA-primary rate access), предназначенного для абонентов с высокой нагрузкой, таких, например, как ISDN PABX. Пользовательская информация по В-каналам передается со скоростью 64 кбит/с, сигнальная информация передается по D-каналу также со скоростью 64 кбит/с с использованием той же пары проводов абонентской линии.

Состоит из платы DTRI и платы MCUB, идентичными тем, которые используются в модуле IPTM. От модулей трактов с сигнализацией ОКС№7 модуль ITM отличается структурой программного обеспечения. Содержит ПО необходимое для обработки сигнализации в соответствии с функциями протокола 2 и 3 уровня. В модуле ITM происходит преобразование линейных кодов в двоичный код и обратно, разделение направлений передачи, подавление эхо-сигналов.

Модуль цифровых соединительных линий (DTM).

Модуль DTM рассчитан на включение одной цифровой линии и обеспечивает сопряжение 32-х канального ИКМ-тракта, работающего на скорости 2048кбит/с, с цифровым коммутационным полем DSN со скоростью передачи информации 4096 кбит/с. Как и другие модули, этот модуль запараллелен по управлению еще с одним таким же модулем. Это позволяет при отказе одного ТСЕ устанавливать соединения, обслуживаемые этим модулем, под управлением ТСЕ другого модуля.

DTM может работать в синхронном и асинхронном режимах: под управлением синхросигналов, поступающих от других станций или от станционного модуля синхросигналов и тональных частот.


Рис.9
Модуль DTM обеспечивают интерфейс между трактом ИКМ со скоростью 2 Мбит/с с внутренним трактом со скоростью обмена 4 Мбит/с, между сигнализацией, используемой в канале и в системах станционного управления, а так же для связи с удаленным абонентским блоком RSU (Remote Subscriber Unit).

Подсистема сигнализации – линейная сигнализация 2ВСК (система сигнализации по двум выделенным сигнальным каналам).

Также DTM обрабатывает сигнализацию 2ВСК

Основные функции модуля соединительных линий, следующие:

1. 
   Обработка сигнальной информации, передаваемой по 16-му каналу ИКМ-тракта.
   
2. 
   Преобразование линейного кода HDB3 в двоичный (внутристанционный) код. Это осуществляется в схеме сопряжения, входящей в состав терминального комплекта.
   
3. 
   Восстановление тактовой частоты и прием по тактовой частоте входящего цифрового потока.
   
4. 
   выдача частоты, выделенной из принимаемого сигнала и используемой для сетевой синхронизации.
   
5. 
   контроль замыкания шлейфа.
   
6. 
   Обнаружение ошибок во входящем цифровом потоке с помощью циклического кода CRC.
   
7. 
   Обнаружение циклового расфазирования.
   
8. 
   Синхронизация сети, используя выходной сигнал внешнего синхрогенератора. Избранные DTM подключаются к модулю С&Т, где выработанные импульсы используются для управления синхронизатором АТС.
   
9. 
   Обнаружение аварийных состояний во входящих потоках, таких как: аварийный сигнал сдвига, сигнал удаленного перехода, сигнал потери групп, сигнал показа неисправности, сигнал уровня ошибок или обнаружение нарушения биполярности. Показ нерабочего состояния, такого как: разрыв питания, неисправность процессора или терминала.
   

Подсистема сигнализации.

Модуль служебных комплексов SCM (Service Circuit Module).

• 
  приемник тонального набора
  
• 
  многочастотный приемо-передатчик
  

Модуль SCM обрабатывает сигналы многочастотной (MF) сигнализации и набора номера от абонентских аппаратов с многочастотной тастатурой DTMF (Dual-Tone Multi-Frequency Signaling). Состоит из процессора MCUA и платы цифрового сигнального процессора (DSPA). SCM служит для устройства конференц-связи.


Рис.10 Структурная схема модуля SCM
Модуль тактов и тонов CTM (Clock and Tone Module).

• 
  генератор тональных сигналов
  
• 
  подсистема синхронизации
  

Этот модуль обеспечивает необходимые тактовые и тональные сигналы для всей станции. Модуль тактовых и тональных сигналов (СТМ) используется для предоставления со стороны станции сигнала основной тактовой частоты, при необходимости синхронизируемого от выбранного внешнего эталонного таймера. СТМ также обеспечивает для станции Система S12 шину тональных сигналов. Это - 16-битный ИКМ-сигнал 4096 кГц 32 канала, распределяемый по всем модулям станции. Он предоставляет всем элементам оконечного управления сигналы времени дня, абонентские тональные сигналы и извещения.

В каждой станции оборудовано два СТМ, выполняющих идентичные функции и работающие в режиме горячего резерва. Если один из них отказывает, станция продолжает получать такты и тоны от другого модуля. Каждый СТМ содержит терминал тактов и тонов, а также ТСЕ.

Основные функции модуля СТМ:

1. Контроль опорной частоты — интерфейс опорных тактовых сигналов (до 4), выделенных DTM из принимаемых сигналов 2048 КГц, или получаемых от интерфейса синхронизации 2048КГц согласно МСЭ-Т G.703.10. автоматическая телефонная станция аlcatel

2. Цифровой генератор сигналов тональных частот — частоты тонов, последовательности тонов и управляющие данные, могут быть легко меняться по требованиям администрации.

3. Устройство цифрового автоинформатора — по выбору можно установить одну или две платы цифровых автоинформаторов для генерации 192 с записанных сообщений на плату.

Модуль тракта с интеграцией пакетов IPTM (Integrated Packet Trunk Module).

- обработка сигнализации ОКС7

IPTM есть один из высших оконечных магистральных модулей. Он поддерживает внешний интерфейс 2 Мбит/с и контроллеры высокого уровня звена данных (HDLC). Модуль состоит из ТЭЗ DTRI (цифровая магистраль типа I) и ТЭЗ управляющего элемента MCUB.

Модуль IPTM обрабатывает функции протоколов уровней 1 и 2, а также часть функций уровня 3. На уровне внутреннего контроллера (ОВС) IPTM способен коммутировать пакеты внутреннего пакетного протокола IPP(Inner Packets Protocol) через DSN.

Аппаратное обеспечение IPTM используется для ОКС7 и других различных систем магистральной сигнализации, для услуг HDLC. Они поддерживаются различными вариантами модулей IPTM, загружаемых в элементе управления и ОВС различным зависящим от применения программным обеспечением.

Модуль периферии и загрузки P&L (Peripheral and Loading).

Этот модуль обеспечивает несколько функций, прямо относящихся к оборудованию:

- поддержка интерфейсов «человек-машина» RS232, т.е. интерфейсов к ПК операторов системы и принтеров. Может быть обеспечено до 10 интерфейсов RS232;

- обработка ввода/вывода до семи устройств массовой памяти, таких как магнитный твердый диск. Модуль может быть оборудован магнитными лентами с автоматическим переключением на другую ленту пары по заполнении первой;

- контроль загрузки программного обеспечения с массовой памяти в распределенные процессоры станции;

- обработка аварий (сигналов предупреждения о событиях и неисправностях) стативов и главной панели аварий.

S12 всегда содержит два модуля P&L, они работают в режиме горячего резерва.

Процесс установления внутристанционного соединения.

В процессе внутристанционного соединения участвует следующее оборудование: ASM, SCM, СТМ, АСЕ и цифровое коммутационное поле DSN (рис. 6.23).

Каждый ТСЕ модуля доступа (ASM, ISM, DTM и т.д.) содержит программное обеспечение для обслуживания вызова. Совокупность программных блоков может быть разделена на три группы:

- блоки управления вызовом;

- блоки протокола;

- блоки подключения.

Модули ПО связаны между собой определенными и стандартизированными сообщениями. Существует два типа сообщений, передаваемых в процессе обслуживания вызова:

- направленное сообщение — однозначно определено для какого-либо процесса в системе;

- основное сообщение, для передачи которого сначала должен быть выбран маршрут его передачи.

В процессе обслуживания внутристанционного вызова ТСЕ модулей ASM и SCM выполняют следующие функции.

ТСЕ ASM:

- хранит статус абонентских комплектов ALCN (свободно/занято);

- сканирует оборудование и непосредственно управляет аппаратными средствами абонентских и вызывных печатных плат;

- определяет тип передаваемых сигналов: линейные или регистровые сигналы. ТСЕ SCM:

- сканирует аппаратуру модуля (один из 32 DTMF-приемников) с целью обнаружения начала и конца передачи очередной цифры номера;

- получает информацию о требуемом числе цифр номера.

Дополнительный элемент управления АСЕ выполняет чисто программные функции:

- управление вызовом;

- анализ префикса (код направления соединения);

- поиск СЛ;

- идентификация абонента и т.д.

Если инициатором вызова является аналоговый абонент, имеющий многочастотный телефонный аппарат DTMF, то этапы обработки вызова следующие (рис. 6.24).

1. Занятие. Когда абонент А снимает микрофонную трубку, сопротивление шлейфа уменьшается, а ток через него увеличивается, что обнаруживается платой ALCN (AK терминального комплекта модуля ASM). Цифровая логическая схема ALCN передает эту информацию общей логической схеме LOGIC, выполняющей роль связующего звена с процессором ТСЕ модуля ASM. Логическая схема LOGIC посылает сигнал «Трубка снята» в ТСЕ, где он будет принят и распознан операционной системой (OS), которая периодически сканирует пакетную память терминального интерфейса (TI) — PRAM. После этого схеме LOGIC посылается команда, запрашивающая информацию о произошедшем событии.

Принятые из схемы LOGIC данные содержат информацию о том, что абонент снял трубку и идентификатор абонента (физический терминальный номер PTN). С этого момента активизируется ПО, обслуживающее данный вызов. Из ТСЕ в логическую схему ALCN (передается по 16 КИ) передается команда на выдачу питающего напряжения на абонентскую линию. Кроме того, занимается кластерный путь: логической схеме ALCNA посылается сообщение, какая свободная пара приемного и передающего КИ закрепляется за вызывающим абонентом А.

Если вызывающий абонент (абонент А) является обычным абонентом (не имеет ДВО), то для обслуживания его вызова ТСЕ ASM нет необходимости использовать дополнительные данные АСЕ.

ТСЕ модуля ASM, куда включен абонент А (ТСЕ_А), определяет:

- из какого модуля будет подан сигнал «Ответ станции» (ОС) (из ASM или SCM);

- тип ТА;

- категорию абонента А (обычный абонент, таксофон, линия передачи данных, контрольный вызов и т.п.);

- информацию для тарификации: определять стоимость разговора или нет;

- требуемое число префиксных цифр;

- разрешение ДВО;

- необходимость обращения за данными на уровне АСЕ и т.д.

Одновременно в АСЕ_А посылается направленное сообщение о поступлении вызова от абонента А, а также число требуемых префиксных цифр. АСЕ_А проверяет правильность полученной информации и посылает подтверждение ТСЕ_А. Так как абонент А имеет ТА сDTMF, то необходимо найти модуль SCM (если абонент имеет ТА с импульсным набором номера, то номер абонента Б принимает модуль ASM). Для этого ТСЕ_A в своей памяти находит адрес свободного SCM, определяет необходимое число управляющих слов для соединения с данным модулем через DSN.

2. Выдача сигнала «ОС». Занятый SCM выбирает свободный приемник, отмечает его занятым и посылает ответ в ТСЕ_А ASM (рис. 6.25). Устанавливается аппаратное соединение между абонентом А и приемником модуля SCM. Аппаратное соединение ALCNA с приемником модуля SCM инициируется ТСЕ SCM.

Из занятого приемника SCM абоненту посылается сигнал «Ответ станции», используется подключение сигнала «ОС» к SCM от СТМ через шину тонов.

Если свободных DTMF нет, то ТСЕ SCM передает сообщение об отсутствии свободных приемников ТСЕ_A. В этом случае ТСЕ_A ASM через 30 мс повторяет посылку сообщения ТСЕ SCM для поиска свободного DTMF-приемника.

Цифры абонентского номера в виде двухчастотных комбинаций поступают через ASM в SCM — это дуплексный путь. Получив первую цифру номера, SCM прекращает подачу сигнала «Ответ станции». ТСЕ SCM принимает и накапливает информацию в памяти до тех пор, пока ТСЕ ASM не сообщит число требуемых префиксных цифр. После приема последней цифры они пакетом посылаются в ТСЕ ASM, где анализируются первые три цифры номера (при семизначной нумерации).

Анализ префикса включает:

- определение типа вызова (например, тип — обычный вызов);

- индикатор плана нумерации;

- характер адреса;

- код источника.

3. Освобождение SCM и проключение соединения. По номеру абонента Б ТСЕ_A ASM определяет точку его физического включения, она выражается его номером оборудования — EN. В это же время в ТСЕ SCM из ТСЕ_А ASM выдается сообщение, что он больше не нужен (NEXT — сообщение по установленному пути). ТСЕ SCM освобождает задействованный приемник и отмечает его свободным. Освобождение приемника и идентификация абонента Б производится одновременно.

Зная адрес абонента Б, ТСЕ_А посылает через DSN необходимое число управляющих слов для установления соединения с ТСЕ_Б (ASM_Б).

ТСЕ ASM абонента Б:

- осуществляет индикацию занятия устройства;

- посылает команды в логическую схему ALCN на включение питания абонентской линии вызываемого абонента;

- занимает кластерный путь: логической схеме ALCNB передается сообщение о паре приемного и передающего КИ, закрепленных за абонентом Б.

Из ТСЕ_Б ASM по установленному пути посылается основное сообщение (BASIC VIA к ТСЕ_А ASM). После приема этого сообщения ТСЕ_А обеспечивает дуплексное проключение разговорного пути через DSN (рис. 6.26).

4. Выдача сигналов «Посылка вызова» абоненту А и «Контроль посылки вызова» абоненту Б. Выдача сигналов «Посылка вызова» и «Контроль посылки вызова» происходит из ASM_Б по команде ТСЕ_Б. В этот момент процесс установления соединения находится в стабильной фазе (ожидание ответа абонента Б).

5. Ответ абонента Б. При снятии абонентом Б микротелефонной трубки в его АК (ALCN_Б) изменяется состояние точки сканирования. Информация об этом поступает в ТСЕ_Б ASM_Б. Выдается команда на отключение сигналов «Посылка вызова» и «Контроль посылки вызова».


Рис. 6.26. Проключение соединения
6. Разговорное состояние. ТСЕ_Б ASM_Б выдает сообщение об ответе абонента Б в ТСЕ_А ASM_A. Устанавливается дуплексное соединение кластерного пути через DSN.

7. Занятость абонента. Если абонент Б занят, то в ASM_A направляется ответное сообщение из ТСЕ_Б О занятости абонента Б. Оно анализируется элементом управления ТСЕ_A модуля ASM. Результат анализа содержит указание на выдачу абоненту А сигнала «Занято» (СЗ), который подключается к ТСЕ ASM из модуля СТМ по шине тонов, минуя DSN.

8. Отбой и разъединение. Если отбой инициируется вызывающим абонентом А, то происходит автономное разъединение. В ALCN ASM_A изменяется состояние точки сканирования. Информация об этом поступает в ТСЕ_А, в котором формируется сигнал «Разъединение». Он передается в ТСЕ_Б модуля ASM_Б. После получения из ТСЕ_Б сигнала «Подтверждение», установленный через DSN путь размыкается. Абоненту Б из ASM_Б выдается СЗ.

При отбое со стороны вызываемого абонента ТСЕ_Б ASM_Б информирует об этом ТСЕ_А ASM_A. TCE_A формирует сигнал «Разъединение». Разговорный тракт через DSN размыкается. Абоненту А выдается сигнал СЗ из ASM_A до тех пор, пока абонент А не положит трубку. После этого изменяется состояние точки сканирования в АК абонента А и соединение с модулем СТМ освобождается.
2. SDL процесс: ISDN-сигнализация DSS-1 уровня 1 на стороне ТЕ
Уровень 1 (физический уровень) интерфейса базового доступа определяется в рекомендации 1.430. Как уже упоминалось в параграфе 2.2 (рис. 2.4), в базовом доступе скорость передачи на уровне 1 равна 192 Кбит/с и обеспечивает формирование двух В-каналов со скоростью передачи данных 64 Кбит/с и одного D-канала со скоростью передачи данных 16 Кбит/с. Оставшийся ресурс скорости — 48 Кбит/с — используется для цикловой синхронизации, байтовой синхронизации, активизации и деактивизации связи между терминалами и сетевым окончанием NT. Длина цикла составляет 48 битов, а продолжительность цикла — 250 мкс.

На рис. 3.6 представлена упрощенная SDL-диаграмма уровня 1 протокола DSS-1 на стороне ТЕ.


На рис. 3.6 представлена упрощенная SDL-диаграмма уровня 1 протокола DSS-1 на стороне ТЕ.
В состоянии S1.1 терминал не получает питания. Если он подсоединен к шине S, то на ней присутствует сигнал, передаваемый от NT. Кроме того, если ТЕ получает питание от внешнего источника, то в состоянии S1.1 терминал обнаруживает включение питания. Для тех ТЕ, которые имеют собственный источник питания, считается, что уровень 1 находится в состоянии S1.1, когда местное питание пропадает.

При включении питания ТЕ переходит в исходное состояние S 1.2, когда он готов принимать сигналы. Если питание выключается, ТЕ возвращается в состояние S1.1. Если во время включения питания NT активен и ТЕ обнаруживает сигнал INFO 2 или INFO 4, то процесс переходит в состояние S1.6 или в состояние S1.7, соответственно. Если NT неактивен, что связано с присутствием INFO 0, то процесс переходит в состояние S1.3.

Состояние S1.3 — это состояние, в котором ТЕ получает питание, а в направлениях передачи и приема посылаются сигналы INFO 0. В этом состоянии интерфейс может быть активизирован либо локально — в результате приема примитива PH-AR от уровня звена, либо дистанционно – при обнаружении сигнала INFO 2

В первом случае физический уровень запускает таймер ТЗ, посылает сигнал INF01 и переходит в состояние S1.4 ожидания ответа от NT. Значение таймера ТЗ — до 30 с, и если данный период истекает до того, как уровень 1 достигнет состояния активизации, то это деактивизирует интерфейс. При поступлении сигналов INFO 2 или INFO 4 от NT процесс прекращает передачу INFO 1 и посылается INFO 3. Если принятый сигнал — это INFO 2, уровень 1 переходит в состояние S1.6, а если принят сигнал INFO 4, то осуществляется переход в состояние S1.7.

В состоянии S1.6 терминальное оборудование ТЕ посылает INFO 3 для указания NT, что оно стало синхронизироваться со своим сигналом INFO 2 и полностью готово для перехода в активное состояние. Прием INFO 4 от NT приводит физический уровень в состояние активизации S 1.7 с посылкой PH-AI уровню звена данных, а примитивов MPH-AI и МРН-Е 1 — логическому объекту системы эксплуатационного управления.


Рис. 3.6. SDL-диаграмма уровня 1 протокола DSS-1 на стороне ТЕ (2 из 3)


Рис. 3.6. SDL-диаграмма уровня 1 протокола DSS-1 на стороне ТЕ (3 из 3)
В состоянии S 1.7 терминальное оборудование ТЕ продолжает посылать INFO 3 в направлении NT, получая от NT, в свою очерредь, сигнал INFO 4. Если таймер ТЗ еще не сработал, то он сбрасывается при переходе в S1.7.Теперь возможна передача данных по D-каналу через интерфейс S. Деактивизация ТЕ производится со стороны NT, когда оно прекращает передачу INFO 4, после чего ТЕ принимает INFO 0, а затем переходит в неактивное состояние и посылает примитивы PH-DI и MPH-DI.

MSC-сценарии протоколов сигнализации.

Входящий местный вызов к занятому абоненту.

Сценарий на рис.3.9 рассматривает случай занятости вызываемого абонента Б.В этом случаи после трансляции номера абонента Б входящая АТС передает линейный сигнал «занятость» (00), в ответ на который получает сигнал разъединение(11),направляет сигнал «Контроль исходного состояния » и переходить в исходное состояние. Этот сценарий доказывает ситуацию отбоя вызывающего абонента А, до ответа вызываемого абонента Б,то есть в процессе набора номера.В этом случаи последовательность импульса и пауз нарушается посылкой сигнала «разъединение» (11) в сторону входящей АТС и после получения сигнала «Контроль исходного состояния» система также переходить в исходное состояние.

3. Расчет нагрузки модельной АТС

N1= 1600– число ААЛ с передачей номера импульсами пост. тока

N2=2800 – число ААЛ с передачей номера по DTMF

N3=600 – число цифровых АЛ ISDN

Среднюю длительность занятия одним исходящим вызовом абонентской линии типа i можно рассчитать по формуле:
t_i = α k_р ( t_р + t_в + t_{у i} ) ,
где:

t_i - средняя длительность занятости абонентской линии категории i ;

α - коэффициент, учитывающий нагрузку от вызовов, не закончившихся разговором, при выполнении курсового проекта его можно принять равным 1,1;

k_р - доля вызовов, закончившихся в ЧНН разговором, при выполнении курсового проекта его можно принять равным 0,65;

t_р - средняя длительность разговора для абонентской линии телефонного аппарата, при выполнении курсового проекта её можно принять равной 180 с;

t_в - средняя длительность посылки вызова в случае ответа вызываемого абонента, при выполнении курсового проекта её можно принять равной 7 с;

t_{у i} - средняя длительность установления соединения для телефонного аппарата типа i .

• 
  t1=1.1*0.65*(180+7+12)=142.3, с
  
• 
  t2=1.1*0.65*(180+7+4.2)=136.7, с
  
• 
  t3=1.1*0.65*(180+7+0)=133.7, с
  

Интенсивность возникающей нагрузки, в Эрл, для каждого из типов линий определяется формулой:

,
где:

ti – средняя длительность занятия одним исходящим вызовом абонентской линии типа i, в секунду

Ni – число абонентских линий каждого из типов

Ci – среднее число вызовов в ЧНН для линий из каждого типа

При выполнении курсового проекта число вызовов по одной АЛ в ЧНН можно принять равной 3.

• 
  Y1=1600*3*142.3=683040, Эрл
  
• 
  Y2=2800*3*136.7=1148280, Эрл
  
• 
  Y3=600*3*133.7=240660, Эрл
  

Величину t_{у i} для разных категорий можно определить по следующей формуле:
t_{у i} = t_{со i} + t_{нн i} + t_{к i} ,
где:

t_{со i} - средняя длительность слушания абонентам сигнала ответа станции;

t_{нн i} - средняя длительность приема номера вызываемого абонента по абонентской линии категории i ;

t_{к i} - средняя длительность времени выполнения коммутационных процессов для вызова, поступающего по абонентской линии категории i .

Для аналоговых абонентских линий с передачей номера импульсами постоянным током t_нн = n x t_ц ; при выполнении курсового проекта t_ц (время, необходимое для передачи одной цифры номера) можно принять равным 1.5 с. , n = 6, а t_{со i} = 3 с ;

Для аналоговых абонентских линий с передачей номера методом DTMF

t_нн = n x t_ц ; при выполнении курсового проекта t_ц можно принять равным 0,2 с. , а t_{со i} = 3 с ;

Для цифровых абонентских линий ISDN при выполнении курсового проекта t_нн и t_{со i} можно принять равными 0. Кроме того при курсовом проектировании для всех категорий абонентских линий t_к можно принять равным 0.

• 
  ty1=3+6*1.5+0=12, с
  
• 
  ty2=3+0.2*5+0=4.2, с
  
• 
  ty3=0+0+0=0, с
  

Удельная интенсивность нагрузки по одной АЛ (каналу В ISDN) может быть определена по формуле:

• 
  a1=3*142.3/3600=0.118, Эрл
  
• 
  a2=3*136.7/3600=0.113, Эрл
  
• 
  a3=3*133.7/3600=0.111, Эрл
  

Интенсивность общей исходящей нагрузки от АЛ категории i можно определить как:
Y _i = а_{i *} N _i

• 
  Y1=0.118*1600=188.8, Эрл
  
• 
  Y2=0.113*2800=316,4, Эрл
  
• 
  Y3=0.111*600=66,6, Эрл
  

Общая нагрузка, поступающая по всем АЛ на проектируемую РАТС от всех АЛ рассчитывается:

Y_{исх АЛ} =∑ Y _i=188+316+66=570, Эрл
Нагрузки, поступающие на коммутационную подсистему для распределения между разными коммутационными центрами можно приближенно определить по следующим формулам:

• 
  для аналоговых АЛ с импульсным способом передачи информации
  

t_р + t_в

Y ^I₁ = Y ₁=188*(180+7)/(180+7+12)=176, Эрл

t_р + t_в + t_{у 1}

• 
  для аналоговых АЛ с DTMF:
  

t_р + t_в

Y ^I₂ = Y ₂=316*(180+7)/(180+7+4)=309, Эрл

t_р + t_в + t_{у 2}

• 
  для АЛ ISDN:
  

Y ^I₃ = Y ₃=66, Эрл
Общая нагрузка проектируемой станции, которая должна быть распределена по разным направлениям, равна:
Y_{исх пр} = Y ^I₁ + Y ^I₂ + Y ^I₃ =176+309+66=551, Эрл
Для расчета нагрузки во внутристанционном и исходящих направлениях необходимо определить значение коэффициента k_и:

551/(3000+551)=0.155
Этот коэффициент позволяет по табл. 3.1, рекомендованной ВНТП, определить долю интенсивности внутристанционной нагрузки Кв,

Кв=0.333

Интенсивность внутристанционной нагрузки на проектируемой станции рассчитывается по формуле:
Y_{вн пр} = Y_{исх пр} * k_в=551*0.333=183.4, Эрл
Остальная нагрузка является исходящей к другим станциям ГТС и равна:
Y_{пр ГТС} = Y_{исх пр} * (1 - k_в)=551*0.667=367.5, Эрл
Часть этой нагрузки направляется к станции, которая непосредственно связана с проектируемой (по принципу «каждая с каждой»). Эта нагрузка равна:
367.5*360/3000=44,1, Эрл
Остальня исходящая нагрузка отправляется на коммутационный узел связи с другими станциями ГТС:
Y_пр-ку = Y_{пр гтс} - Y_пр-неп =367.5-44.1=324,4, Эрл

Входящие нагрузки на проектируемую станцию от станции, с которой она соединена непосредственно и от коммутационного узла для связи с другими станциями при курсовом проектировании могут быть соответственно определены как:
Y_неп-пр = Y_пр-неп * L =44.1*0.95=41,8, Эрл

Y_ку-пр = Y_пр-ку * L =324,4*0.95=308,18, Эрл
Нагрузка на приемники многочастотного набора (DTMF) при курсовом проектировании может быть определена как:
(3*0.2*6*2800)/3600=2.8, Эрл
Число вызовов, поступающих от проектируемой станции к непосредственно связанной с ней станцией при курсовом проектировании можно рассчитать как:



C_исх=С*∑N_i*Y_пр-неп/Y_прГТС=3*(1600+2800+600)*41.1/367.5=1677.5, Эрл
При курсовом проектировании число вызовов, поступающих к проектируемой станции от непосредственно связанной с ней станцией можно определить по формуле:
С_вх = С_исх * L=1677.5*0.95=1593.6, Эрл
Интенсивность нагрузки, поступающей на многочастотные кодовые приемопередатчики можно определить по формуле:
 ((1677.5+1593.6)*1.5)/3600=1.36, Эрл
При курсовом проектировании величину t _мч можно принять равной 1,5 с.
Список литературы

1. 
   Гольдштейн Б.С. Системы коммутации. 2-е изд.
   
2. 
   Гольдштейн Б.С «Сигнализация в сетях связи, том 1».
   

3. Цифровые системы коммутации для GTS.