Коммутационная система АХЕ-10

Название коммутационной системы АХЕ-10 используется фирмой производителем (швед­ская компания Ericsson LM) с 1972 года для целого поколения АТС, начиная с квазиэлек­тронных. Используя одно название, фирма как бы подчеркивает, что во всех станциях ис­пользуется одинаковая структура системы и одинаковый тип программных средств под­держки. Первая полностью цифровая АТС АХЕ-10 была установлена в 1978 году в Фин­ляндии.

Система АХЕ-10 используется на всех уровнях в иерархии сети: как местная станция, как национальная транзитная или международная станция. Некоторые части системы не изменяются в разных применениях. Для удовлетворения требований специфичного приме­нения основная структура дополняется разными комбинациями подсистем. Станция может предоставлять абонентам самые различные услуги.

Основные технические характеристики коммутационной системы АХЕ-10:

- количество абонентских линий: до 200000;

- количество соединительных линий: до 60000;

- пропускная способность: 30000 Эрл;

- количество попыток вызовов в ЧНН: до 2000000 (в зависимости от применяемого ти­па процессора);

- емкость выносных концентраторов: до 2048 АЛ и до 480 СЛ;

- структура коммутационного поля: T-S-T со вторичным мультиплексированием;

- сигнализация: любая система линейной и абонентской сигнализаций;

- электропитание: от -48 В до -51В постоянного тока,

- управление: иерархическое, с распределением нагрузки и функций.

Структура системы

АХЕ-10 состоит из двух основных частей: коммутационного оборудования для комму­тации телефонных вызовов (APT) и вычислительной машины для управления коммутаци­онным оборудованием (APZ) (рис. 6.14). Следует заметить, что коммутационное оборудо­вание имеет свои программы, хранящиеся в APZ, но принадлежащие APT.

Рис. 6.14. Структура АХЕ-10

Работа, выполняемая станцией, состоит из:

- установленного порядка часто проводимого просмотра (сканирования) оборудования с целью обнаружения изменения состояний аппаратных средств;

- сложного анализа и диагностики, требующих большой емкости вычислительных ра­бот и большого количества данных.

В связи с этим в станции предусмотрено два типа процессоров для управления систе­мой: центральный процессор (СР) и большое число региональных процессоров (RP), кото­рые обслуживаются соответственно центральным и региональным ПО. Такая конфигурация обеспечивает простую модификацию емкости станции увеличением или уменьшением чис­ла региональных процессоров (до предела емкости центрального процессора).

Системы APT и APZ структурно состоят из подсистем. Каждая подсистема делится на несколько частей, называемых функциональными блоками, которые, в свою очередь, могут состоять из функциональных модулей. Региональное программное обеспечение, размешен­ное в функциональных блоках, передает информацию об изменениях в состоянии аппарат­ных средств в центральное ПО. Центральное ПО может взаимодействовать с другими функциональными блоками в центральном процессоре (рис. 6.15). Взаимодействие функ­циональных блоков всегда происходит на уровне СР.

Рис. 6.15.Взаимодействие функциональных блоков

Аппаратные средства

Как показано на рис. 6.15, функциональный блок Z не имеет ни аппаратных средств, ни регионального ПО. Это «виртуальный» блок, реализованный программными средствами. Такое решение часто применяется в АХЕ-10 и даже целые подсистемы могут состоять из функциональных блоков, реализованных только в центральном программном обеспечении.

Состав системы APT

Коммутационная часть АХЕ-10 делится на несколько подсистем, которые могут содер­жать аппаратные и программные средства или только программные средства.

Аппаратные подсистемы(рис. 6.16):

- TSS (trunk and signaling subsystem) - подсистема соединительных линий и сигнализа­ции. TSS управляет сигнализацией и контролем связей к другим станциям;

- GSS (group switching subsystem) - подсистема ступени группового искания. GSS уста­навливает, контролирует и разъединяет соединения через ступень группового иска­ния. Выбор пути через эту ступень определяется программными средствами;

Рис. 6.16. Структура АХЕ-10OMS (operation and maintenance subsystem) - подсистема эксплуатации и обслужи­вания. Подсистема имеет ряд функций, связанных со статистикой и контролем. OMS считается одной из самых больших подсистем в APT;

- SSS (subscriber switching subsystem) - подсистема абонентского искания. Подсистема управляет нагрузкой к и от абонентов, подключенных к станции;

- CCS (common channel signaling subsystem) - подсистема сигнализации по общему ка­налу. CCS содержит функции для сигнализации, маршрутизации, контроля и коррек­тировки сообщений;

- MTS (mobile telephony subsystem) - подсистема подвижной связи. Подсистема управ­ляет нагрузкой подвижных абонентов;

- NMS (network management subsystem) - подсистема управления сетью. Только аппа­ратные средства. Подсистема содержит функцию контроля течения нагрузки через станцию и функцию ввода временных изменений в это течение.

Программные подсистемы(на рисунке не показаны):

- TCS (traffic control subsystem) - подсистема управления нагрузкой. TCS является цен­тральной частью APT и, можно сказать, заменяет телефонистку в системе с обслуживанием вручную. Выполняет следующие функции:

а) установление, контроль состояния соединения и разъединения связи;

б) выбор исходящих направлений - маршрутизация;

в) анализ входящих цифр;

г) хранение абонентских категорий;

- CHS (charging subsystem) - подсистема тарификации. Настоящая подсистема управля­ет функциями тарификации вызова. Имеются две возможности тарификации вызова: считывание импульсов и автоматический учет стоимости разговоров;

- SUS (subscriber services subsystem) - подсистема абонентских услуг. В этой подсисте­ме реализованы все абонентские услуги;

- OPS (operator subsystem) - подсистема функций телефонистки. Подсистема управляет подключением и отключением телефонисток и взаимодействует с сетью терминалов OTS или OTN.

Рассмотрим состав некоторых наиболее важных подсистем APT.

Подсистема TCS.Через нее осуществляется внутреннее взаимодействие центральных частей системы. Эта подсистема занимает центральное место в АХЕ-10. Как следует из ее названия (подсистема управления нагрузкой), задачи TCS охватывают управление фазами установления и разъединения соединения.

TCS состоит только из центрального программного обеспечения и содержит 9 важных функциональных блоков:

- RE - функции регистра. Блок сохраняет поступающие цифры и управляет установле­нием соединения.

- CL - контроль состояния соединения. Блок надзирает соединения в состоянии перего­вора и опознает отбой.

- DA - анализатор цифр. Блок содержит таблицы для анализа цифр. Этот анализ требу­ется для регистра RE.

- RA - анализатор направления. Блок имеет таблицы для выбора исходящих направлений, включая и альтернативные пути. Информация таблиц также требуется для реги­стра RE.

- SC - абонентские категории. В блоке сохранены абонентские категории для всех або­нентов подключенных к станции.

- ТОМ - управление вмешательством телефонистки. Блок перенимает на себя функции RE и CL, когда занятый абонент должен быть под надзором телефонистки.

- TOD - данные о вмешательстве телефонистки. Как и блок ТОМ, блок перенимает функции RE и CL, если занятый абонент должен быть под надзором телефонистки.

- COF - согласование услуг, осуществляемых кратковременными сигналами. Настоя­щий блок перенимает функции блока CL, когда более двух абонентов находятся в од­ной и той же речевой связи. (Применяется в некоторых абонентских услугах).

- SECA - полу постоя иные соединения. Настоящий блок обеспечивает установление полупостоянных соединений через ступень группового искания.

Подсистема соединительных линий и сигнализации TSS(рис. 6.17). Для подключе­ния цифровых соединительных линий (ИКМ трактов) в АХЕ-10 используется оборудование ETC (комплект станционного окончания). При использовании 32-канальной системы, толь­ко 30 каналов можно использовать для речи. Канал 0 всегда используется для синхрониза­ции и информации об аварийном сигнале, канал 16 используется для сигнализации.

Структура подсистемы TSS

Блок ОТ (исходящая соединительная линия) используется для обслуживания исходя­щих аналоговых соединений. Соответственно блок IT (входящая соединительная линия) обслуживает входящие аналоговые линии связи. Аппаратные средства состоят из магази­на, охватывающего 32 комплекта, и аналого-цифрового преобразователя PCD (прибор импульсно-кодовой модуляции). Станции, монтируемые сегодня, почти исключительно оснащены ETC. При подключении аналоговых соединительных линий цифровые сигналы, передаваемые от ETC, преобразуются в аналоговые с помощью дополнительных уст­ройств. Аналоговые приемники (CR) и передатчики кода (CS), а также цифровые приемо­передатчики кода CSR используются для приема и передачи регистровых сигналов МЧК (MFC). Блоки CR/CS/CSR подключаются через ступень группового искания GSS, когда соответствующий блок (IT, ОТ или ETC) должен передавать регистровые сигналы МЧК способом. Блок автоинформатора считается абонентской услугой, которая использует записанные сообщения, информирующие вызывающих абонентов о причинах невозможности установ­ления соединения с набираемыми номерами. На станции АХЕ применяются два разных ти­па автоинформаторов: цифровой DAM или стандартный аналоговый ASD.

Подсистема сигнальных терминалов CCS.Сигнальные терминалы (ST) для сигнали­зации в соответствии с ОКС №7 МККТТ подключаются к ступени группового искания че­рез блок PCD-D. Так как сигнальные терминалы являются цифровыми приборами, аппара­тура PCD-D не включает в себя функцию преобразования, и служит только для согласова­ния со ступенью группового искания. Сигнальная информация от сигнального терминала передается через ступень группового искания до соответствующего канала в ETC. Этот ка­нал затем используется только для сигнализации.Преимущество подключения сигнальных терминалов (ST) через ступень группового ис­кания состоит в том, что это дает возможность иметь приборы в резерве и заменять автома­тически в любой момент неисправный прибор исправным.

Система сигнализации ОКС №6 МККТТ используется для международных связей. Ос­новной принцип работы такой же, как и для сигнализации ОКС №7 МККТТ, но конструк­ция системы приспособлена к аналоговым сигнальным линиям. Поэтому скорость передачи гораздо ниже (2400 бит/с), по сравнению с 56 Кбит/с или 64 Кбит/с, которые применяются в ОКС №7.

Структура блоков CCS

Цифровая ступень абонентского исканияSSS. Как упоминалось выше, подсистема для обслуживания абонентской нагрузки в АХЕ-10 называется ступенью абонентского ис­кания (SSS). Ступень абонентского искания в АХЕ цифровая, т.е. аналоговый сигнал от абонентской линии преобразуется в цифровую форму. Это происходит в линейном ком­плекте (LIC)

Структура подсистемы SSS

Линейный комплект не имеет прибора приема цифр с телефонного аппарата с кодовым способом набора (тонов). Оборудование для такой функции общее для нескольких абонентов и называется прибором приема набора кодовым способом (KRC). Данный прибор цифровой, и на каждую печатную плату можно поместить 8 KRC. Для подключения KRC к вызываю­щим абонентам используется модуль расширения временного коммутатора (EMTS). Все при­боры (LIC, KRC и EMTS) имеют региональное и центральное программное обеспечение.

Для подключения абонентов к ступени группового искания необходимо дополнитель­ное оборудование. Такое оборудование, обслуживающее 32 цифровых канала к ступени группового искания, называется комплектом станционного окончания ЕТВ.

К одному блоку EMTS можно подключить 128 абонентов, 8 KRC и один 32-канальный ЕТВ. Все это оборудование относится к линейному коммутационному модулю LSM. Всего можно подключить до 16 LSM. Таким образом, число абонентов, обслуживаемых одной удаленной SSS ступенью, варьируется от 128 до 2048.

Региональное программное обеспечение для ступени абонентского искания сохраняет­ся, а программы исполняются в процессоре, встроенном в модуль расширения регионально­го процессора (EMRP).

Связь SSS и опорной станции осуществляется по нескольким трактам ИКМ, в которых каналы 0 и 16 используются для сигнализации. Сигнальные данные из центрального про­цессора обрабатываются на сигнальном терминале STC, помещенном на опорной станции. ETC работает в качестве стыка между ИКМ линией и ступенью группового искания. Сиг­нальные данные извлекаются в аппаратуре ЕТВ ступени абонентского искания. Региональ­ный сигнальный терминал (STR) изменяет формат сигнала и передает его соответствующе­му EMRP по шине EMRPB.

Ступень абонентского искания SSS, которая помещена в опорной станции, имеет не­много другое исполнение, что связано с тем, что расстояние до центрального процессора и ступени группового искания значительно меньше:

- комплект печатной платы ЕТВ заменен комплектом печатной платы JTC (комплект соединительного терминала);

- не используется ETC, что означает прямую связь между JTC и ступенью группового искания;

- STC и STR комбинируются в одно целое, образуя магазин, называемый преобразова­тель шины регионального процессора (RPBC). Нет сигнализации на канале 16;

- все 32 канала к ступени группового искания могут использоваться для передачи речи.

Коммутационное поле

Коммутационное поле является составной частью цифровой системы группового иска­ния GSS, в которую кроме него входят блоки: модуль тактов (CLM) и многократный соеди­нительный комплект (MJC).

Коммутационное поле содержит ступени временной коммутации (STM), состоящие из двух ЗУ речи (для входящих и исходящих сигналов) и ЗУ управления, и ступени простран­ственной коммутации SPM.

Емкость каждого коммутатора TSM в АХЕ составляет 512 входов. К одному простран­ственному коммутатору SPM можно подключить не более 32 временных коммутаторов TSM, что составит совокупную емкость из 32x512 = 16384 входов. (Настоящий тип ступени группового искания часто называется 16К). Соединяя между собой несколько SPM можно наращивать емкость коммутационного поля соответственно до 32К, 48К и 64К

Установление связи проходит через TSM, через SPM и далее к тому же самому или к какому-то другому TSM. То есть все соединения устанавливаются через SPM, включая и те, которые возвращаются к тому же самому TSM. Таким образом, коммутатор имеет структу­ру T-S-T (время - пространство - время).

Тактовая частота, необходимая для правильной работы ЗУ речи и управления выраба­тывается в модуле тактов CLM. Для надежности GSS имеет три модуля CLM.

Аппаратура многократного соединительного комплекта MJC предназначена для воз­можности подключения в соединение двух абонентов третьего абонента (телефонистки или организации конференц-связи).

Поскольку ступень группового искания представляет основную часть станции АХЕ, к надежности ее работы предъявляют особые требования, так как при отказе SPM могут прерваться 16000 соединений. Для избежания этого система оборудована двумя полно­стью оснащенными ступенями группового искания: одна носит название плоскость А, а другая плоскость - В. Образец речи передается через обе плоскости, но используется только в плоскости А.

Коммутационное поле АХЕ-10