Реконструкция СТС Барун-Хемчикского района Республики Тыва на базе цифровой АТСЭ "Квант-Е"

дипломная работа

2.4 Техническая характеристика АТСЭ «Квант-Е»

“КВАНТ-Е” - это современная отечественная ЦСК с гибкой модульной структурой оборудования и программного обеспечения. Надежность ЦСК обеспечивается распределенным управлением и резервированием основных функциональных устройств и разработана по техническим требованиям Министерства связи России, а также отвечает основным положениям взаимоувязанной сети связи России.

Цифровая система коммутации «Квант-Е» имеет модульное построение, территориально распределённую коммутацию, децентрализованное программное управление и возможности централизации технического обслуживания. Модульная архитектура ЦСК «Квант-Е» и наличие двухступенчатой иерархии выносов (опорная станция -ВКМ-ВАМ или АТС-100, АТС-200) позволяет распределять оборудование системы по всей территории города или сельского административного района, образуя наложенную цифровую сеть или цифровой «остров» практически любой требуемой конфигурации и ёмкости с организацией ЦТЭ всего оборудования ЦСК «Квант-Е». Все АТС предоставляют полный набор современных услуг и функций как абонентам, так и владельцем сетей. Оборудование «Квант-Е» предусматривает включение выносных абонентских блоков, которые обеспечивают подключение удалённых абонентов к опорной АТС. Этот блок обеспечивает для удалённых абонентов все те же услуги и функции, которые доступны абонентам, непосредственно подключённым к опорной АТС. Абонентам системы «Квант-Е» предоставляется широкий набор дополнительных видов обслуживания:

сокращённый набор номера;

переадресация вызова;

автоматическая побудка;

определение номера вызывающего абонента;

наведение справки во время разговора;

уведомление о поступлении нового вызова;

полный запрет входящей связи;

избирательный запрет входящей связи;

регистрация вызовов и т.д.

Существует возможность организации минисотовой связи и радиоудлинителей.

Абонентам предоставляются виды обслуживания в соответствии с техническими условиями.

Устройство коммутационного оборудования выполнены в виде съёмных приборов - типовых элементов замены (ТЭЗ). Каждый тип ТЭЗ имеет ЗИП. ТЭЗ-ы комплектуются в кассеты.

Коммутационное оборудование размещается на стативах. Стативы односторонние.

Межкассетные и межстативные соединения выполнены с помощью кабелей. Маркировка кабелей производится по схеме и таблицам межкассетных и межстативным соединений. Соединения от коммутационного оборудования до вводно-коммутируемого устройства (ВКУ) выполняются кабелями марок КВМЭ («Клён»), ТСВ или ТВП. Вводно-коммутационного устройство представляет собой мини-кросс с защитой станционного оборудования по току и напряжению.

Электропитание осуществляется от сети переменного тока 220 В. с использованием устройства бесперебойного питания (UPS). Время

непрерывной работы при пропадании напряжения первичной сети 220 В. в зависимости от ёмкости аккумуляторных батарей UPS и от нагрузки, подключённой к нему. Для увеличения времени работы UPS рекомендуется подключать только системные блоки станции, а монитор и принтер непосредственно к сети 220 В.

Характеристика надёжности ЦСК «Квант-Е»

Надёжность ЦСК «Квант-Е» обеспечивается:

конструктивной и схемной надёжностью отдельных элементов и системы в целом;

программным обеспечением диагностирования, выявляющим и локализирующим возникающие повреждения в 95%-ах всех случаях с точностью до одного ТЭЗа;

дублированием и резервированием основных, критически важных узлов системы с автоматическим восстановлением работоспособной их конфигурации при отказах. Полностью дублированы коммутационное поле, устройства управления, синхронизации и сигнализации (кроме ЦП-16, резервированных по принципу п+1). Не дублируются лишь индивидуальное

для отдельных направлений связи оборудование; - БАЛ, ЦСЛЕ, КСЛ, - а также оборудования технической эксплуатации, отказ которого непосредственно не влияет на обслуживание вызовов. Для подключаемой в конкретный БАЛ группы абонентов или для

отдельного пучка СЛ. надёжность связи определяется надёжностью соответствующих БАЛ, ЦСЛЕ, КСЛ, для которых гарантируется наработка на отказ не менее 15000 часов. Полный отказ оборудования КМ, т.е. невозможность обслуживания вызовов по вине системы, возможен, если в течение допустимого времени устранения повреждения (0.5 часа) выйдут из строя обе машины УУ, или обе плоскости дублированного УКС, или же произойдут два события одновременно. Наработка на отказ любого из перечисленных устройств превышает 3000 часов. В этих условиях отказ КМ -- практически невозможное событие, теоретически возникающие в среднем реже, чем раз в тысячу лет. Если же, с учётом времени до прибытия персонала, допустимая продолжительность устранения повреждения увеличить до 10 часов, то при этом наработка КМ на отказ превысит 50 лет. Поскольку каждый КМ автономен, то вероятность отказа многомодульной станции или ВКМ ещё ниже. Таким образом, полный отказ станции или ВКМ реально возможен лишь вследствие внешних воздействий: пропадания электропитания, существенного нарушения условий эксплуатации или стихийных бедствий.

Для отдельных вызовов не исключены отказы или неправильное обслуживание из-за неисправности оборудования или сбоев программного обеспечения. В среднем при этом обеспечиваются следующие характеристики надёжности:

- вероятность отказа в установлении или разъединения соединения менее 2*10-5;

- вероятность случайного нарушения установленного соединения не выше 10-5;

- вероятность ошибочного выбора маршрута соединения до 2-10-5 . Для повышения надёжности УУ реализовано в виде 2-х машинного

комплекса, состоящего из основной (активной) и резервной (пассивной) машин. Основная машина используется только для управления работой АТС. Резервная машина постоянно следит за работоспособностью основной машины. При выходе из строя основной машины передача требуемой информации в резервную машину прекращается, вследствие чего последняя переходит в активный режим и берёт на себя управления АТС. При использовании центра технического обслуживания (ЦТО) процессами контроля за работоспособностью и переключения с основной машины на

резервную управляет машина ЦТО. Машина ЦТО позволяет непосредственно контролировать и управлять до 8 УУ.

АТСЭ «Квант-Е» должна эксплуатироваться в помещениях со следующими климатическими условиями:

- постоянный режим, температура от +18 С до +27 С, относительная влажность от 30% до 70%, атмосферное давление 720±75 мм. рт. ст.

Рекомендуется постоянный режим выдерживать в 85%, а предельно допустимый режим допускается в 15% рабочего времени.

Основные характеристики по нагрузке и мощности:

удельная на одну абонентскую линию - до 0.2 Эрл.;

удельная на одну соединительную линию - до 0.8 Эрл.;

среднее потребление энергии на одну абонентскую линию -1 Вт,

среднее потребление энергии на одну аналоговую соединительную линию - 2 Вт;

среднее потребление энергии на одну цифровую соединительную линию - 0.5 Вт;

предельная ёмкость ЦКС не менее 100000 номеров.

Структурная схема станции «Квант-Е».

Коммутационное оборудование АТСЭ «Квант-Е» выполнено в конструктивной базе БНК - 4М (Евроконструктив). Оборудование состоит из следующих блоков - БАЛК (БАЛД1), и УКС32. Коммутационное поле электронное цифровое. Аналого-цифровое преобразование осуществляется в блоке абонентских линий БАЛК (БАЛД1) по системе ИКМ с компандированием по закону «А». Речевой канал подвергается следующим преобразованиям:

аналоговая форма (абонентская или соединительная линия, блоки БАЛК (БАЛД 1);

цифровая форма (блоки БАЛК (БАЛД1), УКС32);

- универсальный цифровой абонентский комплект АЦК2М;

цифровая форма (блоки УКС32, БАЛК (БАЛД 1));

аналоговая форма (блок БАЛК (БАЛД 1), абонентская линия). Управление АТСЭ распределённое. БАЛК (БАЛД1) типа БАЛ 128М

содержит 128 абонентских комплектов, коммутатор, управляющие устройство, обеспечивает коммутацию 128АК на 30 промлиниях (ГТ ИКМ-30).

АЦК2М представляет собой ТЭЗ, состоящий из общей части и сменных модулей для подключения различных типов цифровых абонентских линий (ЦАЛ) и могут устанавливаться следующие сменные модули:

- модуль М4SО1- обеспечивает подключение четырех ЦАЛ с возможностью подключения на каждую линию до 8 терминалов (за каждым терминалом может быть закреплен индивидуальный абонентский номер) в соответствии с требованием I.430 и ETS 300 012. Максимальная длина линии при диаметре жилы 0,5мм до 500м.

- модуль М4Uk1 - обеспечивает подключение четырех ЦАЛ (двухпроводных). Максимальная длина линии при диаметра жилы 0,5мм до 5км.

- модуль М1S21 - обеспечивает подключение одной ЦАЛ S2m (четырехпроводной).

ТЭЗ АЦК2М устанавливается в кассету БАЛК или БАЛД на место ТЭЗ АК и занимает место двух ТЭЗ АК. Таким образом, в кассету БАЛК можно установить до 8-ми ТЭЗ АЦК2М в модификации базового доступа (BRA), что позволяет подключить до 64 ЦАЛ 2В+D (So или Uko). Поскольку терминальные устройства ISDN как правило, имеют интерфейс So, то при пользовании двухпроводного интерфейса Uko на стороне абонента необходимо установить сетевое окончание NT1.

Напряжение электропитания линии интерфейса So - 48В. Для обеспечения электропитания линии используется источник вторичного напряжения ПН2/48. Напряжение электропитания линии интерфейса Uko либо - 60В или 96В.

Блок управления коммутационной системой УКС32 предназначен для использования в электронных АТС "КВАНТ-Е" в качестве цифрового полнодоступного коммутатора емкостью 32x32 групповых тракта. Конструктивно в блоке размещены два комплекта оборудования цифрового коммутатора, работающие в режиме горячего резервирования, то есть, при возникновении какой-либо неисправности в работающем коммутаторе, происходит автоматическое переключение на резервный, без потери соединений.

Структурная схема одного модуля коммутации показана на рисунке 2.1

Рис.2.1 Структурная схема модуля коммутации.

Управление модулем осуществляет процессор, расположенный на ТЭЗе УУС2. В качестве такого процессора используется компьютер типа IBM PC/486 или более мощный. ТЭЗ ГВВ содержит в себе генератор-распределитель сетки частот, необходимых для синхронной работы всех узлов модуля коммутации и периферийных блоков, а также генератор тональных сигналов. ТЭЗ ГВВ предназначен также для синхронизации ИКМ трактов, выделения сигнальной информации из входящих потоков и передачи управляющей информации в исходящие потоки. Он содержит запоминающее устройства ЗУ,

(ЗУУС), через которое происходит обмен сигнализацией между процессором и периферийными блоками.

Блок УКС32 имеет емкость 1024x1024 канала или 32x32 цифровых ИКМ тракта. Из них один тракт ТГ-О (нулевой) по входу и по выходу отводится на передачу управляющей информации в блоки абонентских линий из ГВВ и сбора сигнальной информации с периферийных блоков в ГВВ. Еще один тракт ТГ-1 (первый) по входу отводится для подачи в коммутационную систему тональных сигналов с ГВВ. По выходу этот тракт, как правило, используется для подключения цифровых приемников ЦП16У. Таким образом, к блоку УКС32 можно подключить максимально 30 периферийных блоков (блоков абонентских линий, блоков соединительных линий, блоков цифровых соединительных линий).

Обмен управляющей и сигнальной информацией с периферийными блоками осуществляется через 16-й канальный интервал групповых ИКМ трактов.

ТЭЗ РАУ содержит речевое ЗУ (РЗУ) и адресное ЗУ (АЗУ). Он является непосредственно коммутатором каналов. Через регистры ГВВ и РАУ адресное ЗУ и ЗУУС являются программно доступными для процессора, что дает возможность записи и контрольного считывания информации. Каждый из двух ТЭЗов ТП содержит шестнадцать приемопередатчиков, согласованных с ИКМ линиями, и параллельно-последовательные преобразователи ИКМ потоков. Приемопередатчики одного модуля (ствола) включаются параллельно приемопередатчикам другого модуля для обеспечения возможности управления периферийными блоками от любого ствола.

В системе «Квант-Е» допустимы любые варианты объединения УКС32 или их групп на значительные расстояния с образованием радиальной, древовидной, кольцевой или смешанной структуры сети до концентрации всех УКС32 в одном месте с целью создания одной станции соответствующей ёмкости. Взаимодействие любого УКС32 с другими удалёнными или локальными УКС32 и их синхронную работу обеспечивают блоки СКСМ (блоки согласования коммутационных систем). Один СКСМ рассчитан на подключение до 8 ЛТ 2048 Кбит/с к другим УКС32.

Удалённый блок БАЛМ вынесенный за пределы размещения АТС сопрягается с АТС через оборудование линейного тракта (ОЛТ).

Основным средством общения с электронной станцией АТСЭ «Квант-Е» является, компьютер технической эксплуатации МТЭ, монитор, клавиатура и принтер. Все запросы, приказы и т.д. передаются через клавиатуру и называются директивами. Все ответы и сообщения от ЭУМ появляются на экране монитора, а так же распечатываются на принтере.

Общие сведения о программном обеспечении станции.

Программное обеспечение АТСЭ «Квант-Е» предназначено для задания работы УУ в режиме управления АТС при установлении внутристанционной, исходящей, входящей или транзитной связи. В процессе установления и разъединения соединений УУ выполняет следующие функции:

осуществляет приём сигналов и цифровой информации, поступающих по абонентским линиям, путём периодического опроса контрольных точек соответствующих комплектов;

анализирует принятые сигналы и цифровую информацию и определяет дальнейшую последовательность действий по установлению соединения;

осуществляет поиск свободных соединительных путей в коммутационной системе для установления соединения между требуемыми комплектами;

формирует и выдаёт периферийные команды на установление и разъединение соединений в коммутационном системе;

проверяет правильность исполнения выданных периферийных команд.

Программное обеспечение АТСЭ выполняет так же ряд функций, связанных с процессами технического обслуживания и эксплуатацией АТС: контроль за состоянием оборудования, учёт нагрузки и стоимости разговоров, определение места повреждений в оборудовании.

Настройка программы на условия конкретного применения производится посредством подготовки станционных данных (СД). СД образуют изменяемую, проектируемую часть программного обеспечения АТСЭ.

Программное обеспечение (ПО) АТСЭ «Квант-Е» имеет гибкую модульную структуру, облегчающую введение новых функций и модернизацию ПО. Каждый программный модуль (ПМ) имеет чётко определённые функции и собственный программный интерфейс, задающий логику выполнения этих функций в конкретных условиях использования ПМ и определяющий процедуру взаимодействия с другими ПМ. Те программные модули, которые выполняют для остальных ПМ функции более высокого уровня, образуют так называемую виртуальную машину (ВМ). Иерархия ПО имеет несколько слоев ВМ, причём ВМ каждого из них выполняют функции высшего уровня для ВМ нижнего слоя.

Общая архитектура ПО представлена на рисунке 2.3. Операционная система обслуживает процессы и делает возможным одновременное выполнение значительного их количества. Эта ОС образует ядро ПО и «скрывает» все конкретные особенности процессора от ВМ следующих слоев. Она управляет процессором и его памятью, средствами ввода-вывода данных во внешние устройства и информационные каналы, включая канал связи человек-машина а также техническим обслуживанием процессора. Для всех ВМ высших слоев ОС обеспечивает планирование параллельного выполнения и синхронизацию процессов, распределение между ними ресурсов системы, их взаимодействие, доступ к системным данным, внешним устройствам и каналам ввода-вывода. Второй архитектурный слой образует ВМ прикладного ПО, обеспечивающие выполнение административных задач и управления периферией. Первая из этих групп задач обеспечивается следующими ВМ: тарификации (ВМТ), учёта нагрузки (ВМУН), контроля и диагностики (ВМКД), обработки статистической информации (ВМСИ), управление базой данных (ВМБД) и администрирования (ВМА). Вторую группу составляют ВМ, управляющие: комплектами и линиями (ВМКЛ), коммутацией (ВМК) и маршрутизацией (ВММ).

Третий слой занимает главная часть прикладного ПО-ВМ управления соединениями (ВМУС), которая упорядочивает процедуру обработки вызовов на независимом от оборудования уровне. Программы ВМУС организовывает обработку вызовов, т.е. собирает и анализирует .сигнальную информацию и активизирует ВКМЛ, ВМК и ВММ для выполнения соответствующих функций маршрутизации, коммутации и приведения линий и комплектов в нужные состояния. Кроме того, ВМУС активирует ВМТ для тарификации вызовов, а также представляет данные о нагрузке для ВМУН.

Программы ВМК по запросам ВМУС управляют установлением и разъединением соединений в БПВК коммутационного модуля и подключённым к нему БАЛ и ВАМ.

Программы ВМКЛ контролируют и управляют состоянием устройств, комплектов, АЛ и СЛ, создавая большинство конечных процессов обслуживания вызова.

Программы ВММ отыскивают маршрут установления соединения и конкретный путь в нём.

Программы ВМБД управляют общей базой данных системы и представляют доступ к ней прикладным программам разных ВМ. С помощью процессов создаваемых ВМА, ВМБД позволяет персоналу проверять и изменять системные данные, хранящиеся в общей базе данных (т.е. в КТЭ) и параллельно в УУ коммутационных модулей.

Программы ВМА во взаимодействии с ВМТ, ВМУН, ВМКД и ВМСИ дают персоналу средства управления системой, её технического обслуживания, измерения параметров нагрузки и начисления абонентской платы.

В зависимости от степени участия в обеспечении процесса функционирования АТС её ПО разделяется на внутреннее и внешнее.

Внутреннее ПО содержит совокупность программ, постоянных или полупостоянных данных, управляющих работой УУ непосредственно в процессе функционирования АТС и являющихся её неотъемлемой составной внутренней частью. Внутреннее ПО различных образцов АТС может, отличатся по составу программ, составу программ, составу и содержанию постоянных и полу постоянных данных.

Внешнее ПО представляет собой совокупность вспомогательных программ, постоянных и полупостоянных данных, которые могут не использоваться на этапе нормальной эксплуатации АТС и, таким образом, не являются ее внутренней составляющей частью, но применение которых на этапах составления, отладки, испытания и производства программ и данных внутреннего ПО позволяет повысить его эффективность и качество, а так же существенно сократить время и трудоёмкость выполнения этих этапов. Состав и функции внешнего ПО не зависит от конкретного образца АТС устанавливаемого на сети связи.

По функциональному назначению программ и данных внутреннее ПО АТС подразделяется на следующие группы (системы) программ и данных:

операционную систему (ОС);

систему коммутационных программ (СКП);

систему команд технического обслуживания (СПТО);

систему административных программ (САДМП);

систему таблиц констант (СТК);

систему станционных данных (ССД);

ОС предназначена для координации совместной работы всех систем внутри него ПО АТС и распределения ресурсов машинного времени между ними, управления обменом информации между машинной периферией и ОЗУ ЭУМ, включая организацию связи «человек - машина», а так же для организации комплексирования ЭУМ в ЦУУ, включая контроль правильности функционирования и диагностику неисправностей в УУ.

СКП предназначено для управления установлением и разъединением различных видов соединений, предусмотренных на конкретной АТС.

СПТО используется для автоматизации процессов обнаружения и локализации места неисправности в оборудовании АТС, а так же восстановления режима нормальной эксплуатации после устранения обнаруженной неисправности.

САДМП обеспечивает автоматизацию процесса эксплуатации АТС, осуществляет сбор статистической информации о нагрузке, качестве обслуживания вызовов и режима работы оборудования. САДМП содержит так же программы, используемые обслуживающим персоналом станции для изменения станционных данных при проведении работ по подключению новых абонентов, добавлению новых приборов, блоков, устройств.

СТК представляет собой комплекс постоянных данных которые как программы, не изменяются в ходе эксплуатации АТС. К ним относятся, например таблицы стартовых адресов программ таблицы базовых адресов данных, наиболее употребительные таблицы пересчёта, например таблицы пересчёта чисел с различными основаниями системы исчисления.

Системы ОС, СКП, СПТО, САДМП, СТК образуют постоянную неизменную часть внутреннего ПО АТСЭ. Эта часть ПО АТС является универсальной для всех АТС и не зависит от ёмкости, системы нумерации, категории абонентов АТС. Привязка универсальной части ПО к каждой конкретной АТС осуществляется проектированием системы станционных данных. ССД образует изменяемую, настраиваемую часть ПО АТС. ССД представляет собой комплекс полупостоянных данных, которые, дополняя программы, характеризуют конкретно спроектируемую АТС. ССД условно делятся на три группы;

внутристанционные данные;

абонентские данные;

внестанционные данные.

Внутристанционные данные отражают конфигурацию спроектированной АТС, тип и объём оборудования, систему учёта телетрафика.

На основе этих данных обеспечивается правильное функционирование всех внутреннего ПО АТС.

Абонентские данные обеспечивают работу программ внешней связи и анализа номерной информации при работе АТС в различных сетях и по различным типам соединительных линий.

Оперативные данные устанавливаются в исходное состояние при начальном пуске системы коммутации, а затем создаются и изменяются в процессе её функционирования, адекватно отражая в каждый момент времени состояние оборудования и программных средств.

Техническое обслуживание станции «Квант-Е»

При обслуживании АТСЭ различают оперативный, периодический и заявочный контроль. Оперативный контроль запускается автоматически. Его цель в случае возникновения неисправностей локализовать неисправное оборудование и установить работоспособную конфигурацию, для сохранения станции в рабочем состоянии. Это делают программы оперативного контроля.

Периодический контроль может запускаться один раз в сутки и служит для контроля периферийного оборудования. Его цель - локализация неисправностей оборудования с точностью до съёмной единицы (ТЭЗ-а).

Для проведения работ, связанных с ремонтом оборудования, все контрольные и диагностические проверки, используемые в оперативном и диагностическом контроле могут быть активизированы обслуживающим персоналом заявочным способом с помощью директив.

Возможность автоматического и периодического, по запросам персонала контроля работоспособности всего оборудования, в том числе контроля соединительных трактов на наличие шлейфа, заземлений, коротких замыканий, посторонних потенциалов, сигналов ПВ и КПВ обеспечивает высокую надёжность функционирования системы и качество передачи информации.

С целью контроля качества обслуживания вызовов и накопления исходных данных для проектирования в ЦСК «Квант-Е» предусмотрены измерения и регистрация следующих параметров нагрузки:

число вызовов, создаваемых абонентами определённой группы (до восьми групп одновременно)

числа входящих вызовов из совокупности всех СЛ (каналов);

средних интенсивностей нагрузок отдельных направлений связи и групп комплектов;

интенсивности нагрузок отдельных абонентов;

потерь вызовов в отдельных направлениях связи и групп комплектов;

средних потерь вызовов в КМ;

потерь, превышающих установленное пороговое значение для внешних направлений связи (до 32 направлений).

Измерения перечисленных параметров могут выполнятся регулярно автоматически по заданному плану, или периодически по запросам персонала. Результаты измерения можно распечатывать по 15-минутным интервалам или накапливать на ЖМД для последующей обработки.

Наиболее прогрессивным является контрольно-корректирующий метод эксплуатации оборудования АТСЭ «Квант-Е». Этот метод основан на постоянном контроле, который сводится к сбору и анализу информации о состоянии оборудования АТСЭ. Также проводятся планово-профилактические проверки, которые выявляют неисправности., необнаруженные в процессе обслуживания поступающей нагрузки.

Делись добром ;)