Сравнительная оценка характеристик современных систем коммутации

1.3 Сравнительная оценка характеристик современных систем коммутации

Цифровые системы коммутации более эффективны, чем однокоординатные системы пространственного типа. Основные преимущества цифровых АТС: уменьшение габаритных размеров и повышение надежности оборудования за счет использования элементной базы высокого уровня интеграции; повышение качества передачи и коммутации; увеличение числа вспомогательных и дополнительных служб; возможность создания на базе цифровых АТС и цифровых систем коммутации интегральных сетей связи, позволяющих внедрение различных видов и служб электросвязи на единой методологической и технической основе; уменьшение объема работ при монтаже и настройке электронного оборудования в объектах связи; сокращение обслуживающего персонала за счет полной автоматизации контроля функционирования оборудования и создания необслуживаемых станций; значительное уменьшение металлоемкости конструкции станций; сокращение площадей, необходимых для установки цифрового коммутационного оборудования. Недостатки цифровых АТС: высокое энергопотребление из-за непрерывной работы управляющего комплекса и необходимости кондиционирования воздуха [4].

Особенности цифровых коммутационных устройств с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ) сигналов: процессы на входах, выходах и внутри устройств согласованы по частоте и времени (синхронные устройства); цифровые коммутационные устройства являются четырехпроводными в силу особенностей передачи сигналов по цифровым системам.

В цифровой коммутационной системе функцию коммутации осуществляет цифровое коммутационное поле. Управление всеми процессами в системе коммутации осуществляет управляющий комплекс. Цифровые коммутационные поля строятся по звеньевому принципу. Звеном является группа (T- (time-время), S- (space-пространство) или S/T-) ступеней, реализующих одну и ту же функцию преобразования координат цифрового сигнала. В зависимости от количества звеньев различают двух-, трех- и многозвенные цифровые коммутационные поля. Общие характеристики широко распространенных цифровых АТС приведены в конце пояснительной записки в таблице 1 [П.А.].

В качестве сельских АТС (ЦС, УС, ОС, УПС) в нашей Республике большое распространение получили цифровые АТС фирмы Iskatel (SI-2000), МТА (М-200), Неташ (DRX-4) и другие. В настоящем дипломном проекте рассмотрим подробнее характеристики систем DTS-3100, DRX-4 и КВАНТ-Е.

Цифровая АТСЭ типа DTS-3100. Данная система является мощной и гибкой цифровой электронной коммутационной системой для Казахстанских сетей связи. Она отвечает всем современным требованиям. Благодаря применению современных технологий микросхем, компьютеров, программного обеспечения и, прежде всего, взаимосвязь и услуги. DTS–3100 может применяться для сельской станции малой емкости и для местной или узловой - междугородней станции большой емкости [4].

Модульность аппаратного и программного обеспечения позволяет ей адаптироваться к любым условиям сети. Новые технологии могут применяться в DTS–3100 без изменения структуры системы.

Концепция построения системы коммутации DTS–3100 является открытая структура, обеспечивающая гибкость и модульность. С внедрением этой концепции облегчается расширение и модифицирование системы, и она может легко сочетаться с технологическим развитием. Наиболее важным аспектом является реализация технологии структуры независимой системы. Это значить, что прогресс в области компьютерной и полупроводниковой технологии оказывает влияние на цифровую коммутационную систему. Это повлияет не только на производство оборудования связи, но и на управление использования. Решением этого является внедрение функциональной модульности.

Все функциональные модули в DTS–3100 разработаны на открытой основе для обеспечения легкости интеграции новых функций. Метод сигнализации между функциональными модулями стандартизирован. Ряд функциональных модулей образует подсистему.

Ключевые цели при разработке DTS–3100: гибкость для принятия новых характеристик; легкость расширения системы и сохранение линий цен; большая емкость, применимая к большим городам; адаптация к различным территориям (городским или столичным); высокая эффективность и надежность; облегчение применения программного обеспечения.

Что касается отличительным чертам, то можно сказать, что система DTS–3100 обеспечивает разнообразные и многосторонние характеристики, которые отвечают всем требованиям, предъявляемым к современной коммутационной сети: широкий диапазон применения; большие возможности; структура мультипроцессора; параллельная операционная система; язык программирования CHILL/SDL; система управления базой данных; конфигурация резервирования.

Технические данные. DTS–3100 нашла применение в качестве АТС: местной коммутации; узловой коммутации; междугородной коммутации; цифровой сети интегрированных услуг.

Емкость системы DTS–3100: оконечная абонентская нагрузка - не более 120 000 линий; оконечная межстанционная нагрузка - не более 60 480 линий; емкость трафика - максимально 27 000 Эрл; проводимость вызовов - не более 1200 000 вызовов в ЧНН.

Емкость коммутационного модуля выносного доступа: емкость трафика – более 20 Эрл; оконечная абонентская нагрузка - не более 8 192 линий; проводимость вызовов - не более 100 000 попыток вызова в ЧНН.

Звено сигнализации ОКС 7 - не более 128 звеньев.

Интерфейс передачи ИКМ: 2.048 Мб/с (система ИКМ-30) по рекомендациям МККТТ G. 732, G. 711; 1.544 Мб/с (система ИКМ-24) по рекомендациям МККТТ G. 733, G. 711.

Процессор - MC 68030. Язык программирования – C++, CHILL, Ассемблер.

Размер стойки (ширина х глубина х высота): 750 5502,140 мм.

Питание: 48В (от 42В до 57В) постоянный ток.

Потребление мощности - 0,85 Вт/ линия.

Рабочие условия окружающей среды: относительная влажность - 20% - 65%.

а) вносимые потери (номинальные потери): цифровая на цифровую - дБ: 0; аналоговая (2W) на цифровую - дБ: 0; аналоговая (2W) на аналоговую (2W) - дБ: 0; (Реальные потери будут зависеть от относительного национального уровня);

б) перекрестные помехи: между двух линий - дБ: 67 (ссылка на 1100 Гц, 0 дБмО);

в) обратные потери: Четыре провода: 16 дБ (от 300 до 500 Гц, от 2500 до 3400 Гц) против баланса сети; 20 дБ (от 500 до 2500 Гц) против баланса сети. Два провода: 14 дБ (от 300 до 500 Гц, от 2000 до3400 Гц) против 600 Ом; 18 дБ (от 500 до 2000 Гц) против 600 Ом;

г) шум: измеренный шум - dBmO: < 65; неизмеренный шум - dBmO: < -40;

д) уровень ошибок передачи: цель <  на один канал.

Система DRX-4. Электронная станция DRX-4 представляет собой цифровую автоматическую систему коммутации, предназначенную для малых населенных пунктов, городских районов и предприятий в качестве оконечной, узловой, центральной сельской АТС, городской подстанции и учрежденческо-производственной АТС и соответствует международным стандартам МСЭ-Т.

Станция поддерживает исходящую входящую и транзитную связь, используя стандартные системы сигнализации местных телефонных сетей и сигнализации корпоративных телефонных сетей [6].

Благодаря модульной архитектуре и использованию преимуществ цифровой технологии коммутации станция на основе DRX-4 реализует наиболее оптимальное техническое решение в конкретных условиях.

Поддержка множества типов соединительных линий и сигнализаций позволяет легко вписать станцию в существующее окружение. Каналом связи с АТС верхнего уровня могут быть цифровой поток, передаваемый по РРЛ, волоконно-оптическому или медному кабелю, или аналоговая линия.

На месте центральной станции DRX-4 может успешно заменить станции АТСК100/2000, подключаясь непосредственно к АМТС. При этом кроме обслуживания связи внутри района, обеспечивается выход на внутризоновую и междугородную сеть. В этой конфигурации станция может осуществлять автоматические соединения или соединения с участием оператора междугородной связи.

Система DRX-4 представляет собой цифровую АТС с распределенным микропроцессорным управлением. Система имеет программное управление и распределенную структуру процессорных шин. Распределенное управление поддерживается с помощью управляющих протоколов связи данных высокого уровня, передаваемых на скорости до 2,048 Мбит/с по дублированным управляющим шинам [6].

Микропроцессоры плат МХС и DTC, работающие на частоте 16 МГц, с помощью шины управления обеспечивают выполнение всех необходимых функций своего модуля емкостью до 160 аналоговых абонентских линий и 60 цифровых соединительных линий. Эти платы обеспечивают быструю загрузку своего основного программного обеспечения в оперативную память с терминала рабочего места управления и эксплуатации [6].

Система DRX-4 не нуждается в вентиляции или особых условиях эксплуатации. Для установки системы полной емкости достаточно площади в 18 м². Электропитание системы полностью обеспечивается комплексной установкой KEBAN ключевого типа, с резервированием выпрямителей на 30 A по принципу n + 1, защитой от перенапряжения и схемой зарядки аккумуляторных батарей.

Структура программного обеспечения DRX-4 многофункциональная и многозадачная, обеспечивающая параллельное выполнение многих заданий. Режим реального времени обеспечивает активизацию и постановку в очередь процессов в соответствии с механизмом приоритетов. Процессы используют объектно-ориентированные структуры, поэтому любое сообщение между процессами обеспечивается точно определенным методом передачи данных. Задачи реального времени и данные обрабатываются 16-битовыми процессорами высокой степени интеграции. Программное обеспечение управляющих процессоров станции написано на языках АССЕМБЛЕР, C++, Visual Basic.

АТС системы КВАНТ-Е. "КВАНТ" - современная, надежная, экономичная и постоянно совершенствуемая цифровая система коммутации (ЦСК) с гибкой модульной структурой оборудования и программного обеспечения (ПО), разработанная фирмой “KVANT-INTERKOM”. Она предназначена в первую очередь для развития сетей электросвязи сельских административных районов (САР). Система может использоваться в сельском административном районе локально, в качестве районной АТС (РАТС), центральной станции (ЦС) или сельско-пригородного узла (УСП) райцентра, узловой (УС) или оконечной станции (ОС) сельской местности. Однако рациональным вариантом является комплексное внедрение ЦСК "Квант" в САР, при котором, благодаря наличию выносных коммутационных и абонентских модулей, система охватывает своим оборудованием одновременно все уровни иерархии сети сельского административного района, образуя наложенную цифровую сеть с централизованной технической эксплуатацией.

На городских телефонных сетях (ГТС) с помощью цифровой системы коммутации "Квант" можно создавать наложенную цифровую сеть или цифровые "острова", применяя при этом систему в качестве опорных (ОПС), транзитных (ТС) и опорно-транзитных станций (ОПТС) практически любой емкости и централизуя техническую эксплуатацию соответствующего фрагмента сети. Использование выносных коммутационных модулей в качестве подстанций (ПС) и выносных блоков абонентских линий (БАЛ) в качестве концентраторов резко снижает затраты на сеть абонентских линий (АЛ).

На ведомственных сетях ЦСК "Квант" может использоваться как в качестве автономных учрежденческо-производственных АТС, так и для создания разветвленных цифровых сетей с централизованным техническим обслуживанием и любой требуемой топологией (полносвязной, радиальной, древовидной, смешанной), обеспечивая при этом предоставление ведомственным абонентам широкого спектра разнообразных специфических услуг [22].

Возможная емкость станций системы "Квант-Е" определяется модульным построением структуры АТС, а также требуемым соотношением между числом АЛ и СЛ. Станция минимальной емкости образуется из одного коммутационного модуля. В зависимости от комплектации такой станции блоками БАЛ ее емкость составляет от 100 АЛ (один БАЛК) до 2048 АЛ и до 420 СЛ внешней связи [22].

Использование многомодульной структуры позволяет создавать станции емкостью до 30 тысяч АЛ. Блоки УКС 32x32 десяти КМ образуют цифровое коммутационное поле (ЦКП) опорно-транзитной станции, содержащее звенья А и В пространственно-временной коммутации. Групповые тракты (ГТ) перемычек (П) в поле звена В каждого УКС равномерно, по два, распределяются по остальным УКС звена В и используются для связи между модулями звена А и для транзитных соединений между подключенными к ЦКП пучками СЛ.

Соединения в цифровом коммутационном поле проходят, в зависимости от направления, через разное число звеньев : связь абонентов одного КМ - через звено А; разных КМ - через звенья А-В-А; внешние соединения - через звенья А-В; транзитные соединения СЛ одного КМ - через звено В, СЛ разных КМ - через два звена В-В.

Коммутационные модули на базе вновь разрабатываемых блоков УКС-128 позволят экономически эффективней по сравнению с УКС-32 строить станции средней емкости, а также создавать ОПС (Опорная станция), ОПТС (Опорно-транзитная станция) и ТС (Транзитная станция) практически сколь угодно большой емкости.

Процедура наращивания емкости станции или подключения новых направлений связи в процессе эксплуатации не требует перекомпоновки имеющегося оборудования и длительного прерывания обслуживания вызовов. Все необходимые подключения и их активизация осуществимы в промежутке времени от 24.00 до 5.00.