2. Обобщенная структурная схема цифровой системы коммутации

ААЛ - аналоговая абонентская линия

ЦАЛ - цифровая абонентская линия

АСЛ - аналоговая соединительная линия

ЦСЛ - цифровая соединительная линия

Назначение:

ОП АЛ (оборудование подключения абонентских линий) - служит для согласования ААЛ и ЦАЛ с цифровым коммутационным полем. Включает в себя абонентские интерфейсы и устройства преобразования аналоговых сигналов в ИКМ-сигналы. Число ОП АЛ зависит от емкости АТС. Минимальное число абонентских линий в ОП АЛ равно 64.

ОП СЛ (оборудование подключения соединительных линий) -

служит для согласования АСЛ и ЦСЛ с цифровым коммутационным полем. ОП СЛ включает в себя интерфейсы соединительных линий и устройства преобразования аналоговых сигналов в ИКМ-сигналы. Минимальное число АСЛ в ОП СЛ равно 32 (т.е. 1 ИКМ-тракт).

ОСИ (оборудование сигнализации) - используется для организации сигнализации в пределах АТС и межстанционной связи. ОСИ обеспечивает прием и передачу всех линейных сигналов, сигналов управления и сигналов межпроцессорного обмена.

ОТС (оборудование тональных сигналов) - формируют и выдают в сторону абонента информационные сигналы - Ответ станции, Занято, контроль посылки вызова.

УС (управляющая система) - осуществляет все процессы обслуживания вызовов и технической эксплуатации АТС. Обеспечивает контроль работоспособности АТС и все режимы технической эксплуатации.

УВВ (устройства ввода-вывода) - это видеотерминалы и принтеры, предназначенные для выполнения всех процессов по технической эксплуатации.

ЦКП (цифровое коммутационное поле (ОК)) - используется для коммутации всех временных каналов, включаемых в ЦКП. Все устройства АТС включаются в ЦКП через ИКМ-тракты (ИКМ-линии). Первичная группа ИКМ-тракта составляет 30/32 временных канала независимо от системы передачи. 0-Й канал используется для передачи синхросигналов, 16-й канал используется для передачи сигнальной информации, каналы 1-15, 17-31 - разговорные.

К (концентратор) - используются для подключения удаленных абонентов в ЦСК. Это часть оборудования ЦСК, вынесенная в место концентрации абонентов.

3. Особенности построения цск их достоинства и недостатки.

1. Использование временного деления каналов и временной коммутации каналов при построении цифрового коммутационного поля. Любой сигнал через коммутационное поле цифровой системы коммутации передается в цифровой форме.

2. Использование типовых каналов, параметры которых нормализованы:

- канал тональной частоты с эффективно передаваемой полосой частот 0,3-3,4кГц

- первичный цифровой канал со скоростью передачи информации 64 кБ/с

3. Подключение цифровых абонентских линий без дополнительных преобразователей на АТС. Преобразование осуществляется в абонентской установке, в качестве которой можно использовать любое устройство.

4. Использование трактов приема и трактов передачи при установлении соединения. Тракты приема и тракты передачи разделены, поэтому любое соединение использует 2 временных канала.

5. Использование оборудования сигнализации для приема и передачи сигнализации по 16 каналу и по разговорным каналам. МККТТ рекомендован ОСК№7.

6. Использование концентраторов, позволяющих существенно снизить затраты на абонентскую сеть, т.к. стоимость концентратора + стоимость систем передачи много меньше стоимости абонентской сети.

Достоинства ЦСК:

1. Резкое уменьшение стоимости линейных сооружений за счет уменьшения затрат на абонентскую сеть при использовании концентраторов.

2. Уменьшение затрат на производство, монтаж и эксплуатацию ЦСК за счет использования более совершенной элементной базы, за счет простоты монтажа, за счет уменьшения количества обслуживающего персонала, высокой автоматизации работ по техническому обслуживанию ЦСК, за счет высокой надежности работы оборудования ЦСК.

3. Уменьшение производственных площадей под оборудование ЦСК. Для размещения оборудования требуется производственная площадь в 4 - 6 раз меньше, чем под механическую за счет уменьшения габаритов.

4. Использование центров технической эксплуатации ЦТЭ, позволяющих дистанционно управлять работами по техническому обслуживанию нескольких цифровых АТС и наблюдать за работой нескольких АТС из одного центра.

5. Полная автоматизация контроля функционирования оборудования.

6. Уменьшение металлоемкости конструкций ЦСК.

7. Улучшение качества передачи и коммутации.

8. Увеличение количества ДВО для пользователей.

Недостатки ЦАТС:

1. Большие затраты на электроэнергию: 1,2 - 3 ватта на 1 вывод(не меньше, чем в аналоговых АТС). Это можно объяснить тем, что в механических АТС управляющие устройства работают только при наличии вызова, а в цифровых - непрерывно.

2. Фиксированная скорость коммутации (64 кбит/с), что хорошо для речи, но недостаточно для других услуг

3. В ЦСК используется КК, поэтому низкая эффективность использования пропускной способности.

4.До сих пор большинство внутренних интерфейсов не стандартизированы (закрытые фирменные интерфейсы)

4. Временное деление каналов

Сущность временного разделения каналов заключается в том, что общий тракт передачи (ОТП) поочередно и кратковременно предоставляется для передачи информации различным парам абонентов

В момент t1 через ключи КЛ1 и КЛ’1 к общему тракту передачи (ОПТ) на время Ти подключаются телефонные аппараты первых абонентов А и Б. В следующий момент времени t2 через ключи КЛ2 и КЛ’2 к ОТП подключается следующая пара абонентов и т.д. Указанные переключения должны на обоих концах ОПТ выполняться одновременно (синхронно) и с одинаковой скоростью (синфазно). Скорость переключения должна быть такой, чтобы абоненты не заметили разрывов в соединении.

Процесс передачи в тракте с временным разделением каналов можно рассматривать как взятие кратковременных отсчетов (дискретизация сигнала по времени) передаваемого сигнала и передачу этих отсчетов. По теореме Котельникова частота дискретизации Fд>=2Fc (Fд=8кГц). Тогда период дискретизации Тд=1/Fд=125 мкс, т.е. соединение для каждого временного канала в ОПТ должно периодически устанавливаться через каждые 125 мкс. Если ОПТ имеет n каналов (например N=32 в ИКМ-30/32) то время одного канального интервала равно Ти=125/32=3.9мкс. Приведенные числовые значения показывают, что при временном разделении тракта передачи коммутация может осуществляться только электронными средствами. Таким образом, вместо ключей должны использоваться электронные контакты. Электронные контакт периодически открывается на очень малые промежутки времени, поэтому разговорный ток, проходящий по абонентской линии, передается в ОПТ в виде импульсов (в виде АИМ- сигнала). Амплитудно-импульсная модуляция является начальным этапом всех других видов модуляции. АИМ имеет существенный недостаток - низкую помехоустойчивость. Для преобразования сигнала с помощью импульсно- кодовой модуляции (ИКМ) сигнал должен быть подвергнут трем видам преобразования:

- дискретизация

- квантование по уровням квантования

- кодирования уровня квантования в виде двоичного числа.

Число уровней квантования определяется исходя из качества передаваемого сигнала. Для передачи сигнала с отличным качеством достаточно 256 уровней квантования, которые кодируются 8-ми битовым числом. Поэтому каждая кодовая комбинация (КК) передается 8-мью битами по временному каналу.

Параметры временного деления, которые должны помнить:

Частота дискретизации (f=8кГц)

Период дискретизации (Т=125 мкс)

Длительность временного интервала (Ти=125/32=3,9 мкс)

Количество каналов и их назначение в ИКМ-30/32

Порядок преобразования аналогового сигнала в цифровой (ИКМ)

Количество уровней квантования (256)

Количество бит для передачи речевого сигнала (8)

Пропускная способность 1 канала (64 кбит/сек)

Пропускная способность 1 ИКМ тракта (2048 кбит/сек)