5.4.4. Основные блоки и устройства цск «Квант - е»

Система «Квант-Е» строится из отдельных модулей (блоков), которые устанавливаются в кассетах. Центральным блоком системы является блок универсальной коммутационной системы (УКС). Блоки УКС содержат оборудование для построения цифрового коммутационного поля (ЦКП). ЦКП предназначено для коммутации разговорных, управляющих и акустических сигналов. ЦКП построено по принципу время (В), характеризуется однонаправленностью и единством стыков для включения исходящих и входящих групповых трактов (ТГИ и ТГВ). Блоки УКС кроме оборудования цифрового коммутационного поля содержат также соответствующее сигнальное, генераторное и управляющее оборудование, располагаемое на кассетах УКС. В зависимости от структуры построения АТС, к блоку УКС групповыми трактами (ТГ) подключаются различные периферийные блоки.

Блоки БАЛК и БАЛД1, используемые в составе оборудования «Квант-Е», являются унифицированными и могут использоваться для подключения и обслуживания абонентских и аналоговых соединительных линий. БАЛК (или БАЛД1) в качестве абонентского блока содержит абонентские комплекты (АК), устройство временной коммутации, соответствующее генераторное, диагностическое и управляющее оборудование, располагаемое в кассете БАЛК (или БАЛД1). БАЛК (или БАЛД1) в качестве блока соединительных линий содержит комплекты соединительных линий (КСЛ), генераторное, диагностическое и управляющее оборудование блока. Установка в кассетах как АК, так и при необходимости различных типов КСЛ позволяет по мере надобности изменять конфигурацию всей станции заменой лишь ТЭЗов комплектов и программного обеспечения.

Оборудование цифровых соединительных линий (ЦСЛ) устанавливается либо в отдельной кассете ЦСЛ, либо в блоке синхронизации (СКСМ). Для работы «Квант - Е» в сетях ISDN требуется дооборудование системой сигнализации ОКС-7 и оборудованием цифрового доступа.

5.4.5. Блок укс-32.

Как отмечалось раньше коммутационное поле (КП) станции строится на блоках УКС-32 или УКС-128.

Блок универсальной коммутационной системы УКС32 предназначен для использования в качестве цифрового полнодоступного коммутатора емкостью 32x32 групповых тракта. Конструктивно в кассете размещены два блока (модуля) 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.

Блок коммутации УКС32 является функциональным аналогом блока УКС2. В нем сохранены, в основном, те же технические решения и элементная база, что и в УКС2, используемого ранее в «Квант-СИС». Сохранены емкость блока 32x32 ИКМ тракта (или 1024x1024 порта), полнодоступный цифровой коммутатор, резервирование по стволам. Изменен конструктив блока, уменьшена номенклатура используемых ТЭЗов. Существенным отличием является применение управляющих компьютеров встроенной конструкции и параллельной шины управления

Основные технические данные кассеты УКС32

-резервированных модулей коммутации - 2 шт.;

-резервированных станционных генераторов - 2 шт.;

-емкость модуля коммутации - 32x32 ИКМ трактов;

-полезная коммутируемая емкость модуля коммутации - 30x30 ИКМ трактов;

-потребление тока каждым модулем коммутации от источника электропитания -60 В - 0,7 А;

-габаритные размеры кассеты УКС32 - 555x265x325 мм.

Комплектация кассеты УКС32

Стандартная комплектация кассеты УКС32 показана на рис. 4.1.

Рис. 5.10. Комплектация блока УКС32

Блок УКС32 содержит следующее оборудование (рис. 5.10):

ТЭЗ БПКМ является комбинированным источником электропитания, обеспечивающим необходимые для функционирования блока напряжения электропитания +5В, -12В, +12В;

ТЭЗ ТП содержит приемопередатчики групповых трактов и параллельно-последовательные преобразователи обрабатываемых сигналов;

ТЭЗ РАУ содержит речевое ЗУ (собственно поле коммутации) и адресное ЗУ, управляющее коммутацией каналов;

ТЭЗ ГВВ содержит генератор-распределитель импульсов (ГРИ), который синхронизирует работу всего модуля коммутации и содержит цифровые генераторы тональных сигналов. На ТЭЗе также находится ЗУ управления и сканирования (ЗУУС), предназначенное для установления и контроля синхронизации ИКМ-трактов, а также для обмена сигнализацией с периферийными блоками;

- ТЭЗ ЦП16У содержит 4 группы по 4 цифровых приемника многочастотных сигналов. В зависимости от решаемых задач каждая из групп может функционировать в режиме либо приемников кодов "2 из 6", служащих для приема информации АОН из периферийных блоков, либо приемников кода "500 Гц", служащих для приема сигнала "запрос АОН" от встречной станции, либо приемником кодов "2 из 8-и", служащих для приема номера с телефонных аппаратов с тональным набором номера. ТЭЗ может также содержать вместо группы приемников группу генераторов тональных сигналов;

- ТЭЗ УУС2 является управляющим компьютером, в память которого загружается программное обеспечение АТС. Оно хранится на дискетах, которые устанавливаются в дисковод ТЭЗа. Загрузка и запуск программы управления АТС производится автоматически при включении электропитания блока УКС32.

Устройство и принципы работы модуля коммутации УКС-32.

Структурная схема одного модуля коммутации показана на рис. 5.15

Рис. 5.11. Структурная схема одного модуля коммутации УКС-32

Управление модулем осуществляет процессор, расположенный на ТЭЗе УУС2. В качестве такого процессора используется индустриальный компьютер типа IBM РС/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. Для синхронизации может использоваться собственный генератор 16384 кГц, но, как правило, он используется только при наладке блока. Обычно используется внешний высокостабильный задающий генератор, расположенный на ТЭЗе ГЭСМ блока СКСМ, с которого поступают частоты 16 384 кГц и 500 Гц. Входы и выходы модуля коммутации - это групповые ИКМ тракты, содержащие тридцать речевых канальных интервалов (КИ), нулевой КИ синхронизации и шестнадцатый КИ сигнальной информации.

ТЭЗ ГВВ предназначен также для синхронизации ИКМ трактов, выделения сигнальной информации из входящих потоков и передачи управляющей информации в исходящие потоки. Он содержит ЗУ управления и сканирования (ЗУУС), через которое происходит обмен сигнализацией между процессором и периферийными модулями. На рис.5.12 показана структура цикла и сверхцикла ИКМ тракта.

Рис. 5.12. Структура цикла и сверхцикла ИКМ тракта

ТЭЗ РАУ содержит речевое ЗУ (РЗУ) и адресное ЗУ (АЗУ). Он является непосредственно коммутатором каналов. Через регистры ГВВ и РАУ адресное ЗУ и ЗУ управления и сканирования являются программно доступными для управляющего компьютера, что дает возможность записи и контрольного считывания информации. Эта возможность используется тестовыми программами, например программой "MONEVR". Каждый из двух ТЭЗов ТП содержит по шестнадцать приемопередатчиков, согласованных с ИКМ трактами, и параллельно-последовательные преобразователи ИКМ потоков. Приемопередатчики одного модуля (ствола) включаются параллельно приемопередатчикам другого модуля для обеспечения возможности управления периферийными блоками от любого ствола. Очевидно, что приемопередатчики резервного ствола должны быть блокированы и включаются только при переключении стволов, приемопередатчики же другого ствола будут предварительно заблокированы управляющим компьютером.

Основой блока УКС32 является речевое ЗУ. Для обеспечения коммутации всех каналов РЗУ работает с информацией в параллельном коде. В каждый ИКМ тракт, входящий в коммутатор, включены преобразователи информации из последовательного кода в параллельный. Из поступающего ИКМ потока накапливается байт информации канала и передается через мультиплексор на входы речевого ЗУ в нужный момент времени. Установленные на выходе речевого ЗУ демультиплексор и преобразователи параллельного кода в последовательный осуществляют обратное преобразование информации в форму, пригодную для передачи по ИКМ трактам..

Коммутация трактов в речевом ЗУ происходит в соответствии с информацией, хранящейся в адресном ЗУ. Информация в адресном ЗУ определяет адреса входов и выходов установленных соединений, выполняемых в речевом ЗУ. Запись информации в адресное ЗУ происходит по командам управляющего компьютера при установлении соединения или его разрушении, считывание же адресов, определяющих соединения, происходит постоянно. Очевидно, что адресное ЗУ работает преимущественно на считывание и требования к его быстродействию несколько ниже, чем к речевому ЗУ.

Установление соединения в речевом ЗУ происходит следующим образом. Для коммутации двух различных каналов необходимо приходящую информацию записывать в некоторую ячейку памяти, выделенную для данного временного интервала, а считывать - во время другого временного интервала. Каждому входящему (исходящему) в модуль коммутации каналу соответствует определенный временной интервал обращения к РЗУ.

Адресация массива ячеек ЗУ по входу и выходу, в принципе, может быть произвольной, определяемой устройством управления, но обычно по входу установлен последовательный распределитель на основе двоичных счетчиков. Такое решение позволяет уменьшить объем и упростить организацию управляющего ЗУ. Кроме того, это дает возможность передавать информацию с одного входа на много выходов, что в АТС безусловно необходимо, например, для передачи акустических сигналов от одного цифрового генератора одновременно нескольким (или даже всем) абонентам. Коммутация двух каналов заключается в следующем: допустим, требуется установить соединение канала А, расположенного на 126-ой временной позиции, с каналом В, расположенным на 217-ой временной позиции. Для этого во время 126-го временного интервала входящая информация записывается в речевое ЗУ по адресу 126. Во время 217-го временного интервала эта информация передается на выход. Число 126, определяющее адрес входа, хранится в адресном ЗУ по адресу 217. Описанный процесс повторяется циклически 8000 раз в секунду до тех пор, пока устройство управления не изменит информацию в адресном ЗУ на новую. Таким образом осуществляется передача информации от А к В, то есть выполняется как бы полусоединение. Для передачи информации в обратном направлении необходимо аналогичным образом установить еще одно полусоединение. Адреса входов и выходов коммутатора определены в 7 главе настоящего пособия. Для успешного выполнения процесса коммутации во время каждого временного интервала в речевом ЗУ необходимо производить запись и считывание информации, что накладывает жесткие ограничения на быстродействие элементов памяти. Для снижения требований к быстродействию памяти объем речевого ЗУ выбирается вдвое больше необходимого для коммутации, то есть, в нашем случае, 2 Кбайтов. В течение полного цикла одна половина ЗУ работает только на запись, а другая - только на считывание. Во время следующего цикла они меняются местами. Выходы адресного ЗУ подаются через коммутатор адреса на адресные входы обеих половин ЗУ, как показано на рис. 5.13.

Коммутатор адреса во время цикла записи подает адрес от двоичного счетчика адресов, а во время цикла считывания - из адресного ЗУ.

Рис. 5.13. Принцип работы речевого ЗУ

Итак, для установления соединения в одном направлении через временной коммутатор необходимо в адресное ЗУ записать следующую информацию:

- номер выхода коммутационного поля, на который нужно проключить информацию из речевого ЗУ;

- номер входа коммутационного поля, с которого необходимо проключить информацию.

Блок УКС32 имеет емкость 1024x1024 канала или 32x32 цифровых ИКМ тракта. Из них один групповой тракт ТГО (нулевой) по входу и по выходу используется для передачи управляющей информации в периферийные модули из ГВВ и сбора сигнальной информации с периферийных модулей в ГВВ. Еще один тракт ТП (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. (Существует также возможность подключения цифровых приемников к ТГ10). Таким образом, к блоку УКС32 можно подключить максимально 30 периферийных модулей, например, блоков абонентских линий (БАЛ), блоков соединительных линий (БСЛ), блоков цифровых соединительных линий (ЦСЛ).

Функциональная схема модуля коммутации показана на рис. 5.14.

Обмен управляющей и сигнальной информацией с периферийными модулями осуществляется через 16-ые канальные интервалы групповых ИКМ трактов.

Результаты обмена информацией для каждого периферийного модуля накапливаются в ЗУ управления и сканирования, расположенном на ТЭЗе ГВВ. Информация в ЗУУС обновляется полностью за время одного сверхцикла, что составляет две миллисекунды.

Таким образом, взаимодействие модуля коммутации с периферийными модулями заключается в обмене сигнальными сообщениями, что выражается в периодическом заполнении ЗУ управления и анализе содержимого ЗУ сканирования. Обмен информацией между ГВВ и периферийными модулями реализован аппаратно с использованием той же линии связи, по которой передается речевая информация. Соответствие канальных интервалов и координат точек управления и сканирования ЗУУС приведено в 7 главе настоящего пособия.

Рис. 5.14. Функциональная схема модуля коммутации УКС32

При включении электропитания модуля коммутации необходимо прежде всего установить синхронизацию и возможность обмена управляющей и сигнальной информацией с модулями, подключенными к ИКМ трактам блока УКС32. Для этого осуществляется начальная установка АЗУ. Вся информация синхронизации и управления находится в нулевом групповом тракте, который приходит на модуль коммутации с ГВВ. Информация синхронизации (синхромаркер) проключается с нулевого канального интервала (КИ) нулевого входящего группового тракта (ТГВ) на нулевые КИ всех исходящих групповых трактов (ТГИ). Запись информации в ЗУУС из управляющего компьютера осуществляется в параллельном виде, а на ГВВ она через регистр сдвига преобразуется в последовательный вид, вследствие чего реально эта информация появляется не в нулевом КИ, а в первом. Таким образом, при установке синхронизации проключается первый КИ нулевого ТГВ на нулевые КИ всех ТГИ. Адреса входов и выходов для установки АЗУ указаны в Приложении Е.

Для установки управления необходимо в 16-е КИ всех ТГИ проключить последовательно все КИ нулевого ТГВ. Так, второй КИ нулевого ТГВ проключается на 16-й КИ первого ТГВ и так далее. Аналогично для установки сканирования необходимо проключить 16-е КИ всех ТГВ на последовательные КИ нулевого ТГИ. Так, 18-й КИ первого ТГВ проключается на нулевой КИ нулевого ТГИ и так далее. Нулевой КИ задерживается в ГВВ при преобразовании в параллельный код и записывается в ЗУ на место первого КИ. 18-й КИ в ТГВ берется потому, что приходящий из периферийных модулей тракт ТГВ имеет задержку в два КИ относительно ТГИ. Структурная схема установки АЗУ показана на рис. 5.15.

Рис. 5.15. Структурная схема АЗУ