4 Цифровая система коммутации Si 2000

4.1 ЦСК Si 2000.V5

4.1.1 Технические данные ЦСК Si 2000.V5

Si 2000.V5 – это цифровая телекоммуникационная система с функциями ОКС №7, ISDN и СОРМ.

SI2000 V5 может применяться на местной телефонной сети; цифровой сети с интеграцией обслуживания (ISDN); сети мобильной связи; технологической сети.

В настоящее время в эксплуатации находятся две модификации цифровой системы коммутации SI2000 V.5: большой и малой емкости. 

Si 2000.V5 малой емкости рассчитана на емкость до 2000 абонентских линий и может быть использована в качестве учрежденческой АТС с выходом на ТфОП.

Si 2000.V5 большой емкости является многофункциональной коммутационной системой и предназначена для применения на сетях связи общего пользования.

Основные технические характеристики: 

1) количество абонентских линий до 40000 только аналоговых или 20000 только цифровых;

2) количество соединительных линий до 7200; 

3) емкость выносных концентраторов до 704 абонентских линий и до 176 соединительных линий; 

4) количество сигнальных каналов ОКС №7 до 120; 

5) сигнализация EDSS1, QSIG, ОКС №7; 

6) возможна организация радиодоступа; 

7) максимальная производительность и пропускная способность системы:

- 150000 BHCA (150000 попыток вызовов в ЧНН);

- 3000 Эрл нагрузка при среднем времени занятия канала 90с;

- 2500 Эрл нагрузка уза при среднем времени занятия В-канала 72с;

8) допустимая нагрузка

а) на абонентскую линию:

- для ISDN-абонентов (канал В) 0,23 Эрл;

- для аналоговой абонентской линии 0,17 Эрл.

б) на цифровую соединительную линию 0,8 Эрл; 

9) электропитание минус 48В постоянного тока.

Si 2000.V5 может работать в режиме принудительной синхронизации и в плезиохронном режиме.

4.1.2 Структура системы

Si 2000.V5 функционально разделена на узел коммутации SN (Switch Node) и периферийные узлы доступа AN (Access Node) (рисунок 4.1).

Аппаратно узлы доступа представлены модулями MLC или MLВ (узлы доступа версии С или В), RMLC (удаленный узел доступа), AXM (аналоговый абонентский концентратор), RAXM (удаленный аналоговый абонентский концентратор). В качестве аналоговых модулей доступа AXM используются модули ASM Si 2000.V4, которые подключаются к МСА через интерфейс ASMI – упрощенный вариант интерфейса V5.2. ASMI поддерживает только протокол управления соединением аналоговых абонентов и состоит из одного потока Е1 (2048 кбит/с).

Узел коммутации реализован в виде модуля МСА (Central Module, Version A).

В состав узлов доступа MLC (MLB), RMLC и узла коммутации входят временные коммутаторы. В модулях MLC (MLВ), RMLC обеспечивается коммутация аналоговых и цифровых абонентских линий с каналами интерфейса V5.2, в состав которого может входить от 1 до 12 потоков Е1. Необходимое количество потоков выбирается, исходя из числа подключенных аналоговых и цифровых абонентских линий основного (BRA) и первичного (PRA) доступа и средней нагрузки на абонентскую линию. Коммутаторы MLC, RMLC могут установить связь между абонентами одного модуля без выхода на узел коммутации. Коммутатор модуля МСА выполняет транзитные соединения каналов трактов ИКМ.

Для включения в ТфОП узел коммутации имеет сетевые интерфейсы:

• интерфейс с сигнализацией ОКС№7 (подсистемы MTP, ISUP-R, SCCP);

• интерфейсы с процедурой АОН, сигнализациями 1ВСК, 2ВСК, «импульсный челнок» и «импульсный пакет».

При использовании SI2000 V5 в качестве УПАТС с функциями ISDN (ЦСИО) задействован интерфейс с сигнализацией QSIG.

Электронная управляющая система (ЭУС) Si 2000.V5 состоит из управляющих и коммуникационных процессоров, входящих в состав модулей доступа и узла коммутации. Управляющие и коммуникационные процессоры совместно выполняют все функции по обработке вызовов, организации технического обслуживания и административного управления. Цифровая обработка сигналов производится при помощи процессоров цифровой обработки сигналов DSP. Внутри модулей для межпроцессорных коммуникаций используются общие шины, а взаимодействие процессоров разных модулей обеспечивается за счет выделения канала 2048 Кбит/с в межмодульном интерфейсе.

ASMI – упрощенный вариант интерфейса V5.2

AXM – аналоговый абонентский концентратор

BRA – основной (базовый) доступ, организованный по схеме (2B+D)

MCA – узел коммутации версии А

MLC или MLВ – узлы доступа версии С или В

MN – узел управления

MPS – система бесперебойного питания

RAXM – удаленный аналоговый абонентский концентратор

RMLC – удаленный узел доступа версии С

TCP/IP – интерфейс IP-сети

V5.2 – интерфейс сети доступа

Рисунок 4.1 – Структура системы Si 2000.V5

4.1.3 Узел коммутации SN (модуль MCA) предназначен для коммутации соединительных линий и управления телекоммуникационными услугами, а также выполнения части функций управления и технического обслуживания. Узел коммутации SN используется в качестве ступени группового искания, может применяться как при формировании городской АТС средней емкости, так и в качестве самостоятельного транзитного узла.

Модуль МСА состоит из центральной части (управляющей группы) и периферийных блоков (рисунок 4.2).

CCA (A/B) – контроллер центрального модуля, сторона А и В

CDA – коммуникационный контроллер

CVC – управляющий процессор, версия С

DSP– процессор цифровых сигналов

DVA – плата энергонезависимого запоминающего устройства

Ethernet – локальное соединение для управления, технического обслуживания и контроля

IVA – адаптер жесткого диска

IHA – расширенный интерфейс внутреннего тракта, версия А

HSL – внутренний тракт модуля МСА со скоростью передачи последовательных данных 16384 Кбайт/с

TPC – интерфейс тракта на первичной скорости, версия С

RPA – релейная плата с портами для подключения однопарных кабелей

Рисунок 4.2 – Упрощенная структурная схема центрального модуля MCA

Центральную часть модуля представляет собой контроллер центрального модуля ССА вместе с расширенным интерфейсом внутреннего тракта IHA. С целью повышения надежности работы центрального модуля МСА его управляющая группа дублирована (активная А и пассивная В управляющие группы).

К периферийным относятся интерфейсные блоки ТРС (интерфейс тракта на первичной скорости). В модуль МСА можно включить 16 блоков ТРС, каждый с 16 интерфейсами А, но одно из 16 мест предусмотрено для резервного блока ТРС. Максимальная емкость модуля 240 рабочих и 16 резервных интерфейсов А.

CVC (управляющий процессор, версия С) взаимодействует с остальными блоками через шину VME, управляет всеми логическими устройствами ССА. На блоке CVC установлены интерфейсы Ethernet, SCSI, RS232, RS485 и VME.

Функции CVC:

• обработка соединений и протоколов сигнализации, управление периферией своего модуля, а также узлами доступа;

• взаимодействие с узлом управления MN;

• управление жестким диском.

Взаимодействие с интерфейсами ТРС (с периферийной частью модуля) организовано через тракт HSL. Скорость цифрового потока в HSL 16384 Кбайт/с (2048 каналов по 64 Кбит/с). По каналам трактов HSL передается управляющая информация между процессорами управляющей системы (адреса, данные, сигналы выдержек времени, синхросигналы), а также сообщения между коммутируемыми каналами внешних трактов ИКМ.

CVC взаимодействует с коммуникационными процессорами на блоке CDA непосредственно через общие запоминающие устройства, а с цифровыми сигнальными процессорами DSP через коммуникационные процессоры на блоках CDA, которые входят в состав ТРС.

DVA (энергонезависимое запоминающее устройство) предназначено для хранения тарифных данных. Разрядность 32 бита, емкость 4 Мбайта, передача данных на скорости не более 20 Мбайт/с. При пропадании внешнего питания DVA питается от двух литиевых батарей емкостью 540 мА/ч, что обеспечивает хранение данных в течение 20 лет.

IHA (расширенный интерфейс тракта HSL) является дополнительным блоком и обеспечивает выполнение следующих функций:

• высокоскоростное соединение с ТРС по тракту HSL (в каждый IHA включается 4 тракта HSL);

• коммутация каналов трактов ИКМ и каналов межпроцессорных коммуникаций. Для организации межпроцессорного обмена используются каналы со скоростью передачи 2048 Кбит/с. Коммутационный модуль представляет собой коммутатор с 16384 входами и 4096 выходами. Процессор CVC управляет коммутатором через интерфейс VME.

IVA (адаптер жесткого диска) предназначен для установки жесткого диска, которым управляет CVC. На блоке IVA установлено 4 разъема для RS232 и 2 разъема для RS485 с целью подключения внешних блоков к последовательным интерфейсам блока CVC. На блоке IVA находится преобразователь DC/DC, который предназначен для преобразования  входного напряжения -48 В в выходные напряжения +5 В, +12 В, минус 9 В.

ТРС (интерфейс первичного доступа) – блок подключения трактов на первичной скорости. К одному блоку ТРС подключается до 16 трактов Е1, соединяющих МСА с телефонной сетью и модулями доступа (ASM или AXM, MLB или MLC).

В состав ТРС входят:

1) интерфейсы для подключения внешних трактов ИКМ с потоками Е1 (первичные потоки 2048 Кбит/с);

2) два коммуникационных контроллера CDA.

CDA (коммуникационный контроллер) состоит из процессоров DSP и коммуникационного процессора, которые имеют доступ к коммутационному модулю (блок IHA) через каналы 2048 Кбит/с. Коммуникационный процессор обрабатывает сообщения протоколов DSS1, ОКС№7, а также сигнализации по выделенным сигнальным каналам. Процессор DSP реализует до 32 приемников тональных сигналов (DTMF, МЧК), 16 генераторов одночастотной сигнализации, 32 генератора двухчастотной сигнализации, 5 схем конференц-связи, генератор кода пустого (незанятого канала). Максимально МСА может иметь 30 блоков CDA. Общее число каналов сигнализации, обрабатываемых одним блоком CDA, не должно превышать 32. Возможны следующие варианты подключения каналов сигнализации к блоку CDA:

• 4 канала ОКС№7 + 17 (ASMI, или V5.1, или канал DSS1, или канал PPP) +11 ВСК (CAS) ≤ 32;

• 4 канала ОКС№7 + 12 (ASMI, или V5.1, или V5.2, или канал DSS1, или канал PPP) +16 ВСК (CAS) ≤ 32;

• 4 канала ОКС№7 + 21 (ASMI, или V5.1, или V5.2, или канал DSS1, или канал PPP) +7 ВСК (CAS) ≤ 32.

Варианты использования блоков CDA определяются заранее.

RPA (релейные платы для подключения трактов ИКМ) включают в себя линейную часть со встроенным трансформатором для гальванической развязки и для включения симметричного кабеля 120 Ом.

4.1.4 Модуль доступа MLC (MLВ) оснащен цифровыми и аналоговыми интерфейсами, К ним могут быть подключены:

1) аналоговые абонентские терминалы и аналоговые учрежденческие телефонные станции (УПАТС);

2) абонентские терминалы типа ISDN по основному (BRA) или первичному (PRA) доступу;

3) учрежденческие телефонные станции с функциями ISDN по BRA или PRA;

4) коммутатор;

5) узел коммутации;

6) узел управления или терминал управления.

Виды интерфейсов:

1) интерфейс U – для доступа BRA и PRA, 2-проводная линия;

2) интерфейс S – для доступа BRA, 4-проводная линия;

3) интерфейс Z1 – для аналоговых 2-проводных абонентских доступов;

4) интерфейс С11 – для аналоговых 4-проводных разговорных и 2-4-проводных сигнальных соединений.

Модуль MLC состоит из центральной и периферийной частей (рисунок 4.3).

В состав центральной части входит контроллер линейного модуля CLC. Центральная часть используется для:

1) установления соединений в сторону цифровой сети и сети ISDN;

2) обработки соединений и сигналов;

3) коммутации каналов трактов ИКМ;

4) синхронизации и распределения тактовых сигналов;

5) контроля температуры в модуле;

6) соединения с узлом управления MN или терминалом управления МТ;

7) испытания абонентских линий или аналоговых телефонных аппаратов;

8) электропитания модуля.

В состав периферийной части модуля входят периферийные блоки, соединяющие модуль с оконечными пользователями телефонной сети, и блок питания и генератора вызывного тока PLC.

CLC – контроллер цифрового линейного модуля, версия С

CDB – плата коммуникационного контроллера, версия В

DC/DC – схема генерирования вторичных напряжений питания

KLВ – блок измерений по запросу абонентских линий и аналоговых телефонных аппаратов

LSL – последовательные тракты 16 Мбит/с

PLC – блок питания и генератора вызывного тока

RING – схема для генерирования вызывного тока

SAС – блок подключения аналоговых абонентов

SBA – блок основного абонентского доступа

SBC – блок основного абонентского доступа, версия С

SCC – управляющий процессор

ТАA – блок аналоговых линейных комплектов для включения в аналоговую сеть, версия А

TAB – блок аналоговых линейных комплектов для включения в аналоговую сеть, версия В

TPE – симметричный интерфейс первичного доступа, версия Е

Рисунок 4.3 – Структурная схема периферийного модуля MLC

CLC – контроллер цифрового линейного модуля, версия С. Контроллер CLC является основным блоком модуля MLC, выполняющим вместе с дочерними платами в модуле следующие функции:

• соединение модуля с сетями различного типа (цифровыми, ISDN, ATM, IP и т.д.);

• обработку соединений сигнализаций;

• коммутацию каналов ИКМ;

• установление соединений в сторону периферийных блоков модуля;

• хранение данных на соответствующем носителе;

• синхронизацию и распределение тактовых сигналов;

• контроль температуры модуля;

• идентификацию электронных блоков, включенных в модуль;

• установление соединения с MN или МТ через интерфейс Ethernet или RS232;

• управление источниками питания на блоке CLC.

TPE – симметричный интерфейс первичного доступа, версия Е; выполняет следующие функции:

• соединение портов 2,048 Мбит/с через интерфейс А;

• выделение линейного тактового сигнала от каждого порта и выбор источника синхронизации (первичный или вторичный), который используется в качестве опорного источника для синхронизации главного генератора на блоке CLC;

• идентификация блока.

К блоку CLC можно подключить до 4 блоков ТРЕ и соответственно до 16 интерфейсов первичного доступа.

CDB – плата коммуникационного контроллера, версия В. Контроллер CDB выполняет следующие функции:

• сканирование и управление сигнализацией CAS;

• сканирование и управление аналоговыми абонентами;

• обработка цифровых сигналов;

• обработка протоколов сигнализации (CAS, DSS1, SSN7);

• установление конференц-связи;

• межпроцессорная коммуникация;

• подключение к MN или МТ через разъемы на материнской плате;

• идентификация блока;

• контроль температуры с помощью соответствующих датчиков;

LSL – последовательные тракты 16 Мбит/с между интерфейсами периферийных блоков и блоком CLC:

SAС – блок подключения аналоговых абонентов, версия С; используется для подключения аналоговых терминалов по двухпроводным аналоговым линиям, оборудован 32 Z-интерфейсами. На съемном блоке SAC имеется 32 аналоговых абонентских комплекта. Абонентский комплект выполняет индивидуальные функции BORSCHT;

SBA – блок основного абонентского доступа, версия А; имеет 16 интерфейсов S для основного доступа BRA;

SBC – блок основного абонентского доступа, версия С; имеет 16 абонентских комплектов ISDN с интерфейсами U;

ТАA – блок аналоговых линейных комплектов для включения в аналоговую сеть, версия А; имеет 16 двухпроводных линейных комплектов для соединения с телефонной сетью общего пользования. В состав каждого линейного комплекта входят АЦП и ЦАП;

TAB – блок аналоговых линейных комплектов для включения в аналоговую сеть, версия В; имеет 8 двусторонних линейных комплектов, позволяющих включить узел в аналоговую среду с использованием аналоговых систем передачи с ЧРК. Комплекты восьмипроводные. Для передачи речи используются четыре провода (a, b, c, d), а для сигнализации – сигнальные провода (сигнализация Е&М);

PLC – блок питания и генератора вызывного тока. В состав PLC входят:

• схема генерирования вторичных напряжений питания (DC/DC) +/-5В, +3,3В, +/-12В;

• блок измерений параметров абонентских линий и аналоговых телефонных аппаратов (KLB), с помощью которого выполняются измерения по запросу (определяются значения напряжения и тока, емкость, сопротивления изоляции на аналоговых и цифровых линиях;  сопротивление шлейфа на аналоговой линии,  параметры передатчика сигналов частотного набора DTMF в аналоговом телефонном аппарате);

• схема генерирования тарифных сигналов (Met.), обеспечивающая генерирование тарифных сигналов 16 кГц;

• схема для генерирования вызывного тока (RING.) для генерирования вызывного тока 25 Гц или 50 Гц для аналоговых абонентских блоков;

DC/DC – схема генерирования вторичных напряжений питания;

KLВ – блок измерений по запросу абонентских линий и аналоговых телефонных аппаратов;

RING – схема для генерирования вызывного тока;

Ethernet, RS232, RS232/485 – локальное соединение для управления и технического обслуживания.

4.1.5 К функциям административного управления и технического обслуживания станции относятся: администрирование узлов SN и AN, предоставление и отмена права на работу с отдельными прикладными программами управления в отдельных блоках узлов, просмотр работы узлов и т.п. Эти функции выполняются из узла управления MN (Management Node) или терминала управления МТ (Management Terminal). Узел MN подключается к узлу SN через интерфейс Ethernet. Административное управление узлами AN обеспечивается через сеть передачи данных DCN (Data Communication Network), через узлы коммутации SN и внешние IP-маршрутизаторы IPR (Internet Protocol Router) или через локальный МТ.