Списък на условните съкращения 75 Литература 82 Въведение
Като се има предвид английският език на документацията на системата и други източници на информация, основните английски термини, които се отнасят до системата 5ESS, са дадени в текста на ръководството и всички използвани английски съкращения са дешифрирани.
Ръководството се препоръчва за изучаване на принципите на изграждане и проектиране на съвременни цифрови комутационни системи и телекомуникационни мрежи и за завършване на курсови и дипломни проекти по съответните теми. Предназначен е за студенти, обучаващи се по специалността „Автоматизирани телекомуникации“, но може да бъде полезен и за студенти от специалностите „Многоканални телекомуникации“, „Радиокомуникации, радиоразпръскване и телевизия“, както и на специалисти от експлоатационни и проектантски организации.
Авторът счита за свой дълг да изрази своята благодарност към Lucent Technologies за любезно предоставените материали относно най-новата версия на системата 5ESS.
1. Обща характеристика на системата 5ess
1.1. Обща архитектура и основни технически параметри на системата
Електронната цифрова комутационна система 5ESS, разработена от AT&T, има гъвкава разпределена структура на хардуер и софтуер (SW) и е универсална по отношение на възможностите за използване в съществуващи и бъдещи комуникационни мрежи. Архитектурата 5ESS (фиг. 1.1) се основава на три основни елемента: комутационни модули SM (комутационни модули), комуникационен модул SM (комуникационен модул) и контролен и оперативен модул AM (административен модул).
Комутационният модул SM е основното звено за увеличаване на капацитета на системата. Само абонатни линии (SL) и магистрални линии (SL), външни за 5ESS, са свързани само към SM и SM изпълнява повечето от функциите за обслужване на повикванията, които създават, осигурявайки както превключване на вериги, така и в случай нанеобходимо и превключване на пакети. Вътрешният товар е затворен в SM и връзките между AL и SL, включени в различни SM, се установяват чрез комуникационния модул SM чрез вътрешносистемни оптичникомуникационни, контролни и синхронизационни линии, така нареченитеNCTлинии (мрежови, контролни и синхронизиращи връзки). Между SM и всеки SM има четири двувлакнести NCT линии (две излишни) със скорост на трансфер на информация от 32,768 Mbps на всяка, което съответства на 256 16-битови двупосочни канални интервали (CI - времеви интервал). SM модулът превключва максимум 512512 временни канала, а между SM и SM - 512 основни и 512 резервни канала. Новата модификация на модула (SM-2000) има пространствено-времеви комутатор за 1228812288 KI (планира се 3072030720 KI) и позволява използването както на 256, така и на 512-канални NCT линии.
Посочваме, че използването на оптични вътрешносистемни връзки значително намалява необходимостта от кабелни продукти и опростява заземяването на оборудването, тъй като влиянието на разликата в земния потенциал изчезва. Освен това оптичните кабели не създават електрически шум и са нечувствителни към възможни електромагнитни влияния. Благодарение на това допустимите разстояния между SM и SM достигат 300 m.
Модулът SM (но не SM-2000) може също да бъде разположен извън помещението за поддържащо оборудване (SEP) на системата. Такъвмодул за отдалечено превключване(RSM Remote SM) може да има директни връзки с други RSM и всъщност изпълнява всички функции на независима PBX в комуникационната мрежа. Към странатаbackbone(Host), RSM има до 16 стандартни 32-канални линейни PCM пътеки със скорост на предаване 2048 kbit/s (LT 2048), организирани във всяка разпределителна среда (медни, коаксиални или оптични кабели, радиорелейни илисателитни линии). Тези пътища са включени в локалния SM (или SM-2000) на референтното оборудване. За оптични линии с дължина до 300 m RSM се свързва директно към комуникационния модул CM.
До четири RSM могат да бъдат комбинирани вМногомодулен модул за дистанционно превключванеMMRSM (MultiModule RSM). За да направите това, във всеки RSM от линейните пътища, налични от страната на референтното оборудване на системата, се използват няколко LT за вътрешногрупови междумодулни комуникации (поне два LT между всяка двойка RSM).
Абонатните линии са двупроводни, с допустимо съпротивление на контура (включително TA) до 2 kOhm. Те са директно включени вИнтегрирани модули за абонатна линияISLU 1 (Линен модул за интегрирани услуги) илиИнтерфейсни модули за достъпAIU (Интерфейсен модул за достъп), които са част от SM. Тези устройства могат да бъдат и отдалечени (RISLU Remote ISLU, RAIU Remote AIU), разположени на места, където са концентрирани абонати. Затварянето на вътрешния товар в тях не е предвидено. Между RISLU и SM (RSM) се създават от 4 до 24 LT 2048 Kbps във всяка среда за разпространение. От ISLU (RISLU) с помощта на 2048 Kbps пътища е възможно допълнително да се извърши групово оборудване от 32 или 64 аналогови или цифрови AL, така нареченатадистанционна абонатна групаRLG (Remote Line Group). Допустимите разстояния между RISLU и SM (RSM) и между RSM и референтната станция са до 160 km.
Всеки ISLU2 включва до 2048 индивидуални аналогови (AL) или до 1024 цифрови AL (DSL). Възможно е произволно съотношение на AAL и DSL, като се вземе предвид множеството абонаментни такси (8 DSL, 16 AAL) 2 . За аналоговите AL се изпълняват функциите BORSCHT;2B+D16 (264+16=144 Kbps). Функциите на блоковете AIU са същите като на ISLU, но благодарение на новата технология капацитетът на абонаментните такси е увеличен до 32 AAL или 12 DSL и следователно общият капацитет на блока достига 3584 AAL или 1440 DSL.
Един SM може да има до 8 ISLU (AIU) или RISLU (RAIU), но общият брой на SL за SM не трябва да надвишава 5120 аналогови или 2048 цифрови. Общо SM има шестнадесет 32-канални групови пътеки за свързване на ISLU (AIU), RISLU (RAIU) и външни цифрови канали. Тъй като капацитетът на модула е ограничен до 450 Erl, действителният допустим брой AL и SL е много по-малък от граничните стойности и се определя по време на проектирането в зависимост от конкретните условия и прогнозирания интензитет на натоварване. Реалният капацитет на SM (RSM) е 2000…4000 AL, а капацитетът на четиримодулния MMRSM не надвишава 14 000 AL. За SM-2000 допустимият капацитет се увеличава повече от десет пъти и в зависимост от конкретните условия варира от петнадесет до петдесет хиляди AL.
Комуникационният модул SM, с помощта на модул за пространствена комутация TMS и комутатор за съобщения MSGS, съответно, осигурява комутация на вериги между SM и комутация на пакети за обмен на управляващи съобщения между SM или SM и AM процесори. В зависимост от броя на инсталираното SM комуникационно модулно оборудване, можете да имате от 30 до 190 SM или от 32 до 192 превключващи модула в комбинация от SM и RSM (с поне два RSM) 4 .
В максимална конфигурация системата 5ESS позволява обслужване на до 350 000 линии при липса на външни линии или до 90 000 линии (канали) при липса на абонати. Действителният ограничаващ капацитет и броят на линиите зависят от специфичните условия на работа на системата в комуникационната мрежа и са ограничени от нейната максимална честотна лента от 45 000 Erl и 1,5милиона обаждания за натоварен час (BUSH). До 2000 г. се планира потенциалният капацитет на 5ESS да се увеличи до 750 000 AL или 256 000 SL (канали). За малки мрежи с капацитет до 25000 AL се предоставя опростена версия на системата с референтно оборудване от типа VCDX (Very Compact Digital eXchange -компактна цифрова станция), създадена на базата на един SM-2000 без CM и AM модули.
Разпределеният софтуерен контрол се осигурява от мощни 32-битови микропроцесори. Контролните функции, които могат да бъдат икономично централизирани, се изпълняват от модула за управление и работа на AM. Той избира пътища за свързване в модула CM, разпределя общи системни ресурси, съхранява пълен софтуер и общи системни данни, събира, съхранява и обработва разнообразна статистическа информация (по-специално данни за аларми и фактуриране), автоматично диагностицира и преконфигурира оборудването и предоставя на административния и оперативния персонал достъп до системата.
Високата надеждност на работата на 5ESS се осигурява както от усъвършенстван софтуер, който изпълнява определените функции, така и от дублиране на тези възли и устройства, чиято повреда засяга повече от 32 AL или SL. Системата за превключване, управление и синхронизация е напълно дублирана и се използва режимът „горещ режим на готовност“. В някои случаи надеждността се осигурява от наличието на излишен хардуер. Като цяло се гарантира, че при нормални условия на работа (температура 0,45С, относителна влажност 10…75%) общият престой на системата поради хардуерни и софтуерни повреди няма да надвишава два часа за 40 години работа. За отделна AL продължителността на липсата на услуга поради системни повреди е средно не повече от 28 минути годишно. Вероятността за произволна връзка е по-малка от 210-5 във всеки минутен интервал.
Гъвкавостта на 5ESS, по отношение на използване в комуникационни мрежи, се осигурява от:
модулна хардуерна и софтуерна архитектура;
широка гама от капацитети - от няколкостотин до почти 300 000 AL;
възможности за комутация на вериги и пакети и квазишироколентова комутация на 32-канални пътища;
възможността за директен достъп до транспортната мрежа на нивосинхронен транспортен модулSTM1 (синхронен транспортен модул), тоест със скорост 155 Mbps 5 ;
наличието на различни методи за междуофисно взаимодействие, по-специално многочестотния код „двама от шест“, системата за сигнализиране R2D, десетдневния код и общите сигнални канали на SS № 7.