Коммутационные поля на микроэлектронной элементной базе

Установление соединений в полностью распределенных электронных системах коммутации

Рассмотрим распределенную систему, где обслуживающее оборудование и функции распределены по модулям [57]. Каждый из модулей имеет ограниченную емкость и выполняет определенные функции. Это позволяет иметь систему, гибко адаптирующуюся как по емкости, так и по функциям.

В основе такой системы лежит понятие "модуль". Модули уже упоминались в "Телекоммуникационные станции. Коммутационные поля и типы управления" . Главное свойство модуля — он позволяет громадное разнообразие внешних терминалов и протоколов привести к единому виду, принятому для передачи и обработки в данной коммутационной системе. Идет согласование одновременно двух потоков — информационного и сигнализации (протоколов обмена).

Информационный поток подразумевает переход от различного типа трактов (цифровых асинхронных и синхронных, аналоговых и других) к одному типу, используемому внутри системы (в настоящее время это синхронный цифровой тракт).

Поток сигнализации приводит многочисленные системы сигнализации (например, аналоговую или сигнализацию DSS, рассмотренную в разделе ISDN) к единому виду (в настоящее время это подобно отдельному каналу сигнализации, который будет рассмотрен в дальнейшем). Для выполнения этих целей стандартный вид модуля выглядит следующим образом (рис. 2.15).

Модуль содержит две части — одна терминальная, вторая управляющая (рис. 2.15а).

Задача терминальной части — взаимодействие с внешними источниками заданного типа и преобразование информационного потока к внутристанционному виду.

Терминальная часть выделяет (или устанавливает в обратном направлении) сигналы взаимодействия и управления от/к внешнего источника и передает их в управляющем канале (в некоторых системах — по управляющим шинам) в управляющую часть терминала.

Управляющая часть терминала содержит универсальный компьютер с ресурсами, достаточными для обработки задач, которые поступают от источников, включенных в данный модуль.

Программное обеспечение этого компьютера можно разделить на две части:

1. Обработка задач от внешних источников.
2. Взаимодействие с другими модулями системы и выполнение общестанционных и общесистемных задач.

Состав и объем этого обеспечения имеет постоянную часть для обслуживания источников и стандартного взаимодействия. В зависимости от емкости и задач, выполняемых системой, резервные ресурсы (память и время) могут быть заняты общегрупповыми или общесистемными задачами.

В больших станциях для решения задач, не связанных с конкретными источниками, могут быть выделены групповые (например, модуль абонентских услуг для группы аналоговых абонентских модулей) или общесистемные модули (например, задача маршрутизации). Поскольку такие задачи не связаны с обработкой сигналов физического интерфейса, они содержат только управляющую часть.

В управляющем оборудовании имеются две части:

• коммутационное поле;
• управляющее устройство.

На рис. 2.16бпоказаны основные составляющие, процессор и память. На рис. 2.16 в показано условное обозначение этого модуля. Часть, закрашенная серым цветом, соответствует части, содержащей управляющую и коммутирующую части.

увеличить изображение
Рис. 2.16. Принцип построения модуля: а) общий вид; б) состав управляющих и коммутационных устройств; в ) условное обозначение.

Коммутационное поле модуля коммутирует информационные потоки к центральному коммутационному полю и управляющую информацию к процессору.

Процессор подключен через промежуточную память (для обеспечения синхронизации) к одному из портов коммутационного поля.

Это позволяет ему непосредственно подключаться к центральному полю и в сторону внешних источников передавать необходимые сигналы управления. Кроме того, при наличии специальной операционной системы он может иметь доступ к памяти другого модуля, что создает большие программные возможности и увеличивает возможность наращивания ресурсов.

Число информационных портов составляет два (как в сторону терминального оборудования, так и в сторону центрального поля). Это повышает необходимую надежность системы. Еще один порт используется для подключения цифровых сигналов, которые в модуле могут быть преобразованы в стандартные акустические сигналы ("ответ станции", "занято", "контроль посылки вызова"), а также для передачи звуковых объявлений (например, "абонент выключен из обслуживания") или стандартных фраз, записанных абонентом.

Структурная схема станции с полностью распределенным управлением приведена на рис. 2.17.

На рис. 2.17 приведен один из возможных вариантов компоновки станции. Набор модулей позволяет реализовать внутристанционное соединение.

На рисунке не показаны модули вызывных сигналов и технического обслуживания, которые являются обязательной принадлежностью станции и в том или ином количестве присутствуют при любой комплектации.

Рис. 2.17. Примерная структура полностью распределенной станции (S-12)

Перечислим задачи изображенных на рисунке модулей.

Модуль аналоговых абонентских линий предназначен для взаимодействия с данным типом линии, получает и преобразует сигналы "абонент снял трубку", "абонент положил трубку". Осуществляет передачу в сторону абонента акустических сигналов "ответ станции", "посылка вызова", "контроль посылки вызова", "занято" и др. Все они, кроме сигнала посылки вызова, подключаются ко входу модуля. Сигнал "посылка вызова" из-за относительно высокого напряжения коммутируется в абонентском модуле. Туда же подключаются некоторые цепи, контролирующие параметры абонентского шлейфа (абонентский комплект будет рассмотрен далее).

Модуль цифровых абонентских линий. Этот тип модуля предназначен для работы с цифровыми абонентскими линиями. Он также обеспечивает обмен сигналами при инсталляции цифровых линий и при обслуживании линии.

Модуль аналоговых соединительных линий. Модуль предназначен для обеспечения работы с существующими станциями, которые передают информацию в аналоговой форме. Комплект будет рассмотрен в разделе 2.6.

Модуль цифровых трактов. Он обеспечивает работу с цифровыми трактами. Наиболее распространенными являются комплекты для работы с системами импульсно-кодовой модуляции (ИКМ).

Модуль многочастотных приемопередатчиков. Модуль применяется при внутристанционной связи для принятия сигналов набора номера от частотного номеронабирателя. При входящей и исходящей связи он обеспечивает передачу управляющих сигналов к станциям координатной системы (например, АТС-КУ).

Далее идет группа модулей, не содержащих терминальной части. Это процессоры, обеспечивающие выполнения определенных задач. На рисунках они окрашены серым цветом.

Групповые модули управления абонентскими услугами. Они управляют основными и дополнительными видами услуг: например, проверяют возможность абонента пользоваться "исходящей связью" (в случае если он принадлежит абонентской группе), можно ли на него переадресовать вызов и т. д. В станциях малой емкости эти модули не употребляются, а их функции распределяются по другим модулям.

Системный модуль. Он следит за наличием ресурсов в системе (например, при наличии нескольких модулей многочастотных приемопередатчиков собирает сведения о наличии в них свободного приемопередатчика). Он выполняет системные задачи, например, выбора направления и маршрута, тарификации.

увеличить изображение
Рис. 2.18. Пример установления соединения в полностью децентрализованной системе коммутации

Рассмотрим теперь алгоритм работы этой системы при установлении внутристанционного соединения (рис. 2.18).

1. Модуль аналоговых абонентских линий определяет, что абонент А снял телефонную трубку (замкнулся шлейф абонентской линии), и посылает команды установления соединения с модулем управления абонентскими услугами. Это требуется для проверки возможных дополнительных видов обслуживания.

   После установления соединения посылается номер вызывающего абонента.
2. Модуль управления абонентскими услугами на основе полученной информации и абонентских данных, накопленных в его памяти, определяет, что абонент имеет аппарат с многочастотным набором, и обращается к коммутационному полю с командами для установления соединения с системным модулем. Это нужно для определения одного из модулей, в котором имеется свободный приемник многочастотного набора. Затем модуль передает ему запрос для установления соединения с модулем аналоговой абонентской линии (номер вызывающего абонента).
3. После получения необходимых сведений системный модуль осуществляет выбор одного из модулей многочастотных приемопередатчиков, передает команды на соединение с выбранным модулем многочастотных приемопередатчиков и передает в управляющее устройство модуля многочастотных приемопередатчиков номер исходящего абонента и запрос на поиск путей между ними.
4. После определения направления системный модуль передает его номер модулю аналоговых абонентских линий (через модуль управления абонентскими услугами), и устанавливается соединение между модулями абонентских линий А и Б.
5. Модуль группы Б устанавливает соединение со своим модулем управления абонентскими услугами для осуществления дополнительных видов обслуживания (переадресация вызова).
6. Модули абонентских услуг устанавливают между собой соединение и в дальнейшем совместно управляют этапами "посылка вызова", "ответ абонента" и т. д. После ответа абонента Б все соединения со служебными модулями разрушаются и остаются соединения между абонентскими модулями.
7. После отбоя абонента (в данном случае A ) устанавливается соединение с модулем управления абонентскими услугами, и это порождает межмодульный обмен для процесса "отбой".