Общая структура и функции коммутационного узла. Лекция 5

1. Лекция 5 Общая структура и функции коммутационного узла

2.

Сеть
телекоммуникаций
Линии связи
Системы
передачи
Системы
коммутации
Среда передачи
сигналов связи,
образующая
каналы связи
(симплексные,
полудуплексные,
дуплексные)
Средства
передачи совокупность
типовых
каналов и
групповых
трактов
Средства приема,
обработки,
коммутации,
управления
информации
пользователей

3. ТК сети и сервисы

• В ТК для передачи речи используют телефонию, для
передачи изображения - сеть телевизионного
вещания, для передачи звука - сеть радиовещания,
для передачи текста - телеграфные сети, для
передачи данных - компьютерные сети.
• По сети передачи данных – Интернет передаются
практически все виды информации.
• Речь может передаваться
– по кабельным линиям связи с использованием
АТС (стационарный способ)
– по радиоканалам с использованием антенного
оборудования (мобильный способ).

4. Пример 1. Стационарные телефонные сети

ТА аб А
Район 1
АТС А
опорная
АТС
опорная
АТС
АТС Б
Район 2
ТА аб Б

5. Пример 2. Сотовые сети связи 

Пример 2. Сотовые сети связи

6. Пример 3. Доступ в Интернет Dial-up

Пример 4. Доступ в Интернет ШПД (хDSL)

7. Коммутационный узел, АТС

• Коммутационный узел КУ осуществляет коммутацию
АЛ И СЛ между собой в любом сочетании.
• КУ посылают информационные сигналы для
оповещения абонентов о различных ситуациях,
возникающих в процессе установления соединения
– ОС – сигнал ответа станции,
– сигнал «занято»,
– КПВ – сигнал контроль посылки вызова,
– ПВ – сигнал «посылка вызова» и т.д.
– голосовые сообщения
• КУ осуществляющие автоматическую коммутацию
речевых (разговорных) сигналов, называются
автоматическими телефонными станциями АТС.

8. Оперативная и кроссовая коммутация

• На КУ соединение может устанавливаться на время,
необходимое для передачи одного сообщения
(одного телефонного разговора) или на длительное
время (больше одного сообщения).
• оперативная коммутация – это соединение, которое
установлено на время, необходимое для передачи
одного телефонного разговора. Оперативная
коммутация – это коммутация, выполняемая
абонентами в автоматическом режиме.
• кроссовая (долговременная) коммутация - это
соединение, которое установлено на длительное
время (больше одного телефонного разговора) .
Кроссовая коммутация - соединение каналов
вручную или автоматически по требованиям
абонентов, или в соответствии с расписанием сеанса
связи.

9. Общая схема КУ (АТС)

ЛК
АК
КРОСС
АК
ЛК
АК
ЛК
КП
УУ
ШК
Рег.

10. Общая схема КУ

• В состав любого КУ входит:
– кросс,
– коммутационное поле КП,
– управляющее устройство УУ,
– линейные комплекты ЛК,
– шнуровые комплекты для внутристанционной
связи ШК,
– станционные комплекты для приема и выдачи
адресной информации (регистры комплекты
приема номера КПН),
– источники электропитания,
– устройства сигнализации,
– Генераторное оборудование,
– контрольно-испытательное оборудование.

11. Общая схема КУ

• КП производит коммутацию любых полюсов (АК-АК, АК-ЛК
и т. д.).
• Генератор зуммерных сигналов ГЗС вырабатывает
различные зуммерные сигналы, посредством которых
абонент уведомляется о прохождении фаз соединения.
• Приемник набора номера ПНН служит для определения
значения принимаемой цифры от ТА с частотным
набором номера.
• По исходящему комплекту СЛ АТС производит обмен СУВ
с другими АТС при установлении исходящей связи, а по
входящему — при установлении входящей связи.
• УУ обеспечивает логическое взаимодействие всех
приборов АТС при установлении соединений.

12. Классификация КУ

• по виду передаваемой информации (телефонная,
телеграфная, ПД, радиовещания, телеуправление);
• по способу обслуживания соединений (ручной,
полуавтоматический, автоматический);
• по месту, занимаемому в сети электросвязи (РАТС,
ЦС, УС, ОС, АМТС, МН, УВС, УИС, СТ, УЗСЛ, УВСМ);
• по типу сети связи (городская, сельская,
учрежденческая, междугородная, международная);
• по типу коммутационного и управляющего
оборудования;
• по емкости линий или каналов (малая, средняя,
большая);
• по способу передачи информации (коммутация
каналов, коммутация сообщений, коммутация
пакетов).

13. Классификация АТС

• КУ осуществляющие автоматическую коммутацию
речевых (разговорных) сигналов, называются
автоматическими телефонными станциями АТС
• Основной характеристикой для классификации
телефонной АТС является тип коммутационного и
управляющего оборудования.
• Эта характеристика определяет поколение АТС
– декадно-шаговые, координатные,
квазиэлектронные, цифровые
• Внутри каждого поколения АТС выпускаются станции
различной конфигурации
– малой (100-1000АЛ), средней (5-20тыс. АЛ),
большой ёмкости (50-100 тыс АЛ)
– оконечная, узловая, транзитная, междугородняя,
международная
– городская, сельская, учрежденческая УАТС,

14. Цифровая АТС

Коммутационная станция называется цифровой, когда ее КП может
коммутировать только цифровые сигналы, несущие как речь, так и
управляющие сообщения или команды. Аналоговые сигналы тоже
могут коммутироваться цифровой АТС, но лишь с применением
АЦП и ЦАП

15. Базовая модель цифровой АТС

В упрощенной блок-схеме цифровой АТС можно
выделить следующие функциональные подсистемы:
Модули абонентских линий
Коммутационное поле
Модули соединительных линий
Система управления.
В этот перечень должно быть включено
оборудование кросса MDF(main distributing frame).
распределительный магистральный щит (TDF,
trunk distributing frame)
устройства электропитания

16. Принцип подключения подстанций к опорной АТС

Область концентрации
абонентов
ал
сл
терминал
терминал
подстанция
опорная
станция
(АТСЭ)
терминал
Абонентский
участок
Станционный
участок
• Подстанция устанавливается в случае концентрации в
одном районе большого числа абонентов.
• представляет собой вынесенное оборудование с
самостоятельным или дистанционным управлением.
Обязательным признаком является замыкание
внутреннего трафика внутри подстанции без занятия
межстанционных линий и оборудования опорной АТС.

17. Многоступенчатое включение выносных абонентских блоков к опорной АТС

• вынос – это часть станционного оборудования, вынесенного в
область концентрации абонентов и управляемого опорной
станцией без замыкания внутреннего трафика.
• Применение подстанций и выносов позволяет экономить
затраты на АЛ при телефонизации районов большой
концентрации абонентов, в сельской местности, а также для
различных учреждений и предприятий.

18. Кросс, TDF, MDF

Кросс – это место, куда заводятся все входящие в станцию
абонентские линии. Кросс имеет две стороны:
– вертикальная – подсоединение абонентских кабелей,
– горизонтальная – подсоединение линий от абонентских
модулей АТС.
• Соединение между вертикальной стороной (кабельная
пара) и горизонтальной стороной (пара от станции)
определяет номер абонента.
• Распределительный магистральный щит (TDF, trunk
distributing frame) – место подключения к АТС всех CЛ (Е1).
TDF обычно меньше, чем кросс (MDF), и также имеет две
стороны: вертикальную и горизонтальную.
• Устройства электропитания – совокупность силовых
конвертеров, аккумуляторных батарей и аварийных
источников питания станционного оборудования.

19.

20. Структурная схема цифровой АТСЭ

Модуль ЦК
Mодуль AЛ
АК
…
цифровые
СЛ
КП
ЛК
ЛК
ЛК
ЛК
Мх
АК
Mодуль СЛ
КСЛ
Mодуль AЛ
Mх
АК
…
Мх
ЛК
ЛК
ЛК
ЛК
АК
КСЛ
Mодуль СЛ
КСЛ
Ген
ЗС
Mх
ПР
ПЕР
физические
СЛ
…
СП аналоговые
СЛ
КСЛ
ПР_МЧ
ПЕР_ МЧ
шина данных и управления
УУ
место оператора

21. Модули абонентских линий

Модуль ЦК
Mодуль AЛ
АК
…
К
ЛК П
ЛК
ЛК
ЛК
цифровые
СЛ
Мх
АК
Mодуль СЛ
КСЛ
Mодуль AЛ
Mх
АК
…
Мх
ЛК
ЛК
АК
ЛК
ЛК
Mх
П
Р
ПЕ
Р
…
КСЛ
B Battery
Батарейное
питание
0 Overload
protection
Защита от
перенапряжения
физические
СЛ
Mодуль СЛ
КСЛ
Ген
ЗС
ПЕР_ МЧ
КСЛ
обеспечивают
взаимодействие оборудования
ЦСК с оконечным терминальным
оборудованием пользователя (ТА),
функции BORSCHT
аналог
СЛ
СП
ПР_МЧ
шина ДУ
R Ringing
S Supervision Контроль
состояния
шлейфа
C Coding
Кодирование
H Hybrid
Дифсистема
T Test
Тестирование
УУ
место
оператора
Посылка вызова

22. Модули цифровой коммутации

Модуль ЦК
Mодуль AЛ
АК
…
К
ЛК П
ЛК
ЛК
ЛК
цифровые
СЛ
Мх
АК
Mодуль СЛ
КСЛ
Mодуль AЛ
Mх
АК
…
Мх
ЛК
ЛК
КСЛ
ЛК
ЛК
Mодуль СЛ
АК
КСЛ
Ген
ЗС
ПЕР_ МЧ
Mх
П
Р
ПЕ
Р
…
КСЛ
физические
СЛ
аналог
СЛ
СП
ПР_МЧ
шина ДУ
УУ
место
оператора
Коммутационное поле (КП, ЦКП)
– базовое ядро цифровой АТС,
это переключающаяся матрица.
ЦКП переключает каналы и
тракты под управлением
процессора и соответствующих
контроллеров.
ЦКП позволяет
производить
коммутацию любого КИ
любого
входящего тракта с
любым КИ
любого исходящего
тракта.

23. Модуль соединительных линий

Модуль ЦК
Mодуль AЛ
АК
…
К
ЛК П
ЛК
ЛК
ЛК
цифровые
СЛ
Мх
АК
Mодуль СЛ
КСЛ
Mодуль AЛ
Mх
АК
…
Мх
ЛК
ЛК
КСЛ
ЛК
ЛК
Mодуль СЛ
АК
КСЛ
Ген
ЗС
ПЕР_ МЧ
Mх
П
Р
ПЕ
Р
…
КСЛ
физические
СЛ
аналог
СЛ
СП
ПР_МЧ
шина ДУ
УУ
место
оператора
предназначены для
согласования
унифицированного
интерфейса Модуля ЦК с
конкретным типом СЛ
(трехпроводной физической,
четырёхпроводной аналоговой
с системой передачи СП и
т.д.).

24. Модуль СЛ функции

• образование группового тракта;
• создание каналов синхронизации и сигнализации;
• преобразование биполярного сигнала из КП в
квазитроичный код на передаче и восстановление
биполярного сигнала из квазитроичного кода на
приеме
• Электрический интерфейс – физически сопрягает
линию со станцией и обеспечивает восстановление
входящего сигнала после возможных его искажений
при передачи.
• Обработка сигналов управления коммутацией
• Детектирование тревожных сигналов

25. Служебные модули АТСЭ

Модуль ЦК
Mодуль AЛ
…
КП
ЛК
АК
ПЕР цифровой
передатчик
цифровые
СЛ
ЛК
ПР цифровой
приёмник
Мх
АК
ЛК
ЛК
Mодуль СЛ
КСЛ
Mодуль AЛ
Mх
АК
…
Мх
ЛК
ЛК
ЛК
ЛК
АК
КСЛ
Mодуль СЛ
КСЛ
Ген
ЗС
Mх
ПР
ПЕР
…
СП
КСЛ
ПР_МЧ
ПЕР_ МЧ
ПЕР_МЧ цифровой
многочастотный
передатчик
ПР_МЧ цифровой
многочастотный
аналоговые
приёмник
физические
СЛ
шина данных и управления
СЛ
Ген_ЗС генератор
зуммерных
сигналов
КСЛ комплект СЛ
УУ
место оператора

26. ЛК, Ген_ЗС, цифровые ПЕР и ПР

Модуль ЦК
Mодуль AЛ
АК
…
К
ЛК П
ЛК
ЛК
ЛК
цифровые
СЛ
Мх
АК
Mодуль СЛ
КСЛ
Mодуль AЛ
Mх
АК
…
Мх
ЛК
ЛК
КСЛ
ЛК
ЛК
Mодуль СЛ
АК
КСЛ
Ген
ЗС
ПЕР_ МЧ
Mх
П
Р
ПЕ
Р
…
КСЛ
физические
СЛ
аналог
СЛ
СП
ПР_МЧ
шина ДУ
УУ
место
оператора
ЛК на входе и выходе КП
обеспечивают синхронизацию
ИКМ трактов и
преобразование
линейных сигналов.
ГЕН ЗС вырабатывает
различные зуммерные
сигналы, с помощью
которых абонент
уведомляется о прохождении
фаз соединения.
Цифровые ПЕР и ПР
предназначены для работы с
ОКС при связи с
аналогичными
цифровыми АТС.

27. Цифровые многочастотные передатчики и приёмники

Модуль ЦК
Mодуль AЛ
АК
…
К
ЛК П
ЛК
ЛК
ЛК
цифровые
СЛ
Мх
АК
Mодуль СЛ
КСЛ
Mодуль AЛ
Mх
АК
…
ПЕР_МЧ и ПР_МЧ
обеспечивают
Мх
ЛК
ЛК
КСЛ
ЛК
ЛК
Mодуль СЛ
АК
КСЛ
Ген
ЗС
ПЕР_ МЧ
Mх
П
Р
ПЕ
Р
…
КСЛ
физические
СЛ
аналог
СЛ
СП
ПР_МЧ
шина ДУ
УУ
место
оператора
• прием сигналов
управления и
взаимодействия СУВ от
телефонных аппаратов с
тоновым (частотным)
набором.
• обмен СУВ
многочастотным кодом
по СЛ.

28. Устройство управления, шина данных и управления

Модуль ЦК
Mодуль AЛ
АК
…
К
ЛК П
ЛК
ЛК
ЛК
цифровые
СЛ
Мх
АК
Mодуль СЛ
КСЛ
Mодуль AЛ
Mх
АК
…
Мх
ЛК
ЛК
КСЛ
ЛК
ЛК
Mодуль СЛ
АК
КСЛ
Ген
ЗС
ПЕР_ МЧ
Mх
П
Р
ПЕ
Р
…
КСЛ
физические
СЛ
аналог
СЛ
СП
По шине данных и
управления УУ задает
команды и контролирует
изменение состояния
комплектов.
УУ ЦСК представляет собой
ряд подсистем, каждая из
которых выполняет
определенные функции в
процессе установления
соединения.
ПР_МЧ
Взаимодействие подсистем
осуществляется через
диспетчер задач.
шина ДУ
УУ
место
оператора

29. Рабочее место оператора - терминал

Модуль ЦК
Mодуль AЛ
АК
…
К
ЛК П
ЛК
ЛК
ЛК
Мх
АК
Mодуль СЛ
КСЛ
Mодуль AЛ
Mх
АК
…
Мх
ЛК
ЛК
КСЛ
ЛК
ЛК
Mодуль СЛ
АК
КСЛ
Ген
ЗС
ПЕР_ МЧ
Mх
П
Р
ПЕ
Р
…
КСЛ
оператор
АТСЭ
имеет
цифровые
возможность
корректировать
СЛ
конфигурацию
станции,
задавая
• ёмкость станции,
• категории абонентов,
• маршруты установления
физические
СЛ
соединений,
• протоколы обмена по СЛ
аналог
СЛ
СП
ПР_МЧ
шина ДУ
УУ
место
оператора
Для снижения эксплуатационных затрат используется
система
централизованного
обслуживания АТСЭ, когда с
УС или ЦС оператор с одного
рабочего места (терминала)
производит
дистанционный
надзор и управление другими
станциями.

30. Задание 1

• Согласно варианту таблицы 1, нарисовать схему
соединения двух абонентских терминалов, на схеме
показать токопрохождение через блок-схему АТС в
следующих ситуациях:
• трубка поднята абонентом
• трубка положена
• абонент А говорит
• абонент А слушает (абонент Б говорит)
• вызов абоненту А
• набор номера
• Блок-схему АТС нарисовать полностью, остальные
элементы сети в виде принятых обозначений. Сеть
между терминалами показать схематично в виде
облака.

31. Задание 1

Согласно варианту таблицы 1, нарисовать схему соединения двух абонентских
терминалов, на схеме показать токопрохождение через блок-схему АТС в следующих
ситуациях:
трубка поднята абонентом
трубка положена
абонент А говорит
абонент А слушает (абонент Б говорит)
вызов абоненту А
набор номера
Блок-схему АТС нарисовать полностью, остальные элементы сети в виде принятых
обозначений. Сеть между терминалами показать схематично в виде облака.
№ варианта
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Типы терминалов
сотовый ТА – классический ТА
сотовый ТА – бесшнуровой ТА стационарный блок
классический ТА – бесшнуровой ТА, переносная
микротелефонная трубка НМТ
бесшнуровой ТА – стационарный блок сотовый ТА
классический ТА – сотовый ТА
бесшнуровой ТА, переносная микротелефонная
трубка НМТ – классический ТА
сотовый ТА – терминал NGN
классический ТА – терминал NGN
терминал NGN – бесшнуровой ТА стационарный блок
терминал NGN – классический ТА
Таблица 1.

32. Пример. классический ТА – сотовый ТА

ТА аб А
Район 1
АТС А
опорная
АТС
опорная
АТС
АТС Б
Район 2
ТА аб Б

33. Пример. классический ТА – сотовый ТА

• трубка поднята
абонентом
• трубка положена
• абонент А говорит
• абонент А слушает
(абонент Б говорит)
• вызов абоненту А
• набор номера

34. Пример. классический ТА – терминал NGN

• терминал NGN – IP
устройство, пакетная
передача
• Подключается к к
медиашлюзу MG
(Media Gateway)
• Соединение сети КК
и IP сети через
ТА аб А
транспортный
шлюз TMG
Район 1
АТС А
опорная
АТС
опорная
АТС
АТС Б
Район 2
ТА аб Б

35. Примеры использования цифровых систем коммутации. -Типы ЦСК, их характеристики, структура и способы внедрения в сеть,

Лекция №12

36.

Коинот
система
S12
NEAX 61Е

37.

Область применения и характеристика
системы S12
• Система S12 может применяться во всемирных, национальных,
местных сетях .
• Максимальная емкость – 100 000 АЛ, 60 000 СЛ
• Если используется как транзитный узел макс емкость – 60 000 СЛ
• Максимальная телефоная нагрузка на КП – 25 000 Эрл
• В ЧНН может обслуживать – 750 000 вызовов
• Принцип управления распределенный
• Система поддерживает любые сигнализации как с однотипным так и
с неоднотипным коммутационным оборудованием – наиболее
используемыми системами сигнализации являются: R1, R1.5, R2,
ОКС №7.
• S-12 использует цифровую технологию в управлении системой и ее
работе, программные средства выполнены на микропроцессорах.
• Система может работать с аналоговыми и цифровыми системами
передачи, использующихся в качестве соединительных линий;
• Можно включать все виды абонентских и соединительных линий.

38. Функциональная схема S12

39. Структурная схема S12

40. Пример структуры интегральной сетевой платформы C&C08

41.

Для реализации своих функций C&C08 имеет полный
набор открытых сигнальных и сервисных
интерфейсов большой емкости:
• Z-интерфейс аналоговых абонентских линий;
• Интерфейсы ISDN (BRI=2B+D, интерфейс базового
доступа и PRI=30B+D, интерфейс первичного доступа);
• Интерфейс V5 (унифицированный интерфейс сети
абонентского доступа);
• PHI (интерфейс обработки пакетов);
• A-интерфейс соединительных линий;
• оптические интерфейсы 40,96Мбит/с;
• E1/T1;
• Интерфейсы LAN (Ethernet 10Мбит/с и FDDI 100 Мбит/с);
• Интерфейсы DCE-DTE стандартов V.24 (RS-232) и V.35;
• Интерфейсы SDH 155,52 Мбит/с.

42. Функциональная схема системы

43. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ, ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМЫ NEAX-61E

Лекция № 14

44.

Область применения и характеристика
системы NEAX-61E
• Максимальная емкость на местных сетях: 350 тыс.АЛ
и 18 450 СЛ, на междугородних и международных сетях
– 60 тыс.СЛ.
• Емкость концентратора составляет: 4096 (1 выпуск)
далее до 50 тыс. номеров.
• В ЧЧН может обслуживать 1 млн. 500 тыс. вызовов.
• Поддерживает все системы нумерации.
• Поддерживает сигнализации № 1,4,5,6,7, R1, R2.
• Все виды тарификаций.
• Питание постоянного тока напряжения -48В +-5В.
• Работает всеми типами абонентских и
соединительных линий.
• Системное программное обеспечение написано с
использованием двух языков программирования Языка Программирования для Систем Связи (PL/C)
и Ассемблера (для программ, связанных с
операциями, выполняемыми в реальном времени, а
также с обслуживанием аппаратных интерфейсов).

45.

Структурная схема NEAX-61E

46.

Построение системы УАК СГМ
Коинот
Внешний вид шкафа УАК
Внешний вид кассеты

47. КоинотЭл-СГМ

Удаленный абонентский концентратор
«КоинотЭл-СГМ» является системой
цифровой коммутации с временным
разделением каналов и применяется в
качестве оборудования абонентского
доступа (выноса), подключаемого к
телефонной сети общего пользования
(ТФоП) по цифровым соединительным
линиям
Е1
согласно
МСЭ-Т
G.703.6/G.704 с протоколами R1.5 или
PRI (EDSS1).
Область применения
- телефонизация многоквартирных домов;
- телефонизация крупных жилых комплексов с оказанием
смешанных (аналого-цифровых) услуг связи;
- телефонизация деловых центров;
- телефонизация сельских населенных пунктов и коттеджных
поселков.

48.

Основные характеристики УАК
–
–
УАК является системой цифровой коммутации с ВРК.
УАК представляет собой масштабируемую систему с
модульной структурой, позволяющей изменять
характеристики.
– УАК обеспечивает выход в ТФОП по цифровым СЛ E1
согласно МСЭ-Т G.703.6/G.704 с протоколами R1.5, или
EDSS1 (PRI).
– Емкость одного блока УАК до 208 абонентских линий.
– УАК должен обеспечивать работу в режимах:
1. внутренняя коммутация разрешена – соединения между
абонентами, подключенными к УАК или группе УАК,
образующей абонентский вынос, осуществляются без
участия АТС ТФОП;
2. внутренняя коммутация запрещена – все соединения
между
абонентами, подключенными к УАК или группе
УАК, образующей абонентский вынос, осуществляются
только через линии Е1 с АТС ТФОП.