Дипломная работа: Модернизация сети телекоммуникаций района АТС-38 г. Алматы
В последнее время исключительно пристальное внимание уделяют оптимизации использования симметричных пар городских абонентских кабелей. Причина заключается в том, что каждый обычный телефонный абонент (или почти каждый) соединен абонентской парой со своей районной АТС. Поэтому число задействованных абонентских пар в мире очень велико. Все операторы связи ищут пути, как сэкономить на числе пар при развитии телефонных сетей, предлагая методы и аппаратуру многоканального уплотнения абонентской пары (множественный телефонный доступ ) или методы и аппаратуру радио- доступа.
После рассмотрения существующих сооружений сети телекоммуникаций района АТС-38 мы сразу видим необходимость увеличения номерной емкости района. Нам представляется, что необходимо осуществить модернизацию района, - путем внедрения цифрового коммутационного оборудования ЭАТС и масштабного внедрения систем цифрового абонентского доступа на основе технологии HDSL.
1.4 Обзор перспективных систем коммутации
1.4.1 Цифровая коммутационная система 5ESS
Система 5ESS разработана фирмой АТ&Т. Система 5ESS - цифровая коммутационная система общего пользования. Разработанная таким образом, чтобы удовлетворять потребности наиболее крупных во всем мире администраций служб связи и соответствовать международным стандартам, ее новейшая архитектура позволила этой системе постоянно использовать преимущества последних технологических разработок.
Система 5ESS является полностью цифровой коммутационной системой с разделенной архитектурой обработки данных и коммутации. Коммутация основывается на 32-канальной структуре, а обработка данных обеспечивается 32-битовыми процессорами. Использование таких мощных процессоров дало возможность гибкого определения архитектуры коммутационной системы. В соответствие с желанием обеспечить местную связь, микропроцессоры были использованы во всей сети. Так, на периферии станции, где заканчиваются абонентские и соединительные линии, использование мощных 32-битовых процессоров дает возможность обрабатывать данные в месте их использования. Такое распределение является не только более эффективным, но оно также позволяет увеличить возможности обработки данных пропорционально увеличению емкости станции.
Функциональная система 5ESS является полностью интегрированной станцией. Конфигурация модулей ее аппаратного и программного обеспечения может быть реализована различными путями для наилучшего удовлетворения нужд администрации сегодня и будущем.
Гибкость системы обеспечивается за счет архитектуры, которая разработана с расчетом на максимальную нагрузку 45000 Эрл. и более 900000 вызовов в ЧНН.
Система 5ESS является универсальной цифровой коммутационной системой. Она может обслуживать как местная станция до 350 тысяч абонентских линий или до 90 тысяч соединительных линий; она также может функционировать как узловая станция, междугородная или международная станция; как коммутационный узел для обеспечения услуг интеллектуальной сети; она может работать как передвижной центр коммутации или как любая комбинация вышеперечисленного. Она может обслуживать небольшие населенные пункты с количеством абонентов 100 или большие метрополии, насчитывающие свыше 100000 абонентов [5].
Она может использоваться в аналоговых, смешанных (аналоговых/цифровых) и в полностью цифровых сетях. Она обеспечивает внутреннее взаимодействие в выделенных сетях, таких как сеть передачи данных общего пользования с пакетной и канальной коммутацией.
Система 5ESS, разработанная для развития цифровой сети с интеграцией служб, включает в себя самые последние достижения цифровой коммутационной технологии [6]:
1. Цифровую коммутацию каналов на базе каналов со скоростью передачи 64 кбит/с.
2. Полный пакет программного обеспечения.
3. Возможность интегрированной работы в сети. Удаленные коммутационные модули и удаленные абонентские блоки являются частью системы 5ESS. Они могут быть подсоединены через физические линии со скоростью 2 Мбит/с., через цифровые радиорелейные линии и оптоволоконные кабели. Один удаленный коммутационный модуль является автономной системой на 4000 абонентов. В группе одинаковых модулей он может обслуживать до 10 тысяч абонентов. Совместно с удаленными коммутационными модулями, абонентскими мультиплексорами и разнообразными соединительными системами передачи система 5ESS является новым мощным средством планирования сети, которое может экономично обслуживать как городские, так и сельские районы.
4. Оптоволоконные линии между элементами системы, которые позволяют снизить количество кабелей между стативами, избежать проблемы, связанные с заземлением дающие возможность гибко определять расположение станции.
1.4.2 Система Alcatel 1000 S -12
Система S-12 является первой полностью цифровой системой, разработанной по всем новым концепциям управления. Особая функциональность распределенного управления и единственная в своем роде концепция цифрового коммутационного поля подвели перспективную базу под систему S-12 и ясно отличают ее от других конкурентных изделий. Ведь, несмотря на то, что конкуренты осознали преимущества распределенного управления, им было очень трудно отказаться от своих систем с центральным управлением и с ориентацией на использование шин, если они вообще могли это сделать.
Принцип полностью распределенного микропроцессорного управления является характерным свойством системы S-12. Это свойство является истинным переломом в коммутационной технологии: все функции управления, необходимые для реализации коммутации, распределяются по многим микропроцессорам концепцией, реализация которой возможна только благодаря систематическому использованию самой современной технологии СБИСов.
Коммутационная система S-12 состоит из цифрового коммутационного поля (DSN), к которому через стандартный интерфейс подключаются различные типы терминальных модулей. Функции управления каждого модуля размещены внутри модуля. Так называемые функциональные управляющие устройства (АСЕ) выполняют общие задачи, которые не могут присваиваться терминальным модулям. Каждый терминальный модуль состоит из двух частей, из прикладного терминального устройства и терминального управляющего устройства (ТСЕ). Коммуникация между управляющими устройствами отдельных терминальных модулей осуществляется по цифровому коммутационному полю в виде стандартных сообщений. Для данного обмена сообщениями могут использоваться все пути внутри цифрового коммутационного поля. Благодаря этому нет нужды в использовании комплексной шинной системы [3]. Следующие свойства особенно важные:
1. Полная цифровизация внутренней сети дает возможность интеграции речи и данных, повышает качество и надежность передачи и хорошую помехозащищенность линий.
2. Система S-12 имеет модульную структуру, которая дублируется. Модульная структура системы S-12 обеспечивает возможность простой интеграции ISDN. Это обеспечивает передачу по телефонной линии не только речевых сигналов, но и данных, текстов и рисунков.
3. Цифровое коммутационное поле (DSN) может одновременно выполнять коммутацию сообщений и коммутацию пакетов. Цифровое поле DSN состоит из элементов имеющих собственную логику, память может выполнять 3 основные задачи: передачу данных и речи; выбор пути и связь между распределенными по системе микропроцессорами.
4. Система S-12 имеет распределенное управление, причем распределены не только различные функции управления, но и распределены основные функции коммутации.
Система S-12 удовлетворяет всем требованиям, предъявленным к коммутационным станциям, например, к: городским станциям с абонентскими линиями, транзитным станциям, междугородным станциям, международным станциям или комбинациям выше приведенных типов станций - начиная от маленьких концентраторов вплоть до коммутационных станций большой емкости.
Коммутационные станции создаются на основе малого количества типов аппаратных модулей, в которые загружаются только те программные модули, которые необходимы для выполнения функций данной коммутационной станции. Важное свойство системы S-12 состоит в том, что даже коммутационные станции самой малой емкости могут легко и экономно расширяться до самой большой мощности с помощью одинаковых аппаратных и программных модулей. Тем самым система S-12 обеспечивает действительную гибкость при планировании сети.
Система S-12 может обслуживать 120000 абонентских линий для городских коммутационных станций; 85000 соединительных линий для транзитных станций; и обрабатывать как минимум 750000 попыток занятия в ЧНН [4].
Цифровое коммутационное поле системы S-12 было разработано для обеспечения эффективности в области расходов коммутационных станций сравнительно малой емкости и для обеспечения возможности простого расширения с помощью подключения модулей. В случае расширения коммутационной системы не требуется реконфигурация DSN. В принципе величина DSN не ограничена. Общая вызывная емкость пропорциональна и количеству модулей, подключенных к DSN, и вызывной емкости отдельных модулей.
1.4.3 Сравнительный анализ систем коммутации
Рассмотрев три наиболее перспективные системы коммутации, мы убедились, что каждая из них может быть использована для реконструкции АТСДШ-33 г.Алматы. Проведем их сравнительный анализ для выбора одной из них с учетом существующих условий.
При сравнении коммутационных систем 5ESS и S-12 видно, что основное отличие между ними состоит в том, что система S-12 имеет полностью распределенную структуру управления. Это вызывает определенные трудности, прежде всего в организации связей между микропроцессорными устройствами, так как из-за большого числа связей между процессорами нецелесообразно использовать общую шину или связь по принципу “каждый с каждым”. Обмен информацией между микропроцессорными устройствами осуществляется через коммутационное поле и в случае блокировок существенно замедляется связь между ними. Система 5ESS лишена этих недостатков, так как имеет иерархическую структуру управления. Основные функции по обработке вызовов выполняют распределенные процессоры, а центральный (административный) процессор выполняет общие функции и осуществляет выбор и распределение системных ресурсов для установления соединения между распределенными процессорами.