Архитектура системы «МиниКом DX-500 ЖТ»

2.2.2 Архитектура системы «МиниКом DX-500 ЖТ»

Станция «МиниКом DX-500 ЖТ» строится из отдельных модулей, получивших название кластеров. Существует два типа кластеров: абонентский кластер и кластер ИКМ. Абонентский кластер имеет 128 портов, в которые можно включить аналоговые и цифровые абонентские линии. При этом аналоговая линия занимает один порт, а цифровая - два порта. В кластер ИКМ допускается включить до четырех каналов Е1, выполняющих роль цифровых соединительных линий. Каждый кластер является автономной коммутационной станцией, имеющей внешние порты, коммутационное поле, управляющее устройство, устройства обмена управляющей информацией [6].

При емкости станции до 256 номеров происходит объединение двух абонентских кластеров, расположенных на одном блочном каркасе. В станцию можно включить до четырех каналов Е1, по два в каждый кластер. На рисунке 2.1 показана структурная схема станции из двух абонентских кластеров емкостью 256 аналоговых абонентских линий и четырех каналов Е1.

Рисунок 2.1 – Структурная схема станции МиниКом DX-500 ЖТ на 256 номеров

Кластеры связаны между собой цифровыми трактами передачи речевой и управляющей информации. По двусторонним трактам передачи речевой информации передаются цифровые потоки со скоростью 4 096 кбит/с, что позволяет организовать между кластерами по 64 речевых канала. Если линии вызывающего и вызываемого абонентов включены в один кластер, речевой трафик замыкается внутри одного кластера. В противном случае используются межкластерные речевые каналы. По двусторонним трактам передачи управляющей информации передаются цифровые потоки со скоростью 64 кбит/с, обеспечивающие обмен информацией между управляющими устройствами кластеров по протоколу HDLC [6].

Станция емкостью до 512 номеров включает в себя до четырех абонентских кластеров и до трех кластеров ИКМ. В состав станции входят два центральных модуля, названных центральными коммутационными устройствами (ЦКУ). Все кластеры включаются в ЦКУ. Структурная схема станции емкостью 512 аналоговых абонентских линий и 12 каналов Е1 показана на рисунке 2.2. В станцию входят четыре абонентских кластера, три кластера ИКМ и два центральных коммутационных устройства ЦКУ1 и ЦКУ2.

Рисунок 2.2 – Структурная схема станции МиниКом DX-500 ЖТ на 512 номеров

При такой конфигурации речевой трафик либо замыкается внутри кластера, либо передается от кластера к кластеру через одно из ЦКУ. Центральные коммутационные устройства работают с разделением нагрузки, когда нагрузка поровну делится между ЦКУ 1 и ЦКУ2. Если выйдет из строя одно из ЦКУ, второе будет обслуживать нагрузку всех кластеров. При работе одного ЦКУ потери вызовов могут возрасти вследствие снижения пропускной способности станции [6].

2.2.3 Функциональные возможности абонентского кластера

Рассмотрим функциональную схему абонентского кластера, позволяющего включить до 128 аналоговых абонентских линий (рисунок 2.3). Кластер состоит из четырех плат абонентских линий и одной общей платы.

Рисунок 2.3 - Функциональная схема абонентского кластера

Одна плата АЛ рассчитана на включение 32-х аналоговых абонентских линий. На ней находятся абонентские комплекты (АК), дифференциальные системы (ДС), кодек-фильтры. Абонентский комплект обеспечивает: питание телефонного аппарата, прием сигналов вызова и импульсов набора постоянным током от телефонного аппарата, посылку вызова к телефонному аппарату. Платы абонентских линий построены на микросхемах компании Infineon (Германия) [6].

Кодек-фильтр выполнен в виде микросхемы SICOFI, рассчитанной на две абонентские линии. Основное назначение этой микросхемы состоит в реализации аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования речевых сигналов. Микросхема также обеспечивает программируемую фильтрацию сигналов. Кроме того, микросхема SICOFI участвует в процессе управления абонентскими комплектами.

На интерфейсе микросхемы SICOFI включены два тракта, обеспечивающие прием и передачу цифрового потока со скоростью 2 048 кбит/с. Тракты от восьми микросхем SICOFI запараллеливаются и включаются в микросхему контроллера ELIC. В цифровом потоке одного тракта образовано 32 канальных интервала, 16 из которых служат для речевых каналов, а остальные 16 - для управления абонентскими комплектами и мониторинга микросхем SICOFI. За каждой микросхемой закреплены по два речевых канала и по два канала управления.

По каналам управления в сторону микросхемы SICOFI передаются команды, которые в микросхеме преобразуются в сигналы управления, передаваемые в абонентские комплекты. Под действием этих сигналов в АК происходит включение и выключение реле посылки вызова по АЛ. В обратном направлении по каналам управления передаются данные о состоянии АК: появление сигнала вызова от абонента, импульсов набора номера постоянным током, сигналов отбоя и ответа абонента.

На общей плате абонентского кластера находятся: два контроллера ELIC, микропроцессорное управляющее устройство кластера УУ, две коммутационные матрицы MUSAC, три сигнальных процессора ADSP и два контроллера HDLC. Для станции до 256 номеров на общей плате может быть установлен один субмодуль ИКМ с двумя интерфейсами каналов Е1.

В контроллер ELIC включаются тракты от четырех групп по восемь микросхем SICOFI. Контроллер ELIC выполняет следующие основные функции. В каждом входящем от микросхем SICOFI потоке он извлекает данные из каналов управления и мониторинга и направляет их к микропроцессору кластера (МПр). Кроме того, контроллер принимает управляющие данные от МПр и вставляет их в канальные интервалы управления и мониторинга, несущие информацию к микросхемам SICOFI и к абонентским комплектам. Наконец, контроллер ELIC выполняет функции мультиплексора, в результате чего с обратной от микросхем SICOFI стороны образуются цифровые потоки со скоростью 4 096 кбит/с, несущие только речевую информацию для 64 АЛ [6].

В коммутационные матрицы MUSAC включены тракты от контроллеров ELIC, от других кластеров станции и от процессора ADSP. Все тракты - двусторонние, со скоростью потока 4 096 кбит/с. Одна пара трактов с потоками разного направления получила название HW (от английских слов: High Way - высокоскоростная линия). Каждая матрица имеет восемь входов и четыре выхода, что соответствует 512 входящим и 256 исходящим канальным интервалам (512x256). Входы двух матриц запараллеливаются, в результате чего получается общая матрица емкостью 512x512. Через коммутационную матрицу под управлением МПр устанавливаются соединения внутри кластера и между кластерами. Матрица MUSAC позволяет организовать до 21 независимой конференции по три участника в каждой. Эта матрица позволяет программно управлять усилением и затуханием в каждом речевом канале.

Сигнальные процессоры ADSP, каждый из которых построен на базе однокристального микрокомпьютера, служат для приема и передачи тональных сигналов разного назначения. Три процессора включены по последовательным портам во входы и выходы коммутационной матрицы MUSAC [6].

Два процессора ADSP обслуживают 128 абонентских линий, по 64 каждый. В режиме приема эти процессоры обрабатывают сигналы в речевых каналах и обнаруживают тональные сигналы, передаваемые от кнопочных номеронабирателей частотным кодом DTMF. Данные о принятых цифрах номера передаются по общей шине в МПр. В режиме передачи процессоры по командам от МПр, передаваемым через общую шину, формируют в цифровом виде и посылают по речевым каналам следующие тональные известительные сигналы: ответ станции, контроль посылки вызова, «занято». При необходимости сигнальный процессор может формировать сигналы набора номера частотным кодом DTMF.

Третий сигнальный процессор служит для приема и передачи тональных сигналов, посылаемых по речевым каналам внутри каналов Е1, включенных в субмодуль ИКМ данного абонентского кластера.

Управляющее устройство УУ построено на базе микропроцессора Intel 1386EX. В его состав входит оперативная память RAM и постоянная память Flash PROM. Управляющее устройство через общую шину осуществляет управление всеми функциональными блоками кластера. Кроме того, в станции с двумя абонентскими кластерами предусмотрено резервирование управляющих устройств. При отказе управляющего устройства одного кластера, управляющее устройство второго кластера обслуживает вызовы обоих кластеров [13].

Вместо плат аналоговых абонентских линий в кластеры могут устанавливаться платы цифровых абонентских линий со стандартной точкой U . В каждую плату можно включить до 16 двухпроводных цифровых линий, к которым подключаются цифровые телефонные аппараты серии Optiset, производимые компанией Siemens.

Кластер ИКМ включает в себя функциональные устройства, аналогичные абонентскому кластеру: коммутационную матрицу MUSAC, сигнальный процессор ADSP, контроллеры HDLC и управляющее устройство на базе такого же микропроцессора. Новыми узлами являются четыре микросхемы FALC, выполняющие роль интерфейсов первичных потоков (PRI) и позволяющие включать по одному каналу Е1.

Центральное коммутационное устройство занимает одну плату на которой находятся: две коммутационных матрицы MTSL, контроллеры HDLC и управляющее устройство на базе микропроцессора I386EX. Каждая матрица имеет емкость 1024x512. За счет запараллеливания входов двух матриц получается коммутационное поле емкостью 1024x1024.

На каждой общей плате абонентского кластера, кластера ИКМ и плате ЦКУ находится интерфейс RS-232. служащий для включения автоматизированного рабочего места технического обслуживания станцией.

На рисунке1 Приложения А приведен пример построения станции на 1024 аналоговые АЛ и 14 каналов Е1 цифровых СЛ. Станция на 1024 номера состоит из двух станций, на 512 номеров каждая, и одного ГМ. В последний включается 10 каналов Е1, по пять от каждой станции на 512 номеров [13].