Вопрос1:

Вопрос: Методы коммутации. Коммутация с накоплением

Известны два основных принципа коммутации: непосредственное соединение и соединение с накоплением информации.

При непо­средственном соединении осуществляется физическое соединение входящих в УК каналов с соответствующими адресу исходящими ка­налами.

При соединении с накоплением сообщений сигналы из вхо­дящих в УК каналов сначала записываются в запоминающем устрой­стве, откуда через определенный промежуток времени поступают в исходящие каналы.

Необходимость в соединении с накоплением возникает в силу раз­ных причин. Главной из них является то, что в момент прихода сигна­ла по входящему в УК каналу, требуемый исходящий канал может оказаться занятым передачей информации от другого источника.

В таком случае возникают альтернативные решения: первое -уведомить источник сообщений о невозможности установления требуемого соединения в данный момент, второе - запомнить входящее сообщение и передать его в исходящий канал после его освобожде­ния от передачи предыдущего сообщения. Системы, по­строенные по первому принципу, получили название систем с отказа­ми, а построенные по второму принципу - систем с ожиданием.

Принцип непосредственного соединения реализуется в системе коммутации каналов (КК). Под коммутацией каналов понимается со­вокупность операций по соединению каналов для получения сквозно­го канала, связывающего через узлы коммутации один ОП с другим. При этом выражение «соединение каналов» следует понимать не только в смысле физического соединения, но и более широко - как занятие, резервирование средств передачи и коммутации для пары взаимодействующих ОП во время сеанса связи. Таким образом, при коммутации каналов сначала организуется сквозной канал передачи сообщений между взаимодействующими абонентами через узлы коммутации, а затем осуществляется передача сообщений.

До тех пор пока взаимосвязанные абоненты не сообщат о своем решении ликвидировать установленное соединение, выделенные ре­сурсы сети находятся в их монопольном владении независимо от то­го, используются ли они в данный момент или нет.

Такой режим имеет определенное достоинство, связанное с тем, что после организации соединения абоненты могут вести передачу в любое время независимо от нагрузки, поступающей от других абонен­тов. Кроме того, передачи осуществляются с фиксированной задерж­кой, т.е. может быть реализован режим передачи в реальном мас­штабе времени, что особенно важно при работе в режиме диалога (переговоров двух абонентов или обмене информацией между двумя компьютерами).

Для повышения эффективности использования пропускной спо­собности трактов сети в таких диалоговых системах и были разрабо­таны методы коммутации, при которых пропускная способность сети не закрепляется на все время сеанса связи двух абонентов, а представляется им лишь по мере необходимости при появлении у них со­общений для передачи.

Коммутацией с накоплением называется совокупность операций при приеме на УК сообщения или его части, накопления и последую­щей передачи сообщения или его части в соответствии с содержа­щимся в нем (ней)адресом.

При отсутствии свободного канала либо его неисправности на лю­бом из участков в заданном направлении или отсутствии свободных станционных устройств в УК соединение абонентов не может быть установлено и узел коммутации посылает Аб сигнал отказа в обслу­живании (сигнал занятости). Для установления соединения Аб„ дол­жен повторить заявку на соединение. Такой способ обслуживания, при котором вызов (заявка на соединение), поступивший в момент отсутствия свободных линий, или станционных устройств, получает отказ (теряется), называется обслуживанием с потерями.

При системе коммутации с накоплением (КН) ОП имеет постоян­ную прямую связь со своим УК (иногда с несколькими) и передает на него информацию. Затем эта информация поэтапно передается через узлы коммутации другим абонентам, причем в случае занятости исхо­дящих каналов информация запоминается в узлах и передается по мере освобождения каналов в нужном направлении. Известны две разновидности системы с накоплением: система коммутации сооб­щений (КС) и система коммутации пакетов (КП).

Виртуальные соединения. По сути, это коммутация каналов, но не напрямую, а через память управляющих компьютеров в центрах коммутации с использованием пакетов при передаче сообщений. В виртуальной сети, прежде чем начать передачу пакетов, абоненту-получателю направляется служебный пакет, прокладывающий вирту­альное соединение. В каждом узле этот пакет оставляет распоряже­ние вида: пакеты k-ro виртуального соединения, пришедшие из 1-го канала, следует направлять в у-й канал. Таким образом, виртуальное (условное) соединение существует только в памяти управляющего компьютера. Дойдя до абонента-получателя, служебный пакет за­прашивает у него разрешение на передачу, сообщив, какой объем памяти понадобиться для приема. Если его компьютер располагает такой памятью и свободен, то посылается согласие абоненту-отправителю (также в виде специального служебного пакета) на пе­редачу сообщения. Получив подтверждение, абонент-отправитель приступает к передаче сообщения обычными пакетами. Пакеты бес­препятственно проходят друг за другом по виртуальному соединению (в каждом узле их ждет инструкция, которая обрабатывается управ­ляющим компьютером) и в том же порядке попадают абоненту-получателю, где, освободившись от концевиков и заголовков, образу­ют передаваемое сообщение, которое направляется на седьмой уро­вень. Виртуальное соединение может существовать до тех пор, пока отправленный одним из абонентов, специальный служебный пакет не сотрет инструкции в узлах. Режим виртуальных соединений эффективен при передаче больших массивов информации и обладает всеми пре­имуществами методов коммутации каналов и пакетов.

Вопрос 2:

Вопрос: Стандартизация в области коммутации

Организации стандартизации в области телекоммуникаций - это организации, цель деятельности которых заключается в создании единых международных стандартов. Отсутствие единых стандартов приводит к несовместимости оборудования различных производителей и, как следствие, невозможности организации международной связи. Организации стандартизации обеспечивают условия для обсуждения прогрессивных технологий, утверждают результаты этих обсуждений в виде официальных стандартов, а также обеспечивают распространение утвержденных стандартов.

Наиболее известными организациями стандартизации являются следующие:

Международная организация стандартизации (МОС) (International Standard Organization - ISO) - является автором стандартов в различных областях деятельности, включая стандарты по телекоммуникациям. Членами ISO являются национальные организации стандартизации. Участие в ISO является добровольным. Наиболее известным стандартом ISO в области телекоммуникаций является эталонная модель взаимодействия открытых систем.

Телекоммуникационный сектор стандартизации Международного союза электросвязи (МСЭ-Т) (Telecommunication Standardization Sector of International Telecommunication Union - ITU-T) - специализированный орган ООН, с 1993 года преемник Международного Консультативного Комитета по Телеграфии и Телефонии (МККТТ) (Comite Consultatif International Telegraphique et Telephonique - CCITT) - международная организация, разрабатывающая стандарты в области связи. Кроме МСЭ-Т в состав МСЭ входят Сектор радиосвязи МСЭ-Р (Radiocommunication Sector - ITU-R) и Сектор развития электросвязи (Telecommunication Development Sector - ITU-D). Стандарты ITU-T охватывают практически всю область телекоммуникаций.

В нашей стране работы по стандартизации в области связи наряду с Государственным комитетом по стандартизации, метрологии и сертификации (Госстандартом) проводят также Министерство связи РФ и Государственная комиссия по электросвязи (ГКЭС) Минсвязи РФ, Государственная комиссия по распределению частот (ГКРЧ) Минсвязи РФ и Главгоссвязьнадзор России. Наиболее известным стандартом Минсвязи РФ являются "Нормы на электрические параметры каналов ТЧ магистральной и внутризоновых первичных сетей", введенные в действие приказом № 43 от 15 апреля 1996 года.

Вопрос 3:

Вопрос: Коммутационные приборы

    Устройство, обеспечивающее замыкание, размыкание или переключение электрических цепей, подключенных к его входам и выходам, при поступлении управляющего сигнала. Осуществляется коммутационным элементом.

    Собственно размыкание, замыкание, переключение, осуществляется коммутационным элементом, т.к к коммутационному прибору могут подключаться линии различной проводимости, то их коммутация осуществляется несколькими коммутационными элементами, которые объединяются в коммутационную группу и все коммутационные элементы этой группы переключаются одновременно под воздействием управляющего сигнала.

    В коммутационном приборе могут быть установлено различное число коммутационных групп, их совокупность называется коммутационным полем прибора.

    Местоположение коммутационной группы в коммутационном поле прибора, называется точкой коммутации.

4 типа коммутационных полей:

(1*1)

(1*m)

n*(1*m)

(n*m)

 

Вопрос 8:

Вопрос:  Принципы автоматической коммутации. Структура коммутационного узла

Под коммутацией понимается процесс замыкания, размыкания и переключения электрических цепей. На сетях электросвязи по­средством коммутации абонентские устройства (передатчики и приемники) соединяются между собой для передачи (приема) информации. Абонентские устройства в некоторых случаях назы­вают оконечными устройствами сети. Коммутация осуществляет­ся на коммутационных узлах (К.У).

Абонентские устройства соединяются с коммутационным уз­лом абонентскими линиями. Коммутационные узлы, находящиеся на территории одного города (или населенного пункта) соед соединительными линиями. Если коммутационные узлы на­ходятся в разных городах, то линии связи, соединяющие их, на­зываются междугородными или внутризоновыми.

Коммутационный узел, в который включаются абонентские линии, называются коммутационной станцией или просто стан­цией. В некоторых случаях абонентские линии включаются в под­станции (ПС). Лицо, пользующееся абонентским устройством для передачи и приема информации, называется абонентом. Для пе­редачи информации от одного абонентского устройства семи к другому требуется установить соединение между этими устройст­вами через соответствующие узлы и линии связи.

Для осуществления соединения на коммутационных узлах ус­танавливается коммутационная (соединительная) аппаратура, обеспечивающая соединение линии вызывающего абонентского ус­тройства с линией вызываемого абонентского устройства через линии связи, соединяющие узлы.

Совокупность линейных и станционных средств, предназначен­ных для соединения оконечных абонентских устройств, называет­ся соединительным трактом. Число коммутационных узлов между соединяемыми абонентскими устройствами зависит от структуры сети и направления соединения.

Для осуществления требуемого соединения на коммутацион­ный узел от вызывающего абонентского устройства должна по­ступать информация о номере вызываемого абонентского устрой­ства, называемая адресной информацией, а из коммутационного узла в абонентские устройства посылают информационные сиг­налы для оповещения абонентов о различных ситуациях, возни-

кающих в процессе установления соединения (сигнал вызова, за­нятости и т. д.). Коммутационные узлы могут соединяться между собой посредством как физических, так и многоканальных соеди­нительных линий систем передачи, в которых образовано требуе­мое число каналов передачи.

После установления соединительного  тракта между абонентскими устройствами передача информации может осуществляться только после подключения к соединитель­ному тракту приемника информации, поэтому трактом передачи информации называют совокупность соединительного тракта, пе­редатчика и приемника, обеспечивающую передачу и прием ин­формации во время соединения между абонентскими оконечными устройствами.

На коммутационных узлах соединение может устанавливать­ся на время, необходимое для передачи одного сообщения, на­пример одного телефонного разговора, или на длительное время, превышающее время передачи одного сообщения. Коммутация первого вида называется оперативной, а второго — кроссовой (долговременной).

Коммутационный узел представляет собой устройство, пред­назначенное для приема, обработки и распределения поступаю­щей информации. Для выполнения своих функций коммутацион­ный узел  должен иметь: коммутационное поле, предназначенное для соединения входящих и исходящих линий (каналов) па время передачи информации; УУ, обеспечивающее установление соединения между «ходя­щими и исходящими линиями через коммутационное поле, а так­же прием и передачу управляющей информации. К аппаратуре для приема и передачи управляющей информации относятся ре­гистры Рег, или комплекты приема номера КПН, кодовые при­емопередатчики и пересчетные устройства; линейные комплекты входящих и исходящих линий (каналов), ЛК, предназначенные для приема и передачи линейных сигналов (сигналов взаимодей­ствия) по входящим и исходящим линиям или каналам для выде­ления каналов в системах передачи, а также для приема и пере­дачи сигналов взаимодействия с управляющими устройствами узла; шнуровые комплекты ШК. предназначены для питания микрофонов     телефонных     аппаратов, приема и  посылки служебных сиг­налов в процессе установления соединения; устройства ввода и вывода  линий   (кросс).  Кроме того,  на  узле имеются источники электропи­тания,   устройства   сигнализации   и учета параметров нагрузки (количе­ство сообщений, потерь, длительно­сти занятия и др.).

В некоторых случаях коммутационный узел может иметь ус­тройства приема  и хранения информации, если таковая передается не непосредственно потребителю информации, а предварительно накапливается на узле. Такие узлы применяются в системах коммутации сообщений.

Коммутационные узлы сетей связи классифицируются по ря­ду признаков:

– по виду передаваемой информации (телефонные, телеграфные, вещания, телеуправления, передачи данных и др.);

– по способу обслуживания соединений (ручные, полуавтомати­ческие, автоматические);

– по месту, занимаемому в сети электросвязи (районные, цент­ральные, узловые, оконечные, транзитные станции, узлы входя­щего и исходящего сообщения);

– по типу сети связи (городские, сельские, учрежденческие, междугородные);

– по типу коммутационного и управляющего оборудования (элек­тромеханические, механоэлектронпые, квазиэлектронпые, элект­ронные);

– по системам применяемого коммутационного оборудования (декадно-шаговые, координатные, машинные, квазиэлектронные, электронные);

– по емкости, т. е.  по числу входящих и исходящих линий  или каналов (малой, средней, большой емкости);

–  типу коммутации   (оперативная,  кроссовая,  смешанная);

–  способу разделения каналов (пространственный, простран­ственно-временной, пространственно-частотный);

–  способу передачи информации от передатчика к приемнику (узлы коммутации каналов, обеспечивающие коммутацию каналов  для   непосредственной   передачи   информации     в      реальном масштабе времени от передатчика к приемнику после установле­ния соединительного тракта: узлы коммутации сообщений и уз­лы коммутации пакетов, обеспечивающие прием и накопление информации на узлах с последующей ее передачей в следующий узел или в приемник).

Вопрос 9:

Вопрос: Полнодоступные и неполнодоступные пучки линий

    Пучком линий принято называть совокупность линий, прини­мающих нагрузку от некоторой определенной группы источников нагрузки, для передачи ее в одном определенном направлении. Все линии одного пучка выполняют строго одинаковые функции. Они, как правило, соединяют группу выходов предыдущей ступе­ни искания с входами последующей.

Полнодоступные пучки линий - каждый из источников нагрузки в своей группе (нагрузочной группе) может быть подключен к любой из линий обслуживаю­щего пучка

Неполнодоступные пучки линий - это пучок линий, в кото­ром каждому из источников нагрузки, обслуживаемых этим пуч­ком, доступна только некоторая часть линий пучка. Их число равно доступности D.

 

Вопрос 11:

Вопрос: Однозвенные ступени искания. Ступень ЛИ.

     Посредством коммутационного поля узла должно осуществ­ляться установление соединений между входом и его выходом на время передачи информации.

Коммутационное поле строится из отдельных коммутационных блоков, которые, в свою очередь, могут объединяться в более крупные блоки, а последние в ступени искания. Совокупность ступеней искания образует коммутационное поле узла. Коммута­ционные блоки на ступени искания осуществляют вполне опреде­ленную функциональную задачу при установлении соединения между входом и выходом ступени. В соответствии с функциями, выполняемыми на ступени искания, они получили название ступе­ни искания.

    Для установления соединения абонент должен набрать на но­меронабирателе ТА 2-значпый номер вызываемого абонента (00 — 99). Импульсы, возникающие при наборе первого знака, воспри­нимаются подъемным электромагнитом искателя, обеспечиваю­щим подъем щеток искателя на требуемую декаду, а импульсы набора второго знака номера воспринимаются электромагнитом вращения, благодаря чему щетки искателя перемещаются до ла­мели, в которую включена линия вызываемого абонента. Движе­ния щеток искателя (подъемное и вращательное) осуществляется под управлением номеронабирателя ТА абонента. Такое движе­ние щеток искателя называется вынужденным движением, а ре­жим искания линии, при котором щетки совершают вынужден­ное движение, называют линейным исканием. Следовательно, на АТС, схема которой изображена на рис.1, искатель отыски­вает требуемую абонентскую линию в процессе линейного иска­ния. Искатель, в контактное поле которого включаются абонент­ские линии, называется линейным искателем (ЛИ), а совокуп­ность всех линейных искателей на АТС — ступенью линейного искания

При установлении соединения через ступень ЛИ между ее входом (линией вызывающего абонента) и ее выходом (линией вызываемого абонента) имеется одна точка коммутации (одна точка соединения), поэтому такие ступени искания называются однозвенными. При такой структурной схеме максимальное число абонентских линий, включаемых в АТС, определяется емкостью контактного поля искания

Вопрос 12     13:

Вопросы: Однозвенные ступени искания. Ступень ПИ. Обратное предыскание.

Однозвенные ступени искания. Ступень ПИ. Прямое предыскание.

 

    Построение АТС, при котором для каждой абонентской линии устанавливается искатель большой емкости, является неэкономич­ным, поскольку требуется большое число дорогих искателей.

    При этом необходи­мо предусмотреть такой порядок, чтобы любой из искателей, если он свободен, мог быть предоставлен во временное пользование любому абоненту, производящему вызов. Следовательно, необхо­димо сделать эти искатели приборами коллективного пользования.

Для этого необходимо иметь дополнительно искатели, которые бы обеспечивали подключение линий вызывающего абонента к свободному в данный момент ЛИ. В качестве таких дополни­тельных искателей можно использовать искатели, аналогичные тем, которые применяются в качестве ЛИ. Такие искатели полу­чили название искателей вызова (ИВ). Искатель вызова и ли­нейный искатель образуют шнуровую пару ИВ — ЛИ.

    Абонентская линия многократно включается в поле всех ИВ и ЛИ. Функции ИВ и ЛИ при уста­новлении соединения различны. Процесс установления соединения протекает следующим образом. При снятии абонентом микроте­лефонной трубки вызов воспринимается в абонентском комплекте. Из АК линия вызывающего абонента отмечается соответствую­щим потенциалом в поле всех ИВ и ЛИ и одновременно выдается сигнал в пусковое устройство ПУ. Последнее приводит в действие свободный ИВ, отыскивающий в своем поле линию вызывающего абонента, к которой через ИВ подключается ЛИ. Из управляю­щего устройства линейного искателя абонент получает сигнал «Ответ станции», уведомляющий абонента о том, что приборы АТС готовы к приему информации о номере ТА вызываемого або­нента. Подклю­чение ИВ к линии вызывающего абонента происходит до набора номера, поэтому ИВ совершает свободное движение, т. е. неуправ­ляемое непосредственно абонентом. Режим искания линии при этом называется свободным исканием. Поскольку свободное иска­ние осуществляется до набора номера, то его называют предвари­тельным исканием или предысканием. В данном случае -применено так называемое обратное предыскании, поскольку процесс проте­кает в обратном направлении от свободного ЛИ к линии вызы­вающего абонента.

    При прямом предыскании  - процесс установления соединения протекает следующим обра­зом. При вызове абонентом АТС приходят в движение щетки ПИ, отыскивающие в своем поле выход к свободному в данный мо­мент ЛИ. Из управляющего устройства ЛИ абонент получает сигнал «Ответ станции», после чего приступает к набору номера ТА вызываемого абонента. Да­лее соединение протекает, как и в предыдущих случаях.

Вопрос 14:

Вопрос: Однозвенные ступени искания. Ступень ГИ

    На АТС, емкость которой превышает емкость контактного по­ля искателей, т. е. N>m, где N — емкость АТС, а m — емкость контактного поля искателя, все абонентские линии разбивают­ся на группы по m линий в каждой. Для выбора груп­пы, в которой находится нужная линия, устанавливается спе­циальный прибор, называемый групповым искателем (ГИ), а со­вокупность этих приборов ступенью группового искания.

Рассмотрим принцип группообразования на примере АТС ем­костью N=1000 номеров (рис. 4) с применением на ступенях ЛИ и ГИ искателей ДШИ-100, а на ступени ЛИ— ШИ-11.

 

В такой АТС 1000 АЛ разбиваются на k групп по m=100 АЛ: k = N/m= 1000/100= 10. На каждую группу из 100 АЛ устанавлива­ют требуемое число ЛИ, которое зависит от нагрузки и доступ­ности D и определяется расчетом. Пусть Yли = f(Y, p, D) = 10. Следовательно, на ступени ЛИ получаем десять групп, каждая из которых состоит из десяти ЛИ, в контактное поле которых много­кратно включено 100 АЛ.

Каждая группа ЛИ представляет собой однозвенный комму­тационный блок на 10 входов и 100 выходов. Для выбора требуе­мой группы на АТС устанавливается ступень группового иска­ния, реализованная на 100 линейных искателях. На АТС уста­навливается ступень ПИ с использованием 10-линейных искате­лей. Нумерация абонентских линий на такой АТС трехзначная. Первая цифра требуется для выбора группы (в данном случае со­тенной), в которой находится линия вызываемого абонента, а по­следние две цифры — для выбора требуемой линии в выбранной сотенной группе. Соединение устанавливается следующим обра­зом. При вызове абонентом станции приходят в движение щетки ПИ, принадлежащего вызывающей линии, и отыскивается свобод­ный ГИ, откуда абоненту посылается сигнал «Ответ станции». Абонент набирает первую цифру номера (цифру сотен), при этом ГИ совершает вынужденное движение, поднимая щетки на соответствующую набираемой цифре декаду.  После этого щетки ГИ совершают свободное вращательное движение в пределах выбран­ной декады, отыскивая выход к свободному ЛИ. Одноименные контакты одноименных декад всех ГИ соединены между собой многократно. Таким образом, от каждой декады ГИ образуется 10 выходов к ЛИ, обслуживающих 100 АЛ. Отыскание свободного выхода к ЛИ осуществляется в межсерийном интервале времени между окончанием первой серии импульсов и поступлением вто­рой. Далее абонент набирает цифру десятков и единиц, посылая две серии импульсов, которые воспринимаются соответственно подъемным и затем вращательным электромагнитами ЛИ.

    Групповой искатель совершает вынужденное движение при выборе направления (де­кады) и свободное искание свободного выхода в выбранном направлении.

Общая емкость телефонной сети N0=H1*H2,...Hs*m, где Н1, H2,...,HS— число направлений, образованных соответст­венно на первой, второй и т. д. ступенях ГИ; m — число выходов, одного коммутационного блока на ступени ЛИ.

Вопрос 15

Вопрос: Многозвенные коммутационные блоки

Из анализа структур коммутационных блоков, можно сделать вывод о том, что чем меньше до­ступность коммутационного прибора, тем больше приборов потре­буется для построения коммутационного блока, имеющего боль­шую доступность. Например, для получения коммутационного блока на 100 входов, в котором каждому входу будет доступно 100 выходов, с помощью прибора типа (1X1), имеющего доступность D=1, потребуется 10000 таких приборов (реле, транзисто­ров и т. д.) (рис. 6а).

(Рис 6)

Для построения блока на искателях ДШИ-100 потребуется 100 приборов. Чтобы получить такой же блок посредством МКС, имеющего 10 вертикалей по 10 выходов в каждом (D=10), по­требуется 100 МКС, у каждого из которых объединены все вхо­ды, а затем объединены одноименные выходы одноименных вер­тикалей у всех МКС (рис. 6б). При этом любой вход блока имеет доступ к любому из 100 выходов блока, т. е. получим блок с D=100.

Однако на этих же приборах блок, имеющий 100 входов и 100 выходов, можно построить более экономично, если использовать еще и операцию последовательного соединения коммутационных приборов и коммутационных блоков. На рис. 7а показаны та­кие блоки, построенные на приборах типа (1X1), например на реле или транзисторах, и на (рис. 7,б) на приборах типа (1X10) или на МКС.

 (Рис7)

При этом число реле уменьшилось до 1100 шт., а МКС — до 11 шт. В этих блоках при установлении соединения меж­ду входом и выходом коммутация осуществляется в двух местах. Сначала вход соединяется посредством коммутационного прибо­ра, установленного на звене А, с ПЛ, идущей к звену В, а про­межуточная линия, являющаяся входом звена В, соединяется с выходом через коммутационный прибор, установленный на звене Б. Изменение структуры блока привело к появлению нового па­раметра, поэтому такие блоки характеризуются числом входов N, промежуточных линий V и выходов М, т. е. [NxVxM].

Вопрос 16:

Вопрос: Параметры многозвенных коммутационных блоков

При использовании двухзвенных блоков вместо однозвенных существенно уменьшается число коммутационных приборов для их построения, а следовательно, снижается их стоимость, что ска­зывается на общих капитальных затратах на построение коммутационного узла. В то же время изменение структуры блока с од­новременным изменением объема оборудования на их построение приводит к изменению возможностей установления соединений между входами и выходами блока. В однозвенных блоках рис. 6 любому входу доступен любой выход, если он в данный мо­мент свободен, т. е. эти блоки являются полнодоступными, в на­шем случае D=100. Отказ в соединении в таких блоках, напри­мер для режима свободного искания, может наступить только, если входов больше, чем выходов (N>M) и все выходы в данный момент заняты.

В двухзвенных блоках доступность входов по отношению к вы­ходам не остается постоянной и изменяется по мере увеличения числа установленных в данном блоке соединении. Если в блоках рис. 7а в данный момент нет соединений, то для любого входа, на который поступило требование, доступен любой из 100 выхо­дов через любую из десяти промежуточных линий между звенья­ми А и В, т. е. D=100. Однако если одно соединение уже уста­новлено, например вход 1 через звено А, ПЛ1, звено В соединен с выходом 7, то для требования, поступившего на вход 100, сво­бодные выходы 2—10 будут недоступны, поскольку ПЛ1 уже занята. Такое состояние выходов 2—10 называется внутренней блокировкой. Следовательно, для входа 100 доступными будут только 90 выходов с 11-го по 100-й (D = 90). В том случае, если абоненту нужен вполне определенный (режим линейного иска­ния), например выход 2, то он получит отказ в соединении. Если для соединения можно использовать любой свободный выход, то отказа не произойдет и соединение будет установлено, например, через ПЛ2 с выходом 11. При установленных двух соединениях в блоке доступность для входа, по которому поступило новое тре­бование, будет еще меньше и равно 80, потому что две ПЛ уже к этому времени оказались заняты, вследствие чего 18 свободных выходов оказались заблокированными. Если в таком блоке уста­новлено 10 соединений и поступило новое требование, то оно не будет обслужено, поскольку нет свободных ПЛ (D = 0), хотя в блоке остались свободными еще 90 выходов, тогда как в блоках рис. 6,а может быть установлено одновременно 100 соединений. Следовательно, доступность в двухзвенном коммутационном бло­ке меняется от Dmax до Dmin. В блоке рис. 7 Dmax=100, а Dmin = 0. Такое положение вызывает увеличение отказов в уста­новлении соединений, а, следовательно, потерь сообщений, т. е. ухудшается качество обслуживания соединений. Особенно это сказывается, если коммутационный блок работает на ступени ли­нейного искания, где требуется установление соединения к вполне определенной линии, а она в этот момент может быть заблокиро­вана вследствие занятости промежуточной линии. Двухзвенные коммутационные блоки по сравнению с однозвенными обладают меньшей пропускной способностью, т. е. при одинаковых потерях Р пропускают меньшую нагрузку Y. Для уменьшения внутренних блокировок в коммутационных блоках используются различные способы в зависимости от того, на какой ступени искания они установ­лены.

Поскольку звеньевые коммутаци­онные блоки дают существенное со­кращение объема коммутационного оборудования на коммутационных узлах, они находят широкое приме­нение в координатах АТС, а также в квазиэлектронных и электронных системах коммутации.

Где:

N – Общее число входов

М – общее число выходов

V – Количество промежуточных линий

F_ab – связность блоков, количество связей между каждым коммутатором звена А и каждым коммутатором звена В

σ>1 – расширение на звене А

σ<1 – сжатие на звене А

D_max – доступность max

D_min – доступность min

Вопрос 17:

Вопрос: Способы уменьшения внутренних блокировок в многозвенных коммутационных блоках

Для уменьшения внутренних блокировок в звеньевых КБ ис­пользуются различные способы в зависимости от того, на какой ступени искания эти блоки установлены и в каком режиме иска­ния они работают. К этим способам относятся

1.       увеличения чис­ла ПЛ между звеньями (увеличение коэффициента σ);

2.       рациональ­ное включение выходов в направлениях;

3.       увеличение числа звень­ев;

4.       увеличение связности между звеньями;

5.       обусловленное иска­ние выходов и ПЛ;

6.       транспонированное включение абонентских линии;

7.       перестроение ранее установленных соединений с целью ос­вобождения соединительных путей для нового соединения;

8.       ис­пользование неблокирующих КБ;

9.       внутриблочные обходы.

Для уменьшения внутренних блокировок в КБ могут использоваться одновременно несколько из указанных способов.

Вопрос 18:

Вопрос: Перестроение в многозвенных коммутационных блоках

Перестроение в коммутационных блоках. В многозвенных коммутационных блоках внутренние блокировки можно уменьшить или полностью устранить путем перестроения ранее установленных соединений с целью освобождения занятых промежуточных линии для установления нового соединения.

Пусть в трехзвенном коммутационном блоке (рис. 11a), построенном на коммутаторах емкостью [2X2] установлено два соединения:

1)                     вход Х1 соединен с выходом Z4 через второй коммутатор звена В (ПЛ2 между звеньями А и В и ПЛ4 между звеньями В и С);

2)                     вход Х3 соединен с выходом Z2 через первый коммутатор звена В (ПЛЗ между зве­ньями А и В и ПЛ1 между звеньями В и С).

При поступлении требования на соединение между входом Х2 и выходом Z, будет получен отказ в соединении, так как в данном состоянии КБ нет свободных ПЛ, через которые можно было бы установить требу­емое соединение, хотя выход Z1 свободен и имеются свободные ПЛ, т. е. имеет место явление внутренней блокировки. На рис. 11a, а сплошными линиями показаны занятые, а штриховы­ми— свободные ПЛ.

 (Рис 11)

 Если в данном КБ произвести перестроение ранее установленного соединения для входа X1 и выхода Z4 как это показано на рис. 11б (ПЛ1 между звеньями А и В п ПЛ2 между звеньями В и С), то становится возможным устранить внутренние блокировки и соединить вход X2 с выходом Zl через первый коммутатор звена В (ПЛ2 между звеньями А и В и ПЛЗ между звеньями В и С).

(Рис 11)

Перестроение в КБ осуществляется управляющим устройст­вом, поэтому время его занятия будет тем меньше, чем меньше перестроений требуется для устранения внутренних блокировок.

Перестроение ранее установленных соединений должно осу­ществляться без перерыва связи или при условии, что эти пере­рывы короткие и для абонента незаметны.

В та­ких случаях к основному КБ добавляется вспомогательный КБ (рис. 11в), через который устанавливаются соединения, па­раллельные ранее установленным, и только после этого соедине­ния в основном блоке нарушаются для перестроения.

(Рис 11)

 После того как в основном КБ будут найдены пути и произведено переуста­новление ранее установленного соединения, во вспомогательном КБ соединение нарушится. Это позволяет производить перестро­ение без перерывов связи в ранее установленных соединениях.

Вопрос 19:

Вопрос: Симметричный трехзвенный коммутационный блок

В некоторых случаях требуется построить коммутационные блоки (а иногда и коммутационные поля), в которых не должно быть внутренних блокировок. Такие коммутационные блоки могут быть как однозвенными, так и многозвенными.

Объем оборудования коммутационных блоков или КП обычно определяют по суммарному числу точек коммутации, посредством которых можно сравнивать между со­бой коммутационные схемы, предназначенные для решения" оди­наковых коммутационных задач.

В работах Клоза показано, что симметричная трехзвенная односвязная схема будет полнодоступной неблокирующей при ус­ловии m1>(2n1-1) (рис. 12).

 В симметричной схеме N =k₁n₁ = M=k₃m₃, при этом k₃ = k₁, а m₃=m₁, n₂=k₁, m₂=k₁. В та­кой схеме независимо от того, сколько соединений уже установлено, всегда найдется сво­бодный соединительный путь между входом, по ко­торому поступило требо­вание на соединение, и выходом. Следовательно, такая  схема не имеет  внутренних блокировок.

Число точек коммутации для однозвенной и неблокирующей трехзвенной схем при разном зна­чении числа входов N приведено в табл. 3.1.

При большом числе входов и выходов трехзвенные неблокиру­ющие схемы имеют меньшее число точек коммутации, чем однозвенные. Из табл. 3.1 видно, что уже при N = 36 трехзвенные схе­мы становятся экономичнее.

Вопрос 20:

Вопрос: Расчет  блокировок. Метод Ли.

    Вероятностный граф 3 – х звенной коммутационной цепи.

    Р – вероятность того, что линия занята (коэффициент занятости линии, загрузки, использования).

    - линия свободна

    Если для установления соединения может быть использована любая из n – передающих линий, то суммарная вероятность блокировок, согласно методу Ли определяется формулой:

    Если для установления соединения может быть установлено k – последовательно соединенных линий, то вероятность блокировки будет равняться:

    Граф показывает, что соединение может быть установлено k – различными путями, каждый путь проходит через коммутатор центрального звена.

       - Промежуточная свободная линия

    k – количество коммутаторов

 

Это выражение показывает если занято некоторое число входов (или выходов), то занято такое же число выходов звена (или входов звена), однако число промежуточных линий  в β раз больше числа входов (или выходов). Для метода Ли коэффициент β определяется только для k>n, т.е для случия расширения

 

Квадрат так как 2 пути.

Вопрос 21:

Вопрос: ступеннчатая коммутационная структура

 

 

    Ступенчатая – прямоугольная: Частичное перекрытие доступных групп выходов для доступа  к большим группам каналов в электромеханических коммутаторах, где стоимость коммутаторов была высокой, а размеры коммутаторного модуля ограничены. Так же ступенчатое включение используется в отдельных звеньях больших многозвенных коммутаторах, где существует больше одного пути к любому конкретному выходу.

Вопрос 22:

Вопрос: Симметричные четырехпроводные коммутаторы

Необходимо обеспечить две точки коммутации;  два пути: один путь является зеркальным отражением другого, этот способ называется операцией свертки.

«+»

    - требуется только одна операция поиска маршрута, т.к вторая операция определяется автоматически

    - т.к каждый коммутатор должен хранить информацию о уже проложенном соединение, то количество информации сокращается в двое.

    - вероятность блокировки вдвое меньше вероятности нахождения двух путей независимо друг от друга.

    Достаточно и три звена, но количество коммутации в центральном звене должно быть четным, при этом симметрия будет проходить по горизонтали.        

Вопрос 23:

Вопрос: Время поиска пути

    Время поиска пути непосредственно зависит оттого, какое количество потенциальных путей необходимо проверить прежде чем найдется свободный маршрут. В некоторых системах существуют параллельная обработка пути, следовательно, чем больше устройств выполняющих эту параллельную обработку, тем меньше время поиска пути.

 

 

 

р – вероятность того что найденный путь через коммутатор занят.

k – возможные пути, которые могут быть заняты, с одинаковой и независимой вероятностью. 

N_р – ожидаемое число путей, которое необходимо проверить до того момента как будет найден свободный путь.

Вопрос 24:

Вопрос: Основные функции УУ

    Основные функции УУ:

·         прием сигналов управления от линейных и станционных ком­плектов и от приборов коммутационного поля;

·         распределение принятых сигналов по отдельным функциональ­ным блокам ФБ управляющих устройств;

·         определение состояния коммутационных приборов  и  линий;

·         выбор соединительного пути между входом и выходом в ком­мутационном поле станции или его отдельной части (ступени ис­кания, коммутационного блока);

·         включение коммутационных приборов (коммутационных эле­ментов), соответствующих выбранному соединительному пути;

·         выдача команд для посылки абонентам акустических сигналов на отдельных этапах установления соединения («Ответ станции», «Занято», «Контроль посылки вызова», «Посылка вызова»).

 

 

 

 

Вопрос 25:

Вопрос: Структурная схема УУ на ступени ГИ

Схема имеет - N входов и М выходов, разбитых на Н направлений. Ступень группового иска­ния предназначена для установления соединения между входом, на который поступил сигнал занятия, и свободным выходом в требуемом направлении. Направление определяется на основе адресной информации, получаемой из регистра, где зафиксиро­ван номер вызываемой абонентской линии. Эти функции ступени группового искания обеспечиваются управляющим устройством, которое взаимодействует с коммутационным полем и линиями, подключенными к КП в процессе установления соединения на данной ступени коммутации. Для выполнения своих функций УУ содержит следующие основные блоки:

ü  определитель входов ОВ,

ü  определитель промежуточных линий ОПЛ (иногда его называют пробным устройством),

ü  определитель направлений ОН,

ü  кодовый приемопередатчик КПП.

ü   

     На ступени группового искания при двухзвенном построении коммутационного поля ступени поиск свободного соединительно­го пути заключается в обусловленном искании свободной проме­жуточной линии, доступной входу, для которого устанавливается соединение, и одновременно свободной линии в требуемом на­правлении. При поступлении сигнала занятия из регистра в УУ определитель входов ОВ определяет номер входа и подключает к нему кодовый приемопередатчик КПП, откуда в регистр посы­лается сигнал запроса о выдаче требуемой цифры номера. Если направление на ступени ГИ определяется по двум или трем зна­кам абонентского номера, то УУ после приема первого знака бу­дет запрашивать информацию о второй, а затем и о третьей циф­ре номера. Информация о цифрах номера поступает из регистра в кодированном виде и принимается в КПП. Последний переда­ет эту информацию в ОН, который выбирает требуемое направ­ление. Далее ОПЛ находит свободную промежуточную линию, доступную как входу, по которому поступил вызов, так и сво­бодному выходу в требуемом направлении. Затем УУ выдает сигналы на включение коммутационных приборов, через которые устанавливается соединение. Такое УУ может устанавли­вать одновременно только одно соединение, поэтому обслуживание заявок осу­ществляется поочередно.

Вопрос 26:

Вопрос: Принципы управления коммутационными приборами АТС

    Различают непосредствен­ное и регистровое (косвенное) управление приборами коммута­ционного поля станции.

    1. Непосредственное управление применяется только на АТС или других коммутационных узлах с индивидуальными управля­ющими устройствами для каждого коммутационного прибора. В таких системах импульсы набора номера поступают в УУ непос­редственно от номеронабирателя телефонного аппарата. Послед­нее транслирует эти импульсы в приемное устройство коммутаци­онного прибора, благодаря чему процесс коммутации осуществ­ляется одновременно с набором номера.

    2. При регистровом (косвенном) управлении информация о но­мере вызываемого абонента воспринимается не управляющим ус­тройством, а поступает в специальный прибор, называемый реги­стром, в котором фиксируется (запоминается) номер вызываемо­го абонента. Такие системы получили название систем с косвен­ным или регистровым управлением. В некоторых системах АТС используются не регистры, а приемники набора номера ПНН, име­ющие более простую схему и выполняющие только основные функции регистра.

    После установления соединения регистр освобождается и мо­жет обслуживать новые вызовы, поступившие на АТС. Число ре­гистров рассчитывается в соответствии с нагрузкой, поступаю­щей на них, и принятой нормой потерь сообщения.

При регист­ровом управлении процесс приема информации о номере вызы­ваемого абонента и процесс установления соединений на ступенях искания разделены во времени. Благодаря этому время занятия приборов (кроме ступени ПИ или 1ГИ) не зависит от времени набора номера вызывающим абонентом, как это имеет место при непосредственном управлении.

Регистровое управление по сравнению с непосредственным обеспечивает более широкие возможности сетей связи благода­ря тому, что позволяет устанавливать соединения между АЛ сети через различное число ступеней искания при сохранении единой нумерации для абонентских линий. Так, внутристанционные сое­динения могут устанавливаться через одну ступень группового искания, соединения между АЛ, включенными в разные станции одного и того же узлового района, через две ступени, а соедине­ния между АЛ, включенными в станции разных узловых райо­нов — через три ступени группового искания. При этом число цифр в абонентском номере остается постоянным, поскольку при регистровом управлении одни и те же цифры абонентского но­мера можно использовать для определения направлений на раз­ных ступенях искания. Следовательно, при регистровом управ­лении нет жесткой связи между числом цифр абонентского номе­ра и числом ступеней искания, как это имеет место в АТС с не­посредственным управлением. Эти возможности, заложенные в регистровых системах, позволяют более экономично строить теле­фонные сети при сохранении единой нумерации и требуемых по­казателей качества обслуживания вызовов.

Вопрос 27:

Вопрос: Способы установления соединения

В автоматических системах коммутации используются два способа установления соединений: прямой и обходный.

 

    1. Прямой способ характеризуется тем, что установление соединения через коммутационную ступень (или блок) происходит одновременно с выбором требуемого выхода, так как коммутационный прибор на ступени искания, обеспечивающий соединение входа с требуемым выходом, одновременно выполняет и функции выбора этого вы­хода. Такой способ установления соединения используется в большинстве систем АТС с электромеханическими искателями, имеющими индивидуальные УУ. Недостатком прямого способа установления соединений является непроизводительное занятие приборов в случае невозможности установления соединения из-за занятости вызываемой абонентской линии на ступени ЛИ или отсутствия свободных линий в направлении на ступени ГИ. Это приводит к излишнему износу приборов, увеличению длительнос­ти их занятия и увеличению расхода электроэнергии.

    2. Обходный способ характеризуется тем, что установленное сое­динение через коммутационную ступень (или блок) отделено но времени от процесса выбора требуемого выхода. Коммутацион­ный прибор выполняет лишь функции соединения между входом и выходом ступени (или блока), а выбор требуемого выхода и соединительного пути между входом и выходом выполняет уп­равляющее устройство без участия коммутационного прибора (или приборов). Такой способ управления исключает непроизво­дительное занятие коммутационных приборов, если на данной ступени искания ист возможности установления соединения из-за занятости линии вызываемого абонента (на ступени АИ) или за­нятости всех линий в направлении (на ступени ГИ). Обходный способ установления соединений широко используется в коорди­натных, квазиэлектронных и электронных системах АТС, где применяются общие УУ.

Вопрос 28:

Вопрос: Регистры

Основные функции, выполняемые регистрами, заключаются в приеме и запоминании адресной информации, а также передаче ее в процессе установления соединения в УУ различных ступеней искания в объеме, m-необходимом для выбора требуемого направ­ления на ступенях ГИ и линии вызываемого абонента на ступе­ни абонентского искания. Одновременно регистры обеспечивают кодирование информации, что позволяет использовать способ передачи, удобный для взаимодействия с УУ ступеней искания. Одним из требований к способу передачи информации между регистрами и УУ является быстродействие, так как оно позволя­ет сократить время занятия как самого регистра, так и УУ на ступенях искания.

    Абонентские регистры АР - устанавливаются на АТС и предна­значены для приема информации о номере вызываемого абонен­та, передаваемом вызывающим абонентом посредством номеро­набирателя своего телефонного аппарата. Информация передается импульсами в соответствии с десятичной системой счисле­ния, принятой для нумерации абонентских линий. Абонентские регистры взаимодействуют с УУ ступеней искания в процессе ус­тановления соединений.

    Исходящие регистры ИР - включаются на выходах исходящей станции или транзитного узла и предназначены для приема ин­формации из АР и взаимодействия по межстанционным соедини­тельным линиям с управляющими устройствами ступеней искания неоднотипных станций. Исходящие регистры используют, напри­мер, для организации связи от координатных АТС к АТС декадно-шаговой системы.

    Входящие регистры ВР - используются при организации входя­щей связи от коммутационных станций и узлов других систем. Входящие регистры могут передавать адрес­ную информацию также в исходящие регистры при транзитной связи.

    Промежуточные регистры ПР - используются при установле­нии междугородных соединений.

    Кодовые регистры КР - устанавливаются на транзитных комму­тационных узлах и предназначаются для приема от АР, ВР или ИР части адресной информации (кода коммутационного узла), достаточной для выбора требуемого направления, а также для взаимодействия с УУ только того транзитного узла, на котором эти регистры установлены.

 

Вопрос 29:

Вопрос: Электронные управляющие машины

    В АТС, имеющих электронные управляющие устройства с за­писанной программой, роль ЦУУ выполняют электронные управля­ющие машины ЭУМ, использующие элементную ба­зу и принципы построения ЭВМ. Электронная управляющая машина выполняет программы установления различных видов сое­динений и в соответствии с ними взаимодействует с ЦУУ, а по­следние — с коммутационным полем и линейными и станционны­ми комплектами. Для обеспечения требуемой надежности ЭУМ, как правило, дублируется, и ЦУУ представляет собой двухмашин­ный управляющий комплекс.

    При установлении соединений ЭУМ могут работать в не­скольких режимах: синхронном, с разделением нагрузки и разде­лением источников нагрузки. При синхронном режиме обе ЭУМ работают одновременно по обслуживанию вызова со сравнением результатов каждой команды. Если одна из машин выходит из строя, то вторая может продолжать обслуживать вызовы. В ре­жиме разделения нагрузки вызовы обслуживаются поочередно то одной, то другой машиной. При разделении источников на­грузки каждая ЭУМ закрепляется за определенной группой источ­ников. При выходе из строя одной из ЭУМ вторая может обслу­живать вызовы, поступающие от всех источников нагрузки.

    Использование ЭУМ. в качестве ЦУУ позволяет отражать со­стояние коммутационного поля (входов, выходов, промежуточных линий, точек коммутации) в оперативном запоминающем устрой­стве ОЗУ и осуществлять поиск соединительного пути между входом и выходом КП методами машинной реализации по ин­формации, хранящейся в ОЗУ. Это сокращает объем оборудова­ния коммутационного поля за счет уменьшения его проводимос­ти. В КП остаются только провода разговорного тракта.

Вопрос 31  32  33:

Вопросы:     1) Нумерация. Открытая и закрытая системы нумерации.

2) Нумерация на ГТС

3) Нумерация на СТС

    Системы нумерации в телефонной сети ОП РФ. Различают две разновидности систем нумерации - закрытую и открытую. Если на сети используется закрытая система нумерация, то из любого пункта требуемый абонент вызывается набором одного и того же количества знаков. Для открытой системы нумерации это условие не выполняет­ся. На междугородной сети России используется открытая система нумерации, а на городских телефонных сетях ОП - закрытая. Вся территория РФ разделена на зоны семизначной нумерации. Семи­значный номер абонента внутри зоны состоит из двух составляющих: двузначного внутризонового кода (ab) и пятизначного номера або­нента местной сети (ххххх). Полный внутризоновый номер имеет вид - abxxxxx. Начинаться внутризоновый номер может с любой циф­ры, кроме 0 и 8. С нуля начинаются номера служб специального на­значения внутри зоны, а цифра 8 является индексом междугородной связи. Ограничений в применении десятичных знаков для Ь и ххххх не устанавливается. Такие ограничения в использовании цифр для пер­вого знака а внутризонового номера позволяют иметь в зоне нумера­ции не более 8 млн. абонентов. Количество зон на территории РФ может в ближайшем будущем превысить 100. Поэтому каждой зоне присваивается трехзначный междугородный код ABC. Абонент мест­ной сети, желающий вызвать абонента другой зоны, набирает 11 зна­ков: 8ABCabxxxxx. Если необходимо установить соединение между местными сетями одной зоны, то нужно набрать 9 знаков: 82abxxxxx. Для международной связи выделен индекс 810.

    На ГТС без узлов используется пятизначная нумерация.

    На сельской те­лефонной сети (СТС) обычно используется закрытая пятизначная система нумерации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос 35:

Вопрос: Коммутационное поле EWSD

    Структурная схема станции приведена на рис.5.11.

    Основные функции взаимодействия с окружением станции вы­полняют цифровые абонентские блоки DLU и линейные группы LTG. Коммутационное поле SN имеет структуру «Время-Пространство-Время» (TST) и строится из каскадов временной коммутации и кас­кадов пространственной коммутации. Устройства управления под­системами решают независимо друг от друга практически все зада­чи, возникающие в контролируемой каждым из них зоне, но им требуется помощь координационного процессора СР. Для межпроцессорной связи в коммутационном поле устанавливаются соединения 64 Кбит/с таким же образом, как и соединения между абонентами. Однако межпроцессорные соеди­нения являются полупостоянными.

    Цифровые абонентские блоки DLU обслуживают аналоговые абонентские линии, абонентские линии ISDN, стыки V5.1/V5.2 и уч­режденческие телефонные станции.

    Линейные группы LTG формируют интерфейс с коммутационным полем SN для абонентских линий, подключаемых к LTG через циф­ровые абонентские блоки DLU, для цифровых соединительных ли­ний и линий первичного доступа ISDN, подключаемых к LTG непосредственно, и для аналоговых соединительных линий, подключае­мых через преобразователь-мультиплексор SC-MUX. Линейные группы LTG предоставляют сигнально-неза-висимый интерфейс с коммутационным полем.

    Каждая линейная группа подключается к обеим плоскостям дублированного коммутационного поля и содержит следующие функциональные единицы: групповой процессор, групповой пере­ключатель GS или разговорный мультиплексор SPMX, интерфейс с коммутационным полем LIU, сигнальный комплектSU для акусти­ческих сигналов, многочастотной сигнализации, набора DTMF и тестового доступа.

    Коммутационное поле SN состоит из каскадов временной и про­странственной коммутации. Коммута­ционное поле всегда дублировано (плоскости 0 и 1), причем для каж­дого вызова соединение создается одновременно в обеих плоскостях, так что в случае отказа всегда имеется резервное соединение.

Координационный процессор СР управляет базой данных, а так­же конфигурацией и координационными функциями, такими как управление всеми программами, управление станционными и або­нентскими данными, обработка информации для маршрутизации, выбора пути и учета стоимости, связь с центром технической экс­плуатации, обработка тревожной сигнализации, прием сообщений об ошибках, анализ результатов контроля и сообщений об ошибках, локализация ошибок и их нейтрализация, а также функции интер­фейса человек-машина.

Вопрос 36:

Вопрос: Межстанционная сигнализация. Назначение и классификация.

    Сигнализация - это обмен между сетевыми эле­ментами служебной информацией, на основе которой сеть обеспе­чивает создание, сопровождение и разрушение соединений, исполь­зуемых ею для предоставления своим абонентам услуг связи.

    В эволюции систем межстанционной сигнализации можно выделить три фазы:

• импульсная сигнализация;

• многочастотная сигнализация;

• общеканальная сигнализация.

    Различаются 3 класса:

а) Передача сигналов управления непосредственно по телефонному каналу ;

б) сигнализация по выделенным сигнальным каналам (ВСК);

в) общеканальная сигнализация ;

    До появления цифровых АТС с программным управлением все сигналы пе­редавались по тому же тракту, что и речь. Этот способ называется внутриполосной сигнализацией (in-band). По мере эволюции межстан­ционных соединительных линий распространился способ сигнализа­ции по выделенным сигнальным каналам (ВСК), ассоциированным с разговорными каналами, что хорошо отражается английским назва­нием этого способа - channel associated signaling (CAS). Выделенны­ми сигнальными каналами могут являться определенные биты в 16-м временном канале ИКМ-тракта или, например, частотные каналы 2600 Гц и 3825 Гц, но в любом варианте применение такой, непосред­ственно связанной с разговорным каналом сигнализации приводит к недостаточно эффективному использованию межстанционных со­единительных линий.

    Общеканальная межстанционная сигнализация реа­лизуется на базе сети общих каналов сигнализации (сети ОКС), как бы «наложенной» на телефонную сеть. Использование для сигнали­зации сети ОКС, отдельной от сети телефонных каналов, практиче­ски устраняет их непроизводительное занятие.

Вопрос 37:

Вопрос: Сигнализация по выделенным сигнальным каналам

    ВСК - предусматривает передачу сигналов либо по тем же кана­лам (или физическим линиям), по которым передавалась речь, либо по выделенным сигнальным каналам, каждый из которых закреплен за определенным разговорным каналом, так что меж­ду разговорным и сигнальным каналом имелось взаимно-одно­значное соответствие.

    Более строго, выделенный сигнальный канал, ВСК, представля­ет собой ресурс межстанционного тракта передачи (частоту в ана­логовой системе передачи или временной интервал в системе ИКМ), ассоциированный с определенным разговорным каналом этого трак­та передачи.

    В цифровых ИКМ-системах передачи теоретически имеется воз­можность организовать для каждого речевого канала от одного до четырех ВСК. Реально же используется сигнализация по одному (1ВСК) или по двум (2ВСК) выделенным сигнальным каналам.

    В сис­теме ИКМ-15 (1024 Кбит/с) для организации ВСК могут использо­ваться биты 1, 2 нулевого канального интервала (ОКИ).

    В системе ИКМ-30 (2048 Кбит/с) биты 0, 1 шестнадцатого канального интерва­ла (16КИ) могут переносить сигнальную информацию для разговорных каналов с 1 по 15, а биты 4, 5 16КИ - сигнальную информацию для разговорных каналов с 16 по 30.

   В аналоговых системах передачи с частотным разделением ка­налов имеется возможность организовать один ВСК на частоте вне разговорного спектра, например, на частоте 3825 Гц или 4000 Гц. Возможна организация второго ВСК в разговорном спектре частот, например, на частоте 2600 Гц.

    Сигнализация 1ВСК (индуктивный код) используется в сельских сетях, где вследствие высокой стоимости линейных сооружений на участках ОС-УС и ОС-ЦС рекомендуется использовать общие пучки местных и междугородных СЛ (универсальных СЛ) в двустороннем режиме, то есть когда одна и та же линия может использоваться как входящая и как исходящая.

    Сигнализация 2ВСК для универсальных СЛ двустороннего ис­пользования применяется в сельских телефонных сетях на участках ОС-УС, УС-ЦС. В зависимости от типа станционных комплектов со­единительных линий этот протокол может быть реализован двумя способами:

Первый способ. Первый ВСК организуется либо в аналоговой системе передачи на частоте вне разговорного спектра, либо в ну­левом или 16-м канальном интервале цифровой системы передачи, а второй ВСК - на частоте 2600 Гц в разговорном канале.

    Второй способ. Оба сигнальных канала организуются в нулевом или 16-м канальном интервале цифровой системы передачи.

    Сигнализация 2ВСК для односторонних СЛ с раздельными пуч­ками СЛ и СЛМ используется в городских телефонных сетях при ор­ганизации связи между декадно-шаговыми и координатными.

 

 

 

 

 

Вопрос 38:

Вопрос: Обмен сигналами в процессе обслуживания вызовов по 2ВСК.

     В сценарии на рис.8.За показано, что в исходном состоянии со стороны исходящей АТС в соединительную линию передается сиг­нал «Исходное состояние» (11), а со стороны входящей АТС на исхо­дящую - сигнал «Контроль исходного состояния» (01). Когда исхо­дящая АТС инициирует установление соединения, сигнал «Исходное состояние» (11) сменяется сигналом «Занятие» (10), в ответ на кото­рый от входящей АТС поступает сигнал «Подтверждение занятия» (11), после чего система переходит в предответное состояние, в ко­тором оба сигнала продолжают присутствовать. Если номер вызы­ваемого абонента передается декадным способом, то сигнал «За­нятие» (10) сменяется поочередно сигналами «Импульс» (00) и «Пау­за» (10) или «Межсерийный интервал» (10). Различие между паузой и межсерийным интервалом заключается только в их длительности. При местном вызове максимальная длительность паузы составляет 150 мс, а если пауза оказывается длиннее, сигнал (10) идентифици­руется как «Межсерийный интервал». В рассматриваемом сценарии «а» (абонент Б свободен, первым дает отбой абонент А), когда або­нент Б снимает трубку, от входящей АТС поступает сигнал «Ответ» (10), после чего система переходит в разговорное состояние. При отбое абонента А исходящая АТС передает сигнал «Разъединение» (11), ответом на который служит сигнал «Контроль исходного состоя­ния» (01), и система переходит в исходное состояние.

     Сценарий «б» отличается от предыдущего тем, что в состоянии разговора первым дает отбой вызываемый абонент Б. Это приводит к передаче сигнала «Отбой Б» (00) в сторону исходящей АТС. В ответ на этот сигнал исходящая АТС передает сигнал «Разъединение» (11), получает сигнал «Контроль исходного состояния» (01) и переходит в исходное состояние.

    Сценарий «в» (рис. 3.8в) - случай занятости вызываемого або­нента. В этом случае, обработав номер абонента Б, входящая АТС передает сигнал «Занятость» (00), в ответ на который получает сиг­нал «Разъединение» (11), передает сигнал «Контроль исходного со­стояния» и переходит в исходное состояние.

Несколько более сложны сценарии, которые имеют место при входящем междугородном вызове, когда предусматривается воз­можность вмешательства телефонистки в разговор вызываемого абонента Б, если он занят местным соединением.

Вопрос 39   40:

Вопросы: Многочастотная сигнализация. Импульсный челнок, импульсный пакет, безынтервальный импульсный пакет.

    Сигнализация 2 ВСК с декадным набором номера является неэффективной в плане скорости. Значительно ускорить этот процесс позволяет многочастотная сигнализация. Используемые в ней сигнальные коды оценивают по следующим показателям: возможное количество кодовых комбинаций; время передачи кодовой комбинации; возможности пере­дачи сигналов по линиям разного типа и т.д.

    Каждая комбинация многочастотного кода состоит из двух или более элементарных сигналов, имеющих разные частоты; чаще всего используются многочастотные коды «2 из 5» и «2 из 6», в которых для формирования элементарных сигналов используются n опреде­ленных частот. Возможное количество кодовых комбина­ций в многочастотных кодах такого типа определяется количест­вом сочетаний

 Тот факт, что любая кодовая комбинация содержит одно и то же количество частот, улучшает помехоустойчивость кода. Многочас­тотные коды «2 из 5» и «2 из 6» относятся к самопроверяющимся.

    Передача кодовых комбинаций методом «импульсный челнок» напоминает прямые и обратные движения ткац­кого челнока и происходит следующим образом. Вызывающее уст­ройство (например, регистр) подключается к вызываемому устрой­ству (например, к маркеру) и сигнализирует о своей готовности передать информацию. Маркер посылает сигнал запроса, и в ответ на него регистр передает некоторую часть информации. Затем от мар­кера вновь поступает сигнал запроса (или сигнал подтверждения приема), регистр передает следующую порцию информации и т. д. При таком спо­собе повышается достоверность передачи информации, но возрас­тает и время ее передачи. обмен сигналами начинается с сигнала об­ратного направления

    При передаче сигналов методом «импульсный пакет» накоплен­ные кодовые комбинации передаются по одной команде подряд одна за другой с интервалами, необходимыми для того, чтобы при­емное устройство успевало перестроиться на прием очередной комбинации.

    Метод «безынтервальный импульсный пакет» используется в про­цедуре автоматического определения номера вызывающего абонен­та (АОН) и предусматривает передачу кодовых комбинаций без ин­тервалов между ними, что значительно уменьшает время передачи. Разделение кодовых комбинаций на приемной стороне основано на обнаружении изменения составляющих их частот. Если в передавае­мой последовательности цифр две или несколько цифр подряд оди­наковы, то все четные из одинаковых цифр заменяются сигналом «Повторение».

Вопрос 42:

Вопрос: Принципы построения общеканальной сигнализации. Режимы работы

Сеть связи, использующая систему ОКС7, состоит из множества узлов коммутации, связанных между собой цифровыми ИКМ-трактами. Чтобы имелась возможность при управлении соединениями пользоваться услугами ОКС7, каждый из этих узлов должен содер­жать средства, благодаря которым он мог бы выполнять функции пункта сигнализации (SP - Signaling Point), способного формировать, передавать, принимать и интерпретировать сигнальные сообщения. Пункты сигнализации SP должны быть связаны между собой цифро­выми каналами, обеспечивающими двухстороннюю передачу сиг­нальной информации, т.е. выполняющими функции сигнальных звеньев. Совокупность пунктов сигнализации и сигнальных звеньев образует сеть общеканальной сигнализации - сеть ОКС7.

    Любые два SP, между которыми возможен обмен сигнальной ин­формацией, являются сигнально связанными. Сигнальная связь двух SP может обеспечиваться либо прямым пучком сигнальных звень­ев, либо средствами сети ОКС с организацией транзита. В первом случае пункты сигнализации (с точки зрения структуры сети ОКС) являются смежными, во втором  несмежными.

    Наличие в сети ОКС и смежных, и несмежных SP обусловлено тем, что в такой сети возможно, в принципе, использование трех режи­мов сигнализации: связанного, несвязанного и квазисвязанного. В связанном режиме сигнальная информация, относящаяся к сиг­нальной связи определенных SP, передается по сигнальному звену, которое соединяет эти SP непосредственно. В несвязанном режи­ме для передачи аналогичной информации используется последо­вательно несколько сигнальных звеньев, а к организации сигналь­ной связи привлекаются пункты сигнализации, выполняющие функ­ции транзитных (STP). Квазисвязанный режим представляет собой частный случай несвязанного режима, а именно случай, когда путь, по которому сигнальная информация проходит через сеть, назнача­ется заранее и является изданный период времени фиксированным.

 

Вопрос 44:

Вопрос: Основные задачи теории телетрафика

Основная цель теории телетрафика заключается в разработке методов оценки качества функционирования систем распределения информации. В соответствии с этим на первом месте в теории телетрафика стоят задачи анализа, т. е. отыскание зависимостей и значений величин, характеризующих качество обслуживания, от характеристик и параметров входящего потока вызовов, схемы и дисциплины обслуживания. Эти задачи в начальный период развития телефонной техники были более актуальными, чем задачи синтеза, и решались, как правило, с помощью теории вероятностей. Поэтому наиболее значительные результаты на сегодняшний день получены при решении задач анализа.

Развитие электронной коммутационной техники поставило перед теорией телетрафика сложные вероятностно-комбинаторные задачи синтеза, в которых требуется определить структурные параметры коммутационных систем при заданных потоках, дисциплине и качестве обслуживания.

Близкими к задачам анализа и синтеза являются задачи оптимизации. Эти задачи при проектировании систем распределения информации формулируются следующим образом: определить такие значения структурных параметров коммутационной системы (алгоритмы функционирования), для которых: 1) при заданных потоках, качестве и дисциплине обслуживания стоимость или объем оборудования системы распределения информации минимальны и 2) при заданных потоках, дисциплине обслуживания и стоимости качественные показатели функционирования системы распределения информации оптимальны.

Вопрос 45:

Вопрос: Потоки вызовов. Характеристики

    Потоком вызовов (в общем случае  событий) называется последовательность вызовов, поступающих через какие-либо интервалы или в какие-либо моменты времени. В теории массового обслуживания под потоком вызовов принято понимать не только последовательность вызовов, поступающих от группы абонентов или группы устройств телефонной сети, но и другие последовательности событий, например поток телеграмм, поток писем.

   Следует различать детерминированный и случайный потоки вызовов. Детерминированный поток вызовов . последовательность вызовов, в которой вызовы поступают в определенные, строго фиксированные неслучайные моменты или через определенные, строго фиксированные, неслучайные промежутки времени. Случайный поток вызовов отличается от детерминированного тем и только тем, что моменты поступления вызовов и промежутки времени между вызовами являются не строго фиксированными, а случайными величинами. Детерминированные потоки являются частным случаем случайных потоков и на практике встречаются редко.

Поток вызовов может быть определен тремя эквивалентными способами:

1.       последовательностью вызывающих моментов t1, t2,...,tn;

2.       последовательностью промежутков времени между вызывающими моментами z1, z2,...,zn;

3.       последовательностью чисел k1, k2,...,kn, определяющих количество вызовов, поступающих в течение заданных отрезков времени [t0, t1), [t0, t2),..., [t0, tn).

При этом под вызывающим моментом понимается момент одновременного поступления одного, двух и более вызовов; для вызывающих моментов всегда, если ti>ti-1, то zi>0, в то время как для момента поступления вызова ti.≥ti-1 и zi ≥0.

1)       Математическое ожидание числа вызовов, поступающих в интервале времени Δ[0,t], называется ведущей функцией потока.Δ[0,t]

      2) Параметр потока:

 

      3) Интенсивность – математическое ожидание числа вызовов поступающих в единицу времени.  

Средняя интенсивность потока на отрезке времени:

Мгновенная интенсивность потока в момент t:

средняя и мгновенная интенсивность используется для нестационарных потоков.

 - для любых потоков

 - для ординарных потоков

 - для стационарных потоков.

Вопрос 46:

Вопрос: Классификация потоков вызовов, стационарность, однородность, последействие

    Стационарность потока. Поток вызовов является стационарным, если при любом n совместный закон распределения числа вызовов за промежутки времени [t0, t1), [t0, t2), ..., [t0, tn)   зависит только от длины промежутков времени и не зависит от момента t0. Иными словами, независимо от того, где на оси времени расположен промежуток времени [t0, t1), вероятность поступления K(t0, tt) вызовов одна и та же. Это значит, что для стационарного потока вероятность поступления некоторого числа вызовов за какой-то промежуток времени зависит от длины этого промежутка и не зависит от его начала. В противном случае поток является нестационарным.

Ординарность потока. Обозначим через π_k(t, t+τ) вероятность поступления k и более вызовов за промежуток [t, t+τ). Поток вызовов является ординарным, если при τ→0

 т. е. π₂(t, t+τ)=ο(τ), где ο(τ) – величина более высокого порядка малости по отношению к τ. Ординарность потока выражает практическую невозможность одновременного поступления двух и более вызовов в любой момент времени t.

    Последействие потока. Поток вызовов является потоком без последействия, если вероятность поступления K(t0, ti) вызовов за промежутки [t0, ti), i=1, 2, ..., n  не зависит от вероятностного процесса поступления вызовов до момента t0. Иными словами, отсутствие последействия потока означает независимость течения случайного потока вызовов после какого-либо момента времени от его течения до этого момента.

Однородный поток вызовов характеризуется последовательностью, определяющей только закономерность поступления вызовов, т. е. последовательностью моментов поступления вызовов или промежутков времени между вызовами, либо иным способом задания потока вызовов.

Вопрос 47:

Вопрос: Простейшей поток вызовов

    Простейшим потоком называется стационарный ординарный поток без последействия. Простейший поток вызовов является наиболее распространенной моделью реального потока вызовов, применяемой в системах массового обслуживания, в том числе в теории телетрафика.

Его можно считать ординарным, а при ограничении исследуемого промежутка времени 1-3 ч и стационарным. Аналогичные случайные потоки событий характерны для многих отраслей народного хозяйства.

Математическая модель простейшего потока определяется формулой Пуассона

 

Вопрос 49:

Вопрос: Нестационарный и неординарный Пуассоновские потоки. Потоки с простым последействием

Нестационарный пуассоновский поток (который также называется потоком с переменным параметром или нестационарным простейшим потоком) есть ординарный поток без последействия, для которого в любой момент времени t существует конечный параметр λ(t), зависящий от момента t. По аналогии с простейшим потоком в качестве математической модели нестационарного пуассоновского потока выбирается вероятность p_k(t₀, t) поступления точно k вызовов за заданный промежуток времени [t₀, t). В силу нестационарности потока эта вероятность зависит не только от длины промежутка времени [t₀, t), но и от начального момента t₀:

  (1)

Для неординарного пуассоновского потока, т. е. для стационарного неординарного потока без последействия, следует различать поток вызывающих моментов и поток вызовов. Поток вызывающих моментов характеризуется вероятностью появления точно i вызывающих моментов в промежутке времени t. Эта вероятность p_i(t) определяется формулой Пуассона.

В каждый вызывающий момент поступает l(1≤l≤r) вызовов. Величина l, называемая характеристикой неординарности потока, может быть постоянной и переменной. Если l является постоянной величиной, то с вероятностью p_i(t) суммарное число вызовов, поступающих за отрезок времени t, составляет k=li.

    Основной характеристикой потока с простым последействием является зависимость параметра потока от состояния коммутационной системы в любой момент времени t.

    Под параметром потока в состоянии s(t) будем понимать предел

                  (2)

где P(t, t+τ/s(t)) . вероятность поступления за промежуток [t, t+τ) одного и более вызовов, если в момент t коммутационная система находится в состоянии s(t). Это определение позволяет сформулировать понятие потока с простым последействием. Под потоком с простым последействием понимается ординарный поток, для которого в любой момент времени t существует конечный параметр потока в состоянии s(t) (2), зависящий только от состояния s(t) коммутационной системы в момент t и не зависящий от процесса обслуживания вызовов до момента t. (Параметр потока с простым последействием в любой момент времени t зависит от состояния системы в этот момент времени, а состояние системы s(t), в свою очередь, зависит от процесса, поступления и обслуживания вызовов до момента t). Такое последействие принято называть простым, поскольку для определения; параметра потока в момент t достаточно ограничиться знанием; состояния системы s(t) в этот момент.

Вопрос 50:

Вопрос: Симметричные и примитивные потоки. Поток с повторными вызовами

Симметричным потоком называется поток с простым последействием, параметр которого λ_s(t) в любой момент времени t зависит только от числа i обслуживаемых в этот момент вызовов и не зависит от других характеристик, определяющих состояние s(t) коммутационной системы. При этом зависимость параметра от числа обслуживаемых вызовов может быть подчинена любому закону. Поэтому в любом состоянии s(t) с i обслуживаемыми вызовами параметр симметричного потока один и тот же, он зависит только от i, т. е. λ_s(t)=λ_i.

Примитивным называется такой симметричный поток, параметр которого λ_i прямо пропорционален числу свободных в данный момент источников:

 

             (3)

 

где п – общее число источников вызовов; i – число занятых источников; α – параметр потока источника в свободном состоянии (при этом имеет место естественное предположение – занятый источник не может производить вызовы). В модели примитивного потока параметр α источника в свободном состоянии является постоянной величиной, а параметр примитивного потока λ_i убывает с увеличением числа занятых источников i. Математическое ожидание параметра примитивного потока λ определяется по формуле  , где p_i – вероятность того, что в системе занято i источников.

Система, на которую поступает поток вызовов, обслуживает не все поступающие вызовы. Все или часть источников необслуженных вызовов осуществляют повторные вызовы.

Поток с повторными вызовами состоит из первичных и повторных вызовов. Поскольку параметр потока повторных вызовов зависит от состояния коммутационной системы, то и поток с повторными вызовами относится к классу потоков с простым последействием.

Параметр потока повторных вызовов можно определить как произведение числа источников повторных вызовов j на параметр одного источника β. В качестве модели потока первичных вызовов принимается простейший с параметром λ или примитивный с параметром λi поток. Параметр суммарного потока равен сумме параметров потоков первичных и повторных вызовов. Для простейшего и примитивного потоков он соответственно составляет

           (5)

Вопрос 51:

Вопрос: Поток Пальма. Поток Эрланга

Весьма важной является следующая теорема Пальма (доказательство этой теоремы не приводится): если на коммутационную систему с потерями и с показательным распределением длительности обслуживания поступают вызовы, образующие поток Пальма, то поток необслуженных вызовов является также потоком Пальма. В частности, если поток поступающих вызовов будет простейшим, то поток потерянных вызовов будет потоком

Пальма. Это справедливо и для потоков, теряемых каждой линией полнодоступного пучка, работающего в режиме упорядоченного искания: если на первую линию пучка поступает поток Пальма или простейший поток вызовов, то поток потерянных вызовов любым количеством первых линий пучка будет потоком Пальма.

Простейший поток является частным случаем потока Пальма, у которого все промежутки времени между вызовами, включая первый, распределены по показательному закону. При вероятности соотношения (9) преобразуются к соотношению .

Рекуррентный поток без запаздывания является ординарным потоком. Рекуррентные потоки с запаздыванием могут быть и неординарными. Доказано, что стационарный рекуррентный поток, является простейшим.

Используем отличную от рекуррентной операцию просеивания, при которой точно m вызовов потока теряются, (m+1)-й вызов просеивается, затем снова точно m вызовов теряются и (m+1)-й просеивается и т. д. В результате такой операции просеивания простейшего потока образуется так называемый поток Эрланга m-го порядка. Если в простейшем потоке сохранить (просеять) каждый третий вызов, то образуется поток Эрланга 2-го порядка, каждый второй вызов – поток Эрланга 1-го порядка. Естественно, простейший поток можно рассматривать как поток Эрланга нулевого порядка. В потоках Эрланга любого порядка промежутки времени между вызовами независимы и распределены по одному и тому же закону, так как эти промежутки представляют собой сумму одинакового числа промежутков простейшего потока. В связи с этим потоки Эрланга являются рекуррентными.

C увеличением порядка потока Эрланга увеличиваются математическое ожидание и дисперсия промежутка времени между вызовами и одновременно уменьшается параметр потока. Потоки Эрланга m-го порядка при разных т создают потоки с различной степенью случайности: от простейшего (m=0) до детерминированного (m=∞).