Цифровая коммутационная платформа "АТМАН"

Название полезной модели: «Цифровая коммутационная платформа ATMАН.
Область техники, к которой относится полезная модель.
Цифровая коммутационная платформа (ЦКП) АТМАН относится к аппаратуре средств связи, в частности к цифровым автоматическим телефонным станциям, и может быть использована в качестве коммутационного оборудования цифровых и смешанных взаимоувязанных сетей связи (ВСС).
Известна цифровая электронная автоматическая телефонная станция АОЗТ «Инженерная компания Васанд (см. описание изобретения к патенту Российской Федерации № 2101872). Телефонная станция содержит 256 терминальных модулей, включающих модули абонентских линий емкостью 100 абонентских линий и модули соединительных линий емкостью 32 соединительные линии. Кроме того, станция содержит двухступенчатое цифровое коммутационное поле, включающее 32 модуля коммутации первой ступени и 8 модулей коммутации второй ступени, и программное распределение управления. Каждый модуль коммутации первой ступени соединен с каждым модулем коммутации второй ступени, при этом модули коммутации первой ступени выполнены емкостью 8 двухсторонних цифровых трактов 2048Кбит/с, а модули коммутации второй ступени выполнены емкостью 32 двусторонних цифровых тракта 2048Кбит/с. Емкость коммутационного поля такой телефонной станции постоянна и рассчитана на подключение 20000 абонентских линий. Требования к современному коммутационному оборудованию включают масштабируемость, т.е. возможность построения систем от концентраторов абонентской нагрузки малой емкости (десятки портов) до станций средней и большой емкости (десятки и сотни тысяч портов), с возможностью поэтапного наращивания емкости. При этом должна обеспечиваться независимость функциональных, экономических и эксплуатационных показателей от емкости коммутационного оборудования. Очевидно, что емкость коммутационного поля данной телефонной станции избыточна для построения АТС малой емкости (например, на 256 абонентских линий), и ее использование в таком качестве нерационально. С другой стороны, при необходимости создания коммутационного поля больщой емкости, данная схема ограничит пропускную способность АТС.
Полезная модель решает задачу создания универсальной многоцелевой цифровой коммутационной системы. При этом технический эффект заключается в достижении масштабируемости системы, или обеспечении независимости функциональных, экономических и эксплуатационных показателей от емкости коммутационного оборудования, начиная от малой емкости в десятки портов, до станций средней и большой емкости до сотен тысяч портов, а также надежности, или обеспечении бесперебойности работы системы.
Сущность полезной модели.
Цифровая коммутационная платформа содержит модули линейных окончаний, модули интерфейсов цифровых каналов Е1, модули оптического сопряжения на скорости 155Мбит/с, модули контроллеров цифровой коммутации с функциями распределенного программного управления, ступенчатое цифровое коммутационное поле. Цифровая коммутационная платформа отличается тем, что группы из восьми модулей линейных окончаний объединяются групповым контроллером с функциями источника вторичного электропитания, источника синхронизации и мультиплексора каналов, группы из восьми модулей интерфейсов цифровых каналов Е1 объединяются групповым коммутатором цифровых потоков, являющимся первой ступенью коммутации, а модули групповых контроллеров линейных окончаний, модули групповых коммутаторов цифровых потоков и модули оптического сопряжения объединяются параллельной синхронной щиной с временным разделением каналов со скоростью передачи 32Мбит/с, являющейся второй ступенью коммутации.
Использование параллельной синхронной шины с временным разделением каналов в качестве центрального звена цифрового коммутационного поля в сочетании с взаимозаменяемостью модулей линейных окончаний и модулей интерфейсов цифровых каналов Е1, а также модулей групповых контроллеров линейных окончаний с модулями групповых коммутаторов цифровых потоков позволяет использовать базовый блок ЦКП в качестве различного оборудования концентратора абонентской нагрузки, конвертора сигнализации, коммутатора цифровых каналов и др. - путем установки соответствующих модулей и объединения блоков друг с другом или другим оборудованием стандартными цифровыми каналами Е1 или оптическими каналами на скорости 155Мбит/с. Применение модулей групповых контроллеров позволяет обеспечить распределенную схему вторичного электропитания и синхронизации, а модулей контроллеров цифровой коммутации - распределенное управление коммутацией и дублирование наиболее важных функций. Совокупность всех существенных признаков полезной модели позволяет обеспечить масштабируемость оборудования, построенного на базе ЦКП, а также обеспечить надежность функционирования системы.
В состав базового блока ЦКП АТМАН входят:
системная корзина LTX002 (стандарт , высота 9) или LTX004 (высота 3U); модули LTU (Line Termination Unit) - объединительное обозначение модулей линейных окончаний;
модули оси 105 - групповые контроллеры линейных окончаний;
модули DTC101 - интеллектуальные контро.ш1еры цифровой коммутации;
модуль SOM501 - контроллер оптического интерфейса на скорости 155Мбит/с;
Модули LTU, в зависимости от назначения, соответственно выполняют функции аналоговых и цифровых абонентских и соединительных станционных окончаний:
ALU723 - до 8-ми аналоговых абонентских линий;
DLU401 - до 8-ми цифровых абонентских линий цифровой сети с интегрированным обслуживанием (ЦСИО) с двухпроводными окончаниями;
DLS403 -до 8-ми цифровых абонентских линий ЦСИО с четырехпроводными окончаниями;
ALO402 - до 8-ми внешних аналоговых двухпроводных соединительных линий;
TWO404, TWI405 - до 6-ти аналоговых соединительных линий (соответственно, входящих или исходящих) с трехпроводными окончаниями.
На чертеже изображена структурная схема базового блока ЦКП «АТМАН, где приняты следующие обозначения: 1 - модули LTU; 2, 10 - последовательные шины ST-bus, 3 - модули групповых контроллеров линейных окончаний, 4 - параллельная синхронная шина TDM-bus, 5 модули контроллеров цифровой коммутации, 6 - модули групповых контроллеров цифровых потоков, 7 - модули интерфейсов цифровых каналов 4хЕ1, 8 - модуль оптического сопряжения на скорости 155Мбит/с, 9 - дублированная шина контроля и управления.
Все модули базового блока ЦКП устанавливаются в системную корзину и подключаются к соответствующим разъемам объединительной платы корзины. Модули линейных окончаний (1) различных типов взаимозаменяемы друг с другом и с модулями цифровых соединительных линий (7) (всего до 32 модулей в блоке), а модули групповых контроллеров линейных окончаний (3) - с модулями групповых коммутаторов цифровых потоков (6), благодаря чему состав модулей ЦКП может гибко изменяться в зависимости от назначения.
В модулях линейных окончаний (1) осуществляется преобразование аналогового сигнала в цифровой сигнал, затем по последовательным шинам с временным разделением каналов и скоростью передачи 2048Кбит/с (шины ST-bus) (2) сигналы от модулей линейных окончаний (1) поступают в модуль группового контроллера линейных окончаний (3). Модули групповых контроллеров линейных окончаний (3) объединяют до восьми модулей линейных окончаний (1), обеспечивая их необходимыми уровнями напряжения питания и сигналами синхронизации, и осуществляют мультиплексирование последовательных шин ST-bus (2), обеспечивая интерфейс с параллельной синхронной шиной с временным разделением каналов и скоростью передачи 32Мбит/с (шина TDM-bus) (4). Модули контроллеров цифровой коммутации (5) обеспечивают первичную обработку абонентской сигнализации, контроль и техническое управление коммутацией, а также формирование и обс.11уживание двух каналов Е1, при этом обмен данными с другими модулями блока осуществляется по шине TDM-bus (4). Модули интерфейсов цифровых каналов 4хЕ1 (7) обеспечивают формирование четырех каналов Е1 и соединение последовательными шинами ST-bus с временным разделением каналов и скоростью передачи
8Мбит/с (10) с групповыми коммутаторами цифровых потоков (6). Модули групповых коммутаторов цифровых потоков (6) объединяют до восьми модулей 4хЕ1 (7), обеспечивая их питанием и сигналами синхронизации, а также осуществляют коммутацию каналов цифровых потоков этих модулей 4хЕ1 (7) между собой. Коммутация каналов модулей, относящихся к разным групповым коммутаторам, осуществляется на шине TDM-bus (4). Модуль оптического сопряжения (8) обеспечивает связь блоков ЦКП между собой и с другим оборудованием сети оптическими каналами на скорости 155 Мбит/с. Модули контроллеров цифровой коммутации (5), групповых коммутаторов цифровых потоков (6) и модуль контроллера оптического сопряжения (8) объединены также резервированными последовательными шинами контроля и управления (9).
Распределенное программное управление ЦКП реализуется специализированным программным обеспечением «Пакет прикладных программ цифровой коммутационной платформы ATMАН (Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2001611445). Для реализации функций обслуживания и управления вызовами к резервированным последовательным шинам управления (9) предусмотрено подключение по интерфейсу RS-485 внешнего управляющего устройства, объединяющего по управлению до восьми блоков ЦКП.
Примеры. Концентратор абонентской нагрузки на 256 абонентских линий содержит 32 модуля ALU723, при этом стыковка с опорной АТС производится интерфейсами Е1 модулей DTC101. В состав коммутатора цифровых потоков на 128 потоков Е1 без абонентской емкости может входить 32 модуля DTE754 - 4 интерфейса Е1 в каждом. Наращивать емкость коммутационного поля можно путем объединения блоков цифровыми потоками Е1, или оптическими каналами 155 Мбит/с.
1(