АВТОМАТИЧЕСКАЯ ТЕЛЕФОННАЯ СТАНЦИЯ С ФУНКЦИЯМИ ЦИФРОВОЙ СЕТИ ИНТЕГРАЛЬНОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
AUTOMATIC TELEPHONE STATION WITH FUNCTIONS OF DIGITAL INTEGRAL SERVICE NETWORK

Изобретение относится к технике телекоммуникационных систем и может быть использовано в качестве учрежденческо-производственной автоматической телефонной станции для организаций и учреждений различных министерств и ведомств.
Проблемы обеспечения абонентов телефонной связью в организациях и учреждениях решаются за счет использования телефонных станций различного назначения и емкости. Для этой цели используются автоматические телефонные станции с различными принципами построения коммутационных систем, основу которых составляют коммутационные поля и системы управления ими.
Длительное время на телефонных сетях общего пользования и ведомственных сетях связи использовались квазиэлектронные автоматические телефонные станции (АТС КЭ), коммутационные поля которых строятся на магнитоуправляемых безъякорных реле, а управляющие устройства - на электронных приборах. При этом квазиэлектронные АТС различаются между собой по способу построения управляющих устройств. Достоинством таких АТС является то, что они позволяют уменьшить габариты и массу оборудования станции, сократить площадь помещений, необходимую для монтажа телефонной станции, повысить надежность и эффективность функционирования, предоставить значительное число услуг абонентам [1, 2]. В качестве оконечного оборудования для передачи речи используются классические аналоговые телефонные аппараты. Одним из наиболее узких мест при предоставлении услуг абоненту в таких сетях связи является низкая пропускная способность абонентских линий, в которую включены аналоговые телефонные аппараты.
Широкая модернизация оборудования телекоммуникационных сетей, а также большое разнообразие оконечного оборудования, используемого абонентом, обострило проблему подключения его к сети общего пользования. Особенно это касается использования аналогового оконечного оборудования на абонентских линиях связи.
Известно, что квазиэлектронные АТС строятся, как правило, с общим коммутационным полем и централизованным управлением. В известном источнике [1] приведена типовая структурная схема квазиэлектронной АТС, основными элементами которой являются коммутационное поле (КП), линейные комплекты, включающие абонентские комплекты (АК) и комплекты соединительных линий (КСЛ), шнуровые комплекты, регистры и управляющее устройство (УУ), состоящее из двух управляющих устройств - периферийного (ПУУ) и центрального (ЦУУ). Кроме указанных основных частей в состав АТС КЭ могут входить: служебные комплекты для обеспечения передачи акустических сигналов и посылки вызова, комплекты приема и передачи информации для приема от абонента сигналов набора номера и передачи их на встречные АТС, линейных сигналов и сигналов управления отдельно от речевой информации, внешнее устройство для связи технического персонала с управляющим устройством и др.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению, выбранным в качестве прототипа, является квазиэлектронная учрежденческо-производственная автоматическая телефонная станция «Квант» [3]. Эта станция содержит аналоговое абонентское оборудование (блоки абонентских линий, блоки соединительных и передаточных линий), к которому подключены абонентские линии с аналоговыми телефонными аппаратами на конце, соединительные линии (СЛ) от внешней телефонной станции, коммутационную систему (КС) и систему управления КС станции, генераторы тональных сигналов, оборудование технического обслуживания и оконечное станционное оборудование.
Известная телефонная станция «Квант» обеспечивает следующие виды связи: внутристанционную связь, исходящую внешнюю связь, входящую внешнюю связь, транзитную связь и дополнительные виды обслуживания.
Основными недостатками станции-прототипа являются недостаточная надежность работы, ограниченные возможности по предоставлению абонентам услуг телефонной связи и передачи данных, другой высокоскоростной информации и обеспечению выхода на ведомственные цифровые сети связи и доступа к ISDN (Integrated Services Digital Network - Цифровая сеть с интеграцией обслуживания) сетям.
Целью изобретения является повышение надежности работы станции и улучшение качества предоставляемых абонентам услуг телефонной связи и передачи данных.
Поставленная цель достигается тем, что в автоматическую телефонную станцию, содержащую блок абонентских линий (БАЛ), к которому подключены абонентские линии с аналоговыми телефонными аппаратами на конце, коммутационную систему (КС), систему управления КС станции, генератор тональных сигналов, оборудование технического обслуживания, оконечное станционное оборудование и цифровую соединительную линию (ЦСЛ), к которой подключена внешняя автоматическая телефонная станция (АТС), дополнительно введены устройство многочастотной сигнализации, блок доступа цифровой сети интегрального обслуживания (ЦСИО), блок обработки вызовов, концентратор локальной вычислительной сети (ЛВС), электронная вычислительная машина (ЭВМ) технического обслуживания (ТО), модем, коммутатор Ethernet, два автоматизированных рабочих места (АРМ) операторов на базе персональной электронной вычислительной машины (ПЭВМ), принтер, устройство проверки абонентских линий (АЛ), измерительное устройство, абонентские телефонные терминалы и генератор тактовых импульсов, при этом станционные входы-выходы блока абонентских линий подключены к первым входам-выходам коммутационной системы (КС), к первым управляющим входам-выходам которой подключены первые входы-выходы системы управления КС, вторые входы-выходы которой подключены ко вторым управляющим входам-выходам КС, третьи входы-выходы системы управления КС по стыку Ethernet соединены с первыми входами-выходами концентратора ЛВС, входы-выходы генератора тональных сигналов подключены к первым сигнальным входам-выходам КС, входы-выходы устройства многочастотной сигнализации подключены ко вторым сигнальным входам-выходам коммутационной системы (КС), вторые входы-выходы которой подключены к станционным входам-выходам блока доступа ЦСИО, к линейным входам-выходам которого подключены абонентские телефонные терминалы, третьи управляющие входы-выходы КС подключены к управляющим входам-выходам блока обработки вызовов, информационные входы-выходы которого подключены к информационным входам-выходам оборудования технического обслуживания, управляющие входы-выходы которого соединены с четвертыми управляющими входами-выходами КС, первые входы-выходы оборудования технического обслуживания по стыку Ethernet соединены со вторыми входами-выходами концентратора ЛВС, вторые входы-выходы оборудования технического обслуживания по стыку RS-232 соединены с первыми входами-выходами ЭВМ ТО, вторые входы-выходы которой по стыку Ethernet соединены с третьими входами-выходами концентратора ЛВС, линейные входы-выходы модема подключены к третьим входам-выходам ЭВМ ТО, четвертые входы-выходы которой по стыку Ethernet соединены с первыми входами-выходами коммутатора Ethernet, вторые входы-выходы которого по стыку Ethernet соединены со станционными входами-выходами модема, третьи и четвертые входы-выходы коммутатора Ethernet по стыкам Ethernet подключены соответственно к первому входу-выходу ПЭВМ АРМ первого оператора и ко входу-выходу ПЭВМ АРМ второго оператора, второй вход-выход ПЭВМ АРМ первого оператора по стыку USB соединен с входом-выходом принтера, станционные входы-выходы коммутационной системы (КС) подключены к станционным входам-выходам оконечного станционного оборудования, к сигнальным входам-выходам которого подключены входы-выходы генератора тактовых импульсов, линейные входы-выходы оконечного станционного оборудования по стыку Е1 соединены с первыми входами-выходами цифровой соединительной линии, ко вторым входам-выходам которой подключены входы-выходы внешней АТС, первые входы-выходы устройства проверки АЛ подключены к третьим входам-выходам КС, вторые входы-выходы устройства проверки АЛ соединены с первыми входами-выходами измерительного устройства, вторые и третьи входы-выходы которого подключены к входам-выходам соответственно шины измерения абонентских линий и шины тестирования АЛ блока абонентских линий.
Сопоставимый анализ с прототипом показал, что предлагаемое изобретение отличается наличием новых блоков: устройства многочастотной сигнализации, блока доступа цифровой сети интегрального обслуживания, блока обработки вызовов, концентратора локальной вычислительной сети (ЛВС), электронной вычислительной машины (ЭВМ) технического обслуживания (ТО), модема, коммутатора Ethernet, двух автоматизированных рабочих мест (АРМ) операторов на базе персональной электронной вычислительной машины (ПЭВМ), принтера, устройства проверки абонентских линий, измерительного устройства, абонентских телефонных терминалов и генератора тактовых импульсов, а также изменением связей между известными блоками станции.
Таким образом, заявляемая автоматическая станция с функциями цифровой сети интегрального обслуживания соответствует критерию «новизна». Сравнение с прототипом показывает, что введенные блоки и устройства широко известны и дополнительного творчества по их реализации не требуется. Однако при их введении в указанной связи с остальными элементами схемы в заявляемую АТС, вышеуказанные блоки проявляют новые свойства, что приводит к достижению поставленной цели, а именно повышению надежности работы станции и улучшению качества предоставляемых абонентам услуг телефонной связи и передачи данных.
Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию «существенные отличия».
Заявляемое решение явным образом не следует из уровня техники и имеет изобретательский уровень.
Заявляемая автоматическая телефонная станция с функциями цифровой сети интегрального обслуживания может быть реализована с использованием существующего оборудования, блоков и узлов техники электросвязи и является промышленно применимой.
На чертеже представлена структурная схема предлагаемой автоматической телефонной станции с функциями цифровой сети интегрального обслуживания, на котором обозначено:
1 - блок абонентских линий (АЛ);
2 - коммутационная система (КС) станции;
3 - система управления КС станции;
4 - генератор тональных сигналов;
5 - устройство многочастотной сигнализации;
6 - блок доступа цифровой сети интегрального обслуживания (ЦСИО);
7 - блок обработки вызовов;
8 - оборудование технического обслуживания;
9 - концентратор локальной вычислительной сети (ЛВС);
10 - электронная вычислительная машина (ЭВМ) технического обслуживания (ТО);
11 - модем;
12 - коммутатор Ethernet;
13 - персональная электронная вычислительная машина (ПЭВМ) автоматизированного рабочего места (АРМ) первого оператора;
14 - принтер;
15 - персональная электронная вычислительная машина АРМ второго оператора;
16 - устройство проверки абонентских линий (АЛ);
17 - измерительное устройство;
18 - аналоговые телефонные аппараты;
19 - абонентские телефонные терминалы;
20 - оконечное станционное оборудование;
21 - генератор тактовых импульсов;
22 - цифровая соединительная линия (ЦСЛ);
23 - внешняя автоматическая телефонная станция.
Входы-выходы блока 1 абонентских линий подключены к первым входам-выходам коммутационной системы (КС) 2, к первым управляющим входам-выходам которой подключены первые входы-выходы системы 3 управления КС, вторые входы-выходы которой подключены ко вторым управляющим входам-выходам КС 2, третьи входы-выходы системы управления 3 по стыку Ethernet соединены с первыми входами-выходами концентратора 9 ЛВС. Входы-выходы генератора 4 тональных сигналов КС подключены к первым сигнальным входам-выходам КС 2, вторые входы-выходы которой подключены к станционным входам-выходам блока 6 доступа ЦСИО, к линейным входам-выходам которого подключены абонентские телефонные терминалы 19, входы-выходы устройства 5 многочастотной сигнализации подключены ко вторым сигнальным входам-выходам КС 2. Третьи управляющие входы-выходы КС 2 подключены к управляющим входам-выходам блока 7 обработки вызовов, информационные входы-выходы которого подключены к информационным входам-выходам оборудования 8 технического обслуживания, управляющие входы-выходы которого соединены с четвертыми управляющими входами-выходами КС 2. Первые входы-выходы оборудования 8 технического обслуживания по стыку Ethernet соединены со вторыми входами-выходами концентратора 9 ЛВС, вторые входы-выходы оборудования 8 технического обслуживания по стыку RS-232 соединены с первыми входами-выходами ЭВМ ТО 10, вторые входы-выходы которой по стыку Ethernet соединены с третьими входами-выходами концентратора 9 ЛВС. Линейные входы-выходы модема 11 подключены к третьим входам-выходам ЭВМ ТО 10, четвертые входы-выходы которой по стыку Ethernet соединены с первыми входами-выходами коммутатора 12 Ethernet, вторые входы-выходы которого по стыку Ethernet соединены со станционными входами-выходами модема 11. Третьи и четвертые входы-выходы коммутатора 12 Ethernet по стыкам Ethernet подключены соответственно к первому входу-выходу персональной ЭВМ 13 АРМ первого оператора и к входу-выходу ПЭВМ 15 АРМ второго оператора, второй вход-выход ПЭВМ 13 АРМ первого оператора по стыку USB соединен с входом-выходом принтера 14. Станционные входы-выходы коммутационной системы 2 подключены к станционным входам-выходам оконечного станционного оборудования 20, к сигнальным входам-выходам которого подключены сигнальные входы-выходы генератора 21 тактовых импульсов, линейные входы-выходы оконечного станционного оборудования 20 по стыку Е1 соединены с первыми входами-выходами цифровой соединительной линии 22, ко вторым входам-выходам которой подключены входы-выходы внешней АТС 23. Первые входы-выходы устройства 16 проверки абонентских линий (АЛ) подключены к третьим входам-выходам коммутационной системы 2, вторые входы-выходы устройства 16 проверки АЛ соединены с первыми входами-выходами измерительного устройства 17, вторые и третьи входы-выходы которого подключены к входам-выходам соответственно шины измерения абонентских линий и шины тестирования АЛ блока 1 абонентских линий.
Блок 1 абонентских линий (АЛ) предназначен для подключения абонентских линий к коммутационной системе 2 станции, выполнения аналого-цифрового преобразования речевого сигнала аналогового абонента и согласования абонентской сигнализации с системой сигнализации станции.
Блок 1 абонентских линий содержит n абонентских комплектов (АК), каждый из которых включает в себя несколько абонентских линий (АЛ), и сопроцессор абонентской сигнализации. Сопроцессор абонентской сигнализации рассчитан на работу с обычными абонентскими комплектами. Возможно также подключение таксофонов вместо обычных абонентских комплектов (АК).
Каждый абонентский комплект обеспечивает питание микрофонной цепи аналогового телефонного аппарата 18, подачу вызывного сигнала в сторону телефонного аппарата и трансляцию речевых сигналов абонентов. На плате АК размещается индивидуальное абонентское оборудование абонентов, устройства управления и приемник ИКМ сигнала.
В абонентском оборудовании блока 1 абонентских линий производится концентрация нагрузки и передача ее в коммутационную систему 2 по линиям ИКМ со скоростью передачи 2 Мбит/с. При этом каждая линия ИКМ включает 30 разговорных временных интервалов и один временной интервал для сигнализации между блоком 1 и центральным процессором системы управления. Функции управления, осуществляемые в станции в реальном масштабе времени, выполняет сопроцессор абонентской сигнализации. Сопроцессор абонентской сигнализации рассчитан на работу с обычными абонентскими комплектами, возможно подключение до восьми таксофонов вместо обычных абонентских комплектов (АК). Сопроцессор предназначен для управления составными частями абонентского оборудования и обеспечения их взаимодействия.
Коммутационная система 2 представляет собой полностью цифровую систему с временным разделением каналов и содержит цифровое коммутационное поле емкостью n×n каналов, в котором вход-выход любого канала станционной стороны доступен входу-выходу любого канала линейной стороны.
Коммутационная система 2 осуществляет функции коммутации входящих и исходящих каналов друг с другом в соответствии с инструкциями, поступающими из блока 7 обработки вызовов. Подключение к коммутационной системе 2 осуществляется посредством линий с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ) со скоростью передачи 2 Мбит/с.Кроме разговорных временных интервалов, в коммутационной системе осуществляется коммутация каналов сигнализации и внутристанционных каналов передачи данных.
Работой коммутационной системы 2 управляет система управления 3, в состав которой входят центральный процессор (ЦП), который выполняет роль основного управляющего устройства АТС, и сопроцессор (СП) внутренней сигнализации.
Сопроцессор (СП) внутренней сигнализации обеспечивает двунаправленный интерфейс между центральным процессором и линиями ИКМ. При этом центральный процессор записывает передаваемое сообщение в двухпортовое оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) передачи, а сопроцессор внутренней сигнализации считывает его, обрабатывает и передает в линию ИКМ.
Со своей стороны, сопроцессор на приеме анализирует поступающую от линий ИКМ информацию и, обнаружив новое сообщение, проверяет его корректность. После этого сопроцессор передает сообщение в центральный процессор, записывая его в двухпортовое ОЗУ приема.
Центральный процессор выполнен на базе 16-разрядного микропроцессора INTEL с тактовой частотой 33 МГц.
Помимо микропроцессора, центральный процессор включает в себя оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) динамического типа объемом 16 Мбайт и перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство (ПИЗУ) емкостью 2 Мбайт, два последовательных интерфейса, совместимых со стыком RS-232, для подключения служебных терминалов, а также сопроцессор цифровой сигнализации и сопроцессор линейной сигнализации. При этом сопроцессор цифровой сигнализации предназначен для приема и передачи канальной сигнализации в соответствии с протоколом общеканальной сигнализации №7 (ОКС №7) и с протоколом EDSSI, а сопроцессор линейной сигнализации осуществляет прием, обработку и передачу линейной сигнализации по сигнальному каналу. В зависимости от способа сигнализации, сигнализация может содержать, наряду с линейными сигналами, также сигналы управления.
Система управления 3 коммутационной системы 2 предназначена для включения абонентских и соединительных линий, коммутации входящих и исходящих каналов друг с другом, обработки вызовов и ведения технической эксплуатации АТС.
Функции управления осуществляются в станции в реальном масштабе времени. Эти функции выполняет сопроцессор абонентской сигнализации. Он предназначен для управления составными частями абонентского оборудования и обеспечения их взаимодействия.
Генератор 4 тональных сигналов предназначен для формирования сигналов тональной частоты, используемых в системе установления соединения в виде посылок вызова и ответа станции на поступивший запрос на установление соединения. Генератор тональных сигналов генерирует необходимые акустические сигналы, такие как: ответ станции, сигнал занято, указательный сигнал, контроль посылки вызова, вмешательство, уведомление, занято при перегрузке.
Устройство 5 многочастотной сигнализации предназначено для распознавания многочастотных сигналов, используемых в межстанционной сигнализации, и для обратного преобразования, заключающегося в создании требуемых многочастотных сигналов.
В направлении приема устройство 5 многочастотной сигнализации преобразует многочастотные кодовые сигналы, используемые в межстанционной сигнализации, в цифровую форму, воспринимаемую сопроцессором внутренней сигнализации. В направлении передачи устройство 5 многочастотной сигнализации преобразует цифры в многочастотные сигналы. При работе устройства в режиме многочастотной сигнализации один тракт способен одновременно обрабатывать сигнализацию, связанную с установлением до тридцати двух соединений.
Устройство 5 используется в качестве приемника и передатчика многочастотных сигналов «2 из 6», необходимых для установления соединений, а также в качестве устройства запроса и приема аппаратуры определения номера абонента (АОН).
Устройство 5 соединяется с коммутационной системой 2 двумя внутристанционными линиями ИКМ. По одной линии передаются данные об управлении и распознавании поступающих сигналов между взаимодействующими устройствами, а по другой линии - тональная сигнализация между устройством 5 многочастотной сигнализации и соединительной или абонентской линиями.
Блок 6 доступа ЦСИО представляет собой цифровое абонентское оборудование ISDN (Integrated Services Digital Network). Оборудование абонентских доступов ISDN размещается всегда в отдельной кассете. В это оборудование входит: источник вторичного питания, источник питания абонентских линий ISDN и независимые модули оборудования ISDN.
Каждый из модулей содержит по тридцать два доступа с различными интерфейсами. ISDN содержит комплекты линейных приемопередатчиков основного доступа 2B+D.
Блок 7 обработки вызовов содержит центральный процессор, который посредством высокоскоростной стандартизованной шины типа DMC86 соединяется с другим оборудованием станции и управляет работой коммутационной системы станции.
Блок 7 обработки вызовов выполняет следующие основные функции:
управление работой коммутационной системы и контроль над ней, выполнение функций опробования, соединения и разъединения;
управление абонентской нагрузкой, учет стоимости разговоров и управление абонентской сигнализацией;
управление сигнализацией станции;
прием, обработка и передача сигнализации по сигнальному каналу;
управление общеканальной сигнализацией линий ИКМ;
управление абонентскими данными, данными о тарификации, сигнализации, маршрутизации и конфигурации станции;
сбор учетной информации и результатов измерения телетрафика, контроль состояния нагрузки на станцию, а также управление различными эксплуатационными счетчиками и счетчиками ошибок.
Оборудование 8 технического обслуживания состоит из следующих модулей: центрального процессора, устройства контроля оконечных комплектов, устройства аварийной сигнализации и ручного управления, адаптера последовательного интерфейса и специального абонентского комплекта.
С помощью сопроцессора внутренней сигнализации оборудование 8 технического обслуживания контролирует работу АТС и проводит ее испытания. Оборудование 8 технического обслуживания подключается к коммутационной системе 2 линиями со скоростью передачи 64 кбит/с. Сопроцессор внутренней сигнализации используется также для передачи сообщений между оборудованием 8 и блоком 7 обработки вызовов. С помощью устройства контроля оконечных комплектов оборудование 8 технической обслуживания наблюдает за коэффициентом ошибок на линиях ИКМ тогда, когда на них применяется поканальная сигнализация. Устройство контроля подключаются к коммутационной системе 2 линиями со скоростью передачи 2 Мбит/с.
Оборудование 8 технического обслуживания представляет собой ЭВМ технической эксплуатации и является звеном интерфейса между пользователем и станцией. Через блок 8 и ЭВМ 10 технического обслуживания (ТО) пользователь может вносить изменения в файлы ОЗУ центрального процессора, запускать испытания и измерения трафика. При необходимости блок 8 автоматически запускает выполнение мер по восстановлению конфигурации и программ диагностики неисправностей.
Техническое обслуживание и техническая эксплуатация станции осуществляется с использованием оборудования 8 технического обслуживания, ЭВМ 10 технического обслуживания, модема 11, коммутатора 12 Ethernet, ПЭВМ 13 АРМ первого оператора, принтера 14 и ПЭВМ 15 АРМ второго оператора.
Концентратор 9 локальной вычислительной сети (ЛВС) предназначен для разветвления пользователей локальной вычислительной сети.
ЭВМ 10 технического обслуживания представляет собой промышленную ЭВМ и обеспечивает выполнение следующих функций:
синхронизация работы отдельных устройств в основном и резервном групповом оборудовании;
трансляция сообщений и команд между периферийным оборудованием диспетчерской и ЭВМ технической эксплуатации;
начальная загрузка программного обеспечения в микро-ЭВМ отдельных устройств;
тестирование отдельных устройств;
поддержка удаленного доступа;
хранение станционных данных и их накопление статистической информации;
поддержка резервного копирования.
Для обеспечения надежности работы АТС основная ЭВМ ТО 10 продублирована аналогичной по составу и конструкции резервной ЭВМ ТО. В штатном режиме соединительные кабели подключены к основной ЭВМ ТО 10. Резервная ЭВМ ТО по интерфейсу Ethernet подключена к внутренней сети (ЛВС), при этом обеспечивается периодическое копирование информации из основной ЭВМ ТО 10 в резервную.
ЭВМ 10 технического обслуживания по интерфейсу Ethernet через коммутатор 12 Ethernet взаимодействует с рабочими местами операторов, организованными на базе двух ПЭВМ: ПЭВМ 13 АРМ первого оператора и ПЭВМ 15 АРМ второго оператора.
Конструктивно ЭВМ 10 ТО представляет собой индустриальную (промышленную) персональную электронную вычислительную машину Р4-506. Эта ЭВМ включает в себя процессор Intel Pentium 4 506 с частотой 2,66 ГГц, два жестких диска по 80 Гб, оперативную память (ОЗУ) на 512 Мб, устройство внешнего привода (дисковод) DVD-CD RW, разъем LAN для подключения интернета, разъем RS-232, операционную систему Windows ХР с русифицированным специальным программным обеспечением, а также жидкокристаллический монитор Philips 170.
Модем 11 предназначен для выхода операторов с рабочих мест станции по каналам на внешнюю АТС 23.
В качестве модема 11 может быть использован модем типа Robotics Courier V.Everything Corporate Modem модели 3453.
Коммутатор 12 Ethernet предназначен для организации локальной вычислительной сети (ЛВС) между АРМ операторов и другими элементами автоматической телефонной станции. В качестве коммутатора 12 Ethernet может быть использован настольный коммутатор Gigabit Ethernet с пятью или восемью портами.
Персональные ЭВМ 13 и 15 используются в качестве интерфейса между пользователем и АТС, с помощью которого пользователь может выполнять как нормальные функции технической эксплуатации (например, ввод директив MML), так и тестирование блоков. В качестве персональных ЭВМ для АРМ первого 13 и второго 15 операторов может быть также использована персональная ЭВМ типа Р4-506, имеющая в своем составе процессор Intel Pentium.
Принтер 14 предназначен для вывода на печать аварийных сообщений и отчетов (например, отчетов по наблюдению за абонентами) и другой оперативной информации. Указанный принтер 14 подключается к ПЭВМ 13 АРМ первого оператора. В качестве упомянутого принтера 14 может быть использован лазерный принтер типа HP Laser Jet 1020.
Устройство 16 проверки абонентских линий (АЛ) обеспечивает выполнение следующих функций: управление работой измерительного устройства 17 и предварительную обработку результатов измерений, контроль исправности станционных (или выносных) вторичных источников питания и генератора индукторного вызова, организацию обмена информацией по ИКМ линии с адаптером последовательного интерфейса и организацию обмена информацией по стыку RS-232 со служебным терминалом (ПЭВМ). Алгоритм отдельных измерений и операций выполняются в устройстве 16 по командам от оператора или от ЭВМ ТО 10 автоматически при проведении профилактических измерений и проверок.
Измерительное устройство 17 предназначено для измерения параметров абонентских линий (АЛ) и тестирования абонентских комплектов (АК). Оно работает под управлением устройства 16 проверки абонентских линий.
Абонентская линия и абонентский комплект (АК) подключаются к измерительному устройству 17 через общестанционную шину измерения и шину тестирования АЛ. Подключение осуществляется в соответствующем абонентском комплекте по команде от сопроцессора абонентской сигнализации.
В сторону абонентской линии измерительное устройство 17 выполняет следующие функции: измерение постоянных и переменных напряжений на проводах абонентской линии относительно «земли», измерение сопротивления изоляции, проверку на обрыв, выполнение контрольных вызовов и измерение параметров импульсов номеронабирателей.
В сторону станции измерительное устройство 17 выполняет тестирование абонентского комплекта.
В качестве аналогового абонентского аппарата 18 может быть использован любой телефонный аппарат, например, телефонный аппарат типа ТА-72 с дисковым номеронабирателем или ТА типа Panasonic модели NKX-TS2350 с кнопочным номеронабирателем.
В качестве абонентского телефонного терминала 19 может быть использован цифровой телефонный аппарат типа CENSET Advanced с приставкой, имеющей клавиатуру, фирмы ISKRATEL.
Оконечное станционное оборудование 20 станции осуществляет следующие функции:
приема сигнала из линии ИКМ;
передачи сигнала в линию ИКМ;
буферизации сигнала, принятого из линии ИКМ для устранения в нем фазовых дрожаний;
прием и передачу потока Е1 в цифровую соединительную линию 22.
Генератор 21 тактовых сигналов формирует для усилителей тактовых сигналов основные тактовые сигналы с частотами 16 МГц и 8 кГц либо самостоятельно, либо в синхронизме с синхросигналом на 2,048 МГц, который выделен из ИКМ сигнала, поступающего с более высокого станционного иерархического уровня оконечного станционного оборудования 20.
Цифровая соединительная линия 22 выполнена с использованием оптического кабеля марки «ИНТЕГРА-Кабель» типа ИКСЛ-Т-А16-2,5.
Предлагаемая автоматическая телефонная станция с функциями цифрового интегрального обслуживания работает следующим образом.
Предлагаемая АТС предназначена для автоматической коммутации абонентских (АЛ) и соединительных (СЛ) линий связи. В предлагаемой АТС используется цифровое коммутационное оборудование (коммутационное поле) с пространственно-временным разделением каналов.
Станция с функциями ЦСИО обеспечивает установление соединений с абонентами других АТС и УПАТС с функциями ЦСИО в пределах сети связи общего пользования.
Станция обеспечивает взаимодействие с различного типа аналоговыми системами передачи и физическими соединительными линиями (СЛ), применяемые в настоящее время на сетях связи России и СНГ, для чего в составе станции используется оборудование сопряжения с соединительными линиями, предусматривающее согласование электрических характеристик станции с системами передачи и необходимую конвертацию сигнализации.
Станция обеспечивает возможность организации на сетях связи внутрипроизводственной телефонной связи, выход абонентов станции на сеть связи общего пользования (ССОП), ограничение для части абонентов выхода на сеть ССОП с обеспечением вызова экстренных служб по типовым сокращенным номерам.
АТС с функциями ЦСИО поддерживает подключение следующих типов абонентских терминалов: телефонных аппаратов с импульсным набором (дисковые или тастатурные с питанием от линии), телефонных аппаратов с частотным набором, таксофонов, телефонных аппаратов удаленных абонентов при максимальном сопротивлении шлейфа 3800 Ом, модемов и факс-модемов для коммутируемых линий, факсимильных аппаратов и терминалов цифровой сети интегрального обслуживания (ISDN).
Для станции характерна децентрализованная модульная структура. Децентрализация структуры повышает надежность и обеспечивает простоту управления. Модульность позволяет ввести при необходимости дополнительные функции, например, функции цифровой сети с интегрированными видами связи (ISDN) или другие.
Цифровая соединительная линия 22 со скоростью передачи 2 Мбит/с включается в коммутационную систему с помощью оконечного станционного оборудования 20, которое выполняет необходимое согласование, синхронизацию и контроль за передачей.
Техническая эксплуатация и техническое обслуживание предлагаемой АТС могут выполняться отдельно или централизованно с рабочих мест операторов и рассчитаны на подключение нескольких АТС.
Многочисленные способы сигнализации, децентрализованная модульная структура, централизованная техническая эксплуатация станции и автоматизированные функции техобслуживания обеспечивают надежное функционирование станции на протяжении всего длительного срока эксплуатации.
При включении станции в цифровую станцию более высокой иерархии она работает в синхронном режиме по принципу иерархической синхронизации, используя станцию более высокой иерархии в качестве ведущей станции центральную (базовую) или узловую станцию. Синхронизация от ведущей (базовой) станции осуществляется через ИКМ линию, которая используется для обмена телефонными сообщениями.
При включении станции в аналоговую станцию она работает в плезиохронном режиме без внешнего управления, генерируя свою тактовую частоту. При этом, кроме основного станционного оборудования, с тактовой частотой, генерируемой системой тактовой синхронизации станции, синхронизируется встроенное в станцию оборудование соединительной линии (СЛ), с помощью которого она сопрягается с окружающей аналоговой сетью.
Для выполнения ряда функций технической эксплуатации имеются свои, вводимые с дисплея директивы, при вводе которых можно воспользоваться методом меню, текстами инструктажа и вводом параметров в четкой диалоговой форме.
Система технической эксплуатации в станции представляет единую совокупность, которая не нуждается во внешних измерительных устройствах. Функции технического обслуживания автоматизированы, в результате чего станция способна продолжать работу без вмешательства эксплуатационного персонала.
Станция обеспечивает абонентам ЦСИО две основные, рекомендуемые МСЭ-Т, структуры доступа:
основной доступ, имеющий вид 2B+D;
доступ на первичной скорости, имеющий вид 30B+D.
Основной доступ предоставляется абонентам с использованием абонентского цифрового оборудования (ISDN).
Доступ к станции на первичной скорости не требует этого оборудования. Исключением является тот случай, когда само абонентское цифровое оборудование выносится за пределы станции и подключается к ней на первичной скорости в качестве абонентской нагрузки.
Для обоих доступов канал В - это дуплексный цифровой канал со скоростью 64 кбит/с, предназначенный исключительно для передачи информации пользователя.
Канал D - это дуплексный цифровой канал для передачи служебной (в том числе сигнальной) информации пользователя. Скорость канала D составляет 16 кбит/с в основном доступе и 64 кбит/с в доступе на первичной скорости.
Станция с функцией ЦСИО в минимальном модульном исполнении имеет цифровую абонентскую емкость до 32-х основных доступов. Количество стыков внутри этой емкости переменное и каждое из них кратно восьми.
Доступ на первичной скорости использует те же методы передачи цифровых сигналов, что и на межстанционных связях. Параметры этого доступа регламентируются Рек. МСЭ-Т G.703, G.704.
В качестве абонентской установки, подключаемой к станции на доступе с первичной скоростью, может быть использовано абонентское оборудование ISDN самой станции, вынесенное из нее и установленное в месте концентрации абонентов ЦСИО, или любая УПАТС с функциями ЦСИО.
Для функционирования в сети ЦСИО станция использует подсистему USUP системы сигнализации ОКС №7 для межстанционных связей и систему сигнализации EDSSI с доступом на первичной скорости на стыке пользователь-сеть. Система сигнализации ОКС №7 базируется на трех уровнях МТР и включает как функции оконечного пункта, так и транзитного пункта сигнализации.
Адаптер последовательного интерфейса предназначен для буферизации, первичной обработки и маршрутизации сообщений, передаваемых между различными станционными модулями, подключенными к адаптеру по соответствующим интерфейсам. Интерфейсом шины DMC86 адаптер связан с центральным процессором системы 3 управления КС 2, интерфейсом ИКМ-30 связан адаптер с коммутационной системой 2. С помощью интерфейса Ethernet подключается ЭВМ ТО 10.
Начальная загрузка операционной системы и управляющих программ в адаптер осуществляется по протоколу ВООТР с жесткого диска ЭВМ ТО 10 через интерфейс Ethernet. В дальнейшем производится постоянный контроль данного интерфейса с выходом из рабочего режима в случае не поступления адресованных в адаптер сообщений в течение заданного интервала времени. Возврат в рабочий режим происходит при получении первого адресованного в адаптер сообщения и сопровождается повторной инициализацией аппаратного и программного обеспечения адаптера.
В ЭВМ ТО 10 и ПЭВМ АРМ операторов станции используется программное обеспечение (ПО), которое делится на ПО технического обслуживания станции и ПО технической эксплуатации. При этом программное обеспечение технической эксплуатации включает в себя ПО персональной ЭВМ рабочего места (РМ) оператора и ПО ЭВМ технического обслуживания. Программное обеспечение технического обслуживания предназначено для обеспечения управления станцией посредством директив, вводимых операторами персональной ЭВМ АРМ первого 13 и второго 15 операторов.
Программное обеспечение станции представляет собой исполняемый код, записанный в перепрограммируемом постоянном запоминающем устройстве (ППЗУ), а программное обеспечение технической эксплуатации хранится на дисках ПЭВМ рабочих мест в виде наборов выполняемых файлов и файлов данных.
Программное обеспечение технического обслуживания выполняет следующие функции:
контроль за правильностью вводимых оператором директив управления данными в станцию;
выполнение введенных оператором директив путем посылки запроса в станцию и обработки полученного запроса;
отображение результатов выполнения директив на экране ПЭВМ рабочих мест.
В предлагаемой АТС с функциями ЦСИО используется система MMI (Man Machine Interface - интерфейс «человек-машина»), которая представляет собой определенную совокупность, образуемую программным обеспечением и периферийными устройствами, с помощью которой оператор может выполнять функции технической эксплуатации. В программном обеспечении используется программа TERM.EXE.
Виды связи, обеспечиваемые в предлагаемой АТС, включают в себя:
1) внутристанционную связь;
2) исходящую внешнюю связь;
3) входящую внешнюю связь;
4) транзитную связь;
5) дополнительные виды обслуживания.
Внутристанционная связь осуществляется между абонентами, включенными в предлагаемую АТС. При этом соединение устанавливается через ступень абонентского искания коммутационной системы 2 станции.
Исходящая и входящая внешние связи осуществляются между абонентами, включенными в предлагаемую АТС, и абонентами других станций сети связи общего пользования, в том числе по цифровой соединительной линии от внешней АТС 23. При этом соединение устанавливается через ступени абонентского и группового искания коммутационной системы 2 станции.
Особенностью транзитной связи является то, что она осуществляется через ступени абонентского и группового искания нескольких взаимодействующих станций, в том числе предлагаемой АТС и аналогичных станций телефонной сети связи общего пользования.
Порядок установления соединения и ведения указанных связей может быть различным в зависимости от категории взаимодействующих абонентов, от типа используемых оконечных средств ведения связи (типа используемых абонентских аппаратов и абонентских телефонных терминалов) [2, 3].
Дополнительные виды обслуживания в станции включают в себя: громкоговорящую связь с использованием трансляционного усилителя, выход на диктофон, радиосвязь через радиостанцию, поисковую сигнализацию.
Наряду с основными услугами по установлению соединения между абонентами предлагаемая АТС имеет ряд дополнительных услуг таких как базовый доступ ЦСИО, в котором связь осуществляется по цифровым каналам со скоростью 64 кбит/с и каналам со скоростью 16 кбит/с, услуги оператора (справочно-информационные службы, ручное установление соединения, помощь оператора и др.), сокращенный набор номера, соединение без набора номера (прямая связь), повторный вызов без набора номера, запрет входящей и исходящей связей, выход на междугородную сеть по коду-паролю, переадресация вызова, уведомление о поступлении нового вызова, наведение справки во время разговора, конференц-связь трех абонентов, определение номера вызывающего абонента по заявке вызываемого абонента, выбор оператора междугородной/международной связи.
Технический эффект от предлагаемого изобретения заключается в повышении надежности работы станции и улучшении качества предоставляемых абонентам услуг телефонной связи и передачи данных, достигаемый за счет ведения постоянного автоматического контроля состояния оборудования станции, измерения и контроля параметров абонентских и соединительных линий, подключенных к АТС, использования децентрализованной модульной структуры, централизованной технической эксплуатация станции и автоматизации функций технического обслуживания, которые позволяют обеспечить надежное функционирование станции на протяжении всего длительного срока эксплуатации.
Кроме того, в предлагаемой АТС обеспечивается работа как по аналоговым абонентским линиям, так и по цифровым линиям связи с использованием телефонных аппаратов с импульсным набором (дисковые или тастатурные с питанием от линии), телефонных аппаратов с частотным набором, таксофонов, телефонных аппаратов удаленных абонентов, модемов и факс-модемов для коммутируемых линий, факсимильных аппаратов и терминалов цифровой сети интегрального обслуживания (ISDN), а также обеспечивается улучшение качества предоставляемых абонентам услуг связи, включающего сокращение времени установления соединения, предоставление информации о поступлении нового вызова во время ведения связи, наведение справки во время разговора, конференц-связь трех абонентов, определение номера вызывающего абонента по заявке вызываемого абонента и ряд других услуг.
Источники информации.
1. Военные системы коммутации и телефония. Б.А. Гордиенко, В.Н. Филиппов, Л.П. Щербина/ Под ред. Б.А. Гордиенко. - ВАС, 1984.
2. Т.И. Иванова. Абонентские терминалы и компьютерная телефония. - М.: Эко-Трендз, 1999.
3. Оборудование коммутационное учрежденческо-производственных квазиэлектронных АТС «КВАНТ», децимальный номер РРО.122.201 ТУ, 1983.