Цифровая система коммутации каналов типа DX 200

Система коммутации типа DX200 производства фирмы TELENOKIA (Финляндия) была первой цифровой системой коммутации каналов, которая получила широкое распространение на городских телефонных сетях Российской Федерации в качестве автоматических телефонных станций (АТС) и узлов связи. Первоначально устанавливалось оборудование программных версий DX200 R3 и DX200 R4.

Последняя версия DX200 R5 отличается от предыдущих версий большой емкостью коммутационного поля и высокой производительностью процессоров. Рассмотрим технические характеристики системы коммутации типа DX200, на основе которой до сих пор реализована значительная номерная емкость в Москве и  Санкт - Петербурге. Общее число действующих цифровых систем коммутации DX200 версий R3 и R4 в России превышает 1,5 миллиона эквивалентных номеров. Значительная абонентская емкость (более 300 тысяч эквивалентных номеров) реализована на системах коммутации последней версии DX200 R5.

Решения, использованные в системе коммутации DX200 R4, нашли свое отражение в системах SI2000 фирмы Iskratel (Словения). Системы SI2000 широко применяются для развития сетей связи в Северо-Западном регионе Российской Федерации.

Решения, реализованные в системе управления версии DX200 R5, используются в центрах коммутации мобильной связи фирмой SIEMENS.

 

 

Техническая характеристика систем коммутации

Типа DX 200 R 4 и R 5

Цифровая система коммутации с программным управлени­ем на базе микро-ЭВМ типа DX200 R4 обозначается в отечественной литературе как АТСЭ-200 и представлена на телефонных сетях нашей страны модификациями DX210 и DX220, а также удаленными абонентскими модулями RSUB и коммутаторами сообще­ний MSW. Первая телефонная станция АТСЭ-200 была введена в эксплуатацию в Санкт-Петербурге в сентябре 1984 г.

Достоинствами системы DX200 являются:

возможность постепенного наращивания емкости в соответ­ствии с потребностями развития городской телефонной сети (ГТС);

способность анализа абонентского номера переменной длины;

широкий набор дополнительных видов обслуживания;

высокая надежность и автоматизация технической эксплуатации;

обеспечение сопряжения с действующими системами коммутации;

возможность организации обмена информацией со встреч­ными АТС посредством общих каналов сигнализации.

Модификация DX220 R4 используется в качестве опорной АТС на ГТС с узлообразованием или без него. Базовая структура DX220 R4 имеет возможность расширения емкости до 40 тысяч абонентских линий (АЛ). Система управления DX220 может обслуживать 100 тысяч вызовов в час наибольшей нагрузки (ЧНН) при пропускной способности коммутационного поля до 2500 Эрл.

Последняя модификация DX200 R5 используется в качестве опорных АТС и узлов и отличается по своим показателям от более ранних версий:

есть возможность расширить емкость до 100 тысяч абонентских линий;

производительность процессоров возросла в 17 раз, поэтому система управления DX200 R5 позволяет обслужить максимально до 800 тысяч вызовов в час наибольшей нагрузки (ЧНН)

емкость цифрового коммутационного поля DX200 R5 увеличена до 2048 цифровых линий при максимальной пропускной способности коммутационного поля до 22800 Эрл.

Расчеты пропускной способности проводились специалистами фирмы TELENOKIA для условий включения в систему коммутации только телефонных аппаратов с частотным набором номера. На отечественных ГТС до сих используются телефонные аппараты с дисковыми или кнопочными номеронабирателями, использующими декадный код и обеспечивающими передачу сигналов набора номера путем разрыва шлейфа абонентской линии. Соответственно, нагрузка на систему управления более высокая. Быстродействие отдельных микро-ЭВМ (регистры, маркер) не позволяет обеспечить показатели, указанные фирмой-изготовителем.

Широкое распространение получило комбинированное использо­вание системы коммутации DX220 (особенно версии R5), когда на одном и том же оборудовании реализуются функции АТС и узла связи. Имеется опыт использования оборудования DX220 в качестве узлов входящего междугороднего сообщения, узлов спецслужб, учрежденческих АТС, узлов заказно-соединительных линий, узлов сельско - пригородной связи, а также в качестве центральных станций сотовой сети связи. Имеется возможность выделения программным путем значительной группы или нескольких групп абонентов DX220 и придания им прав абонентов учрежденческих АТС (так называемая служба CENTREX).

Модификация системы коммутации DX210 может быть использована в качестве подстанции или учрежденческой АТС емкостью от 60 до 3500 абонентских линий. Может обслуживать в ЧНН до 12 тысяч вызовов при пропускной способности коммутацион­ного поля равной 45 Эрл.

В качестве концентраторов нагрузок, располагающихся в непосредственной близости от удаленной абонентской группы, могут использоваться удаленные абонентские модули RSUB. Емкость таких концентраторов может достигать 256 абонентских линий. На них нет микро-ЭВМ. Сигналы управления поступают в RSUB от опорной АТС, расположенной на расстоянии менее 10 км.

Информация о техническом состоянии системы DX200 поступает на коммутатор сообщений и сохраняется в нем в течение суток. Один коммутатор сообщений обслуживает от двух до 22 систем коммутации DX200.

При проектировании АТС и узлов связи на основе АТСЭ-200 задаются нормы потерь на отдельные виды оборудо­вания. Так, при расчете числа регистров, блоков многочастотных приемо-передатчиков, блоков приемников частотного набора, аппаратуры автоматического определения номера задается допустимая величи­на потерь, равная 1 промиле (для каждого из перечисленных видов оборудования). Такая же норма потерь задается на пучки внутристанционных каналов связи между ступенью абонентского и ступенью группового искания. Наиболее частой причиной отказа в установлении соединения может быть занятость всех каналов связи в нужном направлении. Задаются допустимые величины потерь: 1 промиля - при связи с узлом спецслужб и АМТС; 5 промиль - для пучков каналов местной связи; 8 промиль - в направлении связи от DX220 к DX210; 1 промиля - в направлении связи от DX210 к DX220. Общие потери в системе коммутации модификации DX210 не должны превышать 4 промиль при замыкании внутренней нагрузки. В целом потери по вызовам в АТСЭ-200 не превышают величины потерь в системах коммутации прежних поколений.

В нормальных условиях эксплуатации оборудование сту­пени абонентского искания должно удовлетворять требованию по надежности - не более двух отказов на группу из 100 абонентов в год. Аналогично, к оборудованию групповой системы искания предъявляются требования - не более трех отказов в расчете на 100 временных каналов в год. К надежности оборудования DX200 задаются такие требования:

8 отказов в групповом оборудовании плюс по одному отказу на каждые 100 абонентов в год;

8 отказов в групповом оборудовании плюс по одному отказу на каждые 100 временных каналов в год.

Таким образом, интенсивность отказов в системе комму­тации DX200 зависит от емкости АТС или узла связи. Повышенные требования к готовности оборудования и его надежности потребовали ряда технических решений по сокраще­нию продолжительности обнаружения неисправностей, восстанов­лению рабочих конфигураций системы, локализации неисправностей и их устранению. Предъявляются следующие общие требования к системе коммутации DX200:

активное время устранения неисправности не превышает 0,5 часа;

точность локализации неисправностей системой - до 50% неисправностей на уровне платы и до 95% неисправностей на уровне блока.

Реальные показатели оказываются существенно лучше заданных. Общий срок службы системы коммутации установлен равным 25 годам. Повышенные требования к готовности оборудования DX200 на системном уровне обеспечиваются резервированием оборудования, на уровне блоков - распределением задач и на уровне программного обеспечения - введением механизмов проверки и защиты программного обеспечения. Средняя продолжительность преры­ваний работы системы коммутации DX200 не должна превышать величину 20 минут в год.

Максимальная нагрузка на одну абонентскую линию составляет 0,15 Эрланга, а на одну соединительную линию в пересчете на временной канал - 0,8 Эрланга. В системе коммутации DX200 используются цифровые линии (ЦЛ) с временным разделением каналов и скоростью передачи 2048 кбит/с. Аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование производятся на основе импульсно-кодовой мо­дуляции ИКМ. В пределах системы коммутации сохраняется структура цикла ИКМ 30/32, предполагающая наличие в каждой ЦЛ 30-ти временных каналов, предоставляемых абонентам, и двух служебных временных каналов.

Синхронную работу оборудования DX200 обеспечивают блоки тактовой синхронизации (БТС), имеющиеся на каждой АТС или узле связи. Они вырабатывают тактовые последовательности импульсов с чистотой следования 8 кГЦ, 500 Гц, 8 МГц, 16МГц (1МГц = 1024 кГц).

Системы ком­мутации DX200 реализуют плезиохронный режим работы, название которого можно расшифровать как "почти синхронный". Плезиохронный режим допускает незначительное изменение частоты и фазы цифровых сигналов, поступающих от встречных АТС. Эти изменения компенсируются в оконечных станционных комплектах, выполняющих функции буферной памяти на приемном конце каждой цифровой линии. При таком режиме работы предъявляются высокие требования к БТС по стабильности тактовых последовательностей импульсов.

Электропитание DX200 подразделяется на:

абонентское с напряжением -60В и допустимым диапазоном изменения от -58В до -66В;

электропитание блоков станции, получаемое путем повтор­ного преобразования постоянного напряжения - 60В на стативах, допустимый диапазон изменения напряжения составляет от -47В до -66В. Преобразователи постоянного напряжения на стативах обеспечивают переход к напряжению ± 5В или ± 12В. Электропитание дисплеев и печатающих устройств обеспечива­ется от сети переменного тока.

Система вентиляции для конкретной АТСЭ-200 выбирает­ся, исходя из величины удельной мощности оборудования на 1 м площади помещения, определяющей количество удаляемого тепла. Эта величина может лежать в пределах от 50 Вт/м до 500 Вт/м. Потребление мощности для абонента в состоянии вызова и разговора составляет в среднем 1,8-2,8 Вт/АЛ и зависит от длины абонентской линии. Для DX200 емкостью 4000 абонентских линий потребляемая мощность может достигать величины 5 кВт. Полностью укомплектованный удаленный абонентский модуль потребляет 250 Вт.

Для DX200 задаются дифференциальные требования по наличию шумов и переходных напряжений в системе электро­питания. Система коммутации DX200 рассчитана на использо­вание в помещениях, где выполняются требования по перечис­ленным ниже показателям:

изменение температуры от +5°С до +40°С при номинальной температуре от +18°С до +27°С;

относительная влажность воздуха может меняться в пределах от 5% до 85%, номинальная влажность составляет от 30% до 70%;

градиент температуры составляет не более 0,5°С в минуту.

Абонентские комплексы с разрядниками могут выдержать:

 действие импульсной волны с параметрами 1,2 мкс/1600мкс при напряжении до 5000 В;

действие импульса переменного тока более 5 кА в течение 0,5 с;

наличие напряжения переменного тока до 50 Взфф.

Оборудование системы коммутации выдержи­вает электромагнитные помехи при напряженности электриче­ского поля не более 1 В/м в диапазоне частот от 20 кГЦ до 1 ГГц и 10 В/м при частоте более 1 ГГц.

Допустимое содержание пыли в воздухе соответствует показателям городов и составляет до 200 мкг/м.

Общая площадь автоматного зала определяется, исходя из потребляемой мощности оборудования системы коммутации и выбранного способа вентиляции. Так, при механической вентиляции с использованием охлажденного приточного воздуха допустимая удельная потребляемая мощность составляет 200 Вт/м, а при отсутствии охлаждения воздуха -100 Вт/м. Для приблизительной оценки потребляемой мощности разработчики системы DX220 предлагают использовать соотношение:

Р - 1000 + 0.9N + 40М, Вт

где N - емкость АТС, выраженная через число абонентских линий;

М - число соединительных цифровых линий.

В нижней части каждого статива с оборудованием размещаются вторичные источники электропитания (ВИП) разного типа. Они представляют собой преобразователи постоянного напряжения в постоянное, используя в качестве исходного напряжения 60 В или 48 В. Они обеспечивают получение выходных напряжений +5В, +12В и реже +24В.

Надежность электропитания обеспечивается дублированием блоков питания. При организации электропитания стативов используются стативные предохранители на 20 А. При необхо­димости могут быть использованы предохранители на 6 А. Число вторичных источников питания ВИП на стативе определяется в зависимости от типа статива и степени их заполнения оборудованием. Максимально блоками ВИП на стативе могут заполняться две кассеты. Потребление мощности полностью заполненными стативами лежит в пределах от 490 Вт до 600 Вт на статив. Потребление мощности абонентами в состоянии вызова или разговора составляет 1,1-2,7В на абонентскую линию.

 

Состав оборудования