Введение
Железнодорожная станция Златоуст, для которой проектируется сеть АТС, относится к числу участковых. Необходимость в развитии сетей связи на заданном участке, и в разработке проекта развития АТС обусловлена тем, что на этом участке, уже в настоящее время, наблюдается достаточно большие грузовые потоки, а сама станция Челябинск-Главный – относится к станциям второго класса, на которой выполняется большой объем грузовой и пассажирской работы.
Таким образом, для того, чтобы обеспечить оперативное руководство перевозочным процессом на транспорте и координацию работы его отдельных звеньев, необходимо наличие четкого и надежного действия устройств связи. На повышение уровня обеспеченности средствами связи работников железнодорожных станций участка и направлены разработки курсового проекта.
1. РАЗРАБОТКА СХЕМ НОВОЙ ЦЖАТС
1.1. Разработка технических требований к ЦЖАТС и выбор системы АТС
По рекомендациям соседних дорог, которые раньше Южно-Уральской железной дороги начали эксплуатировать станцию типа Definity, служба связи приняла решение о модернизации АТСК 100/2000 станции З. на АТС Definity.
Если проанализировать часто используемые учережденческие автоматические телефонные станции (УАТС), то можно сделать вывод, что такой выбор достаточно обоснован.
По техническим показателям наиболее часто используемые УАТС можно разделить на три группы: 1)Meridian 1, Hicom-300, Definity, Alcatel-4300; 2)Si-2000,Coral; 3)Сигма, Бета, Лобь, УАТСЦ (ЛОНИИС).
Станция Meridian 1 имеет 4 разновидности, что позволяет ее эффективно использовать в качестве узловых станций и УАК требуемой емкости. В станцию могут включаться по 2-проводным абонентским линиям аналоговые и цифровые телефонные аппараты с наибольшим удалением.
Станция отличается большими возможностями по организации оперативной связи. Станция позволяет организовать множество обходных соединений, что уменьшает вероятность перегрузки сети и увеличивает надежность связи. Станция характеризуется гибкой системой нумерации.
Станция Hicom-300 имеет широкие пределы изменения абонентской емкости, поддерживает стандартную версию ISDN, имеет весь спектр интерфейсов для включения аналоговых и цифровых абонентских линий. Из-за отсутствия концентрации нагрузки станция отличается высокой стоимостью и повышенным объемом оборудования.
Станция Definity имеет три разновидности G3 VS, G3 SI, G3 R, что позволяет иметь требуемые для ведомственной сети связи пределы изменения емкости. Конфигурации Definity G3 VS и G3 SI основаны на применении процессора Intel 386SX, а в G3 R используется RISC процессор.
Система Definity G3 VS – наименьшая из существующих моделей Definity G3. Она полностью уменьшается в одном компактном корпусе, который крепится к стене. Обеспечивается поддержка максимум 200 абонентов или 100 соединительных линий. Количество одновременно установленных соединений – 180.
Система Definity G3 SI поддерживает максимум 2400 линий с интенсивностью до 20000 в час наибольшей нагрузки (ЧНН). Количество одновременно установленных соединений до 723.
Система Definity G3 R поддерживает максимум 25000 линий с интенсивностью свыше 100000 в ЧНН. Она предоставляет собой вершину в развитии архитектуры аппаратного и программного обеспечения Definity. Два ключевых момента присутствуют в этой архитектуре: применение RISC-технологии и использование узлового коммутатора. В результате возрастают функциональные возможности, повышается производительность процесса обслуживания вызовов, а также появляется возможность поддержки нескольких стативов, содержащих сети портов.
На существующей аналоговой сети станция Definity может быть использована наравне с аналогичными станциями.
Станция Alcatel 4300 L не позволяет получить емкость более 4000 номеров. В отдельных случаях это может быть препятствием для ее внедрения, тем более что при данной емкости в станцию можно включить не более 400 соединительных линий, а для узловой станции такого количества соединительных линий может быть недостаточно. В станцию также нельзя включать 2-проводные цифровые абонентские линии (АЛ) по интерфейсу D, которые позволяют получить, кроме экономии кабеля, большую дальность связи. В станцию можно включать только 4-проводные цифровые АЛ. Следует заметить, что станция имеет концентратор, имеющий максимальную емкость до 100 номеров.
Станция SI-2000 может работать во всех пунктах сети связи в качестве
оконечной станции, узловой станции и узла автоматической коммутации. Не создает ограничений по развитию сети. Станция ранних версий не позволяет строить сети ISDN, что исключает включение в нее цифровых телефонных аппаратов и пультов диспетчерской связи. В результате система SI-2000 не позволит предоставить абонентам дополнительных видов сервисных услуг.
Станция Colar из-за емкости, ограниченной примерно 3000 номеров, не может быть использована на некоторых ведомственных сетях связи (ВСС).
Отечественные станции ”Бета”, ”Лобь”, ”Сигма”, УАТСЦ (ЛОНИИС).
Станции “Бета” могут использоваться как оконечные станции. В качестве узловых станций и узлов автоматической коммутации могут работать станции: “Бета”, ”Лобь” и УАТСЦ. Станции “Лобь”, ”Бета” имеют достаточные пределы изменения емкости.
Станции могут работать с концентрацией телефонной нагрузки или без нее, что влияет на пропускную способность абонентских и соединительных линий, оцениваемую обслуженной нагрузкой при заданной вероятности потерь.
На ВСС приняты следующие нормативные показатели: телефонная нагрузка, обслуживаемая одной АЛ: до 0,2 Эрл; телефонная нагрузка, обслуживаемая одной СЛ: до 0,8 Эрл.
В станциях Hicom-300, Coral, Сигма концентрации нагрузки практически нет, что обеспечивает повышенную пропускную способность станции. Это влечет за собой избыточность оборудования станции, а, следовательно, увеличение стоимости и объема оборудования.
Станция Alcatel-4300L имеет недостаточную пропускную способность по АЛ. Станция SI-2000 имеет заниженную пропускную способность по АЛ.
Cтанция Meridian 1, Definity, Лобь, УАТСЦ (ЛОНИИС) соответствуют нормам по пропускной способности АЛ и СЛ.
Для всех станций предусматривается включение цифровых СЛ без концентрации, что, благодаря не блокируемому коммутационному полю, позволяет получить максимальную пропускную способность по ЦСЛ.
Станции Meridian 1, SI-2000, Definity имеют достаточно хороший показатель по количеству вызовов, обслуживаемых за час. Показатели внутреннего построения станции, размер и объем оборудования во всех рассматриваемых зарубежных станциях строятся на основе современной микроэлектронной технологии, производимой с применением технологий высокого уровня.
В станциях используется микропроцессорное управление с централизованным, децентрализованным или распределенным способом построения. Для хранения программ работы станций и полупостоянных данных используются накопители на жестких магнитных и гибких дисках.
В зависимости от требуемой емкости станции конструктивно выполняются в виде модулей или стативов. Модульное исполнение обычно используется для станций емкостью до 300 номеров.
Все, проанализировав решение службы связи, о замене старой АТСК 100/2000 емкостью 2300 номеров новой АТС Definity емкостью 3500 номеров можно считать верным. При вкладывании денег в приобретение учрежденческой системы связи, хочется получить систему, отвечающую большинству требований и запросов – такую, чтобы она использовала новейшие технологии и обладала высокопроизводительными функциями по управлению и передачи информации. Хочется получить систему, легкую в обращении и управлении. Нам нужна станция, которая и в будущем будет продолжать хорошо работать на благо дистанции, не требуя дополнительных затрат денег и времени. Система учережденческой связи Definity G3 R – как раз именно такая: цифровая коммутационная система, которая будет служить не только сегодня, но и в будущем.
В системе Definity представлена эволюционирующая системная архитектура, спроектированная с прицелом на будущее, что позволит нашей дистанции использовать ее и по мере изменения требований. В будущем легко сможем добавить новое оборудование, прикладные системы и функции, причем без дополнительных затрат на расширение и модернизацию системы.
Система Definity сочетает в себе расширенный набор функций, гибкость и сетевую помехозащищенность. Система Definity использует общую архитектурную платформу. Эта платформа основана на применении процессора с наращиваемой производительностью, распределенной обработки данных, высокоуровневой операционной системы, единой платформы программного обеспечения и открытых интерфейсов. Система Definity была спроектирована как истинно разносторонняя система. Разносторонность означает гибкость. Одним из примеров такой гибкости является то, что система может работать с целым семейством процессоров, включая и самые современные RISC – процессоры (процессоры с сокращенным набором команд). Выгода очевидна:
· Возросшие мощность и сложность системы без утраты функциональных возможностей.
· Идентичные, функциональные возможности для любых емкостей.
· Расширение функциональных возможностей системы без дополнительных затрат на покупку оборудования.
УАТС Definity фирмы Lucent Technologies на сегодняшний день является лидирующим продуктом на телекоммуникационном рынке.
Эта система сконструирована с применением современных технологий в области оборудования связи и с учетом многолетнего опыта, накопленного компанией Lucent Technologies за более чем 130 лет работы.
Прочное положение на рынке АТС Definity обусловлено следующими ее достоинствами:
- цифровая технология более эффективна и надежна, позволяет обслуживать большее число вызовов с большей скоростью, обеспечивая необходимый на сегодняшний день уровень передачи данных;
- модульная архитектура гарантирует возможность гибкого наращивания. Благодаря модульному построению Definity является идеальным выбором с точки зрения регулирования затрат для предприятий с перспективой дальнейшего роста;
- высокая производительность управления устройства Definity обеспечивается RISC процессором MIPS R3000 во всех моделях;
- распределенная структура управления - процессы обслуживания вызовов и функций контроля осуществляются на уровне порта за счет использования контроллеров с собственным микропроцессором;
- повышенная надежность достигается путем дублирования основных критических компонентов системы;
- скорость и точность коммутации для передачи данных и сетевого взаимодействия обеспечивается синхронизацией типа Stratum 3;
- поддержка интеграции компьютер-телефон осуществляется посредством использования семейства интерфейсов ASAI, обеспечивающим работу станции при интеграции “АТС – сервер – компьютер”;
- низкая ежемесячная стоимость обслуживания достигается за счет применения высокотехнологичной архитектуры;
- контроль за не санкционированным доступом;
- маршрутизация звонков в зависимости от времени суток позволяет по-разному управлять вызовами в зависимости от времени суток или дней недели;
- поддержка одной и той же архитектуры построения при любом количестве абонентов программным обеспечением Definity Generic 3.
Системы Definity также имеют широкий спектр функций сетевой структуры, включая:
- широкополосную коммутацию для обслуживания сетевых приложений, где необходимая пропускная способность более 64 Кб/сек;
- поддержку первичного доступа международного стандарта ISDN PRI через интерфейс Е1 с обеспечением передачи 30 каналов со скоростью 64 Кб/сек, собранных в поток 30В+D по Европейскому стандарту.
Оборудование УАТС Definity представляет собой оптимальный выбор по совокупности основных критериев: полнота функциональности, надежность, принципы универсальности для ряда компонентов и высокое качество изготовления, гарантия, а также высокий уровень технической поддержки и обслуживания. Перечисленные достоинства адекватно соотносятся с ценой оборудования, делая его использование хорошим перспективным вложением капитала.
Приобретение новой или замена морально устаревшей УАТС является первым этапом правильной организации телефонной связи. Второй этап заключается в организации внутрипроизводственного учета расходов на связь. Для решения этой задачи служат тарификационные системы, ставшие стандартным приложением к любой современной цифровой УАТС.
Одновременно с определением стоимости телефонных переговоров, современные тарификационные системы (ТФС) определяют и другие параметры вызова, необходимые для организации полноценного учета. Например, для каждого осуществленного вызова определяется автор, отдел, из которого был произведен вызов, внешняя линия, использованная для выхода в город и т.д. Полученная информация сохраняется системой для возможности подготовки отчетов и счетов, а также анализа и статистической обработки данных. ТФС представляет собой программный продукт, устанавливаемый на обычный ПК. Компьютер подключается к УАТС через специальный SMDR-порт, имеющийся на всех современных УАТС. Информация о вызовах автоматически обрабатывается ТФС и сохраняется в базе данных компьютера. Эта система также предоставляет удобные средства для просмотра и поиска интересующей информации в базе данных, для генерации отчетов и статистической обработки накопленной информации.
Внутрипроизводственный учет позволяет получать подробные телефонные счета, которые могут быть структурированы по административному признаку. Например, можно получить отчет за все исходящие междугородные телефонные переговоры конкретного отдела или конкретного сотрудника. Технический персонал, настраивающий УАТС, может получать статистическую информацию, например, о загрузке линий, что необходимо для оптимальной настройки станции.
Есть ряд фирм, которые уже достаточно долгое время специализируются в области телекоммуникаций и ТФС в частности. Созданные ими продукты, как правило, отвечают всем современным требованиям и лишены ограничений и недостатков, присущих рассмотренным ранее системам. Особо следует отметить появление отечественных разработок, не только не уступающих по качеству зарубежным аналогам, но и, несомненно, лучше адаптированных к российскому рынку. Они выгодно отличаются от зарубежных аналогов по стоимости. Примерами таких систем являются Барсум (Рексофт, Санкт-Петербург), PhoneTax (ITSoft, Казань), ТелеМастер (АМТком, Москва).
На нашей станции используется тарификационная система Барсум.
Барсум – это универсальная тарификационная и биллинговая система для учережденческих АТС. Эти два термина означают, что с ее помощью можно проводить тарификацию и составление счетов и отчетов. Система Барсум представляет собой стандартный продукт, предназначенный для организации внутрифирменного учета и анализа телефонных переговоров. Система Барсум позволяет контролировать эффективность эксплуатации технических средств связи, а также пользование этими средствами персоналом дистанции. Первый аспект позволяет сократить затраты на услуги связи, управляя конфигурацией технических средств, второй – повысить эффективность использование средств связи за счет организационных и административных мероприятий, что, в конечном итоге, также дает сокращение затрат на связь.
С технической точки зрения система Барсум – полнофункциональное Windows-приложение, соответствующее всем требованиям, предъявляемым к современным программным продуктам.
Принцип работы системы Барсум достаточно прост. Система устанавливается на персональном компьютере, подключенном к АТС через специальный SMDR-порт. Этот порт предназначен для выдачи информации о звонках, идущих через АТС, в компьютер. Информация с SMDR-порта принимается тарификационной системой, обрабатывается и сохраняется в базе звонков. Под обработкой подразумевается получение всех сведений о звонке: его авторе, стоимости звонка, направлении, куда был сделан звонок и т.д. В дальнейшем эту информацию можно просматривать, делать запросы для автоматического поиска интересующих пользователя данных, экспортировать данные в другие приложения, а также выводить в виде отчетов и счетов.
2. Характеристика ЦАТС Definity и разработка структурной схемы ЦЖАТС
В качестве коммутационного оборудования для построения АТС применено оборудование цифровой автоматической телефонной станции из семейства мощных цифровых телефонных станций Definity Generic3, построенных на базе RISC процессора. Станция обеспечивает поддержку всех современных стандартов связи, включая услуги ISDN, а наращиваемая модульная архитектура позволяет реализовать на базе одной платформы от небольших оконечных станций, до крупных узлов.
Производителем АТС является компания Lucent Technologies (США).
В АТС реализована поддержка любых российских и европейских соединительных линий (2х, 3х, 4х,6-ти проводных) и сигнализаций – R1.5 – входящий / исходящий АОН с возможностью внедрения телефонистки, R2 MFC/DTMF, E&M, батарейного и шлейфного типа, каналы ВЧ ведомственных телефонных линий связи.
Многоуровневое, функциональное построение системы обеспечивает изменение программного обеспечения и аппаратной структуры без нарушения эксплуатации, программные изменения отдельных функций не влияют на исполнение других функций. Техническое обслуживание можно проводить, не нарушая работы станции и временные повреждения можно ограничить таким образом, чтобы они не влияли на работу всей системы.
Станция семейства Definity G3 предоставляет полный спектр высококачественных услуг связи, как для индивидуальных абонентов, так и для групп пользователей, среди которых можно выделить:
- сокращенный набор номера;
- разделение входящего вызова;
- автоматический вызов-ожидание абонентской линии;
- вторжение в установленное соединение;
- приоритетные вызовы;
- обратный вызов;
- детальная регистрация (тарификация) вызова;
- переадресация вызовов;
- удержание вызова;
- перехват вызовов;
- прямой набор номера;
- различные типы звонковых сигналов;
- экстренный вызов;
- горячая линия;
- серийные номера;
- отключение абонентов;
- ручная сигнализация;
- музыка во время удержания вызова;
- удаленный абонент;
- автоматическая маршрутизация;
- маршрутизация в зависимости от времени суток;
- обобщенная маршрутизация;
- групповой вызов;
- важный звонок;
- система электронной голосовой почты AUDIX;
- система контроля доступа;
- микросотовая связь стандарта DECT;
- встроенная система Директорской цифровой связи.
Отказоустойчивость и повышенная надежность обеспечивается использованием схем диагностики и тестирования в каждом узле системы и дублированных источников энергоснабжения. В базовой конфигурации Definity предусмотрено резервирование коммутационной шины – одной из важнейшей позиции в смысле работоспособности АТС (2* TDM по 256 тайм слотов), что исключает зависание системы в часы наибольшей нагрузки, исключает сбой системы при отказе какой-либо из шин. Для увеличения количества одновременно обрабатываемых соединений устанавливается дополнительная сеть портов. Максимальное количество сетей портов – 43 с возможностью организации единой станции с территориально разнесенными элементами станции, связанными между собой оптоволоконным кабелем.
Система Администрирования Definity включающая в себя комплекс программ по обслуживанию и управлению работой УПАТС позволяет гибко и быстро осуществлять изменения конфигурации системы с использованием дружелюбного диалогового интерфейса УПАТС.
Среди достоинств системы управления и технического обслуживания:
- удобный интерфейс для администратора системы;
- возможность оформления рабочих отчетов;
- дистанционное управление станцией;
- регистрация попыток несанкционированного доступа к станции и выявление злоумышленников;
- система отслеживания злонамеренных вызовов;
- система разграничения доступа к функциональности станции.
Управление УАТС осуществляется посредством специального программного обеспечения со специального терминала или рабочего места на базе персонального компьютера. Программное обеспечение УАТС в диалоговом режиме обеспечивает администратору возможность решения следующих задач:
- управление конфигурацией – включает в себя, как конфигурацию конкретного устройства, так и сети в целом;
- контроль над возникшими ошибками – выявление и разрешение проблем, а также создание соответствующей отчетности;
- управление производительностью – управление потоками данных, распределение нагрузки и ее оптимизация;
- учет – контроль, за утилизацией распределенных сервисов и отчетность по их использованию;
- безопасность – управление правами доступа рабочих групп и отдельных пользователей.
В своей основе система Definity представляет учрежденческо - производственную автоматическую телефонную станцию, служащую для соединения и передачи речевых и информационных потоков между оконечными устройствами, такими как телефон, терминалы передачи данных и компьютеры. На рис. 2.1. показана эксплуатация системы в качестве цифрового коммутатора. Все оконечные устройства являются внешними по отношении к системе. Голосовые сигналы и сигналы данных, поступающие в оконечные устройства, входят в систему и покидают ее через платы портов. Система производит высокоскоростные соединения между аналоговыми и цифровыми соединительными линиями, линиями данных, связанными с хост-компьютерами, терминалами ввода данных и персональными компьютерами, а также IP-адресами сети.
Система преобразует все входящие (от внешнего источника) аналоговые сигналы во внутренние цифровые сигналы. Входящие (от внутреннего или внешнего источника) цифровые сигналы не преобразуются. Внутри системы голос всегда кодируется в цифровой форме. вставляются системные модули: платы управляющего устройства, отвечающие за поддержку памяти, логики, коммутации, и периферийные платы, к выходам которых подключаются телефоны, терминалы передачи данных и соединительные линии. Слоты являются универсальными и подходят для любого типа плат. В стативах также размещается оборудование необходимое для подачи и резервирования питания, тоновый генератор, а также внешнее запоминающее устройство для хранения программного обеспечения.
С точки зрения системной архитектуры, в основе станции лежат три основных элемента, которые работают вместе в процессе передачи информации:
- статив процессорной сети портов;
- статив периферийной сети портов;
- узловой коммутатор.
Статив процессорной сети портов (PPN) является главным управляющим устройством. Он содержит группу компонентов, которые вместе называются процессорным элементом коммутатора (SPE). Процессорный элемент коммутатора управляет, контролирует, координирует действия системы и поддерживает ряд интерфейсных портов. Когда какое-либо устройство, например телефонный аппарат, включается в линию или подает сигналы инициализации вызова, процессорный элемент коммутатора (SPE) получает сигнал от платы порта, соединенной с этим устройством. После сбора цифр вызываемого номера коммутатор устанавливается в состояние выполнения соединения между вызывающим и вызываемым устройствами.
Процессорный элемент коммутатора (SPE) состоит из следующих плат управления, соединенных шиной процессора:
- процессор;
- системная память – используется для хранения системных программ и текущей системной информации. Платы памяти могут занимать от одного до четырех слотов;
- плата системного доступа и технического обслуживания – используется для контроля, за возникновением сбоев, выработки аварийной сигнализации, поддержка интерфейса для терминала технического обслуживания;
- интерфейсы резервирования – используются для поддержки средств резервирования;
- плата генератора сигналов – служит для выработки информационно-акустических сигналов и тестирования соединительных линий;
- пакетный контролер – используется для обеспечения линий связи и управления;
- процессорный интерфейс с четырьмя выходами, идущими к TDM шине, и выходом, идущим к процессору, - используется для обеспечения коммуникационного поля сервисов, требующих поддержки протоколов X.25 и ISDN;
- интерфейс расширения – используется для связи статива PPN со стативом EPN, обеспечивает канальную и пакетную коммутацию между стативами и обмен временными - интервалами между стативами и платой техобслуживания.
Статив периферийной сети портов (EPN) представляет собой основной блок развития многомодульной архитектуры. Статив (EPN) содержит интерфейсные порты, служащие для подключения абонентов и соединительных линий. Под управлением элемента коммутационной обработки в процессе установки соединения EPN может связывать свои порты друг с другом или с портами PPN и других EPN.
Узловой коммутатор (CSS) представляет собой канал связи между стативом PPN и каждым стативом EPN в системе Definity, он также устанавливает соединение между различными модулями.
В системе Definity используется шина с временным разделением каналов (TDM). TDM построена на принципе использования в качестве коммутационных элементов, дискретных временных отрезков (временных интервалов). Каждый статив имеет коммутационное поле емкостью 512 временных - интервалов. Для увеличения надежности шина TDM на практике состоит из двух шин, каждая из которых обеспечивает 256 временных - интервалов. Для установления двустороннего соединения и передачи информации со скоростью 64 кБ/с, требуется задействовать два временных интервала. Для внутренних соединений и связей система использует шину с пакетной коммутацией каналов, обеспечивая поддержку интерфейсов ISDN-BRI и сложных интегрированных компьютерно-телефонных систем. Эта шина служит для обмена информацией между управляющим устройством коммутатора и периферийными платами, находящимися в стативах PPN и EPN.
При ближайшем рассмотрении становиться ясно, что система Definity представляет гораздо большее, чем просто учережденческую систему связи. Система Definity является мощной системой с развитой логикой, которая способна не только передавать информацию, но и управлять это передачей. Она способна поддерживать множество видов прикладных решений, терминалов, рабочих станций и вспомогательного оборудования, обеспечивая наилучший сервис по передаче речи, данных и видеоинформации. Это система может быть использована в различных, мощных сетевых конфигурациях, она предлагает эффективные средства системного или сетевого управления.
6 основных конфигураций системы:
- Базовая система, состоящая только из процессорной сети портов (PPN).
- Система прямого соединения с 3 сетями портов (PN) (одной сетью процессорных портов [PPN] и одной или двумя периферийными сетями портов [EPN]), соединенными непосредственно между собой.
- Система с соединением через узловой коммутатор (CSS), включающая до 15 периферийных сетей портов (EPN), соединенных одним коммутационным узлом (SN) с сетью процессорных портов (PPN).
- Система с соединением через узловой коммутатор (CSS), включающая до 29 периферийных сетей портов (EPN), соединенных двумя коммутационными узлами (SN) с сетью процессорных портов (PPN), и до 43 периферийных сетей портов (EPN), соединенных тремя коммутационными узлами (SN) с сетью процессорных портов (PPN).
- Система, соединенная через коммутатор с асинхронным режимом передачи (FTM), с максимум 43-мя EPN (периферийными сетями портов).
- Несколько территориально распределенных коммутаторов с асинхронным режимом передачи, с максимум 43-мя EPN.
На рис.2.3. показана система с добавленным узловым коммутатором (CSS) для маршрутизации вызовов голосовой связи и передачи данных между внешними соединительными линиями и линиями станций.
Узловой коммутатор (CSS) (факультативный для 3-х или менее сетей портов [PN]) – это центральный интерфейс между сетью процессорных портов (PPN) и периферийными сетями портов (EPN). Узловой коммутатор (CSS) состоит из 1-го, 2-х или 3-х коммутационных узлов (SN). Один SN может расширить систему от одной периферийной сети портов (EPN) до 15-ти. Два SN могут расширить систему до 29-ти EPN. Три SN могут расширить систему до 43-х EPN.
На рис.2.4. показан узловой коммутатор (CSS), связывающий сеть процессорных портов(PPN) с периферийными сетями портов (EPN) посредством печатных плат интерфейса коммутационного узла (SNI) в полочном платодержателе коммутационного узла (SN). SN снижает количество соединительных кабелей. Между сетью процессорных портов (PPN) и периферийной сетью портов (EPN), действуя в качестве концентратора для распределения кабелей.
Система, использующая узловой коммутатор (CSS), может соединять от 3-х до 43-х сетей портов (PN). Узловой коммутатор (CSS) может включать до 3-х полочных платодержателей SN. В системе критической надежности CSS может также включать 2, 4 или 6 полочных платодержателей SN.
Каждый коммутационный узел (SN) содержит от 1 до 16 печатных плат интерфейса коммутационного узла (SNI). Каждый интерфейс может быть подсоединен к сети портов (PN) или другому коммутационному узлу (SN) с помощью волоконно-оптического кабеля. Один интерфейс всегда соединен с сетью процессорных портов (PPN) и один – с каждой периферийной сетью портов (EPN). В системе высокой надежности (с дублированным процессором) 2 печатные платы интерфейса коммутационного узла (SNI) соединены с сетью процессорных портов (PPN), что позволяет подключить до 15-ти сетей портов (PN) к одному коммутационному узлу (SN), до 20-ти PN – к двум SN и до 25-ти PN – к трем SN.
Система спроектирована для немедленного восстановления работоспособности после прекращения подачи электроэнергии или в случае другого нарушения, независимо от источника этого нарушения. Каждая сесть портов включает набор сегментированных параллельных шин. Если один из парных сегментов отказывает, другой сегмент шины продолжает обслуживать передачи. Можно еще больше повысить надежность системы путем дублирования критически важных компонентов, таких как процессор или волоконно-оптические линии связи между сетями портов.
Дублирование – это стратегия создания полностью резервированных систем. Дублирование сводит к минимуму точки единственного отказа, которые могут прервать обработку вызова. Имеются три возможных варианта дублирования системы:
- стандартная надежность;
- высокая надежность – дублирует аппаратное обеспечение, связанное с процессорными элементами коммутатора (SPE). Осуществляется дублирование полочного держателя плат управления, который обеспечивает дублирование процессорных элементов коммутатора (SPE) и генераторов тональных - тактовых сигналов.
- критическая надежность – подразумевает полное дублирование процессорных элементов коммутатора (SPE).
У нас используется вариант дублирования высокая надежность. Имеется две процессорных полки, которые работают попеременно, переключаются каждые сутки, если произойдет отказ одной, полки система автоматически переключится на другую.
В системных стативах размещены платодержатели и все другие компоненты, включая источник питания. В стативе имеется по крайне мере один платодержатель, помещенный в закрытой полке с вертикальными пазами – слотами для размещения печатных плат. Печатные платы вставляются в соединители, которые прилегают к задней стороне слотов. Имеются три типа стативов:
- компактные модульные стативы;
- однополочные стативы;
- многополочные стативы.
Облик нашей системы Definity состоит из четырех многополочных стативов, соединенных вместе и установленных в одном помещении.
Многополочный статив (МСС) – это статив высотой 178 см., в котором могут быть установлены вплоть до 5-ти полочных платодержателей. МСС может использоваться как статив PPN и/или как статив EPN.
Двери спереди и сзади многополочного статива защищают внутреннее оборудование и предоставляют легкий доступ к печатным платам. Каждый статив снабжен поворотными колесами. Регулируемые стойки для выравнивания статива удерживают его от качения. Если требуется, каждый угол статива может быть прикреплен к полу болтами. На рис. 2.5.показан типичный многополочный статив, с лицевой стороны и с оборотной. Как видно из рис. 2.5. многополочный статив имеет вентиляторы. Узел вентиляторов, включающий 6 вентиляторов, монтируется вблизи центра статива. Три передних вентилятора продувают воздух вверх, а три задних вентилятора продувают воздух вниз. Съемный, воздушный фильтр предусматривается над каждым узлом вентиляторов и под ним. Температура статива контролируется 4-мя датчиками; 3 датчика находятся внутри, в верхней части статива, а 1 – внутри, в нижней части статива. Один из верхних датчиков воздействует на частоту вращения передних вентиляторов, а нижний датчик воздействует на частоту вращения задних вентиляторов. Плата управления частотой вращения и тепловой, аварийной сигнализации в каждом вентиляторе контролирует датчики. Когда датчик указывает на изменение температуры статива, плата управления соответственно изменяет частоту вращения этого вентилятора. Кабель питания от блока распределения питания подключает – 48В постоянного тока к каждому вентилятору, + 5В постоянного тока – к плате управления частотой вращения и тепловой, аварийной сигнализации в каждом вентиляторе, а сигналы датчиков температуры – к эквивалентным цепям в каждом вентиляторе.
Системы питания многополочных стативов включают блок распределения питания переменного или постоянного тока, расположенный внизу каждого статива, и кабели для распределения выходных напряжений по печатным платам блока питания в полочных платодержателях. Эти системы питания включают также печатные платы преобразователя питания, установленные в платодержателях, подающие питание постоянного тока в слоты печатных плат.
В типичном блоке распределения питания переменного тока для многополочного статива имеются автоматические выключатели, вызывной генератор, дополнительно заказываемые батареи и дополнительно заказываемое зарядное устройство батарей. При нормальной работе кабели распределения питания подают напряжение 120В переменного тока, а при нарушении питания переменного тока подают напряжение 144В постоянного тока от факультативных (дополнительно заказываемых) батарей. Другой кабель подает напряжение 120В переменного тока на зарядное устройство батарей.
Внешнее бесперебойное питание (UPS) обеспечивает большее время резервирования, чем батареи, поддерживающие эффективное питание (время поддерживания эффективного питания батарей колеблется от менее чем 10 минут до максимум 8 часов), и может заменять как батареи, так и зарядное устройство батарей. Блок подключается от источника питания переменного тока к шнуру питания переменного тока статива. При нарушении питания переменного тока блок подает в статив собственное питание переменного тока.
На рис. 2.6. показан блок распределения питания (J58890CH-1), устанавливаемый в многополочных стативах, запитываемых на переменном токе. Этот блок находится на нижней панели статива.
Имеются два типа комплектов батарей, используемых для резервирования питания: большой и малый. Малые батареи обычно размещают в центре задней части многополочного статива. Большие батареи размещают, как правило, внутри статива бататей.
Малая батарея имеет емкость 8 А-ч, она защищена от короткого замыкания плавким предохранителем и заряжается посредством J48890CH-1. Эти батареи снабжены также тепловым датчиком, который изменяет зарядное напряжение в зависимости от температуры батареи.
Малые батареи обеспечивают кратковременное поддерживание батарей эффективного питания.
ния в системе стандартной надежности. Батареи обеспечивают также питание системы в течение 5 минут в платодержателе управления в системах высокой и критической надежности.
Большие батареи могут обеспечивать время поддерживания эффективного питания в течение порядка 2 – 8 часов. У нас большие батареи, находятся в отдельном помещении и обеспечивают работу станции при отс