Технология монтажа и обслуживания цифровых систем коммутации

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство информационных технологий и связи РФ

Колледж телекоммуникаций и информатики

ГОУ ВПО СибГУТИ

Контрольная работа

«Технология монтажа и обслуживания цифровых систем коммутации»



Задача №1

1) Привести техническую характеристику, область применения и описать архитектуру заданной цифровой системы коммутации.

Решение

Согласно варианту №4 цифровая система коммутации ЭЛКОМ

1) Техническая характеристика ЭЛКОМ.

1. Страна и фирма-разработчик - РФ (Санкт-Петербург); ЗАО «Русская Телефонная Компания» (РУСТЕЛКОМ)

2. Область применения - УПАТС, СТС (ОС, УС, ЦС), РАТС, ОПТС, УСП (узлы сельско-пригородные), УВС, УИС, УВИС, УВСМ (узлы входящих междугородных сообщений)

3. Максимальная емкость: (абонентских и соединительных линий)

1. Абонентские линии - 200 000

2. Соединительные линии - 80 000

4. Пропускная способность:

1. Абонентские линии - 0,2

2. Соединительные линии - 0,8

5. Структура цифрового коммутационного поля - Пространство-Время

2) Краткие пояснения по составу оборудования ЦСК.

МК - модули коммутации - пространственно-временные неблокируемые коммутаторы, предназначенные для управления системой и коммутации цифровых каналов.

Существует 2 версии системы:

o система с одним уровнем коммутации, имеющая один модуль МК56;

o система с двумя уровнями коммутации, включающая несколько модулей МК56 и МК122.



Рисунок 1. Структура системы.

Модули коммутации работают только с цифровыми потоками данных. Все преобразования аналоговых сигналов в цифровой вид и обратно осуществляются в терминальных модулях.

МК56 рассчитан на 1680 каналов. К МК56 можно подключить до 28 терминальных модулей любого типа, а также аппаратуру СОРМ. С помощью одного МК56 можно создать АТС емкостью одновременно до 4000 АЛ и до 480 СЛ.

В состав модуля МК56 входят: плата эталонного генератора, две платы центрального генератора, две платы основных коммутаторов КОМ 56, плата автоинформатора и стыка с пультом СОРМ, два источника питания 5В.

Терминальные модули - различают два типа модулей: абонентских (МАЛ) и соединительных (МСЛ) линий.

МАЛ - абонентские терминальные модули предназначены для подключения аналоговых и цифровых АЛ.

МААЛ - модуль аналоговых абонентских линий позволяет подключить до 200 обычных 2-проводных аналоговых телефонных аппаратов, производить тестирование линейного оборудования и абонентских линий.

МЦАЛ - модуль цифровых абонентских линий предназначен для подключения абонентских установок, рассчитанных на работу в цифровой сети с интеграцией служб ISDN.

Допускается формирование модуля МАЛ, в который установлены совместно аналоговые и цифровые абонентские комплекты.

МСЛ - модули соединительных линий предназначены для подключения аналоговых и цифровых соединительных линий (трактов).

МАСЛ - модули аналоговых соединительных линий позволяет подключить до 60 аналоговых СЛ различного типа.

МАСЛ выполняет функции обработки линейной и регистровой сигнализации, а также преобразование аналогового разговорного тракта в четырехпроводный цифровой канал со скоростью 64 кбит/с.

МИКМ - модуль трактов ИКМ выпускается двух типов: МИКМ30 - для организации интерфейса G.703 (ИКМ-30) и МИКМ15 - для сопряжения с системой передачи ИКМ-15 по тракту со скоростью 1024 кбит/с. МИКМ выполняет обработку линейных и регистровых сигналов, а также сигнализации ОКС№7.

Модуль активных удалителей (МУА) предназначен для удаления терминальных модулей от основного оборудования. Модуль состоит из необходимого числа АУ (до четырех) и источников питания.

Система управления СЦК «ЭЛКОМ» имеет распределенную структуру. Система построена виде отдельных модулей, связанных между собой и решающих определенные задачи. Каждый модуль СЦК «ЭЛКОМ» имеет свое собственное управляющее устройство (на базе процессора INTEL 80386), на котором выполняется соответствующая программа. Для отображения текущего состояния модулей СЦК, сохранения тарификационных данных и административного управления работой станции служит модуль оператора МО.

Модуль оператора содержит персональный компьютер с процессором Pentium и платой связи с МК56. Установленное специальное программное обеспечение работает под управлением операционных систем Windows'95 или Windows NT. Модуль является центральным пультом управления АТС и позволяет организовать специализированное рабочее место, с которого можно получать всю необходимую информацию о работе станции и управлять ею. Модуль оператора является неотъемлемой частью СЦК «ЭЛКОМ» и должен быть постоянно включен.

2) Краткие пояснения по программному обеспечению ЦСК.

ПО в целом делится по функциональному принципу на 3 уровня:

- уровень оператора (Модуля оператора - МО);

- уровень управляющего вычислительного модуля (ВМ);

- уровень терминальных модулей.

Программные модули уровня МО общаются с программами уровня ВМ с помощью данных, передаваемых через стек протоколов TCP/IP, которые приняты в системе как стандартные.

Внутреннее ПО (уровня ВМ) работает под управление операционной системы реального времени (ОС РВ) QNX4.

Интерфейс с программными модулями нижнего уровня, обеспечивающими работу терминальных модулей (ТМ), обеспечивается менеджером внутрисистемных сообщений.

Программное обеспечение ТМ организовано по видам терминальных модулей. Актуальная версия ПО (рабочая версия программного обеспечения - РВПО) записывается в процессе производства оборудования.



Задача №2

Во временном коммутаторе 32x32 определить номера и содержимое ячеек памяти ЗУИ и ЗУА при соединении заданных каналов. Исходные данные приведены в таблице 1.

Таблица 1

Вариант	Цифровая линия на входе (NВЦЛ)	Входящий канал (NВИ)	Цифровая линия на выходе (NИЦЛ)	Исходящий канал (NВИ)	Передаваемая кодовая комбинация
4	11	2	31	27	241

Решение

1) Определим номер ячейки памяти ЗУИ:

N_{ЯП ЗУИ}= N_ВЦЛЧ32 + N_{ВИ ВЦЛ}= 11Ч32+27=379

32 - кол-во временных интервалов в стандартном потоке Е1.

В ЗУИ хранится информация, поступившая из ИКМ-тракта. Эта информация 8-ми разрядная, следовательно, ячейки памяти ЗУИ тоже 8-ми разрядные. Содержимое ячейки памяти ЗУИ равно кодовой комбинации в двоичном коде:

241₍₁₀₎=11110001₍₂₎, разрядность равна 8

2) ЗУА предназначено для хранения номера ячейки памяти ЗУИ, в которой хранится информация. Каждая поступившая информация предназначена для определенного исходящего ВИ. Для каждого исходящего ВИ будет предназначена одна определенная ячейка памяти ЗУИ с определенным номером, который хранится в ячейки памяти ЗУА. Определим номер ячейки памяти ЗУА:



N_{ЯП ЗУА} = N_ИЦЛЧ32+N_{ВИ ИЦЛ}=31Ч32+27=1019

3) В ЗУА храниться номер ячейки памяти ЗУИ. Максимальный номер, который может храниться в ЗУА будет 1023, а для этого необходимо, чтобы ячейка памяти ЗУА была 10-ти разрядной. Содержимое ячейки памяти ЗУА рано номеру ячейки памяти ЗУИ в двоичном коде:

379₍₁₀₎=0101111011₍₂₎, разрядность равна 10.

Рисунок 2.

Задача №3

Сформировать значащую сигнальную единицу MSU системы сигнализации ОКС №7, передаваемую в национальной телефонной сети по исходным данным из таблиц 2 и 3.



Таблица 2

Вариант	4
Код ПС передачи	32
Код ПС приема	23
Номер пучка каналов передачи	61
Номер канала в пучке	29
Содержимое буфера передачи	ППН	19 18
	ПБИ	0 0
Содержимое буфера приема	ОПН	126 125
	ОБИ	1 1

Таблица 3

Вариант	Код передаваемого сообщения	Проверочные биты
4	00111011	1011010111110100

Рисунок 3.



Решение

Таблица 4

Код ПС передачи (КИП)	32(10) = 100000(2)
Код ПС приема (КПН)	23(10) = 010111(2)
Номер пучка каналов передачи (НПК)	61(10) = 111101(2)
Номер канала в пучке (НК)	29(10) = 11101(2)
Флаг	01111110(2)
Прямой порядковый номер (ППН)	19(10) = 10011(2)
Обратный порядковый номер (ОПН)	126(10) = 1111110(2)
Прямой бит индикатор (ПБИ)	0
Обратный бит индикатор (ОБИ)	1

Таблица 5

SIF(ПСИ)
INFORMATION (информация)	NBC (НПК)	OPS (КИП)	DPS (КПН)	НК NC
00111011	111101	00000000100000	00000000010111	11101

Задача №4

Выполнить задание (дать характеристику технологии, протокола или интерфейса) указанное в таблице 6 по варианту.

Таблица 6

Вариант	Задание
4	Технология SIP.Состав компонентов сети SIP-телефонии. Состав сообщений протокола SIP (основные запросы, ответы и заголовки) Процедура установления сеанса через SIP-сервер

Решение

SIP (англ. Session Initiation Protocol -- протокол установления сеанса) -- протокол передачи данных, который описывает способ установления и завершения пользовательского интернет-сеанса, включающего обменмультимедийным содержимым.

Протокол SIP (Session Initiat Protocol, протокол установки соединения) не является первопроходцем в области IP-телефонии. Протокол H.323 уже давно используется для целей IP-телефонии, однако изначально он не разрабатывался для IP-сетей, что снижает "оптимальность" их совместной работы. За годы работы с протоколом H.323 накоплен большой опыт использования, который позволил выявить как его положительные черты, так и недостатки, которые были учтены при разработке протокола SIP.

Протокол H.323 использует двоичный формат. Одним из следствий этого является необходимость стандартизации всех возможностей данного протокола, так как в случае если определенная возможность не поддерживается устройством, то такие устройства из-за двоичного формата не смогут работать друг с другом. SIP-протокол использует текстовый формат сообщений, если одному из устройств не знаком определенный тип сообщения или заголовка, то оно просто игнорируется (как и в HTTP, который по своему формату очень похож формат протокола SIP). К тому же сам протокол SIP значительно проще H.323.

Стандартными элементами в SIP-сети являются:

1. User Agent: по протоколу SIP устанавливаются соединения "клиент-сервер". Клиент устанавливает соединения, а сервер принимает вызовы, но так обычно телефонный аппарат (или программный телефон) может как устанавливать так и принимать звонки, то получается что он одновременно играет роль и клиента и сервера (хотя в реализации протокола это не является обязательным критерием) -- в этом случае его называют User Agent (UA) или терминал.

2. Прокси-сервер: прокси сервер принимает запросы и производит с ним некоторые действия (например, определяет местоположение клиента, производит переадресацию или перенаправление вызова и др.). Он также может устанавливать собственные соединения. Зачастую прокси-сервер совмещают с сервером определения местоположения (Register-сервер), в таком случае его называют Registrar-сервером.

3. Сервер определения местоположения или сервер регистрации (Register): данный вид сервера служит для регистрации пользователей. Регистрация пользователя производится для определения его текущего IP-адреса, для того чтобы можно было произвести вызов user@IP-адрес. В случае если пользователь переместится в другое место и/или не имеет определенного IP-адреса, его текущий адрес можно будет определить после того, как он зарегистрируется на сервере регистрации. Таким образом клиент останется доступен по одному и тому же SIP-адресу вне зависимости от того, где на самом деле находится.

4. Сервер переадресации: обращается к серверу регистрации для определения текущего IP-адреса пользователя, но в отличие от прокси сервера только "переадресует" клиента, а не устанавливает собственные соединения.

Прокси-серверы в SIP-сети также могут вносить изменения в передаваемые сообщения -- это позволяет беспрепятственно преодолевать NAT в случае если прокси-сервер стоит на NAT-маршрутизаторе (также возможна настройка прокси сервера, находящегося за NAT в случае если на последнем невозможно установить прокси сервер -- для этого потребуется задать параметры переадресации так, чтобы получился прокси-сервер стал "виртуальным сервером"). Помимо этого прокси-серверы можно объединять в "цепочки", которые позволяют использовать телефонию, даже если конечная точка (UA) находится сразу за несколькими NAT-шлюзами.

Сообщения SIP-протокола имеют следующую структуру:

Стартовая строка (start-line)

Заголовки сообщения (*message-header)

Пустая строка (CRLF)

Тело сообщения

Стартовая строка различается в зависимости от того является ли сообщение запросом или ответом (в случае запроса -- в ней сообщается тип запроса, адресат и номер версии протокола, а в случае ответа -- номер версии протокола, статус и текстовую расшифровку статуса).

В заголовках содержатся сведения об источнике, адресате, пути следования сообщения и др. Этих заголовков может быть достаточно много и это количество может меняться на пути следования пакетов.

В протоколе SIP версии 2.0 существует 6 типов запросов (тип запроса задается в стартовой строке):

INVITE -- вызывает адресата для установления связи. С помощью этого сообщения адресату передаются виды поддерживаемых сервисов (которые могут быть использованы инициатором сеанса), а также виды сервисов, которые желает передавать инициатор связи

ACK -- сообщение подтверждающее согласие адресата установить соединения. В этом сообщении могут быть переданы окончательные параметры сеанса связи (окончательно выбираются виды сервисов и их параметры которые будут использованы)

Cancel -- отмена ранее переданных запросов (используется в случае если необходимости в них больше нет)

BYE -- запрос завершения соединения

Register -- данным запросом пользователь идентифицирует свое текущее местоположение

OPTIONS -- запрос информации о функциональных возможностях терминала (применяется в случае, если эти данные нужно получить до установления соединения, то есть до фактического обмена данной информацией с помощью запросов INVITE и ACK)

На каждый запрос, отправителю направляется ответ, содержащий код результата выполнения запроса. Формат этих ответов унаследован от протокола HTTP. Ответы кодируются 3-хзначным числом, первая цифра которого указывает на класс ответов, а остальные две -- идентифицируют конкретный ответ в каждом классе. Устройство может не знать, что означает код ответа, но должно обязательно знать класс ответа. Всего существует 6 классов ответов:

1?? -- информационные ответы

2?? -- успешное окончание запроса

3?? -- информация об изменения местоположения вызываемого абонента

4?? -- информация об ошибке

5?? -- информация об ошибке сервера

6?? -- информация о невозможности вызова абонента (пользователя с таким адресом не существует, или пользователь отказывается принять вызов)

Информационные ответы сообщают о стадии выполнения запроса, они не являются завершением запроса. Остальные же классы ответов завершают выполнение запроса.

Пример

Рассмотрим пример процесса установления соединения с использованием SIP-протокола (пример взят из RFC 3261). Данный пример отражает работу базовых функций телефонии и соответственно не затрагивает такие возможности как видеосвязь передача текстовых сообщений и др. -- общий принцип работы протокола остается неизменным.

Пользователь Alice (sip:alice@atlanta.com) вызывает пользователя Bob (sip:bob@biloxi.com).

1. Пользователь Alice посылает сообщение INVITE прокси-серверу по умолчанию (atlanta.com) Если бы пользователю Alice был известен IP-адрес пользователя Bob и он мог к нему обратиться напрямую, то запрос INVITE в этом случае мог быть послан непосредственно вызываемому пользователю.

2. Прокси-сервер посылает запрос INVITE серверу вызываемого абонента (biloxi.com).

3. Далее прокси-сервер пользователя Bob при необходимости определяет его текущий IP-адрес и посылает ему сообщение INVITE -- у пользователя начинает звонить телефон, о чем сообщается в ответе 180 (Ringing).

Рис. 4 (RFC 3261)

цифровой коммутация алгоритм кодирование

4. Если вызываемый пользователь ответил на звонок, то на запрос INVITE высылается ответ 200 (OK).

5. Вызывающий пользователь отправляет сообщение ACK, сообщающее вызываемому о том, что он получил ответ на свой запрос INVITE, им задаются окончательные параметры соединения. На этом этапе все готово к установлению соединения по протоколу RTP (Real-time Transport Protocol).

6. Устанавливается RTP-соединение с заранее согласованными параметрами.

7. Для завершения соединения, завершающим пользователем (кладет трубку) высылается запрос BYE, на которое высылается ответ 200 (OK)

Пока сообщения установления соединения (INVITE) ходят между прокси-серверами и неизвестно доступен ли вызываемый пользователь, в ответ на INVITE посылается ответ 100 (Trying), сообщающий о попытке установления соединения.

Так как прокси-сервер может устанавливать собственные соединения, его использование позволяет вызовам без проблем преодолевать NAT. Также возможно построение нескольких прокси-серверов в одну цепочку, что позволяет преодолевать сразу несколько NAT.

Кодеки

Для передачи звука и видео используются различные алгоритмы сжатия и кодирования данных. Эти алгоритмы называются кодеками. Различные кодеки используют различную ширину полосы пропускания, а также вносят различные задержки и обеспечивают различное качество сервиса. Для звуковых кодеков обычно ширина полосы пропускания составляет от 4-х до 64 кбит/с.

Методика тестирования

Основное направления тестирования SIP-телефонии заключается в рассмотрении качества передачи голоса при ограничении ширины полосы пропускания. Также будет рассматриваться качество передачи голоса при динамическом изменении числа сеансов IP-телефонии и изменении загруженности канала связи. При тестировании IP-маршрутизаторов будет также рассматриваться поведение потоков трафика при установлении сеансов IP-телефонии.

Более четкая методика будет разрабатываться по мере нарастания основательной базы результатов тестирования SIP-оборудования различных производителей.



Литература

1. Б.С. Гольдштейн, А.В. Пинчук, А.Л. Суховицкий, «IP-телефония», Москва «Радио и связь», 2005.

2. Б.С. Гольдштейн и др. «Softswitch», Москва «Радио и связь», 2005.

Размещено на Allbest.ru