Проектирование цифровой системы коммутации на базе оборудования Surpass hiE 9200

Проектирование цифровой системы коммутации на базе оборудования Surpass hiE 9200

Аннотация

В данном дипломном проекте рассматриваются вопросы замены электромеханических АТС 17-го узлового района городской телефонной сети на современные цифровые системы коммутации на базе оборудования Surpass hiE 9200 производства компании Siemens.

В процессе работы был произведен анализ существующей схемы организации связи района, определена структура сети после внедрения решений NGN, рассмотрены технические характеристики программного коммутатора Surpass hiE 9200. Произведен расчет нагрузки для проектируемых абонентских шлюзов. Произведен расчет оборудования и размещение его в автозале.

Кроме того, рассмотрены вопросы охраны труда и безопасности жизнедеятельности. Произведен расчет электроосвещения рабочего места оператора при обслуживании абонентских шлюзов. А также выполнен технико-экономический расчет эффективности проекта.

Оглавление

Введение

Глава 1. Краткая характеристика существующего фрагмента сети

Глава 2. Описание проектируемой сети

.1. Краткая характеристика коммутационного оборудования

.2 Разработка схемы организации связи

Глава 3. Расчет объема оборудования

.1 Расчет интенсивности поступающей нагрузки

.2 Расчет объема оборудования и размещение оборудования

Глава 4. Разработка вопросов экологии и безопасности жизнедеятельности

.1 Краткая характеристика проектируемого объекта

.2 Технологические требования к помещению автозала

.3 Электроосвещение

.4 Противопожарная безопасность

Глава 5. Технико-экономическое обоснование проекта

.1 Расчет капитальных вложений, необходимых на модернизацию сети

.2 Расчет затрат на производство

.3 Расчет эффективности проекта

Заключение

Список используемой литературы

Введение

В настоящее время многие операторы связи обладают развитой инфраструктурой, построенной во время становления телекоммуникационной отрасли в России. Инфраструктура включается в себя первичные сети, транспортную инфраструктуру и в отдельных случаях сети доступа. В этих условиях традиционные услуги связи, такие как доступ в Интернет, традиционная телефония и т.д. стремительно теряют доходность в результате развивающейся конкурентной борьбы во всех сегментах рынка и неминуемого в такой ситуации снижения тарифов. Положение усугубляется демонополизацией рынка дальней и зоновой связи.

Для получения прибыли на конкурентном рынке операторы связи должны внедрять новые, высокодоходные услуги связи и, что не менее важно, дифференцировать имеющиеся услуги от аналогичных предложений конкурентов. Это возможно путем улучшения пользовательских характеристик предоставляемых услуг, добавления полезных опций и вариантов использования услуг.

Так же актуальной тенденцией становится снижение операционных затрат операторов путем упрощения топологии сетей, централизации эксплуатационных функций, снижения затрат на канальные емкости и экономия ресурсов первичных сетей. Всем перечисленным требованиям идеально удовлетворяет построение систем коммутации вызовов на базе технологий следующего поколения - программных коммутаторов, шлюзового оборудования, абонентских устройств.(англ. Next Generation Network - сети следующего поколения) - это мультисервисная сеть связи, ядром которой является опорная IP-сеть (англ. Internet Protocol - межсетевой протокол), поддерживающая полную или частичную интеграцию услуг передачи речи, данных и мультимедиа. Реализует принцип конвергенции услуг связи.

Изначально, для передачи различных типов информации, строились отдельные (ведомственные) сети связи: телефонная сеть, телеграфная сеть, сети передачи данных и пр. Во второй половине XX века появилась идея объединить все ведомственные сети связи в одну. Таким образом, была создана концепция сетей ISDN (англ. Integrated Services Digital Network - цифровая сеть с интеграцией служб). Объединяющей сетью ISDN-сети является Телефонная Сеть Общего Пользования (ТфОП).

Но в конце XX века из-за различных причин (дороговизна ISDN-оборудования, бурное развитие IP-сетей, появление новых приложений и услуг) идея формирования глобальной сети ISDN потерпела неудачу. На смену концепции сетей ISDN, пришла концепция NGN. В отличие от сети ISDN, сеть NGN опирается на сеть передачи данных на базе IP-протокола.

Рис.1 Пример сети NGN

Согласно простейшему определению, сеть NGN - это открытая, стандартная пакетная инфраструктура, которая способна эффективно поддерживать всю гамму существующих приложений и услуг, обеспечивая необходимую масштабируемость и гибкость, позволяя реагировать на новые требования по функциональности и пропускной способности.

Основное отличие сетей следующего поколения от традиционных сетей в том, что вся информация, циркулирующая в сети, разбита на две составляющие. Это сигнальная информация, обеспечивающая коммутацию абонентов и предоставление услуг, и непосредственно пользовательские данные, содержащие полезную нагрузку, предназначенную абоненту (голос, видео, данные). Пути прохождения сигнальных сообщений и пользовательской нагрузки могут не совпадать.

На сегодняшний день, основным устройством для голосовых услуг в сетях NGN является Softswitch - так называется программный коммутатор, который управляет VoIP (англ. Voice over IP; IP-телефония - система связи, обеспечивающая передачу речевого сигнала по сети Интернет или по любым другим IP-сетям) сессиями. Также немаловажной функцией программного коммутатора является связь сетей следующего поколения NGN с существующими традиционными сетями ТфОП, посредствам сигнального (SG) и медиа-шлюзов (MG), которые могут быть выполнены в одном устройстве.

В настоящее время проблема перехода от традиционных сетей с коммутацией каналов к сетям с коммутацией пакетов (NGN) является одной из наиболее актуальных для операторов связи. Перспективные разработки в области IP-коммуникаций связаны с созданием комплексных решений, позволяющих при развитии сетей следующего поколения сохранять существующие подключения и обеспечить бесперебойную работу в любой сети телефонного доступа: на инфраструктуре медных пар, по оптическим каналам, на беспроводной (WiMAX, WiFi) и проводной (ETTH, PLC и т.д.) сети. Согласно концепции «неразрушающего» перехода к NGN, подобные решения должны позволять точечно переводить отдельные сегменты на новые технологии без кардинальной смены всей структуры сети. В частности, решения для «неразрушающего» перехода к NGN должны отвечать следующим требованиям:

-       интеграция в существующую сеть оператора, поддержка не только новой транспортной технологии, но и привычной модели управления;

-       полностью модульная архитектура с возможностями географического распределения и резервирования;

-       возможность гибкого увеличения производительности путем приобретения лицензий и добавления в систему серверов;

-       возможность внедрения новых видов услуг в минимальные сроки;

-       соответствие требованиям законодательства об архитектуре сети.

В настоящее время МГТС активно внедряет решения по построению сетей следующего поколения (NGN).

Глава 1. Краткая характеристика существующего фрагмента сети

Узловой район - это территория сети, охватывающая группу АТС, входящая связь к которым осуществляется через УВС/УИС и/или ТУЭ. Территория города делится на районы, и каждая АТС обслуживает абонентов своего района (районные АТС).

На МГТС применяется построение сети с использованием ТУЭ (транспортные узлы), всего их 10, они связаны между собой мощными кольцами, построенными на базе мультиплексоров уровня STM-16. Через ТУЭ осуществляется маршрутизация к 7;6-миллионной зоне и от станций 7;6 -миллионной зоны для всех аналоговых АТС сети и междугородним соединениям (исходящим и входящим). Связь с другими миллионными зонами для аналоговых станций осуществляется по старой схеме через УИС и УВС.

УВС - коммутационный узел (КУ) в котором осуществляется объединение входящих нагрузок АТС одного узлового района и распределение их по направлениям к этим АТС.

УИС - коммутационный узел (КУ), в котором объединяются исходящие нагрузки к станциям данной миллионной зоны и распределяются по направлениям к УВС.

ТУЭ - коммутационный узел (КУ), в котором осуществляется объединение входящих и исходящих нагрузок АТС одного или нескольких узловых районов и распределение их по направлениям к другим АТС.

В процессе реконструкции на МГТС появилось такое понятие как ОПТСЭ (опорно-транзитная станция электронная). Это связано с тем, что цифровые станции нового поколения кроме предоставления базовых услуг связи собственным абонентам, предоставляют также доступ (транзит) в сеть для большого количества УАТС (учрежденческих станций), а также для коммерческих операторов связи. Кроме этого, к ОПТСЭ подключается большое количество удаленных абонентских концентраторов, что позволяет в кратчайшие сроки предоставлять связь для удаленно расположенных районов и облегчает процесс реконструкции сети в целом.

Для осуществления междугородней и международной связи на базе ТУЭ создали ТЗУС (транзитные узлы, выполняющие функции переключения связей между «зонами», то есть зоновые узлы). Они соединены с АМТС прямыми пучками соединительных линий, назначение и способ включения которых зависит от типа междугородной станции. ОПТСЭ и АТС сети МГТС прямых связей с АМТС больше не имеют. Такая тенденция возникла при появлении на телефонной сети так называемых «альтернативных операторов междугородной связи». В связи с этим были пересмотрены абонентские категории для выхода на междугородние с/л, а также способы набора абонентами кодов, позволяющих воспользоваться услугами определенного оператора м/г и м/н связи. Для абонентов предоставлено право выбора способа выхода на м/г и м/н операторов - «предварительный» и «при каждом соединении». «Предварительный» способ предусматривает наличие у абонента определенной категории, которая анализируется в процессе маршрутизации на ТЗУС. Абоненты, выбравшие оператора м/г и м/н связи «Ростелеком» имеют 1-ю категорию, абоненты оператора МТТ - 9-ю и т.д. Для выбора оператора при каждом соединении абонент должен после «8» набирать специальные коды.

Ранее между АТС и АМТС имелись прямые связи по двум видам соединительных линий: ЗСЛ (заказные соединительные линии) и СЛМ (соединительные линии междугородние). ЗСЛ служат для установления междугороднего соединения через автоматическое коммутационное оборудование АМТС. СЛМ служат для установления входящих междугородних соединений. Для автоматического междугороднего соединения предусмотрен индекс “8”. Междугородняя нумерация от 8 до 14 знаков после набора индекса “8”. Для выхода к узлу спецслужб (УСС) предусмотрен индекс “0”.

В данный момент на городской телефонной сети реконструируемого 17-го узлового района работают аналоговые АТС: АТСДШ - 172, 175, 171, АТСК - 173, 178, 179, АТСКУ - 170, 177 и коммутационный узел (КУ) - 174.

Для автоматических телефонных станций типа АТСДШ серьезным недостатком является наличие шумов в разговорном тракте. Основной причиной этого является скачкообразное изменение сопротивления контакта в разговорной цепи при вибрации щеток под влиянием ударных усилий от соседних работающих искателей, вследствие чего возникают большие уровни импульсных шумов. В результате снижается разборчивость телефонной передачи.

В АТСДШ применяются индивидуальные управляющие устройства (ИУУ), непосредственное управление и прямой способ установления соединений. Применение ИУУ неэкономично, поскольку они оказываются занятыми не только на время установления соединения, но и в течение всего разговора. Основными недостатками электромеханических элементов являются недостаточная скорость и надежность работы, большие эксплуатационные расходы, трудоемкость производства искателей, реле, соединителей, большие габаритные размеры и масса.

Декадно-шаговые АТС технически устарели. Эксплуатация АТСДШ предполагает большой штат технического персонала для устранения возникающих повреждений и ремонта оборудования, так как существенными недостатками автоматических станций этого типа является наличие в искателях подвижных, трущихся частей и ударных усилий, что приводит к сравнительно быстрому нарушению регулировок, износу и поломке деталей. В эксплуатации АТСДШ свыше половины всех повреждений составляют механические повреждения.

На АТСК в качестве коммутационных устройств используются многократные координатные соединители (МКС), представляющие собой электромагнитные приборы параллельного действия. Основным отличием от декадно-шаговых АТС является отсутствие индивидуальных управляющих устройств на каждом коммутационном приборе. Вместо них используются регистры (принимают и запоминают информацию) и маркёры (устанавливают соединение на отдельных ступенях искания по информации, получаемой от регистра). Причём маркёр обслуживает целую группу многократных координатных соединителей на данной ступени искания и занимается только на время установления соединения на данной ступени.

Общая монтированная емкость АТС 17-го узлового района составляет - 96000 номеров + 1200 таксофонов. Сеть города построена по принципу «районированная с узлами входящего сообщения. Существующие станции района работают по следующей схеме организации связи.

-       Исходящая связь между АТСДШ 172,175 и другими станциями района осуществляется через УИСШ 1/172 и УВСШ 17/178.

-       Связь между АТСДШ 171 с другими станциями района осуществляется через УИСШ 1/171 и УВСШ 17/178.

-       Между АТСКУ 170, КУ 174 и другими станциями района через УИСК 1/170 и УВСК 17/178. На АТСК установлены ПКВ и ВРД.

-       Между АТСК 173, АТСКУ 177, АТСК 178 и АТСК 179 и другими станциями района через УИСК 1/178 и УВСК 17/178. На АТСК установлены ПКВ и ВРД.

Исходящая связь от станций 17 района к другим узловым районам осуществляется через УИСШ 1/172,171 и УИСК 1/170,178.

Исходящая междугородная и международная телефонная связь абонентов переключаемого района, а также выход к узлу спецслужб осуществляется через транзитно-зоновый узел связи ТЗУС (AXE-10), созданный на базе ТУЭ (DX-200).

АТС AXE-10 представляет собой современную высокопроизводительную цифровую телефонную коммутационную систему, созданную фирмой Ericsson. АТС Ericsson AXE-10 предназначена для широкого спектра применений на телефонной сети и может функционировать как:

-             местная "городская" телефонная станция;

-             транзитная телефонная станция;

-             станция сотовой и подвижной связи;

-             узлы интеллектуальной и деловой сети.

Гибкость построения сети позволяет использовать АТС Ericsson AXE-10 в различных конфигурациях и с различными емкостями от небольших выносов на несколько сотен абонентов до глобальных телефонных систем крупных мегаполисов.

АТС Ericsson AXE-10 не имеет никаких ограничений для собственного развития благодаря уникальной гибкой системной архитектуре.

Входящая междугородная и международная телефонная связь к станциям 17-го района осуществляется через УВСМ (К/Ш).

Несколько лет назад МГТС активно приступила к модернизации сети, в основе которой - переход к цифровым системам передачи. Изменения произошли в системе связей между станциями, узлообразовании, а самое главное в иерархии сети, а именно технических аспектах, определяющих её облик. В настоящее время создана структура двухуровневой сети, в которой созданы волоконно-оптические кольца огромной пропускной способности. Она состоит из транспортной и абонентской сети связи. Сейчас сама сеть и связи между мультиплексорами - полностью цифровые.

Принципиально новым решением для реконструкции сети стало решение использовать такое нововведение как IP-телефония, подразумевающее под собой сеть коммутации нового поколения NGN (next generation network). Построение такой сети стало возможным благодаря построению сети МПТС (мультисервисной первичной транспортной сети). МПТС представляет из себя высокоскоростную сеть передачи данных (пакетной информации), состоящую из маршрутизаторов высокой пропускной способности.

На данный момент мультисервисная первичная транспортная сеть (МПТС) представляет собой магистральное кольцо из 10 узлов, построенных на оборудовании Cisco Catalyst 6509-E/SUP720-3BXL, связанных каналами 80 Гбит (8 физических каналов по 10 Гбит, объединенных в один логический).

К магистральному кольцу подключены периферийные полукольца, состоящие из узлов, построенных на оборудовании Cisco 7606/SUP720-3B и связанных каналами 10Гбит.

При разработке новой архитектуры были приняты следующие принципы:

-       разделение функционала ядра и пограничных маршрутизаторов;

-       увеличение полосы пропускания в ядре сети;

-       организация подключений пограничных маршрутизаторов к нескольким устройствам ядра;

-       все компоненты существующих пограничных маршрутизаторов должны быть максимально использованы с учетом изменения архитектуры сети.

Для реализации перечисленных пунктов была выбрана иерархическая архитектура сети, где в качестве ядра сети будут использоваться маршрутизаторы Cisco CRS-1. Существующие маршрутизаторы Cisco 7606 подключены двумя независимыми каналами с суммарной пропускной способность до 40 Гбит/с и образуют собой узлы агрегации.

С целью повышения катастрофоустойчивости, ядро МПТС телекоммуникационной компании выполнено территориально разнесенным. Проектируемая топология ядра МПТС представляет собой двойную звезду. При этом маршрутизаторы ядра Cisco CRS-1 соединяются между собой 8 интерфейсами 10 Gigabit Ethernet, которые объединяются в один логический по технологии LACP (802. Зае).

Маршрутизаторы ядра Catalyst 6509-E/Sup720-3bxl присоединяются к каждому маршрутизатору Cisco CRS-1 двумя интерфейсами 10 Gigabit Ethernet, которые так же объединены в один логический по технологии LACP.

Такая топология организации сети, при которой ядро является распределенным и выполнено в виде физически разделенных устройств расположенных на разных технологических площадках, позволяет осуществлять обмен трафиком с ядром несколькими независимыми путями. При этом не существует единой точки отказа, и сеть продолжает функционировать при выходе из строя какого-либо компонента или канала связи.

Маршрутизатор Cisco CRS-I (Carrier Routing System) представляет собой полностью модульную и распределенную маршрутизирующую систему, которая позволяет операторам связи предоставлять комплекс услуг, включающий передачу данных, речи и видео, через высоко доступную, масштабируемую и гибкую единую пакетную инфраструктуру. К основным особенностям маршрутизатора Cisco CRS-I относятся:

-       Широчайший выбор предоставляемых услуг за счет использования архитектуры Cisco Intelligent ServiceFlex. Маршрутизатор Cisco CRS-I объединяет в себе процессор Cisco Silicon Packet Processor (SPP), реализованный на самой современной специализированной микросхеме (ASIC) с быстродействием 40 Гбит/с и операционную систему Cisco IOS XR с уникальной архитектурой разделения выполняемых функций. А также мультисервисную интеллектуальную матрицу коммутации, с целью обеспечения максимальной гибкости и набора предоставляемых сервисов. Благодаря наличию полноценных функций разделения сервисов и возможности полнофункциональной интеллектуальной коммутации на скорости физического интерфейса маршрутизатор Cisco CRS-I обеспечивает самый современный уровень услуг конвергированной сети.

-       Высокая надежность системы. Маршрутизатор Cisco CRS-1 работает под управлением операционной системы Cisco IOS® XR, являющейся самовосстанавливающейся операционной системой для мультитерабитных многостоечных операторских инфраструктур. Эта операционная система, построенная на принципах архитектуры с микроядром, обеспечивает независимость выполнения отдельных рабочих процессов, локализацию неисправностей и ограничение распространения их последствий. Благодаря таким способностям Cisco CRS-1 может обслуживаться, модернизироваться, улучшаться и расширяться без прерывания сервиса.

-       Длительный срок службы системы. Cisco CRS-1 - маршрутизатор с пропускной способностью до 92 Тбит/с, который использует пакетный IP-интерфейс OC-768c/STM-256c и способен поддерживать до 1152 слотов линейных модулей, работающих со скоростью 40 Гбит/с каждый. Данная система упрощает построение современных сетей, обеспечивая при этом защиту инвестиций заказчиков на длительный срок.

Заданием дипломного проекта является строительство абонентских шлюзов типа DLU-IP фирмы «Siemens»: АШ «499» 170 емкостью 30000 №№ + 400 такс. с переключением на него абонентов АТС 170, 171, 174 с нумерацией в коде географически определяемой зоны нумерации «АВС = 499» с индексами «авх =170,171,174», АШ «499» 172 емкостью 20000№№ + 400 такс. с переключением на него абонентов АТС 172, 175 с нумерацией в коде географически определяемой зоны нумерации «АВС = 499» с индексами «авх =172,175», АШ «499» 173 емкостью 22000№№ + 200 такс. с переключением на него абонентов АТС 173, 177, 796 (3, 4 тыс.) с нумерацией в коде географически определяемой зоны нумерации «АВС = 499» с индексами «авх =173,177, 796», АШ «499» 178 емкостью 24000 №№ + 200 такс. с переключением на него абонентов АТС 178, 179, 176 (5,7,8,9 тыс.) с нумерацией в коде географически определяемой зоны нумерации «АВС = 499» с индексами «авх =178,179,176», а также включение абонентских шлюзов в ТФОП ОАО «МГТС».

Структура переключаемого узлового района приведена на рис. 2.

Глава 2. Описание проектируемой сети

.1 Краткая характеристика коммуникационного оборудования

Система SURPASS hiE 9200 является центральным компонентом всех решений по коммутационным технологиям следующего поколения.

Системой SURPASS представлена новая сетевая архитектура, позволяющая объединить преимущества пакетно-ориентированной мультимедийной сети передачи данных и интеллектуальные возможности по передаче речи, полностью реализованные в традиционных сетях реального времени.hiE 9200, являясь ядром этой архитектуры, выполняет управление речевыми вызовами и услугами, а ее мощные средства сигнализации обеспечивают возможность реализации соединений с различными сетями.hiE 9200, будучи центральным компонентом всех решений по сетям следующего поколения (NGN), позволяет модернизировать/заменить собой любую сеть с временным уплотнением (TDM) и расширить спектр реализуемых ею функций за счет использования перспективных возможностей сети следующего поколения (NGN). Независимо от того, идет ли речь о TDM или об IP, система SURPASS hiE 9200 выступает в качестве "моста" между этими двумя технологиями и выполняет все задачи, необходимые для подключения абонентов. Таким образом, SURPASS hiE 9200 обеспечивает плавный переход от существующих TDM-услуг к инфраструктуре NGN, реализованной на базе IP.

Преимущества:

-       коммутационная система следующего поколения операторского класса с модульной архитектурой TDM и NGN

-       максимальная эффективность и надежность как в режиме TDM, так и в режиме коммутации следующего поколения

-       широкая поддержка различных вариантов сигнализации и стандартов для TDM и NGN

-       перенос в NGN полного набора сетевых и пользовательских услуг

-       реализация функций EWSD и обеспечение полной прозрачности для существующих речевых услуг

-       готовность к реализации инновационных коммерческих IP-приложений через открытые интерфейсы.

Функции SURPASS hiE 9200hiE 9200 позволяет объединить свойства сетей передачи речи, поддерживающих широкий спектр услуг, с преимуществами архитектуры пакетно-ориентированной сети следующего поколения (NGN). В этой системе представлена уникальная комбинация новейших компьютерных технологий, реализованных на коммерческой платформе с высоким потенциалом по производительности обработки, и всех существующих и будущих услуг.hiE 9200 подключается к телефонной коммутируемой сети общего пользования (PSTN) через стандартные интерфейсы системы сигнализации ОКС7, обеспечивающие полную гибкость и прозрачность услуг для сценариев сети следующего поколения (NGN) на базе SURPASS. Она выполняет функции посредника между системой сигнализации ОКС7 в сети PSTN/ISDN, системой сигнализации прикладной подсистемы IN (INAP) в интеллектуальной сети (IN) и системами сигнализации по протоколу H.323, протоколу инициирования сеансов (SIP) и протоколу управления медиа-шлюзами (MGCP) в сети передачи данных.

Надежное взаимодействие с PSTN обеспечивается за счет поддержки более 100 вариантов ОКС7, используемых в разных странах.

Помимо полного набора функций мультиплексирования с временным уплотнением (TDM), система SURPASS hiE 9200 реализует управление оборудованием доступа NGN, медиа-шлюзами и серверами ресурсов и координирует интеллектуальные возможности сети, необходимые различными элементам семейства изделий SURPASS и другим компонентам архитектуры NGN.

Следовательно, SURPASS hiE 9200 поддерживает следующие сценарии:

-       одиночные операции в среде IP

-       одиночные операции в среде TDM

-       параллельное и смешанное конфигурирование функции EWSD с различными типами TDM-доступа через коммутационное поле (SN) и функции SURPASS с гибридным доступом (TDM и IP) и IP-доступом через IP-сеть.hiE 9200 обеспечивает, помимо функций TDM-коммутации, следующие ключевые функции NGN:

-       Управление распределенной архитектурой коммутации / доступа

-       Управление пользователями

-       Выполнение услуг и конфигурирование сервисных функций

-       Обработка сигнализации ОКС7

Управление распределенной архитектурой коммутации / доступаhiE 9200 обеспечивает управление медиа-шлюзами SURPASS, предназначенными для соединительных линий, и медиа-шлюзами SURPASS, предназначенными для доступа, которые выполняют преобразование среды передачи TDM в среду передачи IP. SURPASS hiE 9200 обеспечивает также управление новыми или существующими удаленными коммутационными блоками (RSU) и соединениями посредством ОКС7 в случае соединительных линий, V5.2 в случае сетей доступа, V.93 в случае блоков DLU и портов ISDN-PRI.

Управление пользователямиhiE 9200 обеспечивает управление пользователями, которое включает в себя управление вызовами для абонентов SIP, H.323, voice over DSL (VoDSL) и обычных абонентов POTS/ISDN, включая, когда это необходимо, посреднические функции, реализуемые через систему ОКС7. Обеспечивается полноценное взаимодействие между сетями PSTN/ISDN, H.323 и SIP, а также полный набор услуг существующих сетей передачи речи для всех типов доступа сети следующего поколения (NGN).

Выполнение услуг и конфигурирование сервисных функцийhiE 9200 поддерживает выполнение всех существующих TDM-услуг и всех новых мультимедийных услуг SURPASS (например, установление соединений и конфигурирование сервисных функций) на базе открытых интерфейсов.

Обработка сигнализации SS7

Система SURPASS hiE 9200 подключается к существующей сети PSTN через стандартные ОКС7-интерфейсы, обеспечивающие полную гибкость и прозрачность услуг по отношению к NGN- сценариям на базе SURPASS hiE 9200. Она является оконечной точкой для стека протоколов MTP (до уровня 3 MTP) и может выступать даже в качестве оконечного пункта сигнализации (SEP) для системы ОКС7. Более того, в ней реализованы встроенные функции транзитного пункта сигнализации (STP), обеспечивающие маршрутизацию ОКС7-трафика.

Надежное взаимодействие с сетью PSTN обеспечивается за счет поддержки более 100 вариантов ОКС7, применяемых в различных странах. SURPASS hiE 9200 позволяет работать одновременно максимум с 25 версиями ОКС7.

Функциональные блоки SURPASS hiE 9200hiE 9200 представляет собой коммутационную систему следующего поколения, обеспечивающую гибкое предоставление полного набора функциональных возможностей (в диапазоне от 100% TDM до 100% IP).

Для реализации в SURPASS hiE 9200 функций мультиплексирования с временным уплотнением (TDM) и функций сети следующего поколения (NGN) используется модульная архитектура аппаратных и программных средств. Эта архитектура состоит из трех основных функциональных блоков, а именно из "TDM-подсистем", "IP-подсистем" и "центральных подсистем".

Функции SURPASS HIE 9200 реализуются на основе модульной архитектуры аппаратных и программных средств и представлены в виде следующих функциональных блоков:

-       TDM-доступ

-       Коммутация

-       IP-доступ

-       Контроллер вызовов и услуг

-       Контроллер ОКС7

Эти функциональные блоки выполняют большое количество задач, которые являются либо специфическими, либо общими задачами для сценариев как TDM, так и NGN. В частности, центральные подсистемы отвечают за выполнение всех тех высокоуровневых задач, которые не зависят от конкретной технологии, используемой во время вызова или сеанса. Эта функциональная абстракция является ключевым моментом обеспечения гибкости системы SURPASS hiE 9200.

Кроме того, TDM-подсистемы и IP- подсистемы отвечают соответственно за выполнение задач TDM и IP, используемых во время вызова или сеанса, и обеспечивают для системы SURPASS hiE 9200 интерфейс с новыми стандартными IP-протоколами и IP-приложениями и широко развернутой инфраструктурой TDM-сетей.доступдоступ SURPASS hiE 9200 обеспечивает реализацию апробированных функций местной станции.

К системе SURPASS hiE 9200, обеспечивающей полный набор абонентских интерфейсов TDM, может быть подключено до 600 000 TDM-абонентов:

-       аналоговые интерфейсы

-       интерфейсы базового доступа ISDN (ISDN-BA)

-       интерфейсы первичного доступа ISDN (ISDN-PA)

-       интерфейсы V5.1 и V5.2

Аналоговым абонентам и абонентам цифровой сети интегрального обслуживания (ISDN) может быть предложено более 200 дополнительных абонентских услуг. Эти дополнительные услуги позволяют привлечь новых абонентов, повысить коэффициент установления соединений и увеличить доходы оператора.

В зависимости от требований проекта абонентские интерфейсы TDM могут быть интегрированы непосредственно в систему SURPASS hiE 9200 или в удаленный коммутационный блок (RSU). Блок RSU обеспечивает обслуживание до 50 000 абонентов, при этом используется локальная коммутация внутреннего трафика RSU, позволяющая избежать излишней нагрузки на транспортные каналы связи с центральной системой SURPASS hiE 9200.

К центральной системе SURPASS hiE 9200 и к блокам RSU большой емкости могут подключаться удаленные блоки DLU (RSDLU) малой емкости, используемые как внутренние или внешние устройства, за счет чего уменьшается протяженность локального шлейфа.

Коммутация

В зависимости от требований по конфигурации (только IP / только TDM / смешанная конфигурация) система SURPASS hiE 9200 может функционировать с коммутационным полем (SN) или без него:

-       SURPASS hiE 9200 без коммутационного поля (SN) для IP-конфигурации (например, базовый виртуальный транкинг)

-       SURPASS hiE 9200 с SN для TDM-конфигурации или смешанной конфигурациидоступ

Контроллер пакетов (PCU) в режиме IP-доступа выполняет управление соединениями для передачи речи или мультимедийных услуг и управление соединениями для передачи извещений и диалогов с помощью сервера ресурсов SURPASS hiR 200/220.

Задачей контроллера пакетов (PCU) является обеспечение надлежащего взаимодействия между сетями с коммутацией каналов и IP-сетями за счет управления промежуточными ресурсами в медиа-шлюзе (например, VoIP-портами, кодеками) и соответствующего использования извещений и диалогов посредством протокола управления медиа-шлюзами (MGCP) и протокола управления доступом (ACP).является также оконечной точкой сигнализации для H.323-пользователей. Он обеспечивает H.323-пользователям возможность доступа к широкому спектру услуг и функциям управления вызовами системы SURPASS hiE 9200.

Стек H.323-протоколов поддерживает сигнализацию для услуг VoIP. Собственный расширенный вариант стандарта H.323, известный как стандарт H.323+, обеспечивает поддержку конфигурирования дополнительных услуг операторского класса, включая услугу IP CENTREX.

Стек протоколов H.323+ используется для поддержки следующих функций:

-       сигнализация в направлении IP-терминалов / IP-пользователей

-       речевые услуги

-       взаимодействие IP-терминалов/пользователей с сетью PSTN/ISDN

-       функции сервера регистрации и маршрутизации системы SURPASS hiQ 20обеспечивает также обработку сигнализации в/из абонентского оборудования VoDSL (устройства IAD и CPG) посредством протокола MGCP для реализации управления передачей

информации и сигнализацией во время вызовов в случае аналоговых абонентов и адаптацию ISDN-пользователей (IUA) посредством SCTP для поддержки сигнализации во время вызовов в случае ISDN-абонентов.

Контроллер вызовов и услуг

Контроллер вызовов и услуг

-       выполняет задачи центрального контроллера для всех функциональных блоков, реализованных в SURPASS hiE 9200

-       обеспечивает обработку широкого спектра услуг, предоставляемых PSTN-абонентам и IP-пользователям.

В рамках этих задач реализуются следующие функции:

-       обработка сигнализации, связанной с вызовами

-       управление вызовами

-       обработка речевых услуг

-       установление соединений с трансляцией номеров / маршрутизацией вызовов и управление трафиком

-       аспекты управления, связанные с обслуживанием вызовов, такие как сбор учетных данных и генерация подробных записей о вызове

Контроллер вызовов и услуг взаимодействует с PCU через локальную сеть (LAN).

Контроллер ОКС7

Контроллер ОКС7 предназначен для подключения звеньев ОКС7-сигнализации и высокоскоростных звеньев сигнализации, идущих либо из смежных сетей с коммутацией каналов или из других пунктов сигнализации, либо транспортируемых посредством IP или TDM.

ОКС7-контроллер осуществляет обработку стека протоколов ОКС7, в соответствии со спецификациями ITU-T Q.701 - Q.707 для подсистемы передачи сообщений (MTP), Q.711 - Q.714 для подсистемы управления сигнальными соединениями (SCCP). В соответствии с нормативами рабочей группы "SIGTRAN" IETF для систем передачи сигнализации ОКС7 по протоколу IP (ОКС7 over IP) за счет использования протокола передачи и управления потоком (SCTP) и адаптации пользователей MTP уровня 3 (M3UA), обеспечивая транспортный уровень для подсистем пользователей и приложений ОКС7. ОКС7-контроллер выполняет маршрутизацию ОКС7-сообщений и управление сетью сигнализации и обеспечивает обработку трафика оконечного пункта сигнализации (SEP), а также трафика транзитного пункта сигнализации (STP). Информация верхнего уровня, например, информация, связанная с подсистемой пользователя ISDN (ISUP), возможностями транзакций (TC), не зависящим от режима передачи информации управлением вызовами (BICC*) или с протоколом инициирования сеансов для телефонных аппаратов (SIP-T), посылается в контроллер вызовов и услуг для последующей обработки.

ОКС7-контроллер реализован на основе полностью избыточного и высоконадежного сетевого контроллера системы сигнализации (SSNC), который позволяет создавать масштабируемые конфигурации с широким диапазоном емкости (от очень маленьких конфигураций до мощных конфигураций с широкими функциональными возможностями), обеспечивая тем самым высокий уровень модульности системы при ее расширении.hiE 9200 интегрирован в концепцию управления SURPASS системы NetManager. Таким образом, все функции управления могут выполняться единым централизованным объектом.

Агент системы эксплуатации, администрирования, технического обслуживания и конфигурирования (OAM&P) предоставляет SURPASS hiE 9200 возможности управления. Он обеспечивает интерфейс OAM&P с системой управления для поддержки решения всех задач управления, таких как передача аварийных сигналов, обновление базы данных и конфигурирование системы. Поддерживаются существующие интерфейсы управления EWSD, поэтому оператору не требуется перестраиваться для работы с совершенно новой системой управления при переходе к коммутационной системе следующего поколения SURPASS hiE 9200.

Помимо этих интерфейсов, агент OAM&P обеспечивает также дополнительный интерфейс для биллинга, который автоматически передает биллинговые данные в систему постобработки (например, биллинговый центр или приложение сбора данных автоматического учета сообщений (AMA) системы управления).

Архитектура SURPASS hiE 9200

Аппаратные средства SURPASS hiE 9200 имеют модульную структуру. Следовательно, может быть обеспечена высокая степень масштабируемости, и требуемые расширения могут выполняться в соответствии с реальными требованиями. Надежность решений компании Siemens достигается за счет использования концепции избыточности, то есть концепции дублирования всех релевантных компонентов.

Рис.3.Архитектура SURPASS hiE 9200

TDM-доступ

Основными компонентами функционального блока TDM-доступа являются цифровой абонентский блок (DLU), линейная группа (LTG) и удаленный коммутационный блок (RSU). Абонентский блок вынесенный за пределы базовой станции называется удаленным DLU и в защищенном исполнении (RSDLU). Кроме того, в RDLU и RSDLU может быть интегрировано необязательное оборудование передачи синхронной цифровой иерархии (SDH) или плезиохронной цифровой иерархии (PDH), которого необходимо в случае большого расстояния до центрального сетевого узла SURPASS hiE 9200.

Линейная группа(LTG)

Линейные группы (LTG) образуют интерфейс с коммутационным полем (SN) для обеспечения доступа и подключения соединительных линий. К группам LTG могут быть подключены все типы абонентских линий (напрямую или через DLU), при этом они обеспечивают выполнение всех процедур сигнализации, используемых на абонентских линиях. К группам LTG подключаются также тракты PCM 30.

Одна группа LTG может быть использован для подключения следующих объектов:

-       до четырех первичных цифровых линий связи (PDC) со скоростью передачи 2048 кбит/с, используемых для подключения удаленного блока DLU или интерфейса первичного доступа (PRI)

-       до двух первичных цифровых линий связи (PDC) со скоростью передачи 4096 кбит/с, используемых для подключения локального блока DLU

-       сеть доступа через V5.2-интерфейс

-       до четырех трактов PCM30 Аппаратные средства линейной группы P (LTGP) - это расширение предшествующих вариантов LTG, то есть групп LTGF, LTGG, LTGM и LTGN. При использовании технологии LTGP на одной плате размещается четыре функциональных блока, которые логически функционируют как 4 отделенные группы LTG. Основные функции LTG такой структуры из 4 функциональных блоков LTGP реализуются на одной основной плате, называемой платой GPP.

Удаленный коммутационный блок (RSU)

Блок RSU может быть использован вместо небольших сетевых узлов при укрупнении традиционных сетей, а также при проектировании новых сетей с большим количеством удаленных объектов, обеспечивая тем самым для оператора сети изменяемое, гибкое и экономичное решение. RSU представляет собой интеллектуальный мультисервисный узел доступа,состоит из следующих компонентов:

-       кассета DLU

-       оборудование передачи и обработки данных/арендованных линий (LL)

-       кросс

-       распределитель питания

-       корпус

В состав RSDLU может быть включен необязательный блок XpressLink Mini-DSLAM, который обеспечивает реализацию современных широкополосных услуг DSL. Оборудование передачи RSDLU позволяет использовать RSDLU в кольцевых, звездообразных или каскадных топологических схемах со всеми возможными средами передачи, то есть с волоконно-оптическими, проводными или беспроводными (радио) линиями связи. Предусмотрены варианты блоков RSDLU, реализуемые на базе кассет DLUD, рассчитанные на 150, 400, 700 и 1000 абонентов. RSDLU на базе кассет DLUG называется компактным блоком RSDLU, поскольку он имеет меньшие габаритные размеры с точки зрения максимального количества абонентов по сравнению с RSDLU, реализованном на базе DLUD. Существуют компактные блоки RSDLU емкостью 600 и 1000 абонентов.

Коммутация

Коммутационное поле D (SND) формирует основу сетевого узла. Это объект, в котором создаются соединения между источниками и их адресатами.

В настоящее время система, позволяющая обрабатывать трафик интенсивностью 100 000 Эрлангов и оснащенная 240 000 подключаемыми портами и 2016 портами LTG, обеспечивает наивысшую емкость с точки зрения количества проключаемых соединений. Возможно расширение SND с различными ступенями емкости.

Возможны следующие уровни расширения при наименьшей ступени емкости:

LTG, расширяемых с шагом по 16 LTG, или - максимальная ступень емкости составляет 2016LTG.

Внутри SND для установления соединений используются оптические волокна. SND полностью поддерживает интерфейсы с существующими линейными группами (LTG).

Контроллер вызовов и услуг

Контроллер вызовов и услуг состоит из координационного процессора 113E (CP113E), центрального тактового генератора (CCGE), буфера сообщений D (MBD) и платформы управления средой передачи (MCP):

-       Координационный процессор 113E (CP113E) является центральным компонентом сервера вызовов и услуг. Полностью дублированный процессор CP113E с высокопроизводительным блоком обработки вызовов, содержащим один базовый процессор (BAP) и до 10 дополнительных процессоров обработки вызовов (CAP1...CAP10). Они обеспечивают возможность выполнения до 10 миллионов попыток вызовов в час наибольшей нагрузки (ЧНН).

-       Центральный тактовый генератор, тип E (CCGE)обеспечивает для SURPASS hiE 9200 генерацию высокоточного стабильного тактового сигнала, необходимого для передачи цифровой информации в пределах коммутационного поля D (SND) и подключенных блоков LTG, а также для передачи информации в процессор CP1 13E.

-       Буфер сообщений D (MBD)

Буфер сообщений D (MBD) служит для координации обмена сообщениями в сетевом узле между CP, SN, SSNC и группами LTG. В буфере MBD имеется реализованный на базе ATM обходной канал связи с SSNC. То есть, в пределах системы SURPASS hiE 9200 используется ATM-технология, обеспечивающая ей заметные преимущества с точки зрения скорости передачи. За счет этого буфер сообщений снижает нагрузку на СР и способствует поддержанию высокой производительности процессора.

Платформа управления средой передачи (МСР)

Масштабируемый массив процессоров, называемый платформой управления средой передачи (MCP), поддерживает обработку всех протоколов сигнализации, предусмотренных для речевого трафика, таких как, подсистема пользователя ISDN (ISUP), прикладная подсистема возможностей транзакций (TCAP) и прикладная подсистема IN (INAP), обеспечивая тем самым прозрачный режим предоставления IN-услуг и сервисных функций для обоих типов абонентов, а именно для абонентов TDM и IP. При установлении соединений между доменами TDM и NGN платформы MCP выполняют специфическую для протоколов обработку, включая специфические для каждой конкретной страны варианты сигнализации и услуг, используемые более чем в 100 странах мира. Распределенное управление вызовами и услугами в MCP гарантируют максимальную гибкость услуг. Платформы MCP обеспечивают для каждого протокола сигнализации функции посредника с универсальным интерфейсом управления вызовами. Через этот интерфейс, предназначенный для упрощения неограниченного взаимодействия между всеми наборами различных протоколов и услуг, осуществляется связь между CP113E и платформами MCP. Параллельная архитектура аппаратных средств платформы управления средой передачи обеспечивает практически неограниченный резерв производительности, а также гарантирует надежную и стабильную работу системы даже в условиях перегрузки сети.

ОКС7-контроллер / агент OAM&P

Платформа системных ресурсов, реализованная на базе высокопроизводительных главных процессоров (MP), используется в таких функциональных блоках, как ОКС7-контроллер и агент OAM&P.

Платформа системных ресурсов имеет модульную архитектуру, в которой различные функции обработки сигнальных сообщений, критичные с точки зрения реализации в режиме реального времени, распределены между несколькими главными процессорами (MP). Связь между процессорами MP осуществляется через коммутационную матрицу, функционирующую в режиме асинхронной передачи (ATM). Таким образом, платформа системных ресурсов является мощной аппаратной платформой с гибкими вариантами расширения.

Платформа системных ресурсов поддерживает до 1500 звеньев сигнализации. За счет этого обеспечивается динамическая пропускная способность по передаче сообщений, составляющая порядка 500 000 сигнальных единиц сообщений (MSU) в секунду. Платформа системных ресурсов, будучи трансляционным пунктом сигнализации, способна выполнять 40 000 операций трансляции глобальных заголовков (GTT) ОКС7 SCCP в секунду. Для того чтобы обеспечить поддержку временных интервалов 64/56 кбит/с для систем PCM 30 или РСМ 24 и высокоскоростных звеньев сигнализации 2/1,5 Мбит/с, может быть сконфигурировано до 50 плат линейных интерфейсов (LIC), каждая из которых рассчитана на 8 линий E1/T1.

Подключение к IP-сети выполняется посредством 10/100 BaseT Ethernet.доступ

Контроллер пакетов (PCU) в точке IP-доступа отвечает за преобразование сигнализации и передачу в магистральную сеть IP, т.е. сообщения, поступающие из CP113E/MCP, транслируются в сообщения MGCP/H.323 и передаются в соответствующие оконечные точки, например: в медиа-шлюз SURPASS hiG, SURPASS hiQ 20, SURPASS hiR 200/220 или H.323-клиенту/пользователю.

Число модулей может быть сконфигурировано в соответствии с необходимым показателем производительности. Блоки PCU подключаются к магистральной сети IP через Ethernet (интерфейс 10/100 BaseT).

Взаимодействие блоков PCU с CP113E / MCP осуществляется через локальную сеть (LAN).

Контроллер пакетов (PCU) SURPASS hiE 9200 осуществляет управление соединениями для передачи речевой/мультимедийной информации либо управление соединениями для передачи извещений и реализации диалогового режима с использованием сервера ресурсов SURPASS hiR 200/220.

Для этой цели PCU поддерживает три стека протоколов: H.323, MGCP / MEGACO и SIP.

Стек H.323-протокола поддерживает сигнализацию для VoIP-услуг. Собственное расширение стандарта H.323 (H.323+) поддерживает конфигурирование дополнительных услуг операторского класса, включая IP CENTREX.

Функция H.323 используется для поддержания следующих процессов:

-       сигнализация для IP-терминалов / пользователей;

-       речевые услуги для пользователей H.323/H.323+;

-       взаимодействие IP-терминалов/ пользователей с TDM-сетями./MEGACO используется для обеспечения правильного взаимодействия между сетями с коммутацией каналов (SCN) и IP-сетями путем управления посредническими ресурсами в медиа-шлюзе и корректного использования извещений и диалогов из SURPASS hiR 200 / 220. Кроме этого, MGCP применяется для управления клиентскими шлюзами (CGP) и интегрированными блоками доступа (IAD), к которым непосредственно подключаются аналоговые и ISDN-телефоны.

Помимо этого, PCU является оконечным пунктом сигнализации для пользователя протокола инициирования сеансов (SIP) и взаимодействия на уровне сигнализации с другими SIP-контроллерами. Это позволяет осуществлять взаимодействие с SIP-доменами, которые связываются через SIP-сеть с сетевым интерфейсом (SIP-NNI) и с другими контроллерами с использованием протокола "SIP-транспорт" (SIP-T).может рассматриваться как конкурирующий протокол по отношению к стеку H.323-протокола. Он используется для установления соединений (сеансов) с одним или несколькими пользователями. Его основные функции:

-       приглашение пользователей к участию в сеансе;

-       определение текущего местоположения пользователей для доставки приглашений;

-       прозрачная транспортировка описания сеанса;

-       изменение характеристик сеансов;

-       завершение сеансов.

Сеансы включают в себя вызовы с использованием IP-телефонии и мультимедийную конференц-связь, но не ограничиваются таковыми. T (другие названия - BCP-T и SIP+) представляет собой механизм, упрощающий связь между телефонной коммутируемой сетью общего пользования (PSTN) и сетью voice over IP (VoIP) на основе SIP. Главным образом он обеспечивает прозрачность PSTN-услуг для вызовов PSTN-IP-PSTN.отвечает за преобразование сигнализации и ее передачу в магистральную IP-сеть. Это означает, что сообщения из платформы сетевых

услуг / платформы управления средой передачи (NSP/MCP) преобразуются в сообщения MGCP/H.323, SIP-NNI или SIP-T и посылаются в соответствующую оконечную точку (например, SURPASS hiG, SURPASS hiQ 20, SURPASS hiR 200, клиент / пользователь H.323, CPG/IA под управлением MGCP, SIP-домены) через SURPASS hiQ 6200 (SIP).

Контроллер пакетов (PCU) состоит из следующих компонентов:

-       Контроллер медиа-шлюзов (MGC).

Контроллер медиа-шлюзов (MGC) осуществляет управление соединениями для передачи речевых или мультимедийных сообщений, которые, возможно, будут проходить через несколько подсетей на базе IP или подсетей, являющихся частью сети с коммутацией каналов (SCN). Задача контроллера медиа-шлюзов состоит в обеспечении соответствующей сигнализации в медиа-шлюзе с использованием протокола управления медиа-шлюзами (MGCP) / протокола управления медиа-шлюзами (MEGACO). Кроме этого, клиентские шлюзы (CPG) и интегрированные блоки доступа (IAD) управляются с помощью MGCP.

-       Контроллер IP-сигнализации (H.323, SIP, SIP-T)

Функция встроенного контроллера IP-сигнализации SURPASS hiE 9200 служит завершением VoIP-соединения абонента (конечная точка IP). С помощью контроллера IP-сигнализации VoIP-пользователи могут получать доступ к разнообразным услугам и к системе управления вызовами SURPASS hiE 9200.

В зависимости от требуемых характеристик, несколько PCU могут быть сконфигурированы как пул серверов.обеспечивает взаимодействие координационного процессора 113E (CP113E) / платформы управления средой передачи (MCP) с MBDE по сети LAN.

-       Контроллер пакетов

Контроллер пакетов создан на базе коммерческих аппаратных средств (Sun Netra 120) и коммерческой операционной системы (Sun Solaris) с использованием общего унифицированного промежуточного уровня (UMLA). UMLA обеспечивает высокую доступность функций платформы для технического обслуживания программных и аппаратных средств, модификации, функционирования SNMP, обеспечения устойчивости данных, администрирования таймера и совместно используемой памяти, Patch-файлов, восстановления при запуске и аварийной сигнализации.

Интерфейсы

Интерфейсы PCU

Связь между CFC (буфер сообщений, тип D Ethernet, MBDE) и PCU на основе IP.

Протокол передачи управления потоком (SCTP) используется как транспортный протокол в верхней части IP. Это транспортный протокол со встроенными функциями обеспечения надежности, аналогичными соответствующим функциям TCP. Однако в отличие от TCP, который передает исключительно байты данных, SCTP передает сообщения, созданные прикладным уровнем.и медиа-шлюзы взаимодействуют друг с другом с использованием MGCP или MEGACO. Связь с CPG/IAD осуществляется по протоколу MGCP.

Для связи с соответствующими клиентами, телефонами и шлюзами используется протокол H.323.

Для связи между станциями типа softswitch используется протокол SIP.

-       Интерфейс с медиа-шлюзом SURPASS hiG для обеспечения доступа.

В SURPASS hiE 9200 реализованы функции управления медиа-шлюзами SURPASS hiG для обеспечения доступа в соответствии с решением по локальным коммутаторам пакетов SURPASS. Медиа-шлюзы SURPASS hiG, предназначенные для обеспечения доступа, реализуют несколько технологий доступа, такие как POTS, ISDN, xDSL, V5.x и, кроме того, широкополосный доступ с предоставлением высокоскоростных услуг. В медиа-шлюзе SURPASS hiG для доступа предусмотрена функция VoIP, управление которой осуществляется системой SURPASS hiE 9200 с использованием протоколов управления медиа-шлюзами (MGCP) и управления доступом (ACP). Одна система SURPASS hiE 9200 обеспечивает управление в сети несколькими медиа-шлюзами SURPASS hiG для доступа.

-       Интерфейс с медиа-шлюзом SURPASS hiG для соединительных линий.

Медиа-шлюз SURPASS hiG для соединительных линий выступает в качестве промежуточного элемента между сетью PSTN/ISDN и сетью передачи данных. Путем преобразования медиа-потоков, поступающих из одной сети (например, из PSTN), в медиа-потоки, предназначенные для другой сети (например, для IP-сети), этот шлюз осуществляет передачу речи, факсимильных сообщений, модемного трафика и ISDN-трафика по IP-сети с использованием IP-технологии, обеспечивающей необходимый уровень качества обслуживания (QoS). Передача информации из медиа-шлюз SURPASS hiG для соединительных линий в систему SURPASS hiE 9200 выполняется с использованием протокола MGCP.

-       Интерфейс с SURPASS hiR 200/220.hiR 200/220 - это система, предназначенная для предоставления речевых услуг, таких как извещения или интерактивные диалоги с пользователем, в сети следующего поколения SURPASS. SURPASS hiR 200/220 взаимодействует с SURPASS hiE 9200 посредством протокола MGCP.

-       Интерфейс с областью доступа или сетью.

С помощью интерфейса синхронного транспортного модуля (STMI) система SURPASS hiE 9200 обеспечивает STM1-интерфейс (155Мбит/с) с областью доступа или с сетью. Соединение с SDH-сетью реализуется по каналам со скоростью передачи 155 Мбит/с (синхронный транспортный механизм STM-1). В кольце STM1 допускается передача до 63 * 2 Мбит/с временных интервалов, за счет чего обеспечивается полезная нагрузка (фактическая полоса пропускания) 126 Мбит/с.обеспечивает не только STM1-интерфейс, он реализует также функции соединительных и абонентских линий (эхо-компенсация, запись данных о стоимости вызова, контроль линий и т.д.) для поддержки работы с сетевыми узлами и с блоками RSU. состоит из двух интерфейсных плат (рабочая и резервная), четырех плат системы глобального позиционирования (GPS) и дублированного оптического интерфейса коммутационного поля. В блоке STMI используется техническая концепция совместного использования микропрограммного обеспечения и поддерживаются те же сервисные функции, что и в LTGP.

В STMI используется оптический или электрический (коаксиальный) STM1-интерфейс с SDH-сетью (объект пользователя) и оптический или электрический интерфейс с объектом SND.

.2 Разработка схемы организации связи

Целью данного дипломного проекта является строительство абонентских шлюзов типа DLU-IP фирмы «Siemens» с переключением на них абонентов 17 узлового района.

Проектируемое оборудование размещается на площадях существующих зданий АТС, поэтому настоящим проектом никаких работ по гражданским сооружениям не предусматривается.

Шлюз абонентских линий DLU-IP построен на базе обычного абонентского концентратора DLU с добавлением двух карт FPP на один статив DLU-IP (4000 абонентских линий). Одна плата FPP несёт в себе четыре FP и обеспечивает 16 Е1 интерфейсов со стороны TDM части. Предлагаемый тип плат позволяет обеспечить 100% передачу голоса в кодеке G.711 без сжатия или для каждого речевого канала может быть использован любой кодек для сжатия. С другой стороны платы соединяются к встроенному коммутатору, через который обеспечивается соединение в IP сеть. Каждый из двух коммутаторов шлюза оборудован GBIC (gigabit ethernet interface adapter) адаптером M01:GBIC:LX. С каждого коммутатора необходимо обеспечить один интерфейс GE (GBit Ethernet) для подключения к IP сети для передачи контрольной сигнализации (для контроля за шлюзом), голосового трафика через RTP и аварийной сигнализации (для системы управления NetManager).

Шлюз DLU-IP поддерживает интерфейсы FXS и ISDN-BRI, ISDN-PRI и V5.1 в сторону абонентских линий. Всем абонентам DLU-IP может быть предоставлен набор услуг Class 5 в полном объеме.

Оборудование АШ будет размещаться в существующих зданиях АТС.

Строительство данных объектов осуществляется на базе оборудования EWSD производства фирмы «Siemens».

В проектируемый АШ «499» 170 переключаются:

-       10000 абонентских линий АТСКУ 170 из кода «АВС=495» в индексе «авх=170» в код «АВС=499» с индексом «авх=170»

-       10000 абонентских линий АТСШ 171 из кода «АВС=495» в индексе «авх=171» в код «АВС=499» с индексом «авх=171»

-       10000 абонентских линий КУ 174 из кода «АВС=495» в индексе «авх=174» в код «АВС=499» с индексом «авх=174»

-       400 линий от таксофонов.

Общая емкость АШ «499» 170 составит 30000№№ + 400 такс.

В проектируемый АШ «499» 172 переключаются:

-       10000 абонентских линий АТСШ 172 из кода «АВС=495» в индексе «авх=172» в код «АВС=499» с индексом «авх=172»

-       10000 абонентских линий АТСШ 175 из кода «АВС=495» в индексе «авх=175» в код «АВС=499» с индексом «авх=175»

-       400 линий от таксофонов.

Общая емкость АШ «499» 172 составит 20000№№ + 400 такс.

В проектируемый АШ «499» 173 переключаются:

-       10000 абонентских линий АТСК 173 из кода «АВС=495» в индексе «авх=173» в код «АВС=499» с индексом «авх=173»

-       10000 абонентских линий АТСКУ 177 из кода «АВС=495» в индексе «авх=177» в код «АВС=499» с индексом «авх=177»

-       2000 абонентских линий АТСЭ 796 (3,4 тыс.) из кода «АВС=499» в индексе «авх=796» в код «АВС=499» с индексом «авх=796»

-       200 линий от таксофонов.

Общая емкость АШ «499» 173 составит 22000№№ + 200 такс.

В проектируемый АШ «499» 178 переключаются:

-       10000 абонентских линий АТСК 178 из кода «АВС=495» в индексе «авх=178» в код «АВС=499» с индексом «авх=178»

-       10000 абонентских линий АТСК 179 из кода «АВС=495» в индексе «авх=179» в код «АВС=499» с индексом «авх=179»

-       4000 абонентских линий АТСК 176 (5,7,8,9 тыс.) из кода «АВС=499» в индексе «авх=176» в код «АВС=499» с индексом «авх=176»

-       200 линий от таксофонов.

Общая емкость АШ «499» 178 составит 24000№№ + 200 такс.

Оборудование АШ «499» 170 типа DLU-IP размещается в здании АТС 170, АШ «499» 172 в здании АТС 172, АШ «499» 173 - АТС 173, АШ «499» 178 - АТС 178.

Абонентские шлюзы выполняют функции подключения оборудования доступа абонентов/пользователей к мультисервисной первичной транспортной сети (МПТС) и преобразования голосового и сигнального трафиков в пакеты информации.

Каждый шлюз АШ подключается к МПТС ОАО МГТС двумя потоками (основной и резервный) со скоростью передачи пакетов информации (сигнального и голосового трафика) 12 FE/14 FE (Fast Ethernet) в каждом потоке.

Для включения абонентских шлюзов DLU-IP в сеть МПТС проектом предусматривается установка оборудования двух Ethernet коммутаторов S5648P, которые в свою очередь включаются в существующие маршрутизаторы Cisco 7606.

Сеть МПТС обеспечивает коммутацию и передачу пакетов информации от/к абонентов/пользователей ТФОП ОАО «МГТС».

Организация связи между абонентами, включенными в АШ «499» 170, 172, 173, 178, и абонентами существующей аналоговой и цифровой сетями с коммутацией каналов ОАО «МГТС» осуществляется через МПТС и транкинговые шлюзы (ТШ).

Транкинговые шлюзы ТШ обеспечивают сопряжение сети пакетной коммутации с существующими аналоговой и цифровой сетями с коммутацией каналов ОАО «МГТС».

Транкинговые шлюзы подключаются к МПТС двумя потоками (основной и резервный) со скоростью передачи пакетов информации GE (Gigabit Ethernet) в каждом потоке.

На сети ОАО «МГТС» применяются шлюзы ТШ типа TGX 6800 фирмы «SITRONICS Telecom Solutions» и UMG 8900 фирмы «Huawei».

Управление процессами коммутации и передачи пакетов сигнального трафика (линейных сигналов и сигналов управления), с целью организации трактов для передачи голосового трафика, обеспечивают контроллеры абонентских шлюзов (КАШ) типа Surpass hiE 9200 (основной и резервный) фирмы «Siemens» и контроллеры транкинговых шлюзов (КТШ) типа SoftX 3000 фирмы «Huawei» и типа MGC-TGX 9800 фирмы «SITRONICS Telecom Solutions».

Контроллеры шлюзов (КАШ и КТШ) выполняют функции приема и обработки сигнального трафика, хранение и управление абонентскими данными пользователей, обеспечивают маршрутизацию и тарификацию вызовов и управление потоками информации.

Контроллеры типа Surpass hiE 9200(основной и резервный), управляющие проектируемыми абонентскими шлюзами (АШ), размещены в зданиях АТС 951,331.

Обеспечение синхронизации по времени осуществляется контроллерами абонентских шлюзов КАШ 951, 331.

Для обеспечения биллинга в помещениях КАШ 951, 331 устанавливаются компьютеры, которые подключаются к компьютеру сбору информации в УАСИТ, после этого вся информация передается на компьютер в центральной диспетчерской.

Оборудование, выполненное по технологии коммутации пакетов, непосредственно не сопрягается с сетью TDM и не нуждается в доставке к нему синхросигналов ТСС.

Организация тактовой сетевой синхронизации для пакетной сети, обеспечивающей передачу и коммутацию сигналов в пакетной форме, не требуется.

Требования системы обеспечения розыскных мероприятий (СОРМ) реализуется соответствующим программно-аппаратным комплексом в соответствии с Законами РФ: «О связи», «Об органах ФСБ и РФ», «Об оперативно-розыскной деятельности».

План мероприятий по внедрению СОРМ разрабатывается заказчиком и согласуется с местными органами ФСБ дополнительным соглашением.

Возможность подключения СОРМ для АШ «499» 170, 172, 173, 178 обеспечивается оборудованием КАШ 951, 331 (Surpass hiE 9200).

Схема организации связи представлена на рис.4.

После переключения абонентов с АТС в абонентские шлюзы DLU-IP проектов предусматривается освобождение нескольких потоков Е 1 в направлениях АТС - ТУЭ, АТС - УСС.

В соответствии с разработанной схемой организации связи, всем абонентам, включаемым в АШ «499» 170, 172, 173, 178, предоставляются следующие виды связи:

-       исходящую местную телефонную связь к абонентам аналоговой сети ОАО «МГТС» кода «АВС=495» географически определяемой зоны нумерации через АШ «499» 170 - абоненты с индексом «авх=170, 171, 174», через АШ «499» 172 - абоненты с индексом «авх=172, 175», через АШ «499» 173 - абоненты с индексом «авх=173, 177, 796 - 3,4 тыс.», через АШ «499» 178 - абоненты с индексом «авх=178, 179, 176 - 5,7,8,9 тыс.», МПТС, транкинговый шлюз ТШ, ТУЭ/ТЗУС;

-       входящую местную телефонную связь от абонентов аналоговой сети ОАО «МГТС» кода «АВС=495» географически определяемой зоны нумерации через ТУЭ/ТЗУС, транкинговый шлюз ТШ, МПТС, АШ «499» 170 - к абонентам с индексом «авх=170, 171, 174», через АШ «499» 172 - к абонентам с индексом «авх=172, 175», через АШ «499» 173 - к абонентам с индексом «авх=173, 177, 796 - 3,4 тыс.», через АШ «499» 178 - к абонентам с индексом «авх=178, 179, 176- 5,7,8,9 тыс.»;

-       исходящую местную телефонную связь к абонентам кодов «АВС=495, 499» географически определяемой зоны нумерации цифровой сети ОАО «МГТС» через: АШ «499» 170 - абоненты с индексом «авх=170, 171, 174», через АШ «499» 172 - абоненты с индексом «авх=172, 175», через АШ «499» 173 - абоненты с индексом «авх=173, 177, 796 - 3,4 тыс.», через АШ «499» 178 - абоненты с индексом «авх=178, 179, 176 - 5,7,8,9 тыс.», МПТС, транкинговый шлюз ТШ и ОПТС «495, 499»;

-       входящую местную телефонную связь от абонентов кодов «АВС=495, 499» географически определяемой зоны нумерации цифровой сети ОАО «МГТС» через ОПТС «495, 499», транкинговый шлюз ТШ, МПТС, АШ «499» 170 - к абонентам с индексом «авх=170, 171, 174», через АШ «499» 172 - к абонентам с индексом «авх=172, 175», через АШ «499» 173 - к абонентам с индексом «авх=173, 177, 796 - 3,4 тыс.», через АШ «499» 178 - к абонентам с индексом «авх=178, 179, 176- 5,7,8,9 тыс.»;

-       исходящую и входящую местную телефонную связь с абонентами сетей других операторов связи кодов «АВС=495, 499» географически определяемых зон нумерации через МПТС, транкинговый шлюз ТШ далее ТУЭ/ТЗУС или ОПТС «495, 499»;

-       исходящую и входящую местную телефонную связь с абонентами, включенными в другие АШ типа DLU-IP фирмы «Siemens», АШ типа AGX 5160 фирмы «SITRONICS Telecom Solutions», АШ типа UA 5000 фирмы «Huawei», через МПТС;

-       исходящую и входящую местную телефонную связь с абонентами сетей подвижной связи (СПС) через АШ «499» 170 - абоненты с индексом «авх=170, 171, 174», через АШ «499» 172 - абоненты с индексом «авх=172, 175», через АШ «499» 173 - абоненты с индексом «авх=173, 177, 796 - 3,4 тыс.», через АШ «499» 178 - абоненты с индексом «авх=178, 179, 176 - 5,7,8,9 тыс.», МПТС, транкинговый шлюз, ТУЭ/ТЗУС;

-       исходящую телефонную связь к экстренным оперативным и справочно-информационным службам города Москвы через: АШ «499» 170 - абоненты с индексом «авх=170, 171, 174», через АШ «499» 172 - абоненты с индексом «авх=172, 175», через АШ «499» 173 - абоненты с индексом «авх=173, 177, 796 - 3,4 тыс.», через АШ «499» 178 - абоненты с индексом «авх=178, 179, 176 - 5,7,8,9 тыс.», МПТС, транкинговый шлюз ТШ и УССэ;

-       исходящую телефонную связь к службе времени «100» через: АШ «499» 170 - абоненты с индексом «авх=170, 171, 174», через АШ «499» 172 - абоненты с индексом «авх=172, 175», через АШ «499» 173 - абоненты с индексом «авх=173, 177, 796 - 3,4 тыс.», через АШ «499» 178 - абоненты с индексом «авх=178, 179, 176 - 5,7,8,9 тыс.», МПТС, транкинговый шлюз ТШ и ТУЭ/ТЗУС;

-       исходящую и входящую междугородную и международную телефонную связь через МПТС, транкинговый шлюз и ТУЭ/ТЗУС, далее транзитные узлы междугородной/ международной связи (ТмгУС и ТмнУС) операторов ОАО «Ростелеком, ОАО «МТТ», ООО «СЦС Совинтел», ЗАО «Компания ТрансТелеКом», предоставляющих услуги междугородной и международной телефонной связи;

Для организации исходящей и входящей связи от/на абонентов АШ «499» 170, 172, 173, 178 к/от операторов МГ/МН связи и СПС г. Москвы, а также выхода на службу времени «100» может быть организован маршрут через любой ТУЭ на усмотрение эксплуатации.

Рис.4.Схема организации связи реконструируемого района

Глава 3. Расчет объема оборудования

.1 Расчет интенсивности поступающей нагрузки

Расчет нагрузки, создаваемой пользователями DLU-IP(RAGW).

Во 2 главе была разработана схема организации связи проектируемой сети. Исходя из топологии сети, было определено необходимое количество сетевых элементов, таких как контролер абонентских шлюзов, контролер транкинговых шлюзов, транкинговые шлюзы. Для завершения проектирования необходимо рассчитать интенсивность поступающей нагрузки, для дальнейшего расчёта оборудования АШ, а также транспортный ресурс, необходимый для подключения проектируемых устройств к существующей сети.

Исходными данными для расчета являются существующая сеть связи и следующие значения:_PSTN - количество терминалов PSTN, подключаемых по аналоговым абонентским линиям;

ТШ (GW) - транкинговый шлюз;IP (RAGW) - резидентный шлюз доступа;

АТС - существующие ССОП

В пакетной транспортной сети будем использовать один коммутатор Surpass HiE 9200.

Возникающую нагрузку создают вызовы (заявки на обслуживание), поступающие от абонентов (источников) и занимающие на некоторое время различные соединительные устройства станции.

Согласно [5] следует различать три категории (сектора) источников: народнохозяйственный сектор, квартирный сектор и таксофоны.

При этом интенсивность местной возникающей нагрузки может быть определена, если известны следующие ее основные параметры:_нх, N_к и N_т - число телефонных аппаратов народнохозяйственного сектора, квартирного сектора и таксофонов;_нх, C_к, C_т - среднее число вызовов в ЧНН от одного источника i-й категории;_нх, T_к, T_т - средняя продолжительность разговора абонентов i-й категории в ЧНН;_p - доля вызовов закончившихся разговором.

Структурный состав источников, то есть число аппаратов различных категорий определяется изысканиями, а остальные параметры (C_i, T_i, P_p) - статистическими наблюдениями на действующих АТС данного района.

Структурный состав абонентов проектируемого узлового района выглядит следующим образом:

цифровой коммутация телефонный сеть

Таблица 3.1

Средние значения основных параметров для расчета нагрузки для всех категорий абонентов указаны в таблице 3.2.

Таблица 3.2

Интенсивность возникающей местной нагрузки источников i-й категории, выраженная в Эрлангах, определяется формулой:

 _i. N _i. t _i  Y _i =  Формула 3.1.

где t _i - средняя продолжительность одного занятия.

 _i = α _i.P_p^.(t_со+ n^.t_н+ t_у+ t_пв+T_i) Формула 3.2.

Продолжительность отдельных операций по установлению связи, входящих в формулу (3.2), принимают следующей:

время слушания сигнала ответа станции t_со =3с

время набора n знаков номера с дискового ТА n^. t_н =1,5n, с

время набора n знаков номера с тастатурного ТА n^. t_н =0,8n, с

время посылки вызова вызываемому абоненту при состоявшемся разговоре t_пв = 7 - 8 с

время установления соединения t_у с момента окончания набора номера до подключения к линии вызываемого абонента зависит от вида связи, способа набора номера и типа станции, в которую включена требуемая линия. При связи со станцией с программным управлением t_у=3с. Для внутристанционной связи всегда t_у=0,5с. Так как при наборе номера с дискового телефонного аппарата величина имеет различные значения, а распределение нагрузки по направлениям неизвестно, то не делая большой погрешности можно принять t_у=2с.

Коэффициент α_i учитывает продолжительность занятия приборов вызовами, не закончившихся разговором (занятость, неответ вызываемого абонента, ошибки вызывающего абонента). Его величина в основном зависит от средней длительности разговора T_i и доли вызовов закончившихся разговором P_p.

Таким образом, возникающая местная нагрузка от абонентов различных категорий, включенных в проектируемую станцию, определяется равенством:

_общ. = Y_НХ + Y_К + Y_Т  Формула 3.3.

Произведем расчет для квартирных абонентов

Средняя продолжительность одного занятия, определяемая по формуле [3.2]:

 _кв = α_кв.P_p^.(t_со+ n^.t_н+ t_у+ t_пв+T_кв)

где коэффициент α_кв (табличное значение), а значение средней длительности разговора T_кв и доля вызовов, закончившихся разговором P_p приведены в таблице 4.2.

 _кв = 1,15^. 0,49^. (3 + 7^. 1,5 + 2 + 7,5 + 157) = 101,43 с

Нагрузка, поступающая на вход от всех абонентов квартирного сектора, определяемая формулой 3.1, будет равна:

 _кв = 91200. 1,53. 101,43 / 3600 = 3931,427 Эрл

Для учрежденческих абонентов (абонентов народно-хозяйственного сектора)

 _уч = α_уч.P_p^.(t_со+ n^.t_н+ t_у+ t_пв+T_{уч) уч} = 1,21_. 0,49. (3+ 7^. 1,5 + 2 + 7,5 + 102) =74,11 с

Нагрузка, поступающая на вход от всех учрежденческих абонентов:

 _уч = 4800_. 4,2_. 74,11 / 3600 = 415,02 Эрл.

Для таксофонов

 _т = α_т.P_p^.(t_со+ n^.t_н+ t_у+ t_пв+T_{т) т} = 1,195_. 0,49. (3+ 7^. 1,5 + 2 + 7,5 + 100) =72,02 с

Нагрузка, поступающая на вход от всех таксофонов, будет равна:

 _т = 1200_. 10_. 72,02 /3600 = 240,067 Эрл.

Интенсивность нагрузок от различных категорий источников приведена в таблице 3.3.

Таблица 3.3

Общая средняя нагрузка, поступающая на вход станций, подсчитывается по формуле 3.3.

_общ = 3931,427+415,02+240,067 = 4586,514 Эрл.

Следовательно, нагрузка создаваемая пользователями RAGW составит:

_RAGW = 4586,514 Эрл _RAGW170 = 30400*4586,514/97200=1434,47 Эрл _RAGW172 = 20400*4586,514/97200=962,60 Эрл _RAGW173 = 22200*4586,514/97200=1047,54 Эрл

Y_RAGW178 = 24200*4586,514/97200=1141,91 Эрл

Долю внутренней нагрузки К_i__внутр пользователей, подключенных к одному шлюзу, которая замыкается через один коммутатор транспортной сети, найдем по доле нагрузки пользователей RAGW_i в общей нагрузке пакетной сети доступа:

К_i__внутр = Y_RAGWi /(Y_общ.)  Формула 3.4.

К₁₇₀__внутр = 1434,47/4586,514 = 0,313;

К₁₇₂__внутр = 962,60/4586,514 = 0,210;

К₁₇₃__внутр = 1047,54/4586,514 = 0,228;

К₁₇₈__внутр = 1141,91/4586,514 = 0,249;

В таблице 3.4 приведена нагрузка, создаваемая пользователями пакетной сети и распределение ее между объектами сети.

Таблица 3.4

Расчет транспортного ресурса.

При расчете транспортного ресурса для передачи пользовательской информации шлюзами RAGWi, учтем долю нагрузки, которая будет обслуживаться без компрессии.

Большинство потоков информации пользователей будут подвергаться компрессии в шлюзах с помощью кодека G.726. Лишь малая доля вызовов (10%) будет обслуживаться без компрессии с помощью кодека G.711.

_{RAGWi_USER} = k_изб * Y_GW((1-x) * V_COD__m + x * V_G.711) Формула 3.5.

где k - коэффициент использования ресурса, k=1,25;- доля нагрузки, обслуживание которой происходит без компрессии пользовательской информации, x=10%;_COD__m - скорость передачи при обслуживании вызова кодека типа m; при использовании кодека G.726 в соответствии с [1] V_COD__m = 32 кбит/с;_G.711 - скорость передачи при обслуживании вызова без подавления пауз от кодека G.711 в соответствии с [1] V_G.711 =64 кбит/с;_GW - общая нагрузка, поступающая на шлюз.

V_{RAGW170_USER} = k_изб * Y_GW((1-x) * V_COD__m + x * V_G.711) =

=1,25*985,48 ((1- 0,1)*32,0 + 0,1*64) = 43361 [Кбит/с] @ 43 [Мбит/с]._{RAGW172_USER} = k_изб * Y_GW((1-x) * V_COD__m + x * V_G.711) =

=1,25*760,454((1-0,1)*32,0 + 0,1*64) = 33459 [Кбит/с] @ 34 [Мбит/с]._{RAGW173_USER} = k_изб * Y_GW((1-x) * V_COD__m + x * V_G.711) =

= 1,25*808,70((1-0,1)* 32,0 + 0,1*64) = 33582 [Кбит/с] @ 34 [Мбит/с]._{RAGW178_USER} = k_изб * Y_GW((1-x) * V_COD__m + x * V_G.711) =

= 1,25*857,57((1-0,1)* 32,0 + 0,1*64) = 37733 [Кбит/с] @ 38 [Мбит/с].

Расчет требуемого транспортного ресурса для передачи сигнального трафика от элементов сети NGN к пакетной сети производится исходя из интенсивности обмена сигнальными сообщениями в процессе обслуживания вызовов. Минимальный полезный транспортный ресурс, которым сетевой элемент проектируемой сети NGN должен подключаться к пакетной сети определяется формулой 3.6 [1] (с учетом того, что к проектируемой сети подключены абоненты PSTN, ISDN и SIP-абоненты):

Формула 3.6. ^SIGN =k_sig*(P_PSTN *N_PSTN*L_MEGACO*N_MEGACO+ P_ISDN*N_ISDN *L_IUA*N_IUA + P_SH

* N_SH * L_SH * N_SIP + L_MGCP * N_MGCP * (P_PSTN * N_PSTN + P_ISDN * N_ISDN)) /450

где k_sig - коэффициент использования транспортного ресурса при передаче сигнальной нагрузки, k_sig =5, что соответствует нагрузке в 0,2 Эрл;_MEGACO - средняя длина сообщения в байтах протокола MEGACO, используемого при передаче информации сигнализации по абонентским линиям;_MEGACO - среднее количество сообщений MEGACO при обслуживании вызова;_PSTN - удельная интенсивность вызовов от абонентов, использующих доступ по аналоговой телефонной линии в ЧНН, в соответствии с [1] P_PSTN =5 выз/чнн;_PSTN - число абонентов, использующих подключение по аналоговой абонентской линии;_IUA - средняя длина сообщения протокола IUA, протокола адаптации сигнализации пользователя ISDN;_IUA - среднее количество сообщений IUA при обслуживании вызова;_ISDN - удельная интенсивность вызовов от абонентов, использующих подключение по базовому доступу ISDN, в соответствии с [1] P_ISDN =10 выз/чнн;_ISDN - число абонентов, использующих подключение по базовому доступу ISDN;_SH - средняя длина сообщения протоколов SIP/H.323;_SH - среднее количество сообщений протоколов SIP/H.323 при обслуживании вызова;_SH - удельная интенсивность вызовов от абонентов, использующих терминалы SIP, H.323, в соответствии с [1] P_SH = P_PSTN =5 выз/чнн;_SIP - число SIP-абонентов;_MGCP - средняя длина сообщения протокола MGCP, используемого при управлении коммутацией на шлюзе;_MGCP - среднее количество сообщений протокола MGCP при обслуживании вызова;

/450 - результат приведения размерностей «байт в час» к «бит в секунду».

Средняя длина сообщений протоколов IUA, MGCP, SIP, H.323, MEGACO равна 50 байт [1], среднее количество сообщений в процессе обслуживания равно 10. Рассчитаем ресурс для передачи сигнального трафика от проектируемых объектов сети NGN, с учетом того, что вся сигнальная информации стекается к программному коммутатору, транспортный ресурс подключения к пакетной сети которого должен обеспечить требуемую для этого пропускную способность.

V^SIGN_PSTN170 = 5(P_PSTN * N_PSTN * L_MEGACO * N_MEGACO)/450 =

= 5(5*30000*50*10)/450 = 833333,3 [бит/с], ^SIGN_PSTN172 = 5(P_PSTN * N_PSTN * L_MEGACO * N_MEGACO)/450 =

= 5(5*20000*50*10)/450 = 555555,5 [бит/с], ^SIGN_PSTN173 = 5(P_PSTN * N_PSTN * L_MEGACO * N_MEGACO)/450 =

= 5(5*22000*50*10)/450 = 611111,1 [бит/с], ^SIGN_PSTN178 = 5(P_PSTN * N_PSTN * L_MEGACO * N_MEGACO)/450 =

= 5(5*24000*50*10)/450 = 666666,6 [бит/с].

Рассчитаем общий транспортный ресурс шлюза RAGW_i для передачи пользовательской и сигнальной информации.

После суммирования полученных двух значений получаем общий транспортный ресурс V_RAGWi:_RAGW170 = 43 + 0,8 @ 44 [Мбит/с]._RAGW172 = 34 + 0,6 @ 35 [Мбит/с]._RAGW173 = 34 + 0,6 @ 35 [Мбит/с]._RAGW178 = 38 + 0,7 @ 39 [Мбит/с].

Расчет нагрузки, создаваемой пользователями RAGWi на GW для выхода к абонентам существующих ССОП.

Нагрузка, создаваемая пользователями RAGWi на GW для выхода к абонентам существующих ССОП, равна (см. таблицу 3.4):

Y^USER_RAGW170 + Y^USER_RAGW172 + Y^USER_RAGW173 + Y^USER_RAGW178 =

= 985,48 + 760,454+ 808,7+857,57 = 3412,2 [Эрл]

Зная нагрузку GW, найдем количество требуемых трактов типа E1 (V=2,048 Мбит/с) для подключения существующей ССОП к транспортной сети по формуле:

N_E1 = Y_TGW /(30*y_E0) Формула 3.7

где y_E0 - удельная нагрузка одного канала типа E0 (V_E0 = 0,8 Эрл),_E1 = 3412,2 /(30*0,8) = 142,18 = 143 (тракта типа E1).

Для обслуживания нагрузки Y^USER_GW требуется транспортный ресурс V^USER_GW (при использовании только кодека типа G.726).

^USER_GW = Y_GW * V_G.726 = 3412,2 * 32,0 = 109190,4 [Кбит/с] @ 109 [Мбит/с].

Расчет скорости передачи информации в интерфейсе «Softswitch -Surpass» и производительности Softswitch.

Скорость в интерфейсе «Softswitch - Surpass» рассчитаем по формуле, в которой учтены значения интенсивностей вызовов, количества и средней длины сигнальных сообщений в процессе обслуживания вызова:

_SX = 5*11,11*N_PSTN =5*11,11* 97200 = 5399460 [бит/с] @ 5,4 [Мбит/с].

Общая интенсивность вызовов, поступающих на гибкий коммутатор от источников всех типов, равна:

Формула 3.8

,

где суммирование производится по всем проектируемым шлюзам.

Суммарное количество проектируемых абонентов, вызовы которых обслуживает гибкий коммутатор равно:

-         PSTN - 97200 абонентов

P_SX1 = 5*97200 = 486000 [выз/чнн]

Рассчитаем производительность Softswitch, который обслуживает GW.

Интенсивность поступающих вызовов определяется интенсивностью вызовов, приходящейся на один канал 64 Кбит/с линии Е1 выз/чнн, а также числом Е1 , используемых для подключения станции к транспортному шлюзу. С учетом того, что в одном потоке Е1 30 каналов, получим следующее выражение для интенсивности вызовов, обслуживаемых транспортным шлюзом:

_{L L}

P _SX2 = å P_GW = 30 * P_СН *å N_E1 = 30* 10,6* 143 = 45474 [выз/чнн].

^{l=1 l=1}

Требуемая минимальная производительность Softswitch для обслуживания всех шлюзов проектируемой сети:

P_SX = P_SX1 + P _SX2 = 486000 + 45474 = 531474[выз/чнн].

Находим минимальную суммарную производительность коммутаторов транспортной сети для обслуживания всех потоков RAGW и GW:

P_SW = [å (1 - M_m-GW) * V _GW + V_SX ]/L_IP [пак/с] Формула 3.9

^m=1

Принимая условие отсутствия собственного коммутатора в используемых шлюзах (M_{m_GW} = 0) и длины пакета L_IP= 2400 бит, находим необходимую производительность (Surpass) коммутатора транспортной сети для обслуживания всех шлюзов:

P_SW = (å V _GW + V_SX)/L_IP = (V_RAGW + V_GW + V_SX)/L_IP =

^m=1

= (44 + 35 + 35 + 39 +2826+5,4)10⁶/2400 = 1243500 [пак/с]

Сведем результаты расчета транспортного ресурса, требуемого для обслуживания объектов проектируемой сети, в таблицу 3.5.

Таблица 3.5

В таблицу 3.6 сведем результаты расчета нагрузки взаимодействующих объектов проектируемой сети.

Таблица 3.6

В таблицу 3.7 сведем результаты расчета производительности Softswitch.

Таблица 3.7

3.2 Расчёт объема оборудования и размещение оборудования

Расчет объема оборудования.

Основываясь на расчетах интенсивности поступающей нагрузки, а также описании производительности оборудования Siemens Surpass в данной главе производится подбор коммутационного оборудования.

Следует иметь в виду, что в АТСЭ типа Surpass число некоторых обслуживающих устройств определяется не расчетом, а задано конструкцией оборудования, то есть при разработке системы и не может быть изменено в процессе проектирования или превысить установленную величину.

В удаленном коммутационном блоке DLU IP применяются проверенные аппаратные подсистемы сетевого узла, цифровой абонентский блок (DLU) и линейная группа N (LTGN), используемые для поддержки абонентов и интерфейсов соединительных линий.

В вариантах применения шлюзов малой емкости в кассету F:DLUG(A), устанавливаемую в статив DLU (R:DLUG), может быть установлено максимум два модуля PSC-C (вместо двух линейных карт). Такая конфигурация цифрового абонентского блока (DLU) с IP-интерфейсом называется DLU-IP.C - это аппаратные средства функционального блока FPU-E, представляющего собой логическую многомодульную структуру. С функциональной точки зрения эта структура обеспечивает реализацию следующих функций:

Функции процессора абонентских услуг (FP) / линейной группы (LTG) (установление TDM-соединений, обработка вызовов)

Функции речевого модуля (VM)

(обработка речи, кодеки, установление IP-соединений)

В полке DLU для PSC-C предусмотрены строго определенные монтажные позиции, при этом один блок PSC-C занимает два слота для линейных карт.

Каждый PSC-C обеспечивает для DLU-IP два восходящих IP-канала связи (два других восходящих канала связи каждого PSC-C к DLU-IP не подключены). Избыточность обеспечивается за счет установки двух модулей PSC-C, имеющих независимые сетевые соединения.IP поддерживает стандартные линейные интерфейсы DLUG (POTS, ISDN-BRI, V5.1) и обеспечивает также дополнительные интерфейсы через незанятые интерфейсы PSC-C.

Каждый PSC-C подключается к одному контроллеру DLU через восемь E1-интерфейсов. Остальные восемь E1-интерфейсов PSC-C могут быть использованы для подключения интерфейсов PRI, V5.2 (без пакетных данных) или интерфейсов соединительных линий и для подключения второй полки DLUG.и PSC-C взаимодействуют только через V93-интерфейс, и контроллеру DLU не известно физическое местоположение PSC-C.

Основные характеристики:

Внешние опорные тактовые сигналы обеспечиваются контроллером DLU (через V93-интерфейс)

Для передачи полезной нагрузки (и, в соответствующих случаях, вложенного OAM-трафика и трафика управления) могут быть использованы два восходящих канала связи 100BaseT в каждом PSC-C

Два интерфейса 100BaseT в каждом PSC-C могут быть использованы в качестве выделенного интерфейса OAM/управления

Восходящие каналы связи PSC-C могут быть подключены к маршрутизатору напрямую или через промежуточный L2-коммутатор или сеть. В случае прямого соединения с маршрутизатором один Ethernet-интерфейс подключается к первичному шлюзу, а другой - к вторичному шлюзу.

К отдельному абонентскому блоку DLUG можно подключить до 2000 аналоговых абонентских линий.

Рассчитаем число DLUG необходимых для включения абонентов:

АШ «499» 170

 (DLUG)

АШ «499» 172

 (DLUG)

АШ «499» 173

 (DLUG)

АШ «499» 178

 (DLUG)

Один полностью укомплектованный блок DLUG содержит 62 модулей SLMA для подключения до 32 аналоговых абонентов каждый. Необходимое число таких модулей:

 (модулей)

Каждый DLUG подключается к двум LTG группам, которые в решении DLU-IP интегрированы в PSC-C (плата FPPDH) в количестве 4 LTGN. Как правило, в одном стативе DLU располагают 2 DLU-IP с двумя PSC-C подключенным к DLU-IP перекрестным соединением с целью обеспечения резервирования на уровне физического подключения DLU к LTG.

_LTG = 52x4=208 (LTG)

Число стативов DLUG:_{ст. DLUG} = 52 блоков / 2 = 26 стативов, т.к. DLU расположены на разных объектах, то необходимое количество стативов - 27, а именно:

АШ «499» 170 - 8 стативов,

АШ «499» 172 - 6 стативов,

АШ «499» 173 - 6 стативов,

АШ «499» 178 - 7 стативов.

Для подключения оборудования абонентского шлюза DLU-IP к сети МПТС в каждом автозале устанавливается шкаф МПТС (2600х900х800). В шкафу устанавливается следующее оборудование:

-       оптический кросс ШКОС-19”-2U-32-SM-FC

-       коммутационная панель 19” категории 5е

-       коммутаторы Ethernet Cisco Catalyst 4948

Для подключения оборудования к сети КСПД - шкаф КСПД. Установка в шкафу КСПД:

-       оптического кросса ШКОС-19”-1U-16-SM-FC

-       оптического одночастотного двухпортового мультиплексора ADD/DROP Cisco CWDM-GBIC

-       2-х маршрутизаторов Cisco 2821 DC

-       маршрутизатора Cisco 2620 DC

-       2-х коммутаторов Cisco Catalyst 3560-24TS-Е

-       коммутатора Cisco Catalyst 2950G-24E1-DC

-       коммутационных панелей 19” 24хRJ45

-       органайзеров

-       полки для установки оборудования

Оборудование узла доступа - шкаф УД. Установка в шкафу УД:

-       коммутационной панели 19” 16хRJ45

Так же в автозалах устанавливаются шкаф ЩТР-60/600 (2250х600х600) и шины заземления ШЗ (ШММ 5х60 0,5м) на стене под фальшполом.

Щит токораспределительный ЩТР 60/600 предназначен для распределения электроэнергии постоянного тока до 600 А с номинальным напряжением 60В в электропитающих установках станций ЭАТС. Имеется защита двух групп аккумуляторных батарей предохранителями на 630А.