|
Скачати 152 Kb.
|
ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ Кафедра Комутаційних систем Методичне керівництво та завдання до лабораторної роботи з дисципліни «ОСНОВИ ЦИФРОВОЇ КОМУТАЦІЇ» ДОСЛІДЖЕННЯ КОМУТАЦІЙНОГО ПОЛЯ АТСЕ МТ – 20/25 КИЇВ – 2009 Методичне керівництво для виконання лабораторної роботи з дисципліни «Основи цифрової комутації» Для студентів денної та заочної форми навчання Доц. каф. КС Сторчак Каміла Павлівна Методичне керівництво Розглянуто та затверджено на засіданні кафедри КС Протокол № 1 від 13 жовтня 2009 р. ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1 ДОСЛІДЖЕННЯ КОМУТАЦІЙНОГО ПОЛЯ ТИПУ "Ч - Ч" МЕТА: Вивчити принципи побудови з'єднувального шляху в ЦКП АТСЕ МТ – 20/25 структури "Ч - Ч" I ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ Дана система розроблена фірмою Alcatel. Вона може використовуватися в якості кінцевої, транзитні станції. Ємність станції від N = 768÷20000АЛ; Кількість з’єднувальних трактів N = 32÷2048 ІКМ-ліній. Дана система може працювати спільно з будь-якими типами станцій АТСК, АТСДШ, „Квант”, „Кварц”, „Істок” та з цифровими системами. Принцип керування в МТ-20/25 – децентралізований (окрім основного обчислювального комплексу використовуються допоміжні обчислювальні мікропроцесори). Структура комутаційного поля:
Обслуговуване питоме навантаження: Ун = 150 ÷ 2000 Ерл. Питоме навантаження на 1 абонентську лінію: Ун ал = 0,1 Ерл. Питоме навантаження на 1 з'єднувальну лінію: Ун сл = 0,8 Ерл. Постійне живлення 60В, вторинне - 5÷10В. Призначення блоків: URI – обладнання підключення з’єднувальних ліній. Забезпечує концентрацію 30 з’єднувальних ліній в один ІКМ - тракт. В нього включаються 2,3 і 4 – провідні фізичні з'єднувальні лінії. Рисунок 1 - Структурна схема системи МТ-20/25 URA – обладнання підключення абонентських ліній. Ємність одного концентратора складає 768 абонентських ліній. Він може бути місцевим та віддаленим. Пристрій обробки складається з 3-х типів сигналерів: SVV – система сигналізації, що працює по виділеному 16 каналу в ІКМ-30/32, обробляє лінійні і регістрові імпульсні сигнали. Сигнали сигналізації через шини поступають на комплекс керування; SMF – багатоканальний сигналер, що обробляє частотні сигнали, працює за частотним кодом "2 з 6"; SME – пристрій тестування АЛ і ЗЛ, включаючи телефонні апарати. По АЛ визначає опір, ємність, загасання і інші параметри. TRC – інтерфейс прийому і передачі. Забезпечує узгодження ПАД з комутаційним полем. Інформація в ІКМ лініях передається кодом HDV-3, а електронні елементи станції працюють з двійковими сигналами, тому вхідні і вихідні лінії включаються в TRС, де здійснюється перетворення коду HDV-3 у бінарний і назад. SB –перемикач напрямків (гілок). Їх 2, тому ЦКП також 2. IRC – інтерфейс прийому. Здійснює синхронізацію, мультиплексування 32 ІКМ ліній, послідовно - паралельне перетворення сигналу. IRE – інтерфейс передачі. Забезпечує демультиплексування і паралельно - послідовне перетворення. GTR – блок часової комутації прийому. Призначений для перенесення інформації з одного часового каналу в іншій. GTE – блок часової комутації передачі. SG – блок просторової комутації. PPC – пристрій пасивного контролю організованого сполучного тракту. Автоматично контролює з'єднання. PPM – пристрій маркування комутаційного поля станції, призначений для організації з’єднувального тракту в комутаційному полі. Керує входами і виходами часових і просторових комутаторів та забезпечує комутацію каналів та ліній. В якості пристрою керування використовується мікропроцесор. З’єднувальний тракт організовується одночасно в 2-х напрямках (гілках), тому РРМ дубльований. PPA – пристрій аварійного контролю. Призначений для контролю внутрішніх і зовнішніх аварійних сигналів станції і передачі їх на пульт обслуговування. РРА сканує аварійні точкиобладнання, виявляє зміну їх станів і інформує про це VDC( керуючий комплекс). VS – генератори тональних і тактових частот. CA – CB – обчислювальні комплекси. УBK – пристрій взаємного контролю. Призначений для контролю роботи 2-х комплексів. Якщо по якимось причинам зупинилася машина, то УВК намагається її запустити заново. Таких спроб 2-3. Якщо це не виходить, то навантаження перекидається на робочу машину і інформується оператор. HMЛ – накопичувач на магнітних стрічках. HMD – накопичувач на магнітних дисках. DIS – дисплей. Цифрове комутаційне поле призначене для комутації розмовних, зумерних сигналів і сигналів управління. Комутаційне поле (КП) є односпрямованим. Може бути зі структурою Ч-Ч або Ч-П-Ч залежно від числа включених цифрових трактів. При структурі Ч-Ч максимальна ємність КП складає 512 ІКМ ліній, 480 з яких призначені для передачі розмовних сигналів, останні — для сигналізації і підключення зумерних сигналів. При структурі Ч-П-Ч максимальна ємність КП складає 2048 ІКМ ліній, 1920 з яких несуть розмовний трафік. Цифрове комутаційне поле станції МТ-20/25 (рисунок 2) складається з:
Рисунок 2 - Структурна схема комутаційного поля МТ-20/25 До складу узгоджувального пристрою входить перетворювач коду TRC і блок вибору напрямку ( ланки ) SB. Інформація в ІКМ лініях передається кодом HDV-3, а електронні елементи станції працюють з бінарними сигналами, тому вхідні і вихідні лінії ІКМ включаються на TRС, де здійснюється перетворення коду HDV-3 у бінарний і назад. Для забезпечення надійності КП дублюється. Є дві однакові ланки, кожна з яких обробляє половину повідомлень. При нормальній роботі обох ланок ймовірність блокування практично дорівнює нулю. В разі виходу однієї ланки з ладу, інша здатна обробити все навантаження, що поступає, з коефіцієнтом внутрішнього блокування не більш 10-3. Часовий комутатор призначений для перенесення інформації з одного часового каналу в іншій. Часовий комутатор обробляє 1024 часових каналів за один цикл Т = 125 мкс з частотою дискретизації f = 8,192 Мгц і періодом дискретизації t = 122 нс. Інтерфейс комутації передачі забезпечує демультиплексування і паралельно-послідовне перетворення. Розглянемо блок часової комутації, побудований на запам’ятовуючих пристроях (ЗП) (рисунок 3): Рисунок 3 - Блок часової комутації на ЗП Параметри ЧК для МТ – 20/25: N ізп = 1 N азп = N ізп = 1 N кп ізп = NхК=32х32=1024 N кп азп = N кп ізп = 1024 n ізп = 8 n азу = log 2 N кп ізп = =log 2 1024=10 В АЗП в 10-ти розрядах записується:
Часовий комутатор прийому містить два масиви пам'яті: інформаційний ІЗП і адресний АЗП. Інформація, що поступає з ICR, записується послідовно під контролем генератора станції в інформаційну пам'ять, яка складається з 1024 комірок по 8 біт. Адреса зчитування інформації з ІЗП визначається адресною пам'яттю АЗП. Адресна пам'ять складається з 1024 комірок по 10 біт (5 біт для адресації ІКМ ліній, 5 біт для адресації 32 часових каналів). У ІЗП записується адресна інформація під управлінням периферійного пристрою PPM. Зчитування інформації з ІЗП здійснюється циклічно під контролем генератора. Номер комірки зчитування з ІЗП відповідає адресі, записаній у комірці АЗП, а часовий інтервал зчитування відповідає номеру комірки ІЗП. На виході GTR допомогою паралельно-послідовного перетворювача P→S здійснюється перетворення паралельного коду з f = 8,192 Мгц в послідовний з f = 4,096 Мгц, оскільки просторовий комутатор може передавати 8 біт кожного часового інтервалу лише послідовно. При цьому 32 цифрові лінії комутуються з 16 внутрішніми цифровими лініями по 64 канали в кожній. Залежно від числа включених цифрових ліній комутаційне поле станції має різну побудову. Оскільки кожен часовий комутатор обслуговує 32 ІКМ лінії, для включення 512 вхідних і вихідних ліній буде потрібно 16 комутаторів прийому GTR і передачі GTЕ (рисунок 4). Рисунок 4 - Схема групоутворення КП Ч-Ч Кожен комутатор прийому з'єднується з кожним комутатором однією лінією. Як видно з рисунку 4, кожна з 512 вхідних ліній може бути з'єднана з кожною з 512 вихідних ліній через часові комутатори GTR і GTE. Ступінь просторової комутації SG призначена для комутації різних часових комутаторів прийому і передачі. SG застосовується на станції при числі цифрових лінії більш 512. Ланка просторової комутації реалізується на матрицях 8 х 16 і 16 х8. Матриці просторової комутації можуть бути побудовані на мультиплексорах. Управління точками комутації здійснюється адресною пам'яттю, що має 64 комірки пам'яті, по числу часових інтервалів внутрішньої з'єднувальної лінії. У комірку АЗП записується адреса точки комутації відповідного мультиплексора під управлінням РРМ. Блок просторової комутації будується у вигляді матриці. Рисунок 5 - Блок просторової комутації системи МТ-20/25. При числі ІКМ ліній більше 512 комутаційне поле станції будується за схемою Ч-П-Ч (рисунок 6). Рівень часової комутації складається з 64 комутаторів прийому і передачі, в яких включаються 2048 ІКМ ліній. Ступінь комутації кожного напрямку (ланки) складається з 8 підгілок, кожна з яких досягає ємності 128 х128. «Підланка» містить 16 просторових комутаторів прийому 8 х 16 і 16 комутаторів передачі 16х8. Кожен комутатор прийому з'єднаний однією лінією з кожним з комутаторів передачі. Рисунок 6 - Схема групоутворення КП Ч-П-Ч Часовий комутатор прийому і передачі двома внутрішніми з'єднувальними лініями з'єднується з кожною з 8 «підланок». Як видно з рисунок 6, будь-яка з 2048 вхідних ліній через ступені часової і просторової комутації може бути підключена до будь-якої з 2018 вихідних ліній. II РОЗРАХУНОК З’ЄДНУВАЛЬНОГО ТРАКТУ В МЕЖАХ КОМУТАЦІЙНОГО ПОЛЯ СИСТЕМИ МТ-20/25 Пристроєм зв'язку в системі МТ-20/25 є цифрове комутаційне поле, яке складається з інтерфейсів прийому (передачі), які виконують функцію мультиплексування (демультиплексування) та часових і просторових комутаторів, які виконують комутацію каналів і трактів. Для збільшення надійності ЦКП дублюється. В залежності від ємності ЦКП може бути: «Ч-Ч» або «Ч-П-Ч». Якщо до системи підключено до 512 ІКМ-ліній, то структура ЦКП - «Ч-Ч». У випадку підключення 512…2048 ІКМ-ліній, структура «Ч-П-Ч». Кожен часовий комутатор (Ч) складається з інформаційно-запам'ятовуючого (ІЗП) адресно-запам'ятовуючого (АЗП) пристроїв. ІЗП та АЗП складаються з комірок пам'яті і в реальному житті являються мікросхемами пам'яті. В ІЗП виконується затримка канального інтервалу на деякий час, а АЗП формує керуючий сигнал про те, в який момент часу необхідно зрахувати дану інформацію з ІЗП і передати її по лінії зв'язку. У випадку підключення 512…2048 ІКМ-ліній, в ЦКП додається просторова ланка, побудована на мультиплексорах. Мультиплексор – комутаційний пристрій, що має декілька інформаційних входів і один інформаційний вихід. Керування комутацією в ЦКП відбувається за допомогою АЗП, в якому вказується з якою з вхідних ліній необхідно з'єднатися. Уся інформація в керуючих пристроях формується в двійковому коді. В аналогових станціях ЦКП побудовані на контактних приладах (крокові шукачі, багатократні координатні з'єднувачі та ін..), тому процес комутації можливо прослідкувати. ЦКП електронних станцій побудовані по принципу просторово-часового розподілу каналів (на інтегральних мікросхемах), тому процес комутації є «невидимим». Для візуалізації комутації в ЦКП системи МТ-20/25 наведені розрахунки необхідних пристроїв, що надасть можливість визначити задіяні пристрої зв'язку, тобто прослідкувати процес комутації. Якщо в комутаторі прийому реалізований режим управління по виходу, а в комутаторі передачі - режим управління по входу, то порядок розрахунку такий: 1. Вихідні дані для розрахунку на стор.14. - номер вхідного тракту; - номер вихідного тракту; - номер часового каналу у вхідному тракті; - номер часового каналу у вихідному тракті; - номер каналу в промлінії.
(1) (2) де int (...) означає, що береться ціла частка; (3) де NB - кількість трактів в межах одного комутатора. 3. Визначення номеру комірки ІЗП комутатора прийому: ; (4) де Твк - номер групового тракту в одному модулі комутатора прийому. Величина Твк визначається таким чином: ; (5) 4. Визначення номеру комірки адресного запам'ятовуючого пристрою комутатора прийому та вміст цієї комірки: ; (6) де - номер часового каналу в промлінії; - кількість промліній одного модуля комутатора прийому (передачі). ; (7) Вмістом комірки АЗП є номер комірки ІЗП визначений в п.2, точніше: (8) 5. Визначення номеру комірки ІЗП комутатора передачі: ; (9) де ТВихК - номер вихідного групового тракту в межах комутатора передачі, який використовується і визначається по формулі: ; (10) 6. Визначення номеру комірки АЗП ААПер комутатора передачі та вміст цієї комірки. Так як зчитування інформації з ІЗП комутатора прийому та запис цієї інформації з ІЗП комутатора передачі здійснюється в один і той же момент часу, то: (11) а вмістом комірки є номер комірки ІЗП комутатора передачі, точніше: (12) 7. Визначення розрахункових даних для зворотнього з'єднання. Для зворотнього з'єднання розрахунки виконуються аналогічно, відрізняючись від розрахунків для прямого з'єднання тим, що вхідним береться вихідний тракт та часовий канал вихідного тракту, а вихідним - вхідний тракт та часовий канал цього тракту. 8. У випадку, якщо комутаційне поле має структуру Ч-П-Ч: - номер MS для прямого шляху вибирається по номеру проміжної лінії в комутаторі передачі, номер MS для зворотнього шляху також вибирається по номеру проміжної лінії в комутаторі передачі; - номер інформаційного входу на MS визначається по номеру проміжної лінії в комутаторі прийому; - адресна інформація входу записується в двійковому коді чотирма розрядами (наприклад: D=3 → 0011); - часовий інтервал відкриття дорівнює номеру часового каналу в проміжній лінії (вихідні дані). Таблиця 1 — Варіанти завдання на лабораторну роботу:
Продовження таблиці 1
ІІІ ЗМІСТ ЗВІТУ Звіт по лабораторній роботі складається з:
IV КЛЮЧОВІ ЗАПИТАННЯ
Література
|
Методичні рекомендації по практичним і лабораторним заняттям з дисципліни Перетворити аналоговий сигнал, який надходить на вхід АК (абонентського комплекту) ЦСК (цифрової системи комутації), в ІКМ – сигнал... |
1. Вступ. Загальні поняття РЕЗ, аналогових пристроїв, основи цифрової техніки. Вміти виконувати проектування та моделювання електронних приладів на основі базових... |
Домашнє завдання з дисципліни ”Основи електротехніки і електроніки”... Домашнє завдання потрібно виконувати на стандартних аркушах формату На титульному аркуші повинні бути вказані назва роботи, прізвище,... |
ПЛАН: Види комутації. Технічна реалізація блоку просторової комутації... Що таке комутація? Комутація – це процес з'єднання, роз'єднання, переключення при подачі керуючого сигналу |
ПРОГРАМА, МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ І КОНТРОЛЬНІ ЗАВДАННЯ З ДИСЦИПЛІНИ “ОСНОВИ... Програма, методичні вказівки, і контрольні завдання з дисципліни “Основи екології” для студентів всіх спеціальностей заочної форми... |
ЧИСЕЛЬНІ МЕТОДИ РОЗВ’ЯЗУВАННЯ СИСТЕМ НЕЛІНІЙНИХ РІВНЯНЬ Ужгород –... Мета роботи: Вивчення методів розв’язання систем нелінійних рівнянь і набуття навичок їх реалізації за допомогою математичного пакету... |
Тема: Синтез блоків часової комутації (БЧК) Блок просторової комутації комутує однойменні канали різних ліній. Блок часової комутації реалізується на запам’ятовуючих пристроях... |
Програма навчальної дисципліни Завдання для самостійної роботи Індивідуальні... У процесі вивчення історії держави і права зарубіжних країн використовуються наступні методи та технології |
Заняття: «Проведення відеозапису. Перегляд відеофайлів. Методика... ... |
Завдання до виконання модульної контрольної роботи №1 з дисципліни... Створіть програми для розв’язання завдань по варіантах. Критерії оцінювання розв’язання кожного завдання |