Главная страница · Новости · Контакты · Оборудование · Решения · Поиск · Сервисный центр · База знаний · Форум

SI2000 Цифровая коммутационная система. Описание MG

Идентификационный номер документа: KSS412600-EDR-020 Название документа: "Описание системы"

Медиа-шлюз SI2000

Медиа-шлюз (MG) SI2000 - является основным элементом сетей следующего поколения (NGN), представлят собой самостоятельный узел или телекоммуникационную систему, что обеспечивает его простое подключение в существующие сети PSTN, ISDN и IP.

Сети следующего поколения

Сети следующего поколения (NGN) базируется на новой концепцией сетей, которые комбинируют речевые функции, качество обслуживания (QoS), а также качество управляемой коммутируемой сети с преимуществами и эффективностью пакетно-ориентированной сети. Сети NGN означают эволюцию существующих телекоммуникационных сетей, что отражается в слиянии сетей и технологий. Благодаря этому предоставляется широкий выбор услуг от классических телефонных до различных услуг обработки данных или их комбинаций.

Отличительные особенности сетей NGN:

пакетный способ передачи,
надежные мультимедийные услуги с кратким временем разработки и внедрения,
высокая модульность,
обеспечение качества обслуживания (QoS),
интеллектуальные ядра сети и терминального оборудования,
определенная архитектура услуг,
интеграция контроля, управления и технического обслуживания,
открытая архитектура сети.

Примеры использования

Сети NGN предназначены, прежде всего, для обеспечения мультисервисной среды, предоставляемые ими основные услуги позволяют выполнение многочисленных услуг с добавленной стоимостью таких, как например:

надежный доступ до Интернета,
удаленный доступ до ресурсов сетей,
использование различных мультимедийных терминалов и приложений,
дополнительные усовершенствованные речевые услуги,
удаленный контроль, управление и техническое обслуживание.
связность сетей.

Рисунок 1-1: пример сети NGN

На рисунке 1-1 отображен пример построения сети NGN, основанной на использовании узла MG. Как видно из рисунка, узел может обеспечивать удаленный доступ к предприятиям и ресурсам сетей (например, к серверам), а также телефонные соединения с аналоговых телефонных аппаратов или с телефонных аппаратов с функциями ISDN на терминалы VoIP. Кроме этого, узел может обеспечить некоторые системные услуги, например, безопасный доступ через VPN и фильтрация трафика.

Медиа-шлюз

Основа узла MG - модуль ММА, который базируется на стандартных платах CompactPCI (cPCI). Модульная структура позволяет осуществлять его простое интегрирование в существующие телекомуникационные системы с возможностью последующего усовершенствования системы на основе новых решений. Обеспечивает надежную инфраструктуру, которая с помощью поддержки многочисленных протоколов позволяет быстрое внедрение новых универсальных услуг.

В соответствии с концепцией сетей NGN основной функцией узла MG является обеспечение использования пакетной (IP) сети как транспортного носителя вместо телефонной сети общего пользования. Выступает в роли медиа-шлюза между этими сетями и производит преобразование речи вызовов телефонных абонентов в IP-пакеты.

Для контроля и управления узлом MG используется стандартный узел управления SI2000 (MN) или терминал управления (МТ). Возможно непосредственное подключение узла MN к узлу MG, или же посредством телефонной сети или сети IP. Если для управления существующих узлов SI2000 уже используется узел управления MN, то узел MG управляется этим же, общим узлом MN.

Общее о свойствах

Равные отличительные особенности узла MG:

универсальность, обеспечиваемая использованием DSP широкого назначения, предоставляющая поддержку разнообразным услугам (например: данные, речь, факс) на любом порту;
модульность, обеспечивающая возможность последующей модернизации системы, обеспечивающая внедрение будущих новых услуг и технологий (например, IPv6);
экономичное потребление энергии и пространства, а также функционирование в широком температурном диапазоне;безопасное и надежное функционирование, базирующееся на самых современных технологиях;
эффективная подсистема контроля, управления и технического обслуживания, связаная с высшими уровнями управления и контроля сети оператором системы.

Услуги

Узлы MG и MN предоставляют различные телекоммуникационные услуги, которые можно классифицировать следующим образом:

основные услуги,
системные услуги,
услуги контроля, управления и технического обслуживания.

Основные услуги

Основные услуги - это те ключевые услуги, для выполнения которых предназначен узел MG. Узел MG предоставляет услуги медиа-шлюза, обеспечивающие использование пакетной (IP) сети для предоставления таких услуг телефонии, как голос поверх IP и факс пверх IP.

Основные услуги подробно описаны в книге "Описание услуг", в главе "Основные услуги".

Системные услуги

Системные услуги обеспечивают поддержку работы узла и выполнение основных услуг. К системным услугам узла MG относятся: восстановление и синхронизация системы, поддержка протокола RADIUS, фильтрация (FW) и определение различий пакетов IP, маршрутизация, и т.д..

Услуги поддержки подробно описаны в книге "Описание услуг", в главе "Системные услуги".

Услуги управления и технического управления

Услуги управления и технического обслуживания обеспечивают контроль, управление и техническое обслуживание узла MG. Услуги выполняются через узел управления MN или терминал управления МТ и позволяют производить полное администрирование системы (MG и MN/MT), конфигурирование узла, диагностику, измерения, статистику и подобное.

Услуги управления и технического обслуживания подробно описаны в книге "Описание услуг", в главе "Услуги управления и технического обслуживания".

Архитектура системы

Медиа-шлюз предоставляет возможность выполнения основных и системных услуг, а также услуг управления и технического обслуживания. Услуги разделены и организованы по уровням для системы в целом, представленной узлом MG и узлом управления MN.

На узле MG выполняются основные и ситемные услуги, а также часть услуг управления и технического обслуживания. На узле управления, связанном с широкополосным узлом через сеть управления или через локально подключенный МТ, выполняются услуги управления и технического обслуживания.

Основные уровни в структуре узлов MG и MN следующие:

аппаратные средства,
системное программное обеспечение,
прикладное программное обеспечение.

Прикладное программное обеспечение выполняет основные услуги высших уровней на абонентском и сетевом доступе, а также услуги управления и технического обслуживания. Системное программное обеспечение представляет собой соединяющий элемент между прикладным программным обеспечением и аппаратными средствами и включает в себя операционную систему, контроллеры телекоммуникационной и процессорной периферии, систему управления базами данных, программное обеспечение для подключения узлов и т.д. В аппаратные средства входят телекоммуникационные и процессорные средства. Если для обеспечения электропитания телекоммуникационных узлов использованы системы электропитания MPS, управление и техническое обслуживание этих узлов можно производить из узла MN.

На узле управления находится центральная база данных. Задача прикладных программ -осуществлять изменение даннных в центральной базе. А системное программное обеспечение в узлах MN и MG производит текущее согласование данных через сеть управления (подробнее это описано в главе "База данных и механизмы согласования данных").

Узел MG

Аппаратные средства

Узел MG базируется на модуле ММА. Подробное описание находится в главе "Описание аппаратных средств".

Общие свойства аппаратных средств узла MG:

технология на основе микросхем высокой интеграции и микросхем FPGA,
механическая конструкция, отвечающая стандартам,
малое количество различных типов плат.

Модуль ММА расположен в корпусе типа 1U и состоит из:

платы СМА (контроллер медиа-шлюза),
платы RPD (плата входа-выхода с интерфейсом для физического подключения).

На модуле ММА есть следующие интерфейсы и порты:

интерфейс Е1 (емкостью до восьми трактов Е1) для подключения к сети PSTN/ISDN,
два интерфейса Ethernet (10 BaseT или 100 BaseT) для подключения к сети IP,
интерфейс RS232 для подключения системной консоли или терминала управления,
вход для подключения внешнего источника синхронизации (track oscillator).

Подключение узла MG к окружению подробно приведено в главе "Место узла в телекоммуникационной сети***". Интерфейсы подробно описаны в главе "Интерфейсы, протоколы и сигнализации***".

Системное программное обеспечение

В системное программное обеспечение входят различные функциональные узлы.

Операционная система VxWorks, работающая в режиме реального времени.
Сетевые протоколы, обеспечивающие введение услуг (TCP/IP, RADIUS, ...).
Агент SNMP для передачи сообщений из MG в MN.
Инсталяционное системное программное обеспечение для загрузки и инсталляции программного пакета на диск процессорной платы, загрузки в рабочее запоминающее устройство и переключения на выполнение программного обеспечения в рабочем запоминающем устройстве управляющего процессора.
Сервер FTP для установки программного обеспечения и расширенный сервер FTPi для передачи файлов на узел MN.
Система управления базой данных в режиме реального времени RTDBMS, включающая в себя сервер SQL, а также механизмы администрирования (считывание, внесение изменений, архивирование, согласование) базы данных.
Основные драйверы операционной системы и драйверы аппаратных средств.
Подсистема диагностики включает в себя инфраструктуру диагностики и программы тестирования, проверяющие процессорную и телекоммуникационную периферию, выполняющиеся способом, определенным на основе содержимого базы данных. Диагностические сообщения передаются в инфраструктуру диагностики, которая генерирует необходимый аварийный сигнал, отправляет запрос на выполнение соответствующих действий подсистеме запуска и восстановления узла, сохраняет сообщение об ошибке на диске узла и с помощью агента SNMP оповещает менеджера SNMP в MN или МТ. После удаления ошибки инфраструктура диагностики снимет аварийный сигнал, сохранит сообщение на диске и еще раз оповестит менеджера SNMP.
Подсистема запуска и восстановления узла для восстановления нормальной работы узла, обеспечения минимальных потерь и максимальной готовности узла включает в себя:
запуск узла по окончанию инсталляции узла или после включения питания; восстановление при повторном запуске, при обнаружении ошибки в узле или по запросу обслуживающего персонала.

Системные услуги, выполняемые системным программным обеспечением, описаны в книге "Описание услуг", в главе "Системные услуги".

Прикладное программное обеспечение

Прикладные программы выполняются в режиме реального времени и поддерживают выполнение основных услуг и услуг поддержки, а также услуг управления и технического обслуживания. Поддерживают восстановление, контроль и управление соединениями, контроль и управление точками подключения, статистическую обработку, диагностику, а также инициализацию отдельных частей системы.

Прикладное программное обеспечение позволяет выполнять следующие функции:

коммутацию каналов TDM;
обработку речи и телефакса, телефонную маршрутизацию, а также принятие модемной нагрузки;
преобразование модемного и разговорного трафика в поток данных,
обработку пакетов данных, а также их маршрутизацию и фильтрацию с помощью маршрутизатора, являющегося составной частью узла;
обработку телекоммуникационных протоколов;
синхронизацию и распределение тактовых сигналов;
управление физическими точками подключения и интрефейсами.

Услуги, выполняемые прикладным программным обеспечением, более подробно описаны в книге "Описание услуг", в главах "Основные услуги" и "Системные услуги". Их администрирование описано в той же книге в главе "Услуги управления и технического обслуживания".

Узел управления

Аппаратные средства

Для управления системой телекоммуникационных узлов, требующей высокой надежности и готовности, предусмотрена конфигурация большого количества компьютеров. На одним из них установлен сервер MN, на остальных располгаются клиенты MN. Их роль определена инсталлированным на них программным обеспечением.

Для небольших систем предусмотрено использование только одного компьютера, с инсталлированным на нем программным обеспечением и для сервера, и для клиента MN. В этом случае создание сервера имен доменов не имеет смысла. Если узлов здесь нет, в таком случае, для локальной установки и управления предусматривается терминал управления МТ, на котором размещается уменьшенное в объеме программное обеспечение как для сервера, так и для клиента MN.

Минимальная конфигурация сервера или клиентов MN и МТ описана в главе "Технические данные".

Системное программное обеспечение MN и МТ

Состав системного программного обеспечения имеет различный функциональный состав:

Операционная система Windows NT 4.0 Server для сервера MN или Windows NT 4.0 Workstation для клиента MN.
Зеркалирование диска или использование избыточного массива независимых дисков (RAID), обеспечивающие резервирование данных, сохраняемых на жестком диске сервера MN.
Стек протоколов TCP/IP, включающий IP-маршрутизацию через сеть управления на сервере и на клиентах MN.
Программное обеспечение Informix DBMS для управления реляционной базой данных на сервере MN.
Программное обеспечение NewEra Deployment System для админстрирования клиентов MN с помощью классических окон (Windows).
Программное обеспечение Java JRE 1.3i и Java Web Start для администрирования клиентов MN с помощью Интернет-окон.
Программный инструмент для чтения пользовательской документации - "Acrobat Reader" на сервере и клиенте MN.
Дополнительные услуги NT (Services) на сервере MN:

сбор аварийных сигналов, обрабатываемых менеджером SNMP;
передача и обработка файлов, содержащих статистические данные и т.д.;
онлайновое согласование центральной базы данных и баз данных узлов;
выполнение резервных копий данных, проверка свободного места на жестком диске,
настройка времени для повторного запуска ситемы, и т.д.

Для упрощения администрирования IP-адресов введена система имен доменов (DNS). С помощью этой системы сервер имен доменов (DNS) автоматически преобразует имена доменов компьютеров в их IP-адреса. Пользователи включаются в общий домен, поэтому администрирование их системных установок производится из сервера MN, на котором работает первичный контроллер домена (PDC), выполняющий на системном уровне выдачу, изменение или отмену разрешений пользователям домена - это рапространяется на всех клиентов MN. Таким образом, пользователи для работы в домене могут регистрироваться у любого клиента MN..

Прикладное программное обеспечение

Прикладное программное обеспечение узла управления поддерживает выполнение услуг управления и технического обслуживания и содержит различные приложения:

Конфигурирование MN (MN Configuration) - обеспечивает установку сервера базы данных MN, администрирование резервных копий, настройку времени автоматического отключения, администрирование контролируемых объектов, администрирование системы оповещения аварийной сигнализации при помощи электронной почты, конфигурирование временной синхронизации системы и т.д.
Управление конфигурацией узла CMG (Configuration Management) обеспечивает администрирование аппаратных средств (точек подключения и плат) и источников синхронизации, администрирование Ethernet, администрирование IP, администрирование сигнализации и маршрутизации, а также администрирование сетевых протоколов.
Управление диагностикой - FMG (Fault Management) обеспечивает администрирование приоритетов аварийных сигналов, диагностических тестов, а также администрирование и отображение результатов измерений.
Управление измерениями нагрузки - PMG (Performance Management) позволяет производить администрирование статистических измерений, отображение и интерпретацию результатов.
Управление регистрацией данных о вызове - AMG (Accounting Management) производит администрирование поддержки для RADIUS.
Управление системой - SYS (System Management) содержит функции по управлению самих узлов MN и MG (основные данные, версии программного обеспечения, фаловая система, база данных, сеть управления, и т.д.).
Отображение аварийных сигналов (Alarm Monitoring) позволяет производить просмотр текущих аварийных сигналов телекоммуникационных узлов, узла управления или терминала управления, а также их истории.

Услуги управления и технического обслуживания более подробно описаны в книге "Описание услуг", в главе "Услуги управления и технического обслуживания". Приложения, предоставляющие возможность выполнения этих услуг, находятся на клиенте MN и связаны с соответствующим программным обеспечением сервера MN. Приложения подробно описаны в книге "Инструкции по управлению (MN/MT)", в главе "Введение в управление".

База данных и механизмы согласования данных

База данных системы физически подразделена на:

центральную базу данных (Central Database - CDB) и находится на сервере MN,
базы данных узлов (Node Database - NDB), которые находятся на узлах,
локальную базу данных (Local Database - LDB), которая находится на МТ.

Рисунок 2-1: Структура базы данных системы

В центральной базе данных находятся общие данные системы и копия всех баз данных связанных телекоммуникационных узлов. Далее описаны различные механизмы согласования данных. Использование тех или иных механизмов зависит, прежде всего, от состояния узла и сети управления, через которую эти механизмы производят согласование данных.

Отдельным случаем является локальное или оперативное управление телекоммуникационным узлом из МТ, в тот момент, когда нет связи с центральной базой данных через сеть управления, с помощью приложений МТ производится только изменение данных в локальной базе данных и базе данных локально подключенного узла.

Онлайновое согласование данных

Прикладные программы управления производят изменение данных конкретного узла в центральной базе данных (CDB). Абоненты на телекоммуникационных терминалах изменяют настройки, которые хранятся в NDB. Системное программное обеспечение узла MN и узлов MG через сеть управления производит онлайновое изменение данных, чем самым обеспечивает согласованность CDB и NDB. Приложение SYS включает/выключает механизм онлайнового согласования данных.

Согласование данных по запросу

Уже в процессе управления узлом MG из MN или в процессе изменения данных в базе данных узла может наступить несоответствие между базами данных. Системное программное обеспечение обнаруживает отказ сети управления и посылает предупреждение (подробное описание оповещений дано в книге "Ссылочное руководство"). В данном случае используется возможность проведения согласования данных по запросу, что более подробно описано в книге "Инструкции по управлению (MN/MT)", в главе "Системное администрирование".

Инсталляция данных

Если невозможно решить проблему несоответствия данных между CDB и NDB ранее упомянутым способом, то необходимо провести повторную инсталляцию данных узла из CDB на NDB. Эта процедура используется также для первой инсталляции данных узла, которые заранее подготавливаются на MN и перед включением в управление их необходимо инсталлировать на узел из MN или МТ.

Импорт данных

В случае локального управления из МТ данные необходимо из LDB экспортировать в локальный архив, находящийся на МТ. Для этого нужно установить соединение с сервером MN и импортировать их из архива в CDB. Таким образом будет обеспечена согласованность данных CDB и LDB. Подробнее смотрите книгу "Инструкции по управлению (MN/MT)", главу "Системное администрирование".

Сеть управления

Узел управления MN или терминал управления МТ связаны с узлом MG через сеть управления. Информация для управления передается с помощью высокоуровневых приложений над TCP или UDP транспортым уровнем, который основывается на телекоммуникационном протоколе IP, a архитектура управления основана на модели клиент-сервер.

При использовании MN или МТ в сети управления может быть только один узел MN, служащий в качестве сервера. Этот узел одновременно может быть использован в качестве клиента. Вместе с ним может быть также несколько узлов MN, являющихся клиентами и представляющие собой дополнительные рабочие места для работы с сервером MN. В сети управления также может быть несколько терминалов управления МТ, всегда подключенных непосредственно на узел доступа и служащих для использования в исключительных ситуациях (повторное восстановление нормального состояния и работы какого-либо узла) и для технического обслуживания (управление диагностикой). МТ - это одновременно сервер и клиент с уменьшенной функциональностью как на серверной так и на клиентской части узла MN. После повтороного восстановления нормального состояния МТ может взять на себя роль клиента.

Сеть управления между MN или МТ и узлом MG может физически восстанавливатся через:

Ethernet или локальную сеть (LAN),
интерфейс RS232 в случае оперативного управления на объекте из МТ.

В связи с определенными потребностями возможно также подключение через сети WAN между двумя сетями управления, при том, что каждая сеть управления имеет свой сервер MN.

Соединение через Ethernet

Соединение через Ethernet может использоваться в двух случаях:

когда узел MN находится в одном месте с узлом MG (в случае управления из MN);
когда на месте узла MG возможно подключение к локальной сети (в случае управления из MN и использовании параллельной сети управления LAN).

Узел MN и сети управления подключаются на LAN непосредственно с помощью собственной сетевой карточки Ethernet.

Дополнительный способ соединения через Ethernet возможен в том случае, когда узел MG находится на одном и том же месте, что и какой-либо существующий узел SI2000 (SN, SAN, MG, AN), который всвязи с необходимостью управления уже подкючен к сети управления (например, через внутренний канал 64 Кбит/с или через тракты ATM). В этом случае узел MG можно подключить к этому узлу через Ethernet и управлять им из того же MN.

Подключение терминала управления МТ

Терминал управления МТ всегда подключается к узлу MG непосредственно. Подключение осуществляется через Ethernet или с помощью интерфейса RS232. Если МТ подключен к узлу MG с помощью интрефейса RS232, то он может быть использован только для эмулляции консоли узла, предназначенной для работы уполномоченного сервисного персонала. Когда МТ подключен к узлу MG с помощью интрефейса Ethernet, возможно выполнение всех функциональностей узла.

Место узла в телекоммуникационной сети

Узел MG предназначен для подключения к коммутируемой (PSTN/ISDN) и пакетной сети IP. Всвязи с необходимостью управления узел включен в сеть управления. Подключения узла видны на следующем рисунке.

Рисунок 3-1: Подключение узла MG к окружению

Включение в сеть

Узел MG к пакетной сети IP подключается посредством интерфейсов Ethernet, а к сети PSTN/ISDN с помощью интерфейсов Е1. Через интрефейс Е1 к узлу MG можно также подключать частные узлы коммутации или станции (РВХ).

Соединение для выполнения управления идет через Ethernet. Для локального управления узлом MG предназначены интерфейсы Ethernet и RS232.

Интрефейс узла MG подробно описан в главе "Интерфейсы, протоколы м сигнализации".

Интерфейсы, протоколы и сигнализации

Узел MG оборудован интерфейсами для подключения к телекоммуникационной сети, которая связывает узел непосредственно с конечными пользователями, которые используют услуги узла, правильность выполнения которых обеспечивается различными протоколами и сигнализациями.

Интерфейсы

По интерфейсам осуществляются доступ к функциям системы по выполнению телекоммуникационных услуг на узле MG и на телекоммуникационной сети. Узел MG содержит :

интерфейсы для подключения к сети PSTN/ISDN,
интерфейсы для подключения к IP-сети,
интерфейсы для осуществления управления.

Технические данные интерфейсов (рекомендации, характеристики передачи) находятся в главе "Технические данные***".

Интерфейсы для подключения узла к сети PSTN/ISDN

Для подключения узла MG к сети PSTN/ISDN со стороны узла MG используется интерфейс Е1. Интерфейс предназначен для передачи абонентского модемного или речевого трафика, а также для передачи сигнализации. Интерфейс обеспечивает доступ к телекоммуникационным услугам сети, к которой узел подключен. Скорость передачи по интерфейсу Е1 соответствует емкости восьми трактов Е1 и составляет 8 х 2,048 Мбит/с или 16,384 Мбит/с.

Интерфейсы для подключения узла к IP-сети

Для подключения узла MG к IP-сети использованы два интерфейса Ethernet. Они предназначены для передачи абонентского трафика данных и предоставляют доступ к телекоммуникационным услугам сети, к которой узел подключен. Скорость передачи данных на одном интерфейсе до 10 Мбит/с (10 BaseT) или до 100 Мбит/с (100 BaseT).

Возможно одновременное использование обоих Ethernet-интерфейсов, т.е. одного для передачи данных, другого для управления, или (с применением стандарта IEEE 802.3ad) обоих для передачи данных.

Интерфейсы для выполнения управления

Для подключения узла MG к сети управления используется тот же интерфейс Ethernet, что и для подключения узла к пакетной сети. Скорость передачи по интерфейсу Ethernet составляет до 10 Мбит/с (10 BaseT) или до 100 Мбит/с (100 BaseT).

Для локального подключения узлов управления MN/MT к узлу MG используется интерфейс Ethernet, для локального управления с МТ - интерфейс RS232.

Подключение к сети управления подробно описано в главе "Сеть управления".

Протоколы

Протоколы, обеспечивающие правильное выполнение услуг на узле MG распределены следующим образом:

протоколы передачи трафика данных, речевого и моде4много трафика обеспечивают выполнение основной услуги (речевого шлюза) и системных услуг (маршрутизация, фильтрация, поддержка RADIUS) узла. В эту группу входят:

стек протоколов TCP/IP, объединяющий основные протоколы, на которых базируются основные и системные услуги, а также услуги управления и технического обслуживания в узле MG; протоколы Н.323, предназначенные для поддержки услуг медиа-шлюза;
протоколы RADIUS, предназначенные для поддержки услуг медиа-шлюза (регистрация), протоколы передачи речи,
протоколы времени, обеспечиваеющие правильность выполнения временной синхронизации.

протоколы управления, предназначенные для управления и технического обслуживания. Для выполнения управления использованы протокольный стек TCP/IP и протоколы высшего уровня или приложения (FTP, SNMP, Telnet, RPC);
протоколы внутренней коммуникации, обеспечивающие связь между отдельными компонентами узла MG. Для обеспечения связи между отдельными платами ипользуется стек протоколов TCP/IP.

Отдельные протоколы объединены в группы и описаны далее.

Стек протоколов TCP/IP

Стек протоколов TCP/IP - это стандарт, принятый организацией IETF. Его название составляют аббревиатуры наиболее часто используемых протоколов стека. Стек протоколов TCP/IP состоит из множества протоколов, представляющих собой основу телекоммуникации в пакетных сетях (например, в Интернете и в частных сетях - в интрасети и экстрасети (intranet и extranet)), которые в качестве уровня передачи используют технологически разные физические сети (например, Ethernet, ATM, ISDN). Состав стека протоколов TCP/IP и протоколов, используемых для узла MG, представлен на следующей схеме.

Рисунок 4-1: Стек протоколов TCP/IP

Протокол ARP

Протокол ARP выполняет преобразование логических адресов (IP) и физических Ethernet-адресов (MAC), благодаря чему обеспечиватся правильная передача и прием пакетов Ethernet. Сетевое устройство, которое, например, передает IP-пакеты другому сетевому устройству, для получения его МАС-адреса использует протокол ARP.

Спецификация протокола ARP дана в документе RFC 626.

Протокол Proxy ARP

Протокол Proxy ARP используется вместо протокола ARP в случае отсутствия у какого-либо сетевого устройства интерфейса Ethernet, соединяющего его с локальной сетью, т.е. если устройство подключено к сети с помощью другого сетевого устройства (например, с помощью узла MG). В этом случае MG должен иметь протокол Proxy ARP, позволяющий отвечать на вызовы остальных сетевых устройств своим МАС-адресом, после чего принятые таким образом IP-пакеты направляются дальше к назначенному сетевому устройству.

Спецификация протокола Proxy ARP дана в документе RFC 1027.

Протокол IP

Протокол IP не является протоколом соединения, задача протокола состоит в передаче IP-пакетов (дейтаграмм) по IP-сети от отправителя к получателю. Выполняет функции логической адресации устройств, маршрутизацию между устройствами, а также инкапсуляцию, фрагментацию и сборку дейтаграмм.

Каждое устройство в IP-сети имеет хотя бы один IP-адрес, являющийся для него единственным. При передаче по IP-сети данные преобразуются в небольшие единицы, называемые IP-пакетами (дейтаграммами), содержащими IP-адреса исходящего устройства и устройства назначения. IP-пакеты проходят по IP-сети до IP-шлюзов, которые на основе IP-адресов передают пакеты в IP-шлюзы сети назначения, которая в свою очередь передает их до цели. Каждый пакет, проходящий через сеть IP, обрабатывается как самостоятельный блок данных.

В настоящее время чаще всего используется четвертая версия протокола IP (IPv4), при этом существует и еще более усовершенствованная версия 6 (IPv6), в которой решены недостатки сущестующей версии, связанные, прежде всего, с качеством услуг.

Спецификация протокола IP находится в документе RFC 791.

Протокол ICMP

Протокол ICMP управляющих сообщений Internet, предназначенных для контроля в сети. Сообщения ICMP - это IP-пакеты с точно определенными содержанием, предназначены для оповещения об обнаруженных в IP-сети ошибках (например, недоступное сетевое устройство). Для контроля IP-сети с помощью протокола ICMP используются приложения:

ping - с его помощью выполняется тестирование доступности в сети,
treceroute - с его помощью проводится анализ путей для дейтаграмм от отправителя до получателя исхода до входа.

Спецификация протокола ICMP находится в документе RFC 792.

Протокол TCP

Протокол TCP это протокол управления передачей, транспортный протокол, предназначенный для обеспечения надежности доставки пакетов данных. Производит нумерацию IP-пакетов, а также их правильное расположение в очередности, динамический контроль потока данных, сегментацию и сборку пакетов данных, а также соответствующую адресацию пакетов данных (через порт) для использования в приложениях.

Протокол TCP специфицирован в документе RFC 793.

Протокол UDP

Протокол UDP не является протоколом соединения, это протокол дейтаграмм пользователя, который обеспечивает доставку пакетов данных, а также соответствующую адресацию (через порт) пакетов данных для использования в приложениях. В связи с тем, что протокол не устанавливает соединения, он является быстрым и эффективным, но при этом менее надежным, чем протокол TCP, т.к. не обеспечивает контроля потока данных и очередности пакетов данных, что приложения должны выполнять сами.

Протокол TCP специфицирован в документе RFC 768.

Протокол FTP

Протокол FTP является стандартным прикладным протоколом обмена файлами, используемыми протоколом TCP в процессе работы. В узле MG он используется для передачи файлов программ, файлов конфигурации и файлов данных.

FTPi используется для передачи истории аварийных сигналов и ошибок, а также файлов, содержащих результаты статистики.

Протокол FTP специфицирован в документе RFC 1579.

Протокол TFTP

Протокол TFTP является простейшей и наиболее эффективной версией протокола FTP, который в процессе своей работы используется протоколом UDP. Таким образом, этот протокол, как и FTP, используется для обмена файлами.

Протокол TFTP специфицирован в документе RFC 1350.

Протокол SNMP

Протокол SNMP - прикладной протокол, предназначен для управления и контроля сетевых устройств и их функций. Для своей работы использует протокол UDP. Система управления с помощью протокола SNMP создает следующие элементы:

Агенты - это программные модули, сохраняющие информацию об устройствах управления, в которых находятся. Их задача состоит в отклике на запрос менеджера.
Сетевая станция управления (NMS) - устройство в сети, на которой расположен менеджер SNMP. Его функция состоит в вызове агентов, а также в переносе содержимого их MIB к себе.
База управляющей информации (MIB) - это склад управляющей информации, содержащий определения данных, доступ к которым возможен. MIB имеет древовидную структуру, правила на определение MIB дает структура управляющей информации (SMI).

Существует три версии протокола SNMP, специфицированных в нескольких документах:

SNMPvi (RFC 1115, RFC 1157, RFC 1212),
SNMPv2 (RFC 2578, RFC 2579, RFC 2580, RFC 1905, RFC 1906, RFC 1907),
SNMPv3 (RFC 2272, RFC 2272, RFC 2273, RFC 2274, RFC 2275).

Протоколы SNMPv2 и SNMPv3 являются усовершенствованными версиями SNMPvi. SNMPv2 содержит в себе новые протокольные блоки данных (PDU) для передачи массовых данных и для соединения менеджер - менеджер, новую концепцию безопасности, а также улучшена функция контроля над MIB. SNMPv3 поддерживает новый формат сообщений SNMP, безопасность этих сообщений, управление доступом, а также дистанционное конфигурирование параметров SNMP.

Протокол SNMP (версия SNMPv2) в узле MG используется для передачи данных о текущих аварийных сигналах и приоритете ошибок. Подробное описание работы находится в книге "Дополнения", в главе "SNMP".

Протокол Telnet

Telnet является протоколом, который обеспечивает стандартный метод терминального доступа (сеанса) до удаленного устройства. Может использоваться также для межтерминального ("linking") или межпроцессорного соединения. На узле MG используется для удаленного доступа и управления из консоли.

Протокол PRC

RPC - стандарт, используемый для передачи SQL-команд серверов SQL, добавляющих и удаляющих записи в базы данных. Использутся также для считывания/изменения реального времени и для дистанционного повторного запуска системы.

Протокол Н.323

Н.323 является одним из базовых стандартов, выпущенных организацией ITU, служащий для передачи звука, изображения и данных через сети IP. Содержит большое количество документов для установления разнообразных соединений через сети с негарантированным качеством услуг, что является значимым для большинства существующих в настоящее время локальных сетей. В стандарт Н.323 входят спецификации по кодированию звука и изображения, по сжатию и восстановлению сжатия медиа-потоков, чем обеспечивается использование различных мультимедийных приложений.

Коммуникационную систему Н.323 создают следующие компоненты:

Терминалы, которые представляют собой оконечные точки сети, и которые обеспечивают двусторонние соединения в масштабе реального времени. Поддерживают аудио- и факультативное видео-соединение, а также обмен данными;
Шлюз (GW) - точка сети, обеспечивающая двустороннее взаимодействие в масштабе реального времени между терминалами Н.323 пакетной сети и другими терминалами коммутируемой сети или другими шлюзами Н.323. Шлюз выполняет функции преобразования форматов, кодирования, установления и разъединения вызовов, а также взаимодействия с протоколами коммутируемой сети. Шлюз не является обязательным элементом архитектуры Н.323.
Привратник (GK) выполняет две важные функции контроля вызова (по спецификации RAS), например, преобразование телефонных номеров в IP-адреса, а также управление полосой пропускания. Привратник является необязательным элементом в архитектуре Н.323.
Блок многоточечного управления (MCU) - это конечный пункт сети, поддерживающий многоточечные соединения между тремя или больше терминалами или шлюзами.

Существует несколько версий протокола Н.323, таких как: H.323v1, H.323v2, H.323v3 и H.323v4. Первая версия поддерживает, прежде всего, взаимодействие через локальные сети, вторая -работу через большие пакетные сети (Internet и WAN), с поддержкой безопасности, масштабирования, использованием альтернативных привратников и дополнительных услуг. В третьей версии улучшена интеграция телефонной сети, а также масштабируемость. В рамках четвертой версии дополнительно увеличена масштабируемость, введены дополнительные услуги (поддержка услуг осуществляется с помощью протокола HTTP, усовершенствованы функции вызова), определенные функции запросов (сообщения об использовании, идентификация вызывающего, усовершенствованы услуги телефакса), а также введен инструмент, позволяющий расширить стандарт новыми функциями.

Медиа-поток, в соответствии со стандартом Н.323, передается с помощью протоколов RTP и RTCP на основе протокола UDP. Первый из них обеспечивает передачу действительного содержимого, второй - контрольной информации. Функционирование сигнализации поддерживается протоколом TCP совместно с протоколами RAS (регистрация, доступ и состояние), Q.931 (для установления вызовов, их разъединения, а также для некоторых услуг, специфичных для терминалов Iskratel) и Н.245 (для передачи при использовании канала и пропускной способности). Туннелирование сигнализации выполняется с помощью сообщений Н.225.

Протокол RTP

Протокол RTP обеспечивает передачу файлов (например, звука и изображения) в реальном времени. В основном обеспечивает приложениям только механизмы по передаче и приему потоков данных, и не обеспечивает резервирования полосы пропускания и качества услуг. На нижнем уровне обычно используется протокол UDP.

Протокол RTCP

Протокол RTCP обеспечивает контроль и управление за передачей с помощью протокола RTCP, его работа основана на периодической посылке контрольных пакетов и использует тот же способ передачи, что и для передачи пользовательской информации.

Протокол RADIUS

Протокол RADIUS основывается на модели клиент - сервер и выполняет тарификацию. Задачей клиента RADIUS (например, узла MG) является передача пользовательской информации (записей о разговорных сеансах или сеансах передачи/приема данных) серверу RADIUS, а также соответственная обработка отклика сервера. Сервер RADIUS выполняет услуги регистрации записей о сеансах одному или нескольким клиентам (на сетевых устройствах), с которыми связан с помощью сети передачи данных. Для обеспечения большей надежности в сети обычно находятся два сервера RADIUS (такую конфигурацию поддерживает и узел MG).

Услуги, предоставляемые с помощью протокола RADIUS и использованные при выполнении основных услуг узла MG, более подробно описаны в книге "Описание услуг", в главе "Услуги RADIUS".

Протоколы времени

Масштаб времени, используемый в сети, представляет собой один из важнейших пунктов ее функционирования, который может явиться причиной многих ошибок и сбоев нормальной работы сети даже при незначительных временных сдвигах на отдельных устройствах. От точности времени зависит правильное функционирование различных программных процедур, механизмов обеспечения безопасности, усовершенствование системных файлов, и т.д. Синхронизация в пакетных сетях обычно выполнена так, чтобы в сети было несколько эталонных серверов времени, задачей которых является синхронизирование сетевых устройств с помощью протоколов задания времени.

Протокол NTP

Протокол сетевого времени NTP обеспечивает высокоточную синхронизацию устройств в пакетных сетях с системным временем сервера. С помощью всемирного координированного времени (UTC) выполняет синхронизацию с точностью до миллисекунд или их кратных. NTP работает с протоколом и программным обеспечением типа клиент - сервер, которое находится в сетевых устройствах. Клиент NTP дает запрос серверу NTP, а при обработке отклика пересчитывает задержку соединения и локальный сдвиг, а также устанавливает локальное время. NTP поддерживает также распределенную (broadcast) синхронизацию времени сетевого оборудования.

Факс-протоколы

Узел MG поддерживает следующие протоколы, выполняющие функции поддержки услуг телефакса: V.17, V.27, а также V.29 и Т.38.

Сигнализации

Телекоммуникационные сети через некоторое количество коммутируемых участков и сетевых устройств связывают между собой терминальные устройства, которые обмениваются сообщениями (например, речью). Для управления этими соединениями по сети, кроме сигнальных сообщений должна передаваться также управляющая информация, т.е. сигнализация.

В современных (цифровых) телефонных сетях используются различные типы сигнализации по общему каналу (ОКС), которые отделены от разговорных каналов и объединены в сеть сигнализации. Наиболее часто используются две системы сигнализации - DSS1 и ОКС №7.

В случае объединения телефонных сетей с пакетными (IP) сетями в шлюзах между ними выполняется преобразование сигнализации. Например, на узле MG сообщения системы сигнализации через пакетную сеть переносятся прозрачно в виде сообщений стандарта Н.323 (протокол МТР), благодаря чему обеспечивается прозрачная передача сигнализации между двумя оконечными точками. Присутствует также еще одна возможность передачи сигнализации, которая выражается в преобразовании телефонной сигнализации в сообщения Н.323 - в этом случае большинство дополнительных телефонных услуг не выполняется, т.к. они не предусмотрены стандартом Н.323.

Сигнализация DSS1

Цифровая абонентская сигнализация № 1 (DSS1) - это стандартизированная цифровая система сигнализации, предназначенна для передачи сигнальной информации в режиме точка-точка. DSS1 не работает с телефонной маршрутизацией, как это обычно происходит в системе сигнализации SSN7, описанной далее. Сигнализация DSS1 обычно использует канал емкостью 16 кбит/с (D-канал ISDN BRA) или 64 кбит/с (D-канал ISDN PRA или канал тракта Е1).

В сигнализации DSS1 используется передача сообщений сигнализации между пользователями ISDN или учрежденческой телефонной станции (РВХ) и вышестоящей станцией. Может использоваться также для подключения местных телефонных станций, соединенных с вышестоящими станциями в режиме точка-точка.

Сигнализация DSS1 является несимметричной и различна на сетевой и пользовательской стороне. Подсистемами сигнализации DSS1 являются:

подсистема сигнализации DSS1 на сетевой стороне,
подсистема сигнализации DSS1 на пользовательской стороне.

Первая подсистема используется, когда один сетевой элемент (например, телефонная станция) по отношению к другому элементу (например, к пользователю ISDN) играет роль сети, вторая подсистема используется в том случае, когда тот же сетевой элемент по отношению к другому элементу (например, к вышестоящей телефонной станции) имеет роль пользователя.

Сигнализация DSS1 функционирует на первых трех уровнях модели OSI:

на физическом уровне обеспечивает физическую передачу сигнальной и пользовательской информации,
на уровне передачи данных обеспечивает надежность передачи сигнальной информации ,
на сетевом уровне производит контроль за установлением соединения и предоставляет дополнительные услуги.

SSN7

Система сигнализации № 7 (ОКС № 7) является стандартной цифровой системой сигнализации, используемой между станциями внутри сети или между сетями по общему каналу емкостью 64 кбит/с. Представляет собой надежную систему сигнализации, которая наряду с установлением соединений предоставляет дополнительные и интеллектуальные услуги, шлюзы между сетями, контроль и управление сетями.

Топологию системы или сети ОКС № 7 составляют звенья сигнализации и пункты сигнализации. Звенья сигнализации, объединенные в группы каналов, взаимосвязаны между собой с пунктами сигнализации. Существует три типа пунктов:

пункты коммутации услуг (SSP), представляющие собой источник и пункт назначения сигнального трафика (обычно это телефонные станции);
транзитные пункты сигнализации (STP) производят маршрутизацию сообщений системы сигнализации через сети сигнализации и обеспечивают надежность функционирования (также в в случае появления ошибок сетевого элемента) - могут быть самостоятельными пунктами (пакетные коммутаторы), или же интегрированы в пунктах SSP.
пункты управления услугами (SCP), которые при взаимодействии с пунктами SSP и STP предоставляют интеллектуальные услуги.

Функции сигнализации в системе сигнализации ОКС № 7 подразделяются следующим образом:

подсистема передачи сигнальных сообщений представляет собой независимое средство передачи сообщений между функциональными блоками (пользователями) и обеспечивает передачу пакетов; подсистема имеет три уровня: первый - физический, второй - звеньевой и третий - сетевой.
пользовательская подсистема включает в себя функции, протоколы и кодирование для сигнализации различных типов пользователей (аналоговая телефония, ISDN, данные) - подсистема управляет установлением и разъединением вызовов, работой дополнительных услуг, а также выполняет функции администрирования и технического обслуживания.

Описание аппаратных средств телекоммуникационного узла

Аппаратные средства телекоммуникационного узла MG представлены модулем ММА, описание которого находится в главе "Модуль ММА". В зависимости от инсталлированного программного обеспечения он выполняет преобразование речевого трафика и/или модемного трафика в IP-трафик и обратно. Контроль и управление модулем выполняется из узла управления MN или из терминала управления МТ (конфигурация аппаратных средств описана в главе "Технические данные").

Модуль ММА

Аппаратные средства модуля ММА вместе с программным обеспечением представляют собой узел MG, предназначенный для преобразования речевого трафика и/или модемного трафика в IP-трафик и обратно. Модуль состоит из плат СМА и RPD. Оборудование выполнено в соответствии со стандартами ETSI и спецификациями CompactPCI.

Оборудование модуля находится в корпусе 1U, см. главу "Механическая конструкция***". СМА в модуле выполняет функции преобразования трафика, посредством платы RPD модуль включается в окружение с помощью различных интерфейсов и точек подключения:

8 интерфейсов Е1 для подключения к сети PSTN,
интерфейс Ethernet для подключения к сети IP,
интерфейс Ethernet для подключения узла MN или терминала МТ,
интерфейс RS232 для подключения консоли узла,
точка подключения для внешнего источника синхронизации (track oscillator),
точка подключения для измерительного устройства.

В корпусе могут быть расположены два модуля ММА. Платы СМА и RPD подключены к монтажным позициям через разъемы на внутренней плате, где есть все шины для соединений монтажных позиций между собой.

Электропитание модуля обеспечивает блок электропитания, расположенное в корпусе, которое через внутреннюю плату обеспечивает все платы необходимым постоянным напряжением. Блок электропитания может быть выполнено с виде преобразователя AC/DC или DC/DC.

Рисунок 5-1: Блок-схема модулей MMA

Механическая конструкция

Оборудование модуля ММА расположено в металлическом корпусе и выполнено в соответствии со спецификациями CompactPCI. Размеры корпуса - 432 х 280 х 44,5 мм (длина х ширина х высота -1U). Внутреннее пространство состоит из двух частей.

С левой стороны расположены две монтажных позиции, предназначенные для горизонтального (лежачего) расположения плат. На каждой монтажной позиции располагается две съемные платы. Спереди - плата для выполнения функций узла, а сзади - плата, обеспечивающая включение модуля в окружение. Платы вставляются в корпус по направляющим, на которых есть металлические контактные клинья для отвода электростатической энергии из съемных плат на массу корпуса. Обе платы, как и обе монтажные позиции, связаны между собой через внутреннюю коммуникационную плату (midplane). Разъемы и корпус являются ЕМС-совместимыми, для включения модуля в окружение использованы экранированные кабели.

С правой стороны корпуса расположен блок электропитания для обеспечения электропитанием плат модуля. Существуют типы исполнения этих блоков, позволяющие подавать сетевое напряжение 230 В или же постоянное напряжение 48 В. Гнездо для подключения напряжения электропитания и переключатель для включения/выключения блока электропитания находятся на задней стенке корпуса, там же расположено гнездо для подключения антистатического браслета и контактная группа для подключения корпуса к системному заземлению. Лицевая сторона этой части корпуса перфорирована для вентиляции корпуса.

Между левой и правой сторонами находятся вентиляторы для принудительного охлаждения плат.

Рисунок 5-2: Механический корпус - подключение к сетевому напряжению 230 В

- корпус
- направляющие планки для установки съемных плат
- внутренняя плата с разъемами
- преобразователь AC/DC или DC/DC
- вентилятор для охлаждения преобразователя
- разъем для подключения сетевого напряжения 230 В или источника постоянного напряжения 48 В
- выключатель для включения/выключения электропитания
- вентиляторы для охлаждения окружажщей среды съемных плат
- кабель для подключения источника вторичного напряжения электропитания к внутренней плате и к вентиляторам
- разъем для подключения источника вторичного напряжения
- место подключения заземления корпуса
- гнездо ESD (Electro Static Discharge) для подключения браслета заземления
-вентиляционные отверстия корпуса
-съемная плата RPD
-съемная плата СМА

Внутренняя плата (midplane)

Внутренняя плата предназначена для подключения съемных плат в систему. В корпусе закреплена таким образом, что с любой стороны могут расположиться по две съемных платы. С одной стороны внутренней платы расположены две монтажных позиции для размещения двух плат СМА, на другой стороне - две монтажных позиции для размещения Rear I/O (standard CompactPCI) съемных плат RPD для включения модуля в окружение. На этой стороне есть также разъем для подключения напряжения из преобразователя и три разъема с установленными перемычками. Монтажные позиции связаны между собой системой шин, которые определяют архитектуру системы.

Рисунок 5-3: Внутренняя плата с разъемами для подключения плат СМА

Р5 - 22 х 6-контактный разъем для подключения трактов 2 Мбит/с, двух интерфейсов Ethernet, интерфейса RS232, двух внеших источников синхронизации и двух измерителей синхронизационного тактового сигнала в/из платы СМА
Р4 - 25 х 6-контактный разъем для подключенияпа шины Н.110
РЗ -19 х 6-контактный разъем для подключения интерфейса Ethernet
Р2 - 22 х 6-контактный разъем для подключения шины CompactPCI
Р1 - 25 х 6-контактный разъем для подключения шины CompactPCI

Рисунок 5-4: Внутренняя плата с разъемами для подключения плат RPD

гРЗ -19 х 6-контактный разъем для подключения двух интерфейсов Ethernet на RPD
гР5 - 22 х 6-контактный разъем для подключения трактов 2 Мбит/с, интерфейса RS232, двух внешних источников синхронизации и двух измерителей синхронизационного тактового сигнала на/из блока RPD
N1 - разъем для подключения питающих провода из блока электропитания Л,
J2, J3 - неиспользованные разъемы

Блок вентиляторов

Блок вентиляторов предназначен для принудительного охлаждения модуля. Состоит из четырех вентиляторов, которые прикреплены к металлическому основанию справа от съемных плат. Вентиляторы подключены к электропитанию с помощью разъемов и во время работы модуля постоянно включены. Номинальное питающее напряжение каждого вентилятора - 12 В. Подключение каждого вентилятора к задней плате изображено на следующем рисунке. Все вентиляторы взаимозаменяемы, замену можно производить при отключения кабеля из разъема. Кабель электропитания является составной частью вентилятора.

Рисунок 5-5: Подключение вентиляторов к блоку электропитания

Питание модуля

В корпусе модуля находится блок электропитания, выходное напряжение которого обеспечивает модуль питанием (+5 В, +3,3 В, -12 В, +12 В). Напряжение подается по проводам, подключенным к внутренней плате, откуда по электрошине поступает на платы. На съемных платах есть инвертор DC/DC для преобразования величины напряжения до +2,5 В и +1,8 В. Электропитание напряжением 12 В подается также на блок четырех вентиляторов, подключенных через разъемы. Блок электропитания может быть выполнен в одном из двух вариантов:

блок электропитания с переменным напряжением для преобразования входного сетевого напряжения 230 В,
блок электропитания с постоянным напряжением для преобразования входного напряжения постоянного тока 48 В (36 В - 72 В).

Выходная мощность обоих преобразователей -150 Вт.

Рисунок 5-6: Блок-схема электропитания модуля MMA

Обозначение аппаратных средств

Конструктивные элементы аппаратных средств для более простой идентификации обозначены наклейками со следующими данными:

идентификационное обозначение конструктивного элемента,
производственное состояние элемента,
сокращенное название элемента - аббревиатура.

В этой главе элементы обозначены 3- или 5-значными сокращениями. Последние два знака соответствуют последним двум позициям идентификационного обозначения и подробнее отображают вариант конструктивного элемента.

Идентификационное обозначение имеет девятизначный код конструктивного элемента, который составлен из трех букв, обозначающих тип конструктивного элемента AEU - корпус, UTA - съемная плата, ETN - дочерняя плата, PSE - механический узел, VIN - электронный узел), четырех цифр и двух букв, предназначенных для обозначения варианта конструктивного элемента.

Конструктивные элементы, обозначенные наклейками:

корпусы, обозначаются наклейками с размером 100 мм х 30 мм, которые расположены на одной из его сторон;
съемные платы, обозначаются наклейками с размером 81 мм х 3,5 мм на разъемах передней панели или на одном из торцов;
дочерние платы, обозначаются наклейками с размером 81 мм х 3,5 мм на стороне элементов у одного из торцов, где нет разъема;
составные платы, обозначаются наклейками с размерами 100 мм х 30 мм или 60 мм х 15 мм, размер наклейки зависит о размера и формы платы.

Кроме идентификационных наклеек на конструктивных элементах можно также использовать наклейки с серийным номером, изображенном в цифровом виде и в виде штрихкода с размером 81 мм х 3,5 мм, наклейку для выключения питания с размером 12 мм х 6 мм (съемные платы), наклейки сертификата системы сертификации "Электросвязь" - ССЭ (шкафы, стативы), наклейку для заземления и т.д.

На выталкивателе съемных плат находится наклейка с идентификационным обозначением платы и ее сокращенное название.

Описание плат

Все платы выполнены в соответствии со спецификациями CompactPCI, в которых наряду с электрическими требованиями определены механические требования, расположение разъемов и точек подключения, способ заземления и тому подобное. В модуле ММА присутствуют два различных типа съемных плат, которые различаются между собой назначением и размерами. Первый тип включается в корпус с лицевой стороны, второй тип, так называемой Rear l/0-платы, включается с задней стороны. Длина платы для обоих типов стандартная 6U (233,35 мм), ширина первого - 160 мм, второго - 80 мм. На лицевой стороне находится маска с защитой ЕМС, защищающая плату от электромагнитного излучения. Маска имеет механизм извлечения с запирающим устройством, которые обеспечивают надежное подключение платы к внутренней плате. На маске есть отверстия для доступа к разъемам и другим элементам, таким как кнопки, светодиоды и т.д. На платах одинакового типа, но выполняющих различные функции, маска имеет наклейку с обозначением назначения платы:

Рисунок 5-7: Пиктограммы назначения плат

Ширина маски - 20,32 мм, что является монтажной высотой платы в корпусе.

На нижней стороне платы раположены три металлических клина, предназначенных для выборочной передачи электростатических зарядов с платы на общую систему заземления.

Модемный контроллер - СМА

Модемный контроллер СМА - контроллер медиа-шлюза - в модуле ММА в зависимости от инсталлированного на нем программного обеспечения преобразует модемный и речевой трафик в IP-трафик и обратно.

Модемный и речевой трафик из сети ТфОП направляются по шинам ST в поле процессоров DSP, где с помощью модемных контроллеров, с использованием соответствующих протоколов преобразуется в IP-пакеты. Главный процессор переносит эти пакеты через локальные шины в локальное память SDRAM, где они обрабатываются и через интерфейс Ethernet передаются в IP-сеть. Из периферийной съемной платы пакеты передаются по шине CompactPCI . Из IP-сети данные передаются в обратном направлении.

Синхронность работы платы обеспечивает синхронизационная микросхема, составной частью которой является осциллятор с контролируемым напряжением, которая может работать на собственной частоте 16.384 МГц (режим free-run), исходя из последних измеренных значений напряжения осциллятора (режим hold-over), или же она синхронизирована на различные источники синхронизации, такие как тракты 2 Мбит/с, периферийная плата или внешний осциллятор. Все возможные источники с помощью программно-управляемых мультиплексоров подключены к шине Н.110 на задней плате.

Если плата находится на системной монтажной позиции, то она может устанавливать соединение с процессором ввода-вывода периферийной платы через шину CompactPCI внутренней платы и выполнять управление формирователями циклов этой периферийной платы, коммутатором TDM устанавливать и разрушать разговорные соединения с помощью процессоров цифровой обработки сигналов DSP.

Плата также осуществляет идентификацию, контроль температуры и контроль включения электропитания.

Для выполнения этих функций на плате есть следующие узлы и микросхемы:

процессор ввода-вывода со следующими шинами, интерфейсами и микросхемами:
- шина 60х как главная процессорная шина для доступа на двойной интерфейс PCI (cPCI/PCI) и контроллер памяти,
- локальная шина для доступа к процессорам DSP и памяти SDRAM емкостью 8 Мбайт для хранения и обработки пакетов данных,
- два интерфейса Ethernet для подключения через разъем J3 и RPD, интерфейс RS232 для подключения через разъем J3 и RPD,
- контроллер для доступа к флэш-памяти для основной загрузки процессора, памяти SDRAM емкостью 128 МБ для выполнения программного обеспечения и временного хранения данных, микросхемы RTC и WDT, микросхемы имеют основную системную логику и шины I2C,
- два формирователя циклов для подключения до 8 трактов 2 Мбит/с через разъем J5 и RPD,
- коммутатор TDM емкостью 2048 входящих и 2048 исходящих каналов для подключения к шине ST на одной стороне и к шине Н.110 в направленим к внутренней плате через разъем J4 на другой стороне,
- пул шестнадцати процессоров DSP, два модемных контроллера с запоминающими устройствами SDRAM емкостью по 8 Мбайт, FPGA-интерфейс для подключения процессоров DSP и модемных контроллеров к локальной шине процессора ввода-вывода и высокоскоростного ЗУ FSRAM емкостью 1 Мбайт,
- двойной интерфейс PCI/cPCI для подключения главной процессорной шины процессора ввода-вывода к шине CompactPCI (первичная сторона интрефейса) и шине PCI (вторичная сторона интрефейса),
- интрефейс PCI/IDE для подключения накопителя для длительного хранения данных типа Compact Flash к шине PCI,
- интрефейс PCI/Pbus для подключения простой переферийной шины к шине PCI,
- идентификационная микросхема для считывания и записи идентификационных данных платы,
- четыре температурных датчика для передачи данных о температуре платы процессору ввода-вывода,
- контроллер "hot swap" для контроля присутствия питающих напряжений на плате.

Для коммуникации и передачи данных между отдельными микросхемами и узлами на плате есть следующие шины:

шина PCI, она является 32-битной процессорной шиной, ее быстродействие определяется ее частотой 33 МГц, для передачи данных между процессором ввода-вывода (через интерфейс cPCI/PCI), двумя дополнительными монтажными позициями РМС (необорудованными), накопителем для длительного хранения данных (через интрефейс PCI/IDE) и интерфейсом на переферийную шину,
переферийная шина, она является 32-битной процессорной шиной, ее быстродействие определяется ее частотой 33 МГц, шина обеспечивает управление и контроль за формированияем циклов, микросхемой синхронизации с системной логикой и коммутатором TDM,
шины ST - это телефонные шины для передачи данных TDM между формирователями циклов, коммутатором TDM, процессорами DSP и процессором ввода-вывода,
шина I2C предназначена для передачи диагностических данных.

Рисунок 5-8: Блок-схема СМА

Расположение элементов на СМА

Съемная плата СМА выполнена на печатной плате стандартного размера CompactPCI 6U (233,5 мм х 160 мм (длина х ширина)).

На стороне компонент В находятся две монтажных позиции РМС для подключения дочерних плат. Каждая монтажная позиция оборудована четырьмя разъемами, расположенными в соответствии с расположением контактных точек стандарта PCI. В маске на лицевой стороне блока расположены восемь светодиодов и кнопка для перезагрузки платы. В случае необорудованности дочерними платами, отверстия доступа к дочерним платам покрыты сплошными пластинами. На задней стороне платы расположены пять разъемов Jx для подключения плат к внутренней плате. Кроме преобразователя DC/DC и других элементов, необходимых для работы платы, на этой стороне находится также разъем для подключения накопителя для хранения данных (Compact Flash Disk), разъемы для подключения устройств тестирования, разъемы с установленными перемычками, микропереключатели и идентификационные наклейки.

На стороне компонент А на передней стороне платы расположены одиннадцать светодиодов (D9/ D19), которые не видны на маске и предназначены для использования по необходимости в процессе дальнейшей разработки.

Расположение и назначение отдельных элементов отображено на рисунках "Расположение элементов на плате СМА, сторона элементов А" и "Расположение элементов на плате СМА, сторона элементов В".

Рисунок 5-9: Расположение элементов на плате СМА, сторона элементов А

Рисунок 5-10: Расположение элементов на плате СМА, сторона элементов В

- наклейка с идентификационным обозначением платы
- наклейка с серийным номером платы

РМС - монтажная позиция РМС1
PMC 2 - монтажная позиция РМС2
J11/J14 - четыре 2 х 32-контактных разъема для подключения дочерней платы к монтажной позиции РМС1 - не использовано
J21/J24 - четыре 2 х 32-контактных разъема для подключения дочерней платы к монтажной позиции РМС2 - не использовано
Л - 25 х 6-контактный разъем для подключения к шине CompactPCI
J2 - 22 х 6-контактных разъема для подключения к шине CompactPCI
J3 - 19-контактных разъема для подключения интрефейсов Ethernet к внутренней плате
J4 - 25 х 6-контактный разъем для подключения к шине Н.110
J5 - 22 х 6-контактных разъема для подключения интерфейсов Е1 к внутренней плате, интерфейса RS232, двух источников синхронизации и двух точек подключения измерительного устройства
JTAG0 - 2 х 13-контактный разъем для подключения устройства тестирования
JTAG1 - 2 х 13-контактных разъема для подключения устройства тестирования
СОР - 2 х 8-контактных разъема для подключения устройства тестирования
DSPA - 2 х 8-контактных разъема для подключения устройства тестирования
DSPB - 2 х 8-контактных разъема для подключения устройства тестирования
D1/D6 - светодиоды, сигнализирующие о присутствии напряжения электропитания
D7 - светодиод для CPCI
D8 - светодиод для Hot Swap
D9/D18 - светодиод с программно-установленными функциями
ST1 - кнопка RESET (RST) для перезапуска платы СМА
ST2/ST6 -см. рисунок "Расположение элементов на СМА"
М1 - 4-контактный разъем для записи идентификационных данных (перемычка в положении 1-3) или для считывания идентификационных данных, чем обеспечивается нормальное функционирование платы (перемычка в положении 1-2) перемычка установлена производителем в положение 1-2
М2/М7 - 4-контактные разъемы, резервированные для использования в процессе будущей разработки модуля
М8 - 4-контактный разъем
J6 - 4-контактный разъем

Плата входа-выхода - RPD

Плата RPD в модуле ММА играет роль входа-выхода, обеспечивая включение модуля в окружение. В корпусе плата находится с задней стороны и подключена на внутреннюю плату посредством двух разъемов J3 и J5. На плате есть пассивный линейный интерфейс с входным сопротивлением 120 Ом, защитой от перенапряжения и с электромагнитной совместимостью ЕМС для восьми трактов 2 Мбит/с из сети PSTN. Эти тракты через разъемы на лицевой стороне модуля и внутреннюю плату соединяют сеть PSTN с формирователем циклов на плате СМА. Плата RPD позволяет подключать остальные интерфейсы и элементы платы СМА к внешней среде:

Ethernet-интерфейс для подключения модуля к IP-сети,
Ethernet-интерфейс для подключения узла управления MN или терминала управления МТ,
интерфейс RS232 для подключения консоли узла,
подключение внешнего источника синхронизации (track oscillator),
подключение устройства измерения.

Рисунок 5-11: Блок-схема платы RPD и подключение к СМА через внутреннюю плату

Расположение элементов на плате RPD

Съемная плата RPD выполнена на печатной плате в соответствии со стандартом CompactPCI 6U (233,5 мм х 80 мм).

На стороне компонент В расположены пассивные элементы для выполнения функций платы. На переднем торце платы расположены различные разъемы для включения модуля в окружение, на заднем - два разъема rJx для подключения к внутренней плате. На этой стороне находятся также идентификационные наклейки.

Рисунок 5-12: Расположение элементов на плате RPD

- наклейка с идентификационным обозначением платы
- наклейка с серийным номером платы

rJ3 -19-контактный разъем для подключения интерфейсов Ethernet к внутренней плате
rJ5 - 22-контактный разъем для подключения интрефейсов Е1, интрефейса RS232, внешних источников синхронизации и устройств измерений к внутренней плате
А - 37-контактный разъем для подключения трактов 2 Мбит/с к интерфейсам Е1
2x10/100 Base Т, СА - 8-контактный разъем RJ45 для подключения IP-сети через интрефейс Ethernet 1
2x10/100 Base Т, СВ - 8-контактный разъем RJ45 для подключения узла MN или терминала МТ через интрефейс Ethernet 2
SYNC, CC - 8-контактный разъем RJ45 для подключения внешних источников синхронизации и измерителя синронизационного тактового сигнала
COM, CD - 8-контактный разъем RJ45 для подключения консоли узла через интерфейс RS232

Технические данные

Использование системы

Узел MG является автономным узлом и основан на функциях медиа-модуля версии А - ММА. Исполнение модуля соответствует стандартам Compact PCI и может располагаться в соответствующем данному стандарту корпусе.

Свойства системы

Емкость и характеристики трафика

В модуле ММА может находиться одна плата СМ А, на которой есть интерфейс Е1 для подключения восьми трактов Е1 и двух интерфейсов Ethernet. Емкость модуля определяется сетью, к которой он подключается:

для подключения к телефенной сети: 8 х Е1, что составляет максимум 16.384 Мбит/с;
для подключения к IP-сети: 2 х Ethernet, что составляет максимум 200 Мбит/с.

Надежность

Данные по надежности относятся к отказам как в аппаратных средствах, так и в программном обеспечении. Под надежностью системы понимается ее способность выполнения своих функций в нормальных условиях в течение 10 лет.

Время восстановления работы

Время восстановления работы составляет менее 15 минут.

Среднее суммарное время отказа системы

Среднее суммарное время всех отказов системы (МАЮТ) составляет менее 24 часов в год (термин "внутренний" означает. В суммарное время не включено время, необходимое для прибытия на объект персонала по техническому обслуживанию.

Доля отдельных отказов системы продолжительностью свыше 1 часа не превышает 5 часов в год в общем суммарном времени отказов системы.

Надежность аппаратных средств

Среднее время наработки аппаратных средств на отказ (MTBF) для каждой платы в системе составляет свыше 10 000 часов.

Запланированные остановки в работе

Запланированные остановки в работе системы, связанные с заменой программного обеспечения, устранением ошибок программного обеспечения, или по причине расширения или замены аппаратных средств составляют менее 1 часа.

Интерфейсы

В состав узла MG входят следующие интерфейсы:

интерфейс Е1 для для передачи телефонного трафика,
интерфейса Ethernet (10/100 Base-T) для передачи трафика данных и управления,
интерфейс RS232 для управления,
порты внешнего источника синхронизации.

Характеристики передачи

Интерфейс Ethernet

Таблица 6-1: Характеристики передачи интерфейса Ethernet

Максимальная полоса пропускания 20 Мбит/с или 200 Мбит/с

Длина линии 100 м

Тип кабеля UTP 3 или больше, 100 или 120 Ом

Интерфейс Е1

Таблица 6-2: Характеристики передачи интерфейса Е1

Число трактов Е1 8

Общая полоса пропускания 16,384 Мбит/с

Затухание пути передачи О...36дБ

Максимальная дифференциальная задержка до 279 мс

Электропитание

Таблица 6-3: Характеристики питающего напряжения

Вид питающего напряжения Батарейное напряжение
постоянного тока Сетевое напряжение
переменного тока

Диапазон напряжения 36 В - 72 В пост, тока +/-0 % 100 В - 240 В перем.тока

Диапазон тока 2,5 А-1,5 А 1,6 А-0,8 А

Частота 50/60 Гц

Узел питается от сети переменного тока:
Узел можно подключить к сети с системой заземления ИТ и межфазным напряжением 240 В.
Узел питается от батарейного напряжения постоянного тока:
Узел должен находиться в помещении, доступ к которому разрешается только уполномоченному персоналу.
Сетевое напряжение разрешается подключать только уполномоченному лицу.

Условия окружающей среды

Таблица 6-4: Условия окружающей среды

Температура оптимальной работы +5...+400 С

Температура складирования и при транспортировке -40...+60° С

Влажность воздуха для оптимальной работы 20...80 %

Влажность воздуха при складировании и транспортировке 5...Э5 %

Сейсмические условия ETS300 019-1-3-A1

Частицы пыли в окружающей среде ETS 300 019-1-3

Защита от грозовых разрядов МСЭ-Т К.20

Защита от перенапряжения I ЕС 950

Излучение, электромагнитное поле IEC CISPR - публикация 22, класс В

Электромагнитная совместимость EN 55022 - радиопомехи EN 50082
- устойчивость к радиопомехам

SI2000 Цифровая коммутационная система. Описание MG

Медиа-шлюз SI2000

Сети следующего поколения

Примеры использования

Медиа-шлюз

Общее о свойствах

Услуги

Архитектура системы

Узел MG

Аппаратные средства

Системное программное обеспечение

Прикладное программное обеспечение

Узел управления

Аппаратные средства

Системное программное обеспечение MN и МТ

Прикладное программное обеспечение

База данных и механизмы согласования данных

Онлайновое согласование данных

Согласование данных по запросу

Инсталляция данных

Импорт данных

Сеть управления

Соединение через Ethernet

Место узла в телекоммуникационной сети

Включение в сеть

Интерфейсы, протоколы и сигнализации

Интерфейсы

Интерфейсы для подключения узла к сети PSTN/ISDN

Интерфейсы для подключения узла к IP-сети

Интерфейсы для выполнения управления

Протоколы

Стек протоколов TCP/IP

Протокол Н.323

Протокол RADIUS

Протоколы времени

Факс-протоколы

Сигнализации

Сигнализация DSS1

SSN7

Описание аппаратных средств телекоммуникационного узла

Модуль ММА

Механическая конструкция

Питание модуля

Обозначение аппаратных средств

Описание плат

Технические данные

Использование системы

Свойства системы

Емкость и характеристики трафика

Надежность

Интерфейсы

Характеристики передачи

Интерфейс Ethernet

Интерфейс Е1

Электропитание

Условия окружающей среды

Рекомендуемое оборудование узла управления