Конструкция системы имеет высокую прочность и обеспечивает сохранение работоспособности оборудования даже при землетрясениях силой до восьми баллов по шкале Рихтера (до десяти - при установке в сейсмоустойчивых зданиях) [22].
2.6 Характеристики надёжности ЦСК "Квант-Е"
Надежность системы коммутации "Квант-Е" обеспечивается:
- конструктивной и схемной надежностью отдельных элементов и системы в целом;
- программным обеспечением диагностирования, выявляющим и локализующим возникающие повреждения в 95 % всех случаев с точностью до одного ТЭЗа;
- дублированием и резервированием основных, критически важных узлов системы, с автоматическим восстановлением работоспособной их конфигурации при отказах.
Полностью дублированы коммутационное поле, устройства управления, синхронизации и сигнализации (кроме БЦА). Не дублируется лишь индивидуальное для отдельных направлений связи оборудование (БАЛ, СЦТ, КСЛ), а также оборудование технической эксплуатации, отказ которого непосредственно не влияет на обслуживание вызовов.
Для подключаемой в конкретный БАЛ группы абонентов или для отдельного пучка СЛ надежность связи определяется надежностью соответствующих БАЛ, СЦТ, КСЛ, для которых гарантируется наработка на отказ не менее 15000 часов. Полный отказ оборудования КМ, т.е. невозможность обслуживания вызовов по вине системы, возможен, если в течении допустимого времени устранения повреждения (0.5 часа) выйдут из строя обе машины управляющего устройства, или оба ствола дублированного УКС, или же произойдут оба эти события одновременно. Наработка на отказ любого из перечисленных устройств превышает 3000 часов. Поскольку каждый КМ автономен, то вероятность отказа многомодульной станции или выносного модуля еще ниже. Таким образом, полный отказ станции или ВКМ реально возможен лишь вследствие внешних воздействий: пропадания электропитания, существенного нарушения условий эксплуатации или стихийных бедствий [23].
Для отдельных вызовов не исключены отказы или неправильное обслуживание из-за неисправности оборудования или сбоев программного обеспечения. В среднем при этом обеспечиваются следующие характеристики надежности:
- вероятность отказа в установлении или разъединении соединения менее 2х10-5;
- вероятность случайного нарушения уже установленного соединения не выше 10-5;
- вероятность ошибочного выбора маршрута соединения до 2х10-5;
- вероятность неполучения абонентом тонального сигнала, соответствующего этапу соединения, менее 2х10-5.
В целом для ЦСК "Квант" среднее число повреждений станционных устройств за год в пересчете на одну АЛ не превышает 0,02 и на одну СЛ - 0,06. Длительность ликвидации повреждения без учета времени до прибытия персонала составляет до 30 минут [23].
2.7 Принципы построения оборудования ЦСК "Квант"
Функциональный состав оборудования. По функциональному признаку оборудование системы коммутации "Квант" можно разделить на: коммутационное; абонентского доступа; линейного доступа; сигнализации; синхронизации; управления; электропитания; технического обслуживания и эксплуатации.
Коммутационное оборудование включает блоки пространственно-временной коммутации УКС и коммутаторы АТС-100 [23].
К оборудованию абонентского доступа относятся комплекты АК блоков БАЛК, а также комплекты подключения спаренных аппаратов ПСАМ и таксофонов ПТАМ.
Для организации линейного доступа используются модули СЦТ, КСЛ, оконечные устройства линейных трактов.
Функции сигнализации распределены между разным оборудованием. В абонентской сигнализации участвуют АК и ГРИ, в межстанционной - блоки цифровых анализаторов БЦА, комплекты КСЛ и СГТ, а также ГРИ.
К основному оборудованию синхронизации относятся ГРИ разных УКС и ГЭС кассет СКС.
- управление в цифровой системе коммутации "Квант" децентрализованное. Собственные управляющие устройства имеют все УКС и блоки БАЛК;
- вторичное электропитание оборудования выполняют индивидуальные для каждой кассеты блоки, вырабатывающие нужные напряжения преобразованием -60 В;
- функции технического обслуживания и эксплуатации выполняет модуль МТЭ, содержащий компьютер технической эксплуатации (КТЭ) и, при необходимости, дополнительное рабочее место (ДРМ) на базе ЭВМ, внешние накопители на магнитных дисках (НМД), а также принтер.
Коммутационное оборудование. Коммутационные блоки станции выполняют однозвенную пространственно-временную коммутацию, имеют общие принципы построения и отличаются в основном емкостью. УКС 32х32 обеспечивает неблокируемые соединения любых каналов подключенных к нему 32 групповых трактов ИКМ 2048 кбит/с. Блок БАЛК содержит коммутатор 8х8, который выполняет соединения между четырьмя трактами от 128 АК, одним трактом в сторону УКС и одним - к цифровым генераторам тональных сигналов. Таким образом, БАЛК предоставляет группе из 128 абонентов 30 каналов к УКС и имеет возможность замыкания внутренней нагрузки, которая реализуется в выносном варианте блока [23].
Блоки абонентских линий. Блок БАЛК имеет собственное управляющее устройство, а функции BORSCHT выполняются в одном ТЭЗе АК2, который содержит восемь АК с индивидуальными трактами передачи речи и общей схемой управления и сигнализации.
В тракте передачи АК имеются: узел защиты от перенапряжений в АЛ; блок реле для подключения АЛ к АК, к генератору вызовного сигнала (ГВС), к измерителю параметров линии (ИПЛМ) и для подключения АК к тестовой линии; мост питания и детектор состояния шлейфа для подачи в АЛ напряжения станционной батареи и контроля состояния АЛ; разделительный трансформатор для гальванической развязки разговорных цепей АЛ и АК; активная дифсистема для согласования входного импеданса АК по переменному току с импедансом шлейфа АЛ и разделения направлений приёма и передачи речи для перехода к четырехпроводному тракту; фильтры: полосовой - в направлении передачи для выделения из входного сигнала речевого спектра 300...3400 Гц, и низких частот - в направлении приёма для сглаживания ступенчатого декодированного сигнала; индивидуальный кодек для аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования сигнала. Индивидуальные фильтры и кодеки объединены в одной микросхеме - кофидеке.
К групповым устройствам ТЭЗа АК2 относятся: цепи питания АЛ вызывным напряжением от ГВС и детектор ответа абонента при посылке ему вызывного сигнала; схема управления АК2, обеспечивающая синхронизацию и связь с контроллером БАЛ для передачи ему данных сканирования детекторов состояния шлейфа, ответа абонента и заземления провода "а" и для приёма сигналов управления в обратном направлении [23].
Выходы индивидуальных кодеков четырех ТЭЗов АК в общий групповой тракт 2048 кбит/с, подключаемый в поле временного коммутатора ТЭЗа КС7. Шестнадцать ТЭЗов АК2, контроллер БАЛ с коммутатором (КС7), ТЭЗ диагностики ДГН, блок питания БПКМ и генератор ГВСМ образуют абонентский блок БАЛК.
Блок управления (контроллер на процессоре М182IВМ85А) блока БАЛК и УКС 8х8 размещены в одном ТЭЗе КС7. Предусмотрен стык RS 232 для подключения внешних устройств - дисплея, ПЭВМ. Начальный запуск процессора на рабочую программу обеспечивается при появлении электропитания либо кнопкой РЕСТАРТ.
На ТЭЗе КС7 также располагаются схемы сигнализации, синхронизации и формирователь группового тракта ИКМ для связи с УКС коммутационного модуля или СГТ.
Модули сопряжения с соединительными линиями.Модуль СЦТ стыка с цифровыми трактами размещается в одной кассете БАЛК, которая содержит до шестнадцати ТЭЗов СГТЕ. Вместо СГТЕ возможна установка СГТ-15. Эти ТЭЗы обеспечивают подключение цифровых СЛ со скоростью передачи соответственно 2048 и 1024 кбит/с.
Стык с аналоговыми СЛ выполняют модули КСЛ на базе кассеты БАЛК с установленными в нее ТЭЗами КСЛ для физических СЛ и для СЛ, уплотненных СП с ЧРК. Каждая АСЛ оборудуется линейным комплектом КСЛ соответствующего типа. Модули КСЛ обеспечивают: гальваническую развязку КСЛ и станционного оборудования, согласование четырехпроводного канала с двупроводным разговорным трактом ФСЛ, аналого-цифровое преобразование сигналов и формирование группового тракта ИКМ в сторону УКС, а также преобразование линейных и декадных управляющих сигналов аналоговых СЛ во внутрисистемный формат и введение их в сигнальный КИ 16 [23].
Оборудование сигнализации и синхронизации.Устройства, участвующие в сигнальном обмене, и генераторы различного назначения имеются во многих узлах и блоках системы.
Генератор ГРИ блока УКС предназначен для синхронизации работы УКС, формирования тональных и многочастотных сигналов. Схема синхронизации обеспечивает возможность использования внешних эталонных источников синхроимпульсов.
Генератором вызывного сигнала оборудуется каждый блок БАЛ. Вырабатываемое ГВС вызывное напряжение имеет синусоидальную форму, частоту 25 ± 2 Гц и амплитуду 95 ± 5 В. Номинальный ток нагрузки до 0,3 А. В ГВС предусмотрена защита от коротких замыканий и высоких напряжений на выходе. Для предотвращения проникновения из ГВС импульсных помех на шину - 60 В в генераторе установлен входной фильтр.
Блоками цифровых анализаторов БЦА оборудуют коммутационные модули, обслуживающие внешние направления связи с многочастотным кодом или абонентов с тональным набором номера. Один ТЭЗ ЦП16 блока БЦА содержит 8 цифровых многочастотных приемников, обеспечивающих декодирование двучастотных комбинаций кода "2 из 6". Количество ТЭЗов ЦП16 определяется ожидаемой нагрузкой. Каждые два ТЭЗа занимают один ГТ в поле УКС.