В знаменитом гимне сказано: «Весь мир насилием разрушим: До основания, а потом: Мы свои, новый мир построим.
».
Этот принцип не работает в телефонии.
Каждое новое поколение техники интегрировано с предыдущими, так что молодой человек со своего новейшего смартфона может позвонить дедушке в деревню, где есть старинная сельская телефонная станция.
До недавнего времени в Москве было более 1,5 млн абонентов, подключенных к АТС координатного типа, построенных на аналоговых реле, регистрах и маркерах.
В этой статье рассказывается, как за 3 месяца 150 московских АТС перешли на IP-сегмент.
Немного истории или почему в номере телефона 7 цифр
Некоторые связывают это с магией, приписывая числу семь сакральное значение.Некоторые говорят, что человеческий мозг лучше всего запоминает последовательности длиной до 7 символов.
Но на самом деле это определилось еще в первой половине ХХ века, когда инженеры пришли к выводу, что оптимальная емкость городской телефонной станции не должна превышать 10 000 номеров.
При этом достигнута оптимальная стоимость коммутационного оборудования и кабельного оборудования (медных абонентских и межстанционных линий).
В малых городах введена пятизначная нумерация: первая цифра — индекс АТС, затем количество тысяч, сотен, десятков и единиц для абонентской линии внутри этой АТС.
При этом все АТС были подключены по принципу «каждый к каждому».
В крупных городах стали внедряться специальные узлы входящей связи (УВС), определяющие территории.
Абоненты к таким УВС не подключались, они работали транзитом для приема входящих вызовов на Районную АТС (РАТС), создавая таким образом 6-значную нумерацию.
В крупнейших городах были введены узлы исходящей связи (УКС), которые аккумулировали исходящий телефонный трафик от АТС своего района и направляли его по необходимым направлениям.
Это сформировало 7-значную нумерацию.
Вся эта сложная система была необходима для того, чтобы уменьшить объём зарытых в землю кабелей и увеличить перегруженность межстанционных соединительных линий.
Аналоговые станции
До появления цифровых станций вся коммутация строилась по ступенчатому принципу: на каждом этапе (шаге) осуществлялся поиск свободной линии в нужном направлении.Первый этап – AI (поиск абонента) нужен для получения «ответа станции» и начала дозвона.
Далее идут этапы группового поиска: GI1, GI2, GI3 для поиска маршрута по первым цифрам номера к другим АТС или внутри этой АТС.
Затем этапы CD и AB осуществляют поиск телефонной линии вызываемого абонента по последним цифрам номера.
Первые телефонные станции были построены с использованием десятишаговых искателей (которые искали свободные телефонные каналы в множестве линий).
Декадные искатели, как нетрудно догадаться, управлялись декадным (импульсным) набором номера с телефона.
Такие станции появились в конце 1940-х годов, но до сих пор в достаточном количестве действуют по всей нашей Родине.
Даже в Москве и Питере последние АТС-ДШ были демонтированы только в XXI веке.
Но все же их количество невелико и постепенно сокращается, но самых популярных АТС координатного типа в России остается на порядок больше.
А процесс их модернизации представляет собой настоящую трудность из-за больших финансовых и временных затрат.
Модернизация
Замена аналоговой АТС на цифровую, как правило, влечет за собой полный демонтаж существующей АТС, включая кроссировку абонентов и установку нового цифрового коммутатора.Процесс может занять до месяца, а окупаемость превышает 20 лет, если станция расположена в жилом районе или сельской местности, где абоненты не пользуются дополнительными видами услуг (например, переадресацией или конференц-связью).
Но сохранение в сети реликтов прошлого века также оборачивается для оператора массой проблем: поддержание работы станции, занимающей несколько этажей, требует оплаты электроэнергии и содержания штата специальных инженеров.
Учет стоимости местных разговоров без использования дополнительного оборудования вообще невозможен (в СССР плата взималась только за междугородние звонки).
Кроме того, продвинутые абоненты постепенно переходят на альтернативных и мобильных операторов.
В связи с этим возникла задача дешевой и быстрой модернизации согласованных АТС.
Для этого мы разработали комплекс «Медиатор плана нумерации» (MPN), который, с одной стороны, подключался к аналоговому оборудованию АТС, а с другой, включался в сеть IP-телефонии, интегрируясь в современную иерархию NGN/IMS. Мы воспользовались тем, что аналоговые АТС построены по ступенчатому принципу.
При совершении абонентом исходящего звонка сразу после этапа поиска абонента (АИ) располагаются Комплекты исходящих шнуров (ИШК) – они генерируют «длинный звуковой сигнал» и принимают набор номера.
При входящем соединении с абонентом перед ИИ устанавливаются Incoming Cord Kits (ICS) – с помощью них осуществляется выбор абонента по трем последним цифрам номера, а также они же генерируют напряжение вызывного сигнала.
в абонентскую линию.
Вместо этих аналоговых модулей мы установили новые, но они взаимодействовали со ступенью ИИ через те же многопроводные интерфейсы, имитируя старые ИШК и ВШК.
Точно так же новые модули генерируют «Ответ станции», принимают набор номера, отправляют сигнал вызова, но содержат внутри аналого-цифровой преобразователь, позволяющий передавать голос по цифровым каналам.
Сложность заключалась в том, что обычно цифровая АТС представляет собой набор телекоммуникационных карт, установленных в корзинах.
Для подключения линий корзины заполняются соответствующими модулями плюс одна плата управления, как на рисунке ниже (плата управления справа).
Сигналы управления модулям передаются по задней стенке корзины.
Типичная координированная телефонная станция не так компактна.
Он состоит из множества двухметровых шкафов, расположенных в помещении площадью 300 кв.
м.
м.
А интересующие нас шкафы с ИШК и ВШК распределены по этой площади равномерно и перспектива тащить кучи кабелей в одну корзину была не очень радужной.
В связи с этим нам пришла в голову идея отказаться от управления новыми модулями напрямую через корзину.
Цифровые ИШК и ВШК мы решили разместить непосредственно в шкафах аналоговых АТС, а сигналы управления передавать по цифровым каналам TDM. Вместо сотен проводов от каждого шкафа нужно было провести всего один даблпарк.
На фото внешний вид обновленных модулей.
Конструкция разработана специально для установки в шкафы аналоговых станций.
Сверху и снизу модулей расположены аналоговые блоки, которые еще не были демонтированы.
Все ИШК и ВШК были подключены цифровыми трактами к платам управления ИТГ, которые преобразуют из цифровых трактов с временным разделением в ИП.
Модули ITG, помимо управления, выполняют функции медиашлюза, соединяющего сеть TDM с сетью IP. Над всем этим стоит пара серверов, которые контролируют и управляют оборудованием MPN и взаимодействуют с центральным коммутатором IP-сети (ядро IMS).
Они также выполняют функции пограничного контроллера сеансов, благодаря чему одна АТС для ядра выглядит как единый маршрут. Схематически оборудование МПН на рисунке отмечено синим цветом: 
Некоторые подробности
Возникли совершенно неожиданные трудности.Первый – это определение номера абонента.
При снятии трубки абонент подключается к ИШК, и к одному ИШК могут получить доступ 2000 абонентов.
Для определения номера используется специальный блок Caller ID, который выдает цифры номера при приеме тона частотой 500 Гц.
Раньше идентификационный номер вызывающего абонента запрашивался только при междугородных звонках и не требовался для местных подключений.
Теперь все звонки стали проходить через ядро IMS и звонки с «анонимного» номера стали неприемлемыми.
Потребовалась очень кропотливая работа, как с нашей стороны, так и со стороны инженеров оборудования АОН, чтобы обеспечить 100% распознавание сигнала.
Сигналы, естественно, аналоговые, передаются многочастотным кодом.
Вторая сложность — парные абоненты.
Уникальное изобретение советских телефонистов, позволявшее соединить два телефона по одной медной паре.
В этом случае сопряжённые телефоны отличаются только числом тысяч или сотен.
Абоненты соединяются посредством диодной изоляции.
А при входящем звонке напряжение вызывного сигнала поляризовано относительно либо провода «а», либо провода «б».
Модернизация АТС не предполагала вмешательства в абонентское соединение, и нам пришлось реализовать работу с этим архаизмом, доработав решение на аппаратном и программном уровне.
Установлены блоки, поляризующие при входящем звонке напряжение вызывного сигнала относительно провода «а» или провода «б».
Третья сложность, а еще лучше задача – это организация системы мониторинга и обслуживания.
Плюс обучение обслуживающего персонала.
Инженерам станций, проработавшим с аналоговыми модулями (менее часа) 20 лет, пришлось научиться работать с «цифрой» и понять основные принципы TDM и IP-телефонии.
Прошло около 1 месяца, даже был издан учебник при участии СПбГТУ, но в результате всё прошло успешно.
Что произошло в конце?
1. Большая часть аналогового оборудования в Москве демонтирована.Транзитные узлы (УИС и УВС) полностью демонтированы.
2. За счет сохранения небольшой части аналогового оборудования отпала необходимость влезать в абонентскую кроссовку, т.е.
вместо перепайки 10 000 двухпроводников пришлось переключать штатные разъемы в 45 шкафах ИШК и ВШК.
3. Продолжительность перевода одной АТС на новую схему составила в среднем 3 дня.
153 АТС в Москве были подключены примерно за 3 месяца.
4. Теперь всем абонентам доступны преимущества цифровой телефонии, включая DTMF-набор, цифровой определитель номера, дополнительные виды услуг и т.д. 5. Для оператора аналоговые абоненты стали полностью цифровыми с возможностью формировать счета, управлять услугами, включать/отключать по единым принципам из ядра IMS. 6. Потребление электроэнергии снизилось.
Численность обслуживающего персонала сократилась.
Отток подписчиков снизился.
Вместо заключения
Проведенная модернизация носит, конечно, временный характер, поскольку сохраняет некоторое (хотя и небольшое) аналоговое оборудование.Однако это замечательное техническое решение, позволяющее решить важные тактические задачи и сосредоточиться на стратегических, таких как внедрение PON, которое сейчас так активно внедряется в Москве.
Теги: #История ИТ #телекоммуникации #Старое оборудование #ip-телефония
-
Государство И P2P
19 Oct, 24 -
О Смете-2
19 Oct, 24 -
Вещи, Которых Я Не Знаю В 2018 Году
19 Oct, 24 -
Новый Формат Отдела Разработки По
19 Oct, 24 -
Распознавание Цифр На Микроконтроллере
19 Oct, 24 -
Ibm Проведет Часть Second Life
19 Oct, 24 -
Новая Поисковая Платформа Linkedin
19 Oct, 24 -
Плата За Удобство Использования
19 Oct, 24
