وبلاگ یک مهندس...

سوئیچ شهری

سوییچهای قدیمی بصورت آنالوگ بودند ، بدین صورت که برقراری ارتباط بصورت دیکد کردن انجام می شود .
وسیله ای که عملیات دیکد را انجام می داد Selector نام داشت این کار توام با سر و صدای زیاد انجام می شد و حجم بالای دستگاهها نیز از دیگر اشکالات به شمار می رفت ، اکنون دیگر این سیستمها اکثرا به دیجیتال تبدیل شده اند .
در سالن دستگاه یا همان قسمت اصلی سوییچ ، تعداد زیادی کمد وجود دارد که در اصطلاح به آنها راک گفته می شود .
هر راک از 12 قسمت تشکیل شده است که به هریک از این قسمتها ماژول گفته می شود ، در واقع به مجموعه ای از Slot ها یا شیارهای نصب کارت ماژول یا شلف گویند .
راکها نیز به چند نوع تقسیم بندی می گردند :
1) راک تغذیه
2)کنترلی اصلی خود سوییچ
3)راک یدک کنترل خدمات مرکز
4)راک مشترکین مرکز
وظایف یک مرکزسوییچ ارتباط وشارژینگ می باشد .
مرکز سوییچ شهری :

تعریف :
محلی که یک مشترک به محض برداشتن گوشی به آن وصل شده و می تواند یک مشترک را در هر زمان دلخواه سرویس دهی کند مرکز سوییچ شهری ( Local Exchange ) نام دارد .

 
در هر شهر معمولا چند مرکز سوییچ با پیش شماره متفاوت ( رقم اول و دوم شماره تلفن ) وجود دارد ، که هر مرکز با مراکز دیگر در ارتباط است، علاوه بر این همان مرکز سوییچ با مرکزی بنام PCیا مرکز راه دور هم مرتبط می باشد .
مرکز مایکروویو مرکزی است که ارتباط ماهواره ای را برای ما تامین می کند .
مرکزی بنام ISC(International Switch Center) ارتباط بین الملل را برقرار می سازد  .

مسیر ارتباطی بین دو مرکز سوییچ :
دو مرکز سوییچ از طریق کانالهایی به هم مرتبط می باشند ، در یک مرکز سوییچ ترانکهایی وجود دارد (TRK) که هر ترانک از 32 کانال تشکیل شده است ، ترانکها در مرکز سوییچ بعنوان مثال از 16 شروع و به 48 ختم می گردد ، هر دو شماره متوالی ( یکی ورودی و دیگری خروجی ) می باشد مربوط به یکی از مراکز سوییچی است که مرکز ما با آن ارتباط برقرار می کند .

بخشهای مختلف یک مرکز سوییچ :
مراکز سوییچ معمولا دارای قسمتهای زیر می باشد :
1) سالن دستگاه ( سوییچ اصلی )
2 )MDF ( مرکز 117 )
3 ) اتاق PCM
4 )دیزل ژنراتور و اتاق باتری ( اتاقهای نیرو )
5 ) اتاق کابل

سالن دستگاه :
در یک سالن دستگاه دیجیتال قسمتهای زیر به چشم می خورد :

1 ) سیستم Power دستگاه  : تغذیه مورد نیاز سیستم را فراهم می کند .
2 ) کمدها ( قسمتهای اصلی ) ، راک : بستگی به نوع سیستم سوئیچینگ راک های گوناگونی وجود دارد .
3 )Alarm Panel  تابلو خطاها در سالن دستگاه :
 در سالن دستگاه این تابلو نصب گردیده است و به محض بروز اشکال در سیستم سوییچ به ما خبر می دهد .
بعنوان مثال وقتی کسی برای سیستم دیگری مزاحمت ایجاد می کند قسمتهای خاصی از Panel روشن شده و با صدای بوق خود به ما هشدار می دهد همانطور که در شکل دیده می شود علاوه بر تاریخ میلادی ، ساعت و یک سری کلید در قسمت پایین تابلو وجود دارد وهمچنین یک سری نوشته که هر یک مفهوم خاص خود را دارند و بعدا توضیح داده خواهد شد .
قسمت آلارم معمولا شامل 4 پیام است Critical , Major , Minor , Informative که بسته به حساسیت و اهمیت آلارمها یکی از آنها روشن می شود .

4 ) کامپیوتر شخصی سوییچ ( کنسول ) : عملیات کنترلی سیستم را انجام می دهد .
5 ) خنک کننده سیستم : برقرار نمودن شرایط محیطی مطلوب جهت عملکرد مناسب سیستم .

MDF  :
با راه اندازی یک مرکز سوییچ از پشت کارت هر مشترک یک زوج سیم خارج میگردد که این زوج سیم بداخل قلافی از جنس لاستیک وارد می گردد ، از هر راک یکی از این کابلهای ضخیم ( قلافها ) خارج می گردد ، این کابلها جمع شده و همه به سالنی بنام MDF وارد می شوند ، کابلها از MDF به سمت حوضچه ها و از آنجا بسمت کافوها و سپس پست و بعد از آن قسمت سیمها از یکدیگر جدا شده و هر زوج سیم بطرف یک مشترک می روند .
حال این سوال پیش می آید که چرا سیمهای ارتباطی مستقیما به مشترک تحویل داده نمی شود ؟
این بخاطر پیدا کردن راحتتر خرابی در مسیر است  .
نحوه رفع خرابی در MDF (117) :
حال اگر مشترکی با مرکز 117 تماس حاصل کند و گزارش خرابی تلفن بدهد مسوول 117 اول این مساله را چک می کند که آیا از سوییچ به MDF بوق می رسد یا خیر ، اگرنرسید احتمالا مشکل از مسیر کابل از MDF تا مشترک است ، این امر توسط دستگاهی بنام میز امتحان خط که در همین سالن است چک می شود ( میز امتحان خط با برق 48 ولت کار می کند )
اگربوق به مشترک رسید که اشکال از سیم کشی داخل ساختمان یا درست نگذاشتن گوشی یا اتصالی داخلی است

اصطلاح پارکینگ :
پارکینگ محلی است در کامپیوتر کنسول که روزانه شماره هایی در آن ثبت می گردد علت اینکه این شماره ها در پارکینگ ثبت می شود قطع نکردن گوشی تلفن ، درست قرارندادن گوشی ، اتصالی داخلی مشترک می باشد .
این شماره ها توسط مسوول سالن روزانه به MDFگزارش داده می شود تا آنها را قطع کند .

اتاق PCM :
اتاق PCM مکانی است که پالسهای دیجیتال برای انتقال در طول خط به صورت آنالوگ درآمده ( کد ) و انتقال داده می شوند ، در اینجا یک کانال به مشترک داده می شود مثلا از 260 تا 530 ، 120 کانال وجود دارد که برروی 4 سیم بزرگ به طرف ترمینالهای PCM می آیند و در آنجا روی 4 ترانک قرار می گیرند و از ترانکها بعد از ورود و خروج به دستگاه SDH به فیبر نوری منتقل شده و از آنجا به مرکز مورد نظر می روند .

سیستم برق رسانی مرکز سوییچ :

اتاقهای نیرو :
برق مورد نیاز برق مستقیم 48 ولت می باشد ، برق شهر توسط یکسوسازها و یا باتری های مرکز به داخل راک ها منتقل می گردد اتاقهای نیرو شامل اتاقهای باتری ، دیزل ، یکسوکننده ها و اتاق توزیع می باشد .
برق ورودی مرکز مخابراتی برق سه فاز است که RSTاز پست زمینی وارد شده و بر روی شمشها قرار می گیرد ، یک کلید اصلی سر راه این شمشها قرار دارد که برای قطع و وصل برق کل مرکز یک سری از شمشها برای برق اصلی (MP) و برخی دیگر نیز برای برق اضطراری (EmP ) است . در اتاق باتری 24 باتری 2 ولتی بصورت سری موجود است ، که 48 ولت را در 2000 آمپرساعت را در هنگام قطع برق برای دستگاهها تامین می کنند در اصل باتر یها به صورت موازی با خروجی یکسوساز قرار گرفته اند .
وظیفه ژنراتور یا دیزل نیز  در هنگامی  قطعی برق می باشد ، زمانیکه باتری ها توان خروجی خود را از دست می دهند . خروجی دیزل که بصورت موازی با برق سه فاز  قرار دارد روشن می شود ، هنگامی که  دیزل ژنراتور یا EmP در مدار هستند باتریها شارژ می گردند .
اتاق کابل :
شبکه کابل شامل اطاق کابل مرکزی ، حوضچه ، کافو ، کابل آبونه ، و نهایتا پست می باشد . البته مراکز کم ظرفیت فاقد اطاق کابل و کافو می باشند .

Pcm چیست ؟
در صنعت مخابرات در برهه ای از زمان حجم تعداد مشترکین تلفن ثابت موجود در شبکه زیاد نبود به همین دلیل در هر شهری یک مرکز را نصب و برای سرویس دهی به مسافت های طولانی از کابل های مسی به ضخامت زیاد استفاده می کردند که در اوایل سیم هایی با ضخامت 1 تا 0.9 میلیمتر به کار می رفتند . به مرور زمان با افزایش تعداد مشترکین و به دلیل قوی نبودن صنعت میکروالکترونیک ، سوئیچ ها نمی توانستند به طور آنی حجیم شوند به همین دلیل به روش توزیع شده کار می کردند یعنی فاصله ها را کم و مراکز دستیابی را زیاد کردند .
به موازات افزایش تعداد مراکز و حجیم تر شدن شبکه ، عملا ضخامت سیم های مسی را کاهش دادند ، در عین حال مشکلات زیادی را از قبیل حفاری های متعدد در زمین برای کار گذاشتن کابل های مسی جدید به همراه داشت . در اینجا شایان ذکر است که بیشترین سرمایه گذاری داخل مخابرات بخش سوییچ آن نیست بلکه مربوط به شبکه کابلی آن می باشد یعنی به طور کلی شبکه دسترسی به سرمایه گذاری زیاد تری نیاز دارد .
این مشکلات باعث شد که در دهه 1980 تا 1990 کمپانی pairgain و لوسنت آمریکا به این نتیجه رسیدند که از روش حفاری و خواباندن کابل مسی استفاده نکنند و درصدی از توسعه مشترکین را بدون استفاده از کابل های مسی جدید انجام دهند . آنها توانستند که با تغییر سیستم کدینگ از 64Kb/s به 32Kb/s چهار مشترک را روی یک زوج سیم توسعه دهند .
اولین پایه گذار کدینگ کردن پالس ها با این روش کمپاتی لوسنت بود . به این کار یعنی افزایش بهره وری خط به منظور افزایش تعداد مشترکین در شبکه بدون توسعه شبکه pairgain technologe یا pcm گفته می شود .
سیستم pcm ( افزایش ضریب ارسال پیام های مخابراتی با استفاده از زوج سیم ) با استفاده از یکی از جدیدترین تکنولوژی انتقال HDSL و تغذیه راه دور برای نصب تا 11 خط انتقال مشترکین آنالوگ ایدآل می باشد و تنها از یک جفت سیم مسی موجود بدون سرمایه گذاری زیربنایی مجدد استفاده می کند .
این سیستم در مقایسه با سیستم های با اتصالات کابل مسی همان کیفیت و سرویس ها را ( اعم از سیگنال زنگ ، پالس تعرفه ، شماره گیری پالس ، تست خطوط مشترکین و ... ) همزمان تا 12 مشترک فراهم می کند .
این سیستم از دو واحد تشکیل شده است :
1 – PCM-CU ( PCM11VA ) : ( واحد مرکزی ) که در سمت مرکز تلفن قرار می گیرد .
2 – PCM-RU ( PCM11TA ) : ( واحد راه دور ) که در نزدیکی مشترکین قرار می گیرد
.
واحد PCM-CU به صورت کارت قابل نصب در راک استاندارد می باشد و وظایف زیر را بر عهده دارد :
1 – به حداکثر 12 خط آنالوگ در مرکز تلفن متصل می شود و ترافیک مربوطه را به صورت دیجیتالی در می آورد .
2 – با استفاده از تکنولوژی HDSL/2B1Q با سرعت 784Kb/s ، 528Kb/s ، 272Kb/s به یک واحد راه دور ( TA ) متصل می شود .
3 – ولتاژ تغذیه واحد راه دور TA را فراهم می کند .
4 – توسط پورت RS485 به سیستم آلارم و ترمینال نظارت محلی یا راه دور متصل می شود .
5 – آشکار سازی و ارسال ولتاژ زنگ
6 - آشکار سازی و ارسال پالس های اندازه گیری
 
واحد راه دور PCM-RU ، یک واحد تغذیه شونده از دور می باشد که در یک کاست مطابق استاندارد IEC17 قرار می گیرد و وظایف زیر را بر عهده دارد :
1- به حداکثر 12 خط مشترکین آنالوگ وصل می شود و ترافیک را به صورت دیجیتالی در می آورد .
2 – خط انتقال HDSL از واحد مرکزی به این واحد ختم می شود .
3 – تغذیه درونی و ولتاژ تغذیه مشترک را از خط انتقال HDSL تولید می کند .
4 -  دریافت سیگنال های برداشتن و گذاشتن گوشی
 
بیشترین فاصله بین دو برد VA و TA  با توجه به نوع و کیفیت کابل و تعداد کانال های pcm تعیین می شود ، حد اکثر مقاومت مجاز حلقه 1100 ohm با تضعیف 31~39DB   در فرکانس 150Khz می باشد که بستکی به نویز کابل دارد .
این فاصله می تواند با استفاده از واحد بازسازنده HDSL  ماژول PCM-RG ( ZWR ) و واحد تغذیه کمکی از راه دور ( ماژول RPU3 ) دو برابر شوند .
برای تامین نیاز مشترکین به صورت کامل سیستم pairgain ( pcm ) ورژن های 4 ، 8 ، 11 ، 12 کانال را داراست که سرویس های با کیفیت مطلوب را برای فواصل عملکرد با برد طولانی فراهم می سازد .
 
معایب سیستم :
1 -  به دلیل تقسیم ظرفیت یک کابل امکان استفاده و اشتراک اینترنت ADSL برای مشترکانی که خطوط تلفن آنها به این شیوه فراهم شده وجود ندارد .
2 – در اتصال Dialup به شبکه اینترنت مشکلاتی برای مشترکان ایجاد می کدن و سرعت پایین تر از 33.6Kb/s است .
3 – این تکنولوژی صرفا برای ارائه سرویس صدا استفاده شده است .
4 – در روز های بارانی یا آفتابی حرارت زیاد سیستم به هم می ریزد ، زنگ های مجازی
5 – محدودیت در افزایش تعداد مشترکین ، هر چه تعداد مشترکین زیادتر شود ولتاژ و توان بیشتری از سی گرفته می شود .
 


انواع شبکه های دسترسی (access network ) :
تعریف : مسیری که شما را به یک شبکه مخابراتی وصل می کند دسترسی به شبکه گویند .
محيطهاي انتقال اطلاعات دو دسته اند :
راديويي يا هدايت نشده  : با استفاده از فضاي آزاد ( اطراف كره ی زمين ) چون هنگامي كه سيگنال در آن قرار مي گيرد كنترلي بر آن نداريم و تابع وضعيت فضا مي شود .  در محيط راديويي شكل سيگنال بصورت امواج الكترومغناطيسي است .
كابلي يا هدايت شده : درمحيطهاي كابلي سيگنال بصورت دو گروه : يك گروه در قالب سيگنال هاي الكتريكي و يك سري نيز در قالب سيگنالهاي نوري هستند .
در نتيجه، سيگنال، به سه صورت ميتواند منتقل شود ( الكتريكي، نوري، الكترومغناطيسي )
بنابراین انواع شبکه  های دسترسی را به شکل زیر تعریف می کنیم :
1 – شبکه های دسترسی نوری :
FOC : Fiber Optic Cables
تنها محيطي كه نويز تحت هيچ شرايطي نميتواند بر آن اثر بگذارد FOC است . سيگنال در اين نوع در قالب امواج نوري منتقل ميشود . چون امواج نوري از نظر ساختماني از ذرات فتوني ( خنثي بدون بار) تشكيل شده اند لذا جذب نويز نمي شوند . بنابراين تنها محيط انتقال بدون نويز است .
2 – شبکه های دسترسی رادیویی :
Micro Wave
Terrestrial ماهواره اي ( فرافضايي )
 فضاي زمين بطور كلي به دو لايه تقسيم ميشود:
   لايه ی اول: 450 كيلومتر تا بالاي سطح زمين است . ( جو و جاذبه و مؤثر است ) اين محيط ويژه امواج مايكروويو است كه جاذبه بر آن مؤثر است . اين لايه ی محيط انتقال است .
   لايه ی دوم: از 450 كيلومتري سطح زمين شروع و تا بي نهايت ادامه پيدا مي كند و جاذبه زمين بر ان تأثيري ندارد و ضخامتي بي انتها دارد . خصوصيت اين لايه اين است كه اگر امواج الكترومغناطيسي وارد اين محيط شوند ديگر به زمين باز نمي گردند . زيرا تنها راه بازگرداندن سيگنال به زمين قرار دادن ماهواره است . با كمك repeater سيگنال را به سمت ديگري از زمين منتقل مي كنيم .


3 – شبکه های دسترسی کابلی ( سیمی ) :
TP : Twisted Pair به هم تابيده شده
Coaxial هم محور
 
تلفن های شما توسط خطوطی به نام subscriber line ( خط مشترکین ) به سیستم سوئیچینگ وصل شده است . این خطوط از یک مجموعه زوج سیم به هم تابیده مسی ( AWG22 0.6mm ) یا ( AWG24 0.4mm ) تشکیل شده است که تلفن شما را به سوییچ مداری مرکز متصل می کند .
این خطوط معمولا اطلاعات آنالوگ ( سیگنال های 300Hz تا 3400Hz ) را حمل می کند . به همین دلیل خطوط آنالوگ نیز گفته می شوند .

سوئیچ
دلايل استفاده از سوييچ :
1 – اهداف اقتصادي و کم کردن هزينه
2 – لزوم ايجاد امکانات ارتباطي براي همه
3 – عدم نياز به ارتباط براي همه به صورت همزمان
4 – تمرکز امکانات در يک نقطه
 
انواع شبکه در ايران :
1 – PSTN ( شبکه تلفني ) : Public Switching Telephone Network
2 – شبکه موبايل PLMN : Public LAN Mobile Network
3 – شبکه ديتا PDN : Public Data Network
4 – شبکه هوشمند IN : Intelegent Network
در مرکز سوييچ هر مشترک سرويس را از مرکز خودش دريافت مي نمايد ولي در شبکه هوشمند سرويس ، در يک نقطه متمرکز و به مشترکين مراکز مختلف داده مي شود .
 
انواع سوئيچ راه دور :
1 – STD : Subscriber Trunk Dialing شماره گيري مشترک از طريق Trunk
Trunk : وسيله ارتباطي بين دو مرکز را ترانک گويند .
2 – ISC : مراکز سوئيچ بين الملل International Switshing Center در ايران دو تا داريم . همه مراکز SC در ايران کلاک Active را از ISC1 مي گيرند .
3- SC : Secone Dary Eex جهت هشت نقطه ايران 2 مرکز SC ( SC1,2 ) نصب شده است ( تهران ، اصفهان ، تبريز ، مشهد ، اهواز ، شيراز ، بابل ، همدان )
4 – PC : Primery Exching ( PC زير مجموعه هاي SC هستند . )
5 – TX : Terminal Exching ، STD هايي که از PC سرويس مي گيرند .
 
در داخل شهر :
LX : Local Exchange
TR : Terminal EXC
LTR : Local Transit EXC هم حالت Local و هم عمليات ترانزيت را انجام مي دهند .
RSU : Remote Subscriber Unit اين مرکز بخش سوئيچ ندارد از سويئچ مرکز Local استفاده مي کنند .
RLU : Remote Line Unit خصوصيات بالا ، ظرفيت کم
PBX : Private Branch EXC مراکز تلفني خصوصي غير اتوماتيک ( اپراتوري )
PABX : Private Automatic Branch EXC مراکز تلفني خصوصي اتوماتيک
 
کارت مشترک :
1 – مشترک آنالوگ معمولي
2 – مشترک ديجيتال يا ISDN
3 – کارت تلفن همگاني Coin Box
4 – کارت هاي تست مشترکين : تست کارت Originating و تست خط مشترک Trminating زنگ خور
DN : Directory Number شماره مشترک
BHCA : Busy Hour Call Attemped تعداد درخواست مکالمات در شلوغ ترين ساعات تعداد مکالمات اشغال شده در يک ساعت از مشخصه مهم يک دستگاه بوده و هر چه بالاتر باشد بهتر است يعني در شلوغ ترين ساعت چه تعداد مکالمه دستگاه مي تواند داشته باشد .
علائم :
به مجموع علائم و پيام هاي کنترلي که بين بخش هاي سوييچ در يک شبکه سوييچ براي برقراري مکالمات رد و بدل مي شود سيگنالينگ گفته مي شود که شامل دو بخش است :
1 ) سيگنالينگ مشترک تا مرکز تلفن
2 ) سيگنالينگ بين مراکز تلفن : 1 – CAS 2 – CCS 3 – ASS  4 – DSS