Донецкий Национальный Технический Университет

Автоматизация учёта общего трафика на сетях электросвязи.

Автор: Тихонюк В.С.

Научный руководитель: Бессараб В.И.

Актуальность темы: на сегодняшний день не существует единого аппаратного и программного комплекса для расчета трафика на морально-устаревших АТС, используемых в основном ведомственными операторами телефонной связи.

Цель и задачи исследования: создать аппаратно-программный комплекс способный рассчитывать, анализировать, представлять в необходимом виде информацию о внутреннем и внешнем трафике ведомственной телефонной сети.

Научная новизна: проблема модернизации морально устаревших АТС остро встала в последние 5 лет. Множество фирм-производителей специализированного оборудования предложили свои решения для модернизации отдельных узлов АТС. Возможности импорта и экспорта данных в таких блоках как правило ограничены. Таким образом, тема исследования является актуальной: ислледовать возможность создания и создать аппаратно-программный комплекс, позволяющий объеденить оборудование разных производителей в один блок для модернизации координатно-шаговых АТС.

Практическое значение и реализация полученных результатов: на практике, результаты исследования позволят избежать огромных затрат, связанных с демонтажом старых и установкой новых (цифровых) АТС. Безусловно, все АТС должны быть заменены на цифровые, однако, в период перехода (50-100 лет) исследуемый аппаратно-программный комплекс позволит дольше использовать старое оборудование без существенной потери качества и предоставляемых услуг связи.

При создании координатных и декадно-шаговых АТС вопросы тарификации разговоров не учитывались вовсе. На то время это было сложно реализовать технически - необходимые вычислительные мощности появились только в конце 80-х начале 90-х годов. Строгий учёт длительности телефонных разговоров вёлся только при междугородних и международных соединениях. На сегодняшний день, внедрение услуги повременного учёта на АТС является одним из самых важных ( если не самым важным ) шагом АТС для последующего развития. Это стало более актуальным с развитием Internet технологий, когда практически 50 % времени занятия канала отводится на передачу данных между модемами а не на обычный телефонный разговор. К тому же, существенно увеличились вычислительные мощности персональных компьютеров.

На сегодняшний день, системы АПУС для АТСК выпускаются во многих городах СНГ. В Украине - это Одесса, Киев, Николаев. В России - Москва, Новосибирск, Таганрог и др. Система состоит из двух частей - аппаратный комплекс и программный комплекс. На данный момент, аппаратная часть у всех систем АПУС практически одинакова. Основное их различие состоит в программной части системы АПУС. В самом простом случае, программа выдаёт бинарный файл в котором закодированы номер телефона и время разговора. Современные системы АПУС производства России поставляются с программным обеспечением, позволяющим вести статистический учёт полученной информации. Система АПУС рассчитана на 2 способа повременного учёта:

• по занятию вызывающим абонентом приборов станции или соединительной линии без ожидания ответа вызываемого абонента (учет времени начинается по истечении устанавливаемого интервала времени);
• по ответу вызываемого абонента (длительности разговора).

Аппаратная часть системы АПУС поставляется в виде технологических контроллеров. Именно эти устройства позволяют вести учёт разнообразного трафика. Различные фирмы предоставляют множество видов контроллеров. Однако основными из них являются:

1. Контроллер первой ступени ГИ.
   Устанавливается между ступенями предварительного (ПИ) и группового искания (ГИ). Обычно такие контроллеры обслуживают группы до 2000 абонентов. Данный контроллер:

   • Фиксирует время и длительность занятия абонентом входа шнурового комплекта (ШК).
   • Определяет набираемый абонентом номер.
   • Фиксирует время и длительность разговором между абонентами.
   • Ведёт учёт суммарного времени занятий и разговоров по каждому абоненту.
   • Ведёт учёт нагрузки приборов ступени 1 ГИ.
   Контроллер соединительных линий.

• Фиксирует состояние соединительной линии.
• Фиксирует время занятия и освобождения линии.

Каждый контроллер имеет интерфейс RS-232 для связи с персональным компьютером. В свою очередь, персональный компьютер, получив данные от контроллера, должен иметь необходимое ПО для перевода их в нужную в форму ( txt, dbf и т.д. ) и соединение для дальнейшей обработки этих данных сервером.

В общем случае схема АТС-контроллер-ПК выглядит следующим образом:

Как видно из рисунка, если используется более 2х контроллеров (например, кроме контроллера соединительных линий и группового искания, используется контроллер таксофонов), то целесообразно использовать групповой или коммутационный контроллер. Данный контроллер позволяет получать информацию от 8 - 16 контроллеров.

В настоящее время широкое распространение получила аппаратура голосового информирования абонентов. Одной из основных является услуга при которой абонент, набрав служебный номер, и введя личный код, может получить информацию о состоянии его счёта. Данная услуга помимо удобств самим абонентам, предоставляет экономию средств для операторов связи: каждый месяц оператор связи должен распечатать конверт и счёт для каждого из своих абонентов, что при количестве абонентов более 5000 существенно увеличивает материальные затраты (бумага, чернила, принтеры).

В Северодонецке выпускается аппаратные комплексы "Актис" и "Град". Аппаратно-программный комплекс "Актис" предназначен для информирования абонентов о состоянии их счетов. Он построен на базе однокристальной микро ЭВМ. К нему можно подключить от 2 до 6 линий (как двух, так и трёх проводных). "Актис" подключается к персональному компьютеру и использует один из каналов звуковой карты для выдачи информации в линию. Таким образом, для работы аппаратуры на 2х линиях достаточно иметь одну звуковую карту.

При поступлении вызова по одной из линий, "Актис" воспроизводит в линию звуковой файл приветствия и ожидает набор пароля. По умолчанию паролем является номер телефона. Отличительной особенностью аппаратуры "Актис" является возможность определения кода, набранного абонентом как тоновым так и импульсным набором, с точностью 98%. Распознав номер набранный абонентом, "Актис" передаёт его программе, которая посылает запрос центральной базе данных, получает информацию о состоянии счёта абонента и воспроизводит в линию соответствующий звуковой файл.

Помимо вышеназванных возможностей, "Актис" позволяет набирать указанный номер, и воспроизводить в линию нужный звуковой файл. Эта возможность может быть использована для оповещения абонентов об их задолженностях.

В качестве ОС для была выбрана ОС UNIX. ОС UNIX отличается высокой производительностью и не требует больших вычислительных мощностей. Так же большинство программного обеспечения, написанного под ОС UNIX поставляется с открытым кодом, что позволяет использовать и изучать код написанный другими программистами. Кроме того, в связи с принятием закона о лицензионном ПО, использование ОС UNIX является более экономичным по сравнению с распространённой в нашей стране ОС Windows.

В качестве новой системы управления базой данных можно было бы использовать одну из лицензионных систем (например, Oracle), которые привлекали широким набором функций и доказанной надёжностью работы. Однако, рассмотрев несколько бесплатных СУБД, было решено остановить выбор именно на них, так как они полностью удовлетворяли поставленные к системе требования.

Далее приведены некоторые из причин, побудивших использовать собственную, а не покупную разработку:

1. Относительно низкая стоимость такой разработки.
2. Собственная разработка - это максимальная ориентация на реализацию бизнес - процессов предприятия, его уникальных финансовых и управленческих технологий, складывающихся годами.
3. Обеспечивать значительно более высокий уровень безопасности и независимости от внешних факторов.
4. Оперативная реакция на любые изменения.
5. Отсутствие подходящего программного продукта на рынке.

Наиболее привлекательным продуктом является СУБД Postgres.

Используя оборудование АПУС, "Актис", ОС UNIX, СУБД PostgreSQL построим информационную сеть ведомственной телефонной сети. На каждой из АТСК устанавливаются 2 контроллера АПУС: контроллер первой ступени ГИ и контроллер соединительных линий. Каждый из этих контроллеров по средствам COM-порта соединяется с персональным компьютером, который производит перекодировку информации полученной от контроллера. Каждый из этих компьютеров соединён по редствам модема с центральным компьютером в центре сбора и обработки информации.

1. Ю. К. Шарипов, В. К. Кобляков. Отечественные электронные АТС. - 2002.
2. Д.Д.Кловский. Теория передачи сигналов. - М.: Связь, 1981.
3. Э.Гешвинде, Г.Шениг. PostgreSQL: руководство разработчика и администратора. - М.: ДиаСофт, 2002.
4. Б.Страуструп. Язык С++. - М.: Бином, 2003.
5. П.Кью. Использование UNIX. - М.: Вильямс, 1999.