Модернизация Омского узла связи на базе Упатс "Definity"

Размещено на http://www.allbest.ru/

ОАО «РЖД»

Томский техникум железнодорожного транспорта

Пояснительная записка к дипломному проекту

Модернизация Омского узла связи на базе Упатс «Definity»

Омск 2007

Реферат

УДК 621. 395. 34: 656.254.151.2

Дипломная работа содержит 82 страницы, 15 рисунков, 11 таблиц, 17 источников, 1 приложение, 6 листов графического материала.

Цифровая АТС, схема связи, ТфОП, интенсивность нагрузки, соединительная линия, пучок СЛ, формула Эрланга, статив, конфигурация системы.

Объектом исследования является цифровая АТС Definity производства Lucent Technologies.

Цель работы - модернизация железнодорожного узла связи на базе оборудования данной АТС.

В процессе работы проводились экспериментальные исследования интенсивности нагрузки на пучки соединительных линий в направлении ТфОП.

В результате исследований была модернизирована существующая схема связи с увеличением числа СЛ в направлении ТфОП.

Степень внедрения: оборудование данной АТС широко используется на сети железных дорог РФ в качестве оборудования ОбТС.

Эффективность планируемой схемы связи обуславливается получится за счет продажи номеров, имеющих выход в телефонную сеть общего пользования.

АТС данной системы могут использоваться для построения железнодорожных узлов связи различной величины.

Дипломная работа выполнена в текстовом редакторе Microsoft Word 2002 и представлена на дискете в конверте на обороте обложки.

Содержание

Введение

1. Описание схем связи

2. Аппаратные средства АТС Definity

2.1 Сеть процессорных портов (PPN)

2.2 Периферийная сеть портов (EPN)

2.3 Узловой коммутатор

2.4 Описание стативов

2.4.1 Компактные модульные стативы

2.4.2 Однополочный статив

2.4.3 Многополочные стативы

2.5 Интерфейс базовой скорости

3. Описание печатных плат системы Definity

4. Расчет интенсивности телефонной нагрузки и количества оборудования

4.1 Расчет интенсивности нагрузки по статистическим данным

4.2 Расчет исходящей нагрузки

4.3 Расчёт входящей нагрузки

4.4 Определение объема оборудования станции

5. Конфигурация системы

5.1 Платодержатель процессора

5.2 Платодержатель портов

5.3 Платодержатель коммутационного узла (SN)

5.4 Существующая конфигурация УПАТС ст. Омск

5.5 Модернизированная конфигурация УПАТС ст. Омск

6. Функциональная схема модернизированной сети связи

7. Обоснование и расчет электрического освещения производственного помещения АТС станции Омск

7.1 Оценка освещенности и качества освещения в действующем помещении АТС

7.2 Обоснование данных для светотехнического расчета

7.3 Выбор метода и расчет искусственного освещения

7.4 Меры электробезопасности при обслуживании осветительной установки

7.5 Конструкция подвески осветительных приборов

8. Расчет сметной стоимости на оборудование

8.1 Расчет капитальных вложений

8.2 Расчет затрат на монтаж и настройку

Заключение

Список использованных источников

Демонстрационные листы

1. Структурная схема существующей сети связи

2. Результаты статистических измерений

3. Структурная схема планируемой сети связи

4. Результаты расчетов каналов связи в направлении ГТС-31

5. Функциональная схема модернизированной сети связи

6. Конфигурация системы омского узла связи

Введение

Сотрудничество Avaya и МПС РФ началось в 1995 году, когда в здании министерства заработала цифровая УПАТС Definity. Возможность применения распределенной сетевой топологии, которую предоставляет модель G3 этой станции (автономные модули станции расположены на расстоянии десятков километров друг от друга, соединяются напрямую оптическими кабелями, проложенными по независимым трассам), особенно важна для корпоративных сетей, требующих высокой надежности при работе на повышенных нагрузках.

На сегодняшний день в системе железнодорожного транспорта установлено [13] более 100 серверов Definity общей емкостью 70 тыс. портов, в том числе на Западно-Сибирской ж.д - 17,1 тыс., Красноярской - 16 тыс., Южно-Уральской - 9 тыс. и Юго-Восточной - 4,3 тыс. портов. Самая мощная в Европе цифровая УАТС Definity (13,5 тыс. портов) обслуживает аппарат МПС, на таком же оборудовании работает корпоративная сеть «ТрансТелеКома» (3,1 тыс. портов).

Станция Definity выпускается в трех модификациях, различающихся числом поддерживаемых абонентов. Самая старшая модель Definity ECS R9 способна обеспечить связью до 29 тыс. пользователей.

Отличительной особенностью Definity является встроенная поддержка ведомственных стандартов сигнализации, применяющихся на сетях энергетиков и железнодорожников. На базе данного сервера можно решать разнообразные задачи, например, создавать масштабные корпоративные сети, системы компьютерно-телефонной интеграции (CTI), операторские центры и высокоскоростные сети передачи данных.

В связи с акционированием железной дороги и выделением из состава ОАО "Российские железные дороги" дочерних акционерных обществ, организованных по видам деятельности, каждое предприятие транспорта должно переходить на самоокупаемость, повышая эффективность своей работы в условиях рыночной экономики [14].

Региональный центр связи (РЦС) - предприятие, осуществляющее услуги по предоставлению связи и передачи данных. Главная ее задача заключается в обеспечении железных дорог надежно действующими средствами автоматики, телемеханики и связи и в рациональном использовании ресурсов на единицу выработанной продукции.

Для РЦС одним из способов получения прибыли является продажа номеров с выходом в телефонную сеть общего пользования, так как на данном этапе в Омской РЦС число абонентов, имеющих выход в ТфОП, относительно невелик, то возникает необходимость увеличения таких номеров, а следовательно необходимо увеличить число СЛ и оборудования.

Целью данного дипломного проекта является модернизация железнодорожного узла связи станции Омск на базе коммутационного оборудования АТС Definity. В результате проектирования необходимо произвести расчет количества и типа оборудования и соединительных линий при расширении сети связи.

Дипломный проект выполнен с соответствии с [17].

аппаратный порт коммутатор упатс

1. Описание схем связи

На существующей схеме связи (рисунок 1.1, демонстрационный лист1) рассматриваются 9 объектов связи: станция Омск, станция Карбышево I, станция Восточная, станция Северная, станция Комбинатская, станция Входная, станция Московка, станция Густафьево и ОмГУПС. Рассматриваются только эти станции, потому что они находятся в черте города Омск, а цель дипломного проекта - осуществление расчета количества оборудования и соединительных линий при увеличении количества абонентов, имеющих выход в ТфОП.

На станции Омск в качестве коммутационного оборудования для построения АТС установлена цифровая автоматическая станция семейства Definity Generic3, построенная на базе RISC процессора, которая обеспечивает поддержку всех современных протоколов связи, включая услуги ISDN, а наращиваемая модульная архитектура позволяет реализовать на базе одной платформы от небольших оконечных станций, до крупных узловых.

Производителем АТС является компания Lucent Technologies (США).

В АТС реализована поддержка любых российских и европейских соединительных линий (двух-, трех-, четырех- и шести-проводных) и сигнализаций: R 1.5 - входящий/исходящий АОН с возможностью внедрения телефонистки, R2 MFC/DTMF, E&M (наиболее распространенная сигнализация для соединения со спутниковыми каналами связи), батарейного и шлейфного типов, каналы ВЧ ведомственных телефонных линий связи.

Станции семейства Definity ECS предоставляют полный спектр высококачественных услуг связи, как для индивидуальных абонентов, так и для групп пользователей, среди которых можно выделить [1]:

Сокращенный набор номера;

Разделение входящего вызова;

Автоматический вызов;

Ожидание освобождения абонентской линии;

Рисунок 1.1

Вторжение в установленное соединение;

Приоритетные вызовы;

Обратный вызов;

Детальная регистрация (тарификация) вызовов;

Переадресация вызовов;

Удержание вызова;

Перехват вызовов;

Прямой набор номера;

Различные типы звонковых сигналов;

Экстренный вызов;

Горячая линия;

Серийные номера;

Отключение абонентов;

Ручная сигнализация;

Музыка во время удержания вызова;

Удаленный абонент;

Автоматическая маршрутизация;

Маршрутизация в зависимости от времени суток;

Обобщенная маршрутизация;

Групповой вызов;

Важный звонок;

Система электронной голосовой почты AUDIX;

Система контроля доступа;

Микросотовая связь стандарта DECT;

Встроенная система директорской цифровой связи.

Отказоустойчивость и повышенная надежность обеспечиваются использованием схем диагностики и тестирования в каждом узле системы и дублированием источников энергоснабжения. В базовой конфигурации Definity предусмотрено резервирование коммутационной шины - одной из важнейших позиций в смысле работоспособности АТС (две TDM-шины по 256 тайм-слотов), что, во-первых, исключает зависание системы в часы наибольшей нагрузки (одновременно поддерживается минимум 241 двухсторонний телефонный разговор), а во-вторых, исключает сбой системы при отказе какой-либо из шин. Для увеличения количества одновременно обрабатываемых соединений устанавливается дополнительная сеть портов. Максимальное количество сетей портов - 43 с возможностью организации единой станции с территориально разнесенными элементами станции, связанными между собой оптоволоконным кабелем или по сети АТМ.

Система администрирования Definity включающая в себя комплекс программ по обслуживанию и управление работой УПАТС позволяет гибко и быстро осуществлять изменения конфигурации системы с использованием дружелюбного диалогового интерфейса УПАТС.

Широкополосная коммутация (вплоть до передачи АТМ пакетов) и поддержка разнообразных сетевых протоколов дают возможность совмещать передачу данных, видео и голосовых сообщений (видеоконференции) по одному цифровому каналу, создавать модемные пулы. К телефонным станциям Definity также могут подключаться устройства сопряжения удаленных ЛВС (в других городах) как по выделенным, так и по коммутируемым каналам.

Постоянная автоматическая диагностика линий позволяет анализировать степень загруженности, выявлять неполадки на линиях, а также равномерно распределять ресурсы имеющихся каналов связи. Часто при таком анализе удается оптимизировать использование соединительных линий и, как следствие использовать меньшее количество каналов, а, следовательно, получить дополнительную экономию средств.

Встроенные аппаратные и программные средства позволяют администрировать Definity удаленно - даже из другого города по обычным телефонным каналам связи.

Станция Омск является узловой для всех остальных станций. Замонтированная емкость станции - 3480 номеров, из них 650 номеров - это квартирный сектор, а 2830 - административный. При этом выход в ТфОП имеют лишь 2000 абонентов. Связь УПАТС Definity G3 станции Омск и АТСКУ города Омск организуется по цифровым СЛ с использованием волоконно-оптического кабеля типа ОКМС-А-4/2 производства «ТрансВок» (Россия) и оборудования системы передачи типа WaveStar AM1/TM1 производства Lusent Technologies (США) с установкой ОГМ-30Е на стороне АТСКУ г.Омска. Со стороны УПАТС цифровые каналы образуются комплектами TN2464.

На станции Карбышево I установлена декадно-шаговая АТС, типа УАТС-49 с замонтированной емкостью 300 номеров. Используемая емкость - 174 номера. Данная станция включена в узловую станцию Омск четырьмя трех проводным физическим линиям, со стороны УПАТС трех проводные физические СЛ подключаются через оборудование ОГМ-30Е на цифровые комплекты TN2464. Выход в ТфОП осуществляется через ГТС 31 по трех проводным физическим соединительным линиям.

На станции Восточная установлена цифровая автоматическая станция семейства Definity, производства компании Lucent Technologies (США). Замонтированная емкость станции - 120 номеров из них используется 36 номеров. Выхода в телефонную сеть общего пользования нет.

На станции Северная установлена цифровая автоматическая станция семейства Definity, производства компании Lucent Technologies (США). Замонтированная емкость станции - 120 номеров из них используется 72 номера. Выхода в телефонную сеть общего пользования нет.

Станция Комбинатская представляют собой ЦАТС Definity с замонтированной емкостью 312 номеров, из них используемая емкость 157 номеров. Выхода в ТфОП нет.

Станции Восточная, Северная и Комбинатская включены последовательно и в узел станции Омск входят потоком Е1 в комплект TN2464.

На станции Входная установлена квазиэлектронная АТСКЭ типа «Квант». Замонтированная емкость станции 2048 номеров, используемая емкость - 936 номеров. Выход в ТфОП предоставлена 196 абонентам через ГТС-13, общее количество СЛ - 20. Данная станция включена в узловую станцию Омск потоком Е1, с использованием оборудования ИКМ-30, размещенного на стороне станции Входная. Со стороны УПАТС цифровые каналы образуются комплектом TN 2464.

На станции Московка установлена квазиэлектронная АТСКЭ типа «Квант». Замонтированная емкость станции 2048 номеров, используемая емкость - 776 номеров. Выхода в ТфОП нет. Данная станция включена в узловую станцию Омск потоком Е1, с использованием оборудования ИКМ-30, размещенного на стороне станции Московка. Со стороны УПАТС цифровые каналы образуются комплектом TN 2464.

Станция Густафьево представляет собой координатную АТС типа КРЖ/50, включена в станцию Московка четырех проводными линиями. Выхода в ТфОП не имеет.

На стороне ОмГУПС установлена цифровая АТС типа NEAX, производства NEC. Замонтированная емкость станции 400 номеров. Имеет ограниченный выход в ТфОП через ГТС 31 по 3-х проводным соединительным линиям. Связь с УПАТС цифровым потоком Е1, в комплект TN 2464.

Существующая схема связи имеет ряд недостатков:

Необходимость адаптации сигналов для обеспечения связи между аналоговыми АТС и цифровой АТС. Для чего производится оцифровка сигнала и перевод его в ИКМ стандарт (и обратно), с использованием такой аппаратуры как ОГМ или ИКМ;

Выход с ТфОП имеет очень ограниченное число абонентов;

Выход в ТфОП осуществляется через коммутационный узел ГТС 41, которая является квазиэлектронной, следовательно невозможность использования полного спектра услуг ЦАТС Definity станции Омск, необходимость в дополнительных цифро-аналоговых и аналогово-цифровых преобразований сигналов. СЛ - однонаправленные, наличие же двусторонних СЛ позволяет улучшить использование СЛ за счет объединения противонаправленных потоков нагрузки, положительный эффект достигается за счет увеличения нагрузки на общий пучок СЛ при объединении потоков нагрузки с разными ЧНН.

Планируемая схема связи приведена на рисунке 1.2 и демонстрационном листе 3. Здесь все станции переведены на цифровое коммутационное оборудование Definity.

Станции Восточная, Северная и Комбинатская объединены в плоское кольцо, что позволит распределить нагрузку в направлении ТфОП, и обеспечит в случае аварии резерв. Замонтированная емкость данных станций остается предняя - 120, 120 и 312 номеров соответственно.

На станции Карбышево I замонтированная емкость увеличивается до 312 номеров.

Станция Густафьево становится выносом от станции Московка, замонтированная емкость последней становится 2136 номеров.

На станции Входная планируется сократить количество номеров до 1032, так как данная станция сравнительно небольшая и имеет свою собственную ГТС-13, которая может обеспечить большие потребность населения.

Выход в ТфОП планируется осуществлять через цифровой коммутационный узел ГТС 31, по универсальным цифровым соединительным линиям, количество которых будет определено позднее. Количество абонентов, имеющих выход в ТфОП, приведено в таблице 1.1.

Таблица 1.1 Структурный состав абонентов планируемой схемы связи

Станция	Общая емкость	Административный сектор, с выходом в ТфОП	Квартирный сектор, с выходом в ТфОП
Омск УПАТС	3480	2830	650
Карбышево I	312	100	56
Московка с выносом в Густафьево	2136	653	415
Входная	1032	366	150
Северная	120	40	20
Восточная	120	40	20
Комбинатская	312	100	56
ОмГУПС	400	280	---

2. Аппаратные средства АТС Definity

В зависимости от требований к пропускной способности, система Definity может значительно отличатся от других систем своими размерами и внешним видом, несмотря на то, что первичные компоненты в ней остаются одними и теми же. Она может быть весьма небольшой по размеру, как, например однополочный статив настенного монтажа, или может включать несколько высоких стативов, соединенных между собой в одном и том же помещении или даже на расстоянии сотен километров друг от друга. Однако, независимо от конфигурации, площадь, занимаемая системой, сравнительно небольшая.

Согласно [1], система Definity является соединением различных подсистем, состоящих из сетей портов и печатных плат, объединяющих входящие коммуникационные порты с исходящими. До трех сетей портов можно подключить непосредственно друг к другу. Если же в системе используется более трех сетей портов, то соединение производится через узловой коммутатор (CSS). На рисунке 2.1 показана система соединения с процессорным элементом коммутатора (SPE) в сети процессорных портов (PPN) с добавленным узловым коммутатором (CSS), для маршрутизации вызовов голосовой связи и передачи данных между внешними соединительными линиями и линиями станции.

2.1 Сеть процессорных портов (PPN)

Каждая система DEFINITY имеет одну сеть процессорных портов; часто в небольших системах это единственный компонент. В сети процессорных портов размещен процессорный элемент коммутатора. Процессорный элемент коммутатора (SPE) состоит из следующих плат управления, соединенных шиной процессора:

Центральный процессор (ЦП), который осуществляет надзор за работой системы. Во всех системах выпуска R8 используется процессор с сокращенным набором команд (RISC). Печатная плата в данной системе выпуска R8r - UN 331C;

Память для загрузки программного обеспечения системы и сохранения трансляций системы. Необходимо четыре печатные платы TN 1650В для обеспечения в целом 128 Мбайт динамической памяти с произвольной выборкой (ОЗУ);

Запоминающее устройство (ЗУ), во всех системах выпуска R8, кроме R8r, трансляции сохраняются в энергонезависимой памяти на плате памяти PCMCIA. В системах выпуска R8r энергонезависимым устройством самозагрузки и запоминающим устройством трансляции служит накопитель на дисках. В системе R8r в качестве резервного запоминающего устройства может использоваться оптический накопитель;

Платы ввода-вывода - эти платы используются в качестве интерфейсов между процессорным элементом коммутатора (SPE) и шиной мультиплексора с временным разделением, а также пакетной шиной;

Интерфейс техобслуживания - соединяет систему с административным терминалом и контролирует нарушение электрического питания, сигналы синхронизации и датчики температуры.

Поскольку прикладные требования могут различаться в широких пределах, для системы Definity могут поставляться три типа процессорных элемента коммутатора: с проверенной пропускной способностью 70000, 140000 и 250000 вызовов в час. Реализованная производительность будет зависеть от операций обработки вызовов, администрирования и технического обслуживания, связанных с системой.

2.2 Периферийная сеть портов (EPN)

Периферийные сети портов используются, когда система вырастает за пределы пропускной способности одной сети портов или должна обслуживать географически отдаленные офисы. Они предоставляют дополнительные порты, когда это необходимо. Система может иметь до 43-х периферийных сетей портов.

Сеть портов PN состоит из следующих компонентов:

Шина мультиплексора с временным разделением (TDM): имеет 484 временных интервала, 23 канала В и один канал D на каждой шине. Проходит внутри каждой сети портов PN и заканчивается оконечной нагрузкой на каждом конце. Состоит из двух восьми-битовых параллельных шин (шины А и шины В). Эти шины передают коммутируемые оцифрованные сигналы голоса и данных и сигналы управления между всеми платами портов и между платами портов и процессорным элементом коммутатора (SPE). Платы портов помещают оцифрованные сигналы голоса и данных на шину мультиплексора с временным разделением (TDM). Шины А и В обычно действуют одновременно;

Пакетная шина: проходит внутри каждой сети портов PN и заканчивается оконечной нагрузкой на каждом конце. Это 18-битовая параллельная шина, которая передает логические связи и управляющие сообщения от процессорного элемента коммутатора (SPE) через платы портов к оконечным устройствам, таким как терминалы и адъюнкты. Пакетная шина передает логические связи для контроля внутри и вне коммутатора между некоторыми определенными платами портов в системе: например, D-каналы, Х.25 и дистанционные терминалы управления;

Печатные платы портов: образуют аналоговые/·цифровые интерфейсы между сетью портов PN и внешними соединительными линиями и устройствами, обеспечивая связи между этими устройствами и шиной мультиплексора с временным разделением (TDM), а также пакетной шиной. Входящие аналоговые сигналы преобразуются в цифровые сигналы импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) и помещаются платами портов на шину мультиплексора с временным разделением (TDM). Платы портов преобразуют исходящие сигналы из ИКМ в аналоговые для внешних аналоговых устройств. Все платы портов подключены к шине TDM. К пакетной шине подключены только определенные порты;

Печатные платы интерфейса: расположены с сети портов PPN и в каждой периферийной сети портов (EPN). Это типы плат портов, которые служат для концевой заделки волоконно-оптических кабелей, соединяющих шины TDM и пакетную шину от статива сети процессорных портов (PPN) с шинами TDM и пакетной шиной каждого статива периферийной сети портов (EPN). Волоконно-оптический кабель соединяет также узловой коммутатор (CSS) с сетью процессорных портов (PPN) и периферийными сетями портов (EPN). Эти оконечные нагрузки интерфейса и кабелей обеспечивают путь передачи между платами портов в различных сетях портов (PN). Печатная плата интерфейса расширения (EI) также завершает каждый конец кабеля, соединяющего сеть процессорных портов (PPN) с периферийной сетью портов (EPN), каждый конец кабеля, соединяющего периферийную сеть портов (EPN) с другой периферийной сетью портов (EPN), и конец кабеля сети процессорных портов (PN), проложенный между платодержателями PN и SN. Печатная плата интерфейса коммутационного узла (SNI) завершает ту сторону кабеля, соединяющего полочный платодержатель SN и сеть портов PN, где находится полочный платодержатель коммутационного узла (SN);

Преобразователь DS1: производит преобразование с волоконного интерфейса на интерфейс DS1 между сетями портов PN для создания удаленных соединений DS1;

Платы обслуживания: подключаются к внешнему терминалу для контроля, обслуживания и обнаружения неисправностей в системе. Обеспечивает также генерирование и детектирование тонального сигнала наряду с классификацией вызовов, объединением модемов в пул, записанными сообщениями и синтезированием речи.

2.3 Узловой коммутатор

Узловой коммутатор - это коммутационный концентратор, обеспечивающий связь сетей портов. Он является важным компонентом в конфигурации DEFINITY, когда система составлена более чем из трех сетей портов. Часто он включается в меньшие конфигурации для создания возможности роста системы. Узловой коммутатор имеет от одного до трех коммутационных узлов. Коммутационные узлы составлены из одного или двух полочных платодержателей коммутационного узла, в зависимости от того, дублируется ли система для повышения надежности. Каждый полочный платодержатель может быть помещен в стативе сети процессорных портов или в стативе периферийной сети портов. Один коммутационный узел может обслуживать вплоть до 15 периферийных сетей портов.

Стативы портов соединены через прямые волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) или через ВОЛС с узловым коммутатором для создания соединений, требуемых для передачи речи и данных. Узловой коммутатор состоит из платодержателей коммутационных узлов, соединенных между собой волоконно-оптическими линиями связи. Он предоставляет как соединения с коммутацией каналов, так и соединения с коммутацией пакетов. Администрирование ВОЛС создает трансляцию данных, определяющую эти каналы связи путем идентификации пар оконечных точек для каждой линии связи. Оконечными точками могут быть интерфейс расширения или печатная плата интерфейса коммутационного узла.

На рисунке 2.2 показан узловой коммутатор (CSS), связывающий сеть процессорных портов (PPN) с периферийными сетями портов (EPN) посредством печатных плат интерфейса коммутационного узла (SNI) в полочном платодержателе коммутационного узла (SN). SN снижает количество соединительных кабелей между сетью процессорных портов (PPN) и периферийной сетью портов (EPN).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2.2 Узловой коммутатор

Система, использующая узловой коммутатор (CSS), может соединять от 3-х до 43-х сетей портов (PN). Узловой коммутатор (CSS) может включать до 3-х полочных платодержателей SN. В системе критической надежности CSS может также включать два, четыре или шесть полочных платодержателей SN (дублированных SN).

Каждый коммутационный узел (SN) содержит от одной до 16 печатных плат интерфейса коммутационного узла (SNI). Каждый интерфейс может быть подсоединен к сети портов (PN) или другому коммутационному узлу (SN) с помощью волоконно-оптического кабеля. Один интерфейс всегда соединен с сетью процессорных портов (PPN) и один- с каждой периферийной сетью портов (EPN).

В системе высокой надежности (с дублированным процессором) две печатные платы интерфейса коммутационного узла (SNI) соединены с сетью процессорных портов (PPN).Такая конфигурация позволяет подключить до 15-и сетей портов (PN) к одному коммутационному узлу (SN), до 20-и PN-к двум SN и вплоть до 25-и PN- к двум SN или до 25-и PN- к трем SN, в зависимости от требований избранной конфигурации.

2.4 Описание стативов

В системных стативах размещены платодержатели и другие компоненты, включая источник питания. В стативе имеется по крайней мере один платодержатель, помещенный в закрытой полке с вертикальными пазами - слотами для размещения печатных плат. Печатные платы вставляются в соединители, которые прилегают к задней стороне слотов.

Существует три вида стативов:

компактный модульный статив (СМС);

однополочный статив (SCC);

многополочный статив (МСС).

2.4.1 Компактные модульные стативы

Представляют собой небольшое устройство, обслуживающее отдельную сеть портов. Его можно установить на полу или закрепить на стене. СМС удобен для использования в небольших, развивающихся организациях. В каждом компактном модульном стативе может содержаться до 10 печатных плат. Он монтируется на стене или устанавливается на полу. На рисунке 2.3 показаны компактные стативы напольного и настенного типа.

Полочный платодержатель компактного модульного статива содержит универсальные слоты портов. Печатная плата процессора расположена в слоте 1, а печатная плата генератора тональных-тактовых сигналов - в слоте 2 статива А. Соединитель AUX на боковой пенели платодержателя обеспечивает питание для одного пульта оператора и одной панели аварийного переключения.



Рисунок 2.3 Компактные стативы напольного и настенного типа

2.4.2 Однополочный статив

Представляет собой компактное модульное устройство, устанавливаемое на полу, возможности которого могут представлять интерес для компании, нуждающихся в более мощной системе, чем компактный статив. SCC может поддерживать использование дополнительных периферийных сетей портов, так что можно наращивать мощность системы по необходимости, вплоть до предела, обусловленного особенностями общей архитектуры системы. Каждый однополочный статив содержит один полочный патодержатель, который в зависимости от типа способен удерживать до 20 печатных плат. До четырех однополочных стативов могут быть установлены друг на друга для создания единой сети портов. На рисунке 2.4 показан стандартный однополочный статив.

Рисунок 2.4 Стандартный однополочный статив и блок стативов

Однополочные стативы используются в любой из следующих конфигураций:

Базовый статив управления, который содержит процессор, генератор тональных-тактовых сигналов и преобразователь питания;

Статив управления средствами расширения, содержащий дополнительные печатные платы портов, интерфейсы с сетью процессорных портов (PPN), интерфейс техобслуживания и преобразователь питания;

Дублированный статив управления, содержащий такое же оборудование, что и базовый статив управления;

Статив портов, содержащий печатные платы портов и преобразователь питания.

2.4.3 Многополочные стативы

Многополочный статив (МСС) представляет собой большое устройство, предназначенное для высокоемких систем связи и крупных компаний. Такой статив может вмещать до пяти полочных платодержателей и может быть подключен к дополнительным периферийным сетям портов. Существует 3 вида многополочных стативов:

статив сети процессорных портов (PPN) содержит порты, процессорный элемент коммутатора (SPE), интерфейс для связи со стативом периферийной сети портов (EPN) и/или узловой коммутатор (CSS);

статив периферийной сети портов, содержит дополнительные порты, интерфейсы для связи со стативом сети процессорных портов (PPN) и другими стативами периферийных сетей (ЕPN), интерфейс технического обслуживания, а также факультативные интерфейсы для связи с другими стативами (ЕPN) и/или коммутационным узлом;

вспомогательный статив содержит оборудование, используемое для факультативных аппаратных средств, относящихся к системе, таких как оборудование монтажа.

На рисунке 2.5 показан стандартный могополочный статив.

2.5 Интерфейс базовой скорости

Обеспечивает соединение системы с оборудованием или оконечными точками, которые поддерживают цифровую сеть с комплексными услугами (ISDN), путем использования стандартного формата, называемого '' интерфейс базовой скорости'' (BRI). Эта функция представляет собой интерфейс со скоростью передачи 192 Кбит/с, который передает два В-канала по 64 Кбит/с каждый и один D-канал 16 Кбит/с.



Рисунок 2.5 Стандартный многополочный статив

ISDN- это глобальный стандарт доступа, который использует многоуровневый протокол. Он устраняет необходимость создания многочисленных отдельных устройств доступа для передачи речи, данных, факсимильных сообщений и для служб и сетей видеосигналов. Используя ту же самую пару проводов, которая сейчас передает простые телефонные вызовы, ISDN может передавать речь, данные и видеосигналы в цифровом формате.

Печатная плата соединительной линии интерфейса базовой скорости ISDN (ISDN-BRI) позволяет системе Definity поддерживает интерфейс Т и интерфейс S/T, определенные стандартами ISDN (рекомендация 1.411 Международного союза электросвязи [ITU-T]).Печатная плата предоставляет восемь портов для сети и поддерживает два В - канала и один D-канал. Соединительная линия ISDN-BRI предлагает следующие преимущества:

предоставляет недорогой путь подсоединения к услугам ISDN, предлагаемым сетевым провайдером.

удовлетворяет требованиям протокола ETSI почти всех стран.

поддерживает базовые (не дополнительные) услуги ISDN.

Эти усовершенствования обеспечивают дополнительную поддержку доступа к сети общего пользования за пределами США на соединениях “точка - средняя точка” при ограничивающем условии, что модуль ECS системы DEFINITY не должен иметь конфигурацию типа пассивной шины, связанной с другими оконечными точками BRI. Эти усовершенствования также поддерживают применение соединительных линий ISDN-BRI в качестве внутренних соединительных линий ISDN-BRI в качестве внутренних соединительных линий PBX, использующих одноранговый протокол QSIG.

3. Описание печатных плат системы Definity

Печатные платы и схемные модули, используемые в АТС станции Омск, занесены в таблицу 3.1. Описание печатных плат [согласно 2], приведено ниже.

Таблица 3.1 Печатные платы и схемные модули

Код аппаратуры	Наименование	Тип
TN 553	Packet Data Line линия передачи пакетов данных
TN 570C	EXPANSION INTERFACE- интерфейс расширения	Сеть
TN 726B	DATA LINE - линия передачи данных
TN 744D	CALL CLASSIFIER TONE DETEKTOR MULTI-COUNTY- классификатор вызовов- детектор тонального сигнала	Обслуживание
TN 1650B	MEMORY -память	Управление
TN 2214B	24-PORT, 2-WIRL DCP DIGITAL LINE- 24 портовая, 2-проводная цифровая линия DCP (протокола цифровой связи)
TN 2464	DS1 INTERFACE T1/E1 интерфейс DS1- T1/E1	Соединительная линия
TN 2793	24-PORT ANALOG LING-24- портовая аналоговая линия
UN 331B	PROCESSOR- процессор	Управление
649А	Блок питания постоянного тока
TN572	синхрогенератор коммутационно узла, только для модели r
TN573В	интерфейс коммутационного узла, только для модели r
TN 771D	техобслуживание/тест

649А - блок питания постоянного тока (многополочный статив МСС) - преобразует питание вход 48В в выход -48В при 10А; +5В и -5В постоянного тока при 6А. На каждый платодержатель (кроме коммутационного узла) необходима только одна плата 649А.

TN553 - плата передачи пакетов данных - имеет 12 портов, которые соединяются через станционную кроссировку полей с печатной платой TN726В, и обеспечивает программно-администрируемые соединения между процессорным элементом коммутатора и портами доступа к системе

TN570В/С - интерфейс расширения - печатная плата интерфейса расширения (Е1). TN570 используется в R7si/r или в последующих системах. Эта печатная плата служит интерфейсом между шиной мультиплексора с временным разделением (TMD) и пакетной шиной с одной стороны и ВОЛС, соединяющими стативы, с другой. Эта печатная плата используется в сети портов (PN) и другой в системе прямого соединения, а также между какой-либо сетью портов (PN) и интерфейсом коммутационно узла (SNI) в платодержателе коммутационного узла в системе, соединенной через узловой коммутатор (CSS).

TN570 обеспечивает применение управляющих каналов и взаимообмен временных интервалов между сетью процессорных портов (PPN) и периферийными сетями портов (EPN). Она используется, когда в периферийной сети портов (EPN) соединены интерфейсы ISDN-BRI и/или ASAI, и всегда используется в выпуске R7r или последующих.

TN570 осуществляет передачу данных с коммутацией каналов, передачу данных с коммутацией пакетов, сетевое управление, управление синхронизацией и управление DS1 (цифровыми сигналами уровня 1). Эта печатная плата осуществляет также связь с печатной платой техобслуживания TN775В в периферийной сети портов (EPN) для посылки данных о состоянии окружающей среды и аварийной сигнализации TPN в процессорный элемент коммутатора (SPE).

TN572 - синхрогенератор коммутационно узла, только для модели r - распределяет хронирующие сигналы, которые синхронизируют платодержатель коммутационного узла (SN). TN572 также получает данные техобслуживания.

TN573В - интерфейс коммутационного узла, только для модели r - данный интерфейс маршрутизирует сообщения коммутации каналов, пакетной коммутации и управления. TN573В - это интерфейс, установленный в платодержателе коммутационного узла (SN) в узловом коммутаторе (CSS), который подключает ВОЛС от интерфейса коммутационно узла (SNI) в платодержателе SN и SNI в другом платодержателе SN, интерфейса расширения (Е1) в сети процессорных портов и интерфейса расширения в периферийной сети портов. Один TN573В используется для каждой сети портов и поддерживает печатную плату TN574 преобразователя DS1.

TN726В - линия передачи данных - имеет восемь последовательных асинхронных портов EIA(Ассоциации электронной промышленности) с интерфейсами модемов, соединенными через блоки асинхронных данных с портами EAI (такими как RS-232) на оконечном оборудовании обработки данных (DTE).

TN744B - Классификатор вызовов - детектор тонального сигнала - имеет восемь детекторов тонального сигнала, используемых при управлении исходящими вызовами и вызывающему абоненту со стороны системы. Детектирует специальные сигналы прерывания, используемых при обнаружении сетевых тональных сигналов прерывания. Также определяет тональные сигналы, когда внешняя АТС отвечает на вызов. TN744 не классифицирует вызовы для передачи данных. Если TN744В не классифицирует вызов в течение 60 сек, она снимается с вызова, и вызов классифицируется синхронизированным контролем связи абонентов на дальнем конце

TN 570 B/C - Интерфейс расширения - Интерфейс расширения (E1) TN 570 используется в системах выпусков R7si и R7r. Эта печатная плата служит интерфейсом между шиной мультиплексора с временным разделением (ТДМ) и шиной передачи пакетов с одной стороны и ВОЛС, соединяющим стативы, с другой. Эта печатная плата используется в сети портов между какой-либо сетью портов и интерфейсом коммутационного узла (SNI) в платодержателе коммутационного узла в системе, соединенной через узловой коммутатор (CSS).

TN 570 обеспечивает применение управляющих каналов и перекроссирование временных интервалов между сетью процессорных портов (PPN) и периферийными сетями портов (EPN). Она используется, когда в периферийной сети портов соединены интерфейсы ISDN-BRI и/или ASAI и всегда используется в выпуске R7r.

TN 570 осуществляет передачу данных с коммутацией каналов, передачу данных с коммутацией пакетов, сетевое управление, управление синхронизацией и управление DS1 (цифровыми сигналами уровня 1) эта печатная плата осуществляет связь с печатной платой техобслуживания TN 775B в периферийной сети портов (EPN) для посылки данных о состоянии окружающей среды и аварийной сигнализации EPN в процессорный элемент коммутатора (SPE).

TN 771D - техобслуживание/тест (все выпуски, кроме R7csi) - Tn 771D выполняет функции техобслуживания. Эти функции включают изменение конфигурации шины передачи пакетов, которая обеспечивает диагностику и устранение восстанавливаемых отказов шины передачи пакетов данных до того, как отказывают каналы процедуры доступа к D - каналу (LOPD).LOPD -это протокол канального уровня для передачи на уровне канала данных ISDN-BRI и ISDN-PRI (уровень 2). LAPD обеспечивает передачу данных между двумя устройствами и контроль ошибок с управлением потока на множественных логических связях. Он восстанавливает отказы шины передачи пакетов, включающие вплоть до трех неисправных проводов (один или два провода данных или контроля по четности и один провод управления) путем замены неисправных проводов резервными проводами.

Другие функции техобслуживания включают тестирование ISDN-PRI (интерфейса первичной скорости цифровой сети с комплексными услугами).

TN 771D требуется во всех сетях процессорных портов (PPN) стандартной надежности и периферийных сетях портов (EPN) критической надежности, во всех (PPN) стандартной надежности, когда поддерживаются оконечные точки пакетной коммутации (BRI-интерфейс базовой скорости и/или ASAI-интерфейс для связи коммутатора со вспомогательным оборудованием), а также во всех системах критической надежности, когда поддерживаются оконечные точки пакетной коммутации.

TN 1648D - доступ к системе и техобслуживание. TN 1648 - это компонент процессорного элемента коммутатора (SPE), используемый для техобслуживания. Процессор в TN 1648 выполняет управляющие программы, которые осуществляют связь с программным обеспечением техобслуживания. TN 1648 оснащен панелью аварийной сигнализации с пятью СИДами и тумблерным переключателем для подавления обслуживающим персоналом автоматического аварийного переключения на обходную соединительную линию аналоговых линий сети процессорных портов. TN 1648 предоставляет два интерфейса RS-232 для соединения с административным терминалом и, при наличии дублирования, соединения с резервным терминалом управления. TN1648 предоставляет также порт для вывода портов А и В со встроенным модемом, позволяющим осуществлять доступ к системе с удаленного административного терминала.

Эта печатная плата делает возможным соединение с терминалом управления, а также соединение и оконечную нагрузку одного конца шины процессора, другие элементы техобслуживания включают:

контролирующие устройства и выходы аварийной сигнализации сети процессорных портов (PPN), включающие вспомогательную аварийную сигнализацию для вспомогательного оборудования и контролирование условий окружающей среды для обнаружения превышения допустимой температуры;

считывание параметров источников питания для полочных платодержателей и управление ими;

управление аварийным переключением на обходную соединительную линию в случае катастрофического отказа. Эта плата состоит из трехпозиционного тумблерного переключателя. Переключатель может быть переведен в положение включенного ручного управления;

энергонезависимая память, содержащая часы истинного времени, номер телефона системы инициализации и администрирования (INADS), пароль для входа в систему и опознавательный номер продукции;

информационная панель аварийной сигнализации с СИДами особо серьезных повреждений, незначительного нарушения и предупреждения, СИДом квитирования (АСК) и СИДом аварийного переключения на обходную линию.

TN 1648B повышает скорости внешнего и внутреннего модемов от 2400 бит/с с реализацией контроля ошибок. Для возможности выбора между доступом внешнего модема к порту техобслуживания и прямым доступом соединительной линии с посылкой по шлейфу сигнала готовности добавлено соответствующее администрирование программного обеспечения.

Кабель от TN 1648B подсоединен непосредственно к внешнему модему. Когда выбирается внешний модем, внутренний модем отключается. TN 1648B совместима с более ранней версией TN 1648.

TN 1650B - Память - Печатная плата памяти TN1650B содержит 32 Мбайт динамического ЗУПВ (DRAM) и схематику обнаружения и устранения ошибок для обеспечения целостности информации. TN 1650B используется для системного программного обеспечения, трансляцией клиентов и техобслуживания при обработке вызовов.

TN 1657 - накопитель на дисках (R7r и более ранние выпуски) - TN1657 содержит накопитель на дисках интерфейса обмена данными (SCSI) емкостью 180 Мбайт. TN 1657 сокращает время самозагрузки системы, сохраняет трансляции, дубликат программы самозагрузки и дампы оперативной памяти.

TN 2214B - 24-портовая, 2-проводная цифровая линия DCP (протокола цифровой связи) (International Offers or US and Canada Offer B only).

TN 2464 - Интерфейс DS1 - T1/E1 (International Offers or US and Canada Offer B only). Печатная плата TN 2464 DS1 поддерживает цифровые устройства стандартов Т1 (24 канала) и Е1 (32 канала). В прикладных системах ISDN-PRI D-канал ISDN служит для подключения к интерфейсу управления пакетами TN778 и процессорному интерфейсу TN756 (R7si) или интерфейсу пакетной коммутации TN1655 (R7r) через шину локальной сети (LAN).

Печатная плата TN2464 предоставляет:

-доступ через испытательное гнездо к линии Т1 или Е1;

-администрируемое на уровне плат компандирование по закону с А-характеристикой и по закону с м-характеристикой;

-генерирование CRC-4 (циклического избыточного кода) и контроль с использованием CRC-4 (только для Е1);

-нагрузочную способность синхрогенератора третьего уровня;

-поддержку модуль блока обслуживания каналов 120А;

-поддержку следующих типов портов - внешней АТС, межкоммутаторных соединительных линий, автоматического установления исходящего соединения (DID) и станций за пределами предприятия (OPS) - использующих протокол сигнализации битом, замещающий младший информационный разряд (RBS), фирменный протокол бит-ориентированной сигнализации (BOS) по 24-ому каналу или протокол сигнализации по 24-каналу DMI-BOS (цифровой мультиплексорный интерфейс с бит-ориентированной сигнализацией);

-неполяризованные, симметричные пары, выводы сигналов выхода линии (LO) и входа линии (LI).

-поддержку автоматического определения номера (ANI) входящего вызова в России;

-поддержку расширенных возможностей технического обслуживания, предоставляемых усовершенствованным блоком обслуживания каналов с комплексными услугами (ICSU);

-поддержку системы CONVERSANT;

-поддержку протоколов для сигнализации по объединенному каналу, используемых во многих странах мира.

TN 2793 - 24-портовая аналоговая линия (International Offers or US and Canada Offer B only). TN 2793 устанавливается ТОЛЬКО в категории В. Это 24-портовая печатная плата аналоговой линии, которая выполняет все функции TN 746B - 16-портовой печатной платы аналоговой линии. Каждый порт поддерживает один речевой терминал, такой как терминал 500 (с дисковым набором номера) или терминал 2500 (с двухтональным многочастотным (DTMF) набором номера).

TN 2793 поддерживает проводку на предприятии (в здании) с тонально-кнопочным или дисковым набором номера и либо со светодиодным и неоновыми индикаторами ожидающего сообщения, либо без них. TN 2793 поддерживает проводку вне предприятия (за пределами здания только с одобренным защитным оборудованием), либо с двух тональным многочастотным (DTMF), либо с дисковым набором номера, однако светодиодные или неоновые индикаторы ожидающего сообщения не поддерживаются вне предприятия.

TN 2793 вместе с блоками питания неоновых ламп TN 755B, устанавливаемым на каждом платодержателе или на каждом однополочном стативе, поддерживает речевые терминалы, снабженные неоновыми индикаторами ожидающего сообщения (только в пределах предприятия). TN 2793 поддерживает три нагрузки вызывных устройств, но только один речевой терминал может иметь светодиодный или неоновый индикатор ожидающего сообщения. TN2793 допускает максимум 12 портов одновременных вызовов. TN 2793 поддерживает компандирование по закону с А-характеристикой, компандирование по закону с м-характеристикой и администрируемые таймеры. TN 2793 поддерживает предупреждающие световые индикаторы очереди, связанные с функциями прямого входящего вызова к внутреннему абоненту (DDC) и равномерного распределения вызовов (UCD), записанные объявления, связанные с функцией обработки прерываний, и систему пейджинга Page Pac для функции громкоговорящей пейджинговой связи (Loudspeaker Paging). Предусмотрена дополнительная поддержка для внешних устройств привлечения внимания, связанных с функцией ответа пользователя на все входящие вызовы к оператору в ночное время (TAAS), неоновых индикаторов ожидающего сообщения и модемов. TN 2793 поддерживает также вторичную защиту от воздействий молнии.

4. Расчет интенсивности телефонной нагрузки и количества оборудования

Интенсивность телефонной нагрузки - это основной параметр, который определяет объем всех видов оборудования АТС (коммутационного, линейного, управляющего). Поэтому расчет исходящей и входящей от других АТС телефонной сети нагрузок, распределение их по направлениям и ступеням искания проектируемой станции является очень важной задачей.

Интенсивность нагрузок, поступающих на все пучки соединительных линий определяем с учетом типов и ёмкостей действующих АТС, согласно методике, изложенной в [3].

Величина телефонной нагрузки, поступающей на приборы станции в ЧНН, может быть определена по формуле

, (4.1)

где N - число источников нагрузки, шт;

Cср - среднее число вызовов, поступающих от одного источника нагрузки в ЧНН, часо-занятия;

Tср - средняя длительность одного занятия, с.

Так как не все вызовы заканчиваются разговором, то с учетом этого фактора, телефонная нагрузка будет определяться по формуле

, (4.2)

где - коэффициент, учитывающий увеличение продолжительности занятия приборов АТС вызовами, которые не закончились разговором. В проекте принимается = 1,2 [3];

РР - доля вызовов закончившихся свободным состоянием абонентской линии. В проекте принимается PР= 0,6 .

При проектировании будем различать две категории (сектора) источников: административный сектор и квартирный. Тогда формула (4.2) будет иметь следующий вид

(4.3)

а среднее значение количества вызовов в ЧНН от квартирного и административного секторов

Сср =, (4.4)

где Са - средние значения числа вызовов административного сектора, в проекте принято 4,0 для исходящей нагрузки [5, таблица 7.2];

Ск - средние значения числа вызовов квартирного сектора, в проекте принято 1,1 для исходящей нагрузки [5, таблица 7.2];

Na - число источников административного сектора;

Nк - число источников квартирного сектора;

Тср - средняя продолжительность занятия линии принято 70с [4].

4.1 Расчет интенсивности нагрузки по статистическим данным

Система администрирования Definity включающая в себя комплекс программ по обслуживанию и управление работой УПАТС позволяет гибко и быстро осуществлять изменения конфигурации системы с использованием дружелюбного диалогового интерфейса УПАТС, а также дает возможность получения отчетов групп соединительных линий, что позволяет определять причины неполадок, связанных с потоком трафика, как например, нефункционирующих соединительных линий, балансирования трафика или блокировки во время часа пик.

Сводный отчет группы СЛ (trunk group summary report) показывает измерения трафика для всех групп соединительных линий. В сводном отчете группы соединительных линий даются измерения трафика в течение пиковых часов предыдущего дня, сегодняшнего дня или данные за последний час.

Для того, чтобы вывести на экран сводный отчет группы за последний час, необходимо ввести команду «list measurements trunk-group summary last-hour». После чего появляется диалоговое окно, где можно получить такие данные измерения как: общая интенсивность использования группы соединительных линий, общее количество вызовов и данные о блокировке СЛ.

Для данного дипломного проекта на УПАТС Definity станции Омск были получены следующие статистические данные:

общую длительность разговоров, возникающих от всех абонентов станции в ЧНН;

общее количество соединений, возникающих от всех абонентов станции в ЧНН;

время ЧНН.

Полученные статистические данные о телетрафике между УПАТС и ГТС-41 за период с 11.02.04 по 21.02.04 приведены в приложении 1. Для расчета были выбраны пиковые значения величин, составляющих нагрузку. Эти данные внесены в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 Статистические данные

входящее направление, tr45 (112 CЛ)	исходящее направление, tr3 (74 CЛ)
час ЧНН	Общая длительность	Кол-во соединений	час ЧНН	Общая длительность	Кол-во соединений
1100	1967	1944	1400	1987	722
1100	1973	2028	1100	2034	639
1400	2063	1921	1400	2156	840
2100	1269	879	2000	1689	587
1500	2141	2110	1300	2022	715
1500	1986	2132	1300	2096	812
1400	1985	2130	1000	2002	820
1600	2041	2059	1100	2035	703
Ср. значения	1928,125	1900,375		2002,625	729,75
Ср.значения от одного аб-та	17,215	16,967		27,062	9,861
Нагрузка Y, Эрл	116,841	106,750
Потери, %	14	36

Средние значения длительности и количества соединений от одного абонента определяем путем деления среднестатистических данных (таблица 4.1, графа 11) на количество соединительных линий в пучке, полученные данные внесены в таблицу 4.1, графа 12. Таким образом, зная TСР и ССР по формуле (4.3) определяем величину интенсивности нагрузки исходящего и входящего направлений

Эрл,

Эрл.

Зная величину интенсивности нагрузки и количество СЛ в пучке соединительных линий по направлениям, определим величину потерь по первой формуле Эрланга

(4.5)

где - потери по вызовам;

- расчетное значение поступающей нагрузки;

- число линий пучка;

...