Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦИФРОВОЙ АТС «КВАНТ-Е» ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО УЗЛА СВЯЗИ

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине

«Автоматическая телефонная связь»

Реферат

В данном курсовом проекте разрабатывается схема железнодорожного узла связи на основе цифровой автоматической телефонной станции «Квант-Е», разрабатывается связь его с другими АТС - городской, узловой, учрежденческой и другой железнодорожной.

Применение цифровых АТС для проектирования узлов связи связанно с тем, что кроме стандартных видов обслуживания абонентов, они дают возможность предоставления абонентам дополнительных услуг, а также позволяют организовать сеть передачи данных и разговорных каналов по ней.

Приводятся расчеты нагрузок отдельных блоков и соединительных линий (каналов), комплектация оборудования. Разработаны структурная и функциональные схемы связи. Произведен расчет телефонной нагрузки. Определен объем оборудования ЖАТС-1.

Введение

Цифровые автоматические телефонные станции (АТСЦ) широко применяются на сети связи железнодорожного транспорта. АТСЦ по сравнению с электромеханическими АТС и АТС квазиэлектронной системы обладают рядом преимуществ, таких как повышение качества передачи и коммутации; увеличение вспомогательных и дополнительных видов обслуживания абонентов; возможность создания на базе АТСЦ и цифровых систем передачи интегральных сетей связи.

АТСЦ «Квант-Е» является отечественной коммутационной системой, по техническим характеристикам не уступающей зарубежным аналогам. «Квант-Е» имеет коммутационное поле классической структуры. Станция работает с любыми типами встречных АТС. Программное обеспечение «Квант-Е» включает в себя практически все типы сигнализации, применяемые на сетях связи России.

Выполнение курсового проекта железнодорожного узла связи на основе АТСЦ «Квант-Е» позволит получить навыки в составлении схем связи, в проведении расчетов телефонной нагрузки и определении количества, комплектации и размещения оборудования станции.

1. Краткая техническая характеристика АТСЦ "Квант-Е"

Цифровая система коммутации "Квант-Е" (рисунок 1.1) имеет модульное построение, распределенную коммутацию, децентрализованное программное управление и возможность централизации технического обслуживания. Модульная архитектура системы коммутации "Квант-Е" и наличие двухступенчатой иерархии выносов (опорная станция - выносной коммутационный модуль - выносной абонентский модуль) позволяют распределять оборудование системы по всей территории города или железнодорожного узла, образуя наложенную цифровую сеть или цифровой "остров" практически любой требуемой конфигурации и емкости.

По функциональному признаку оборудование системы коммутации "Квант-Е" можно разделить на следующие основные группы: коммутационное, абонентского доступа, линейного доступа, сигнализации, управления, электропитания.

Коммутационное оборудование включает однозвенные блоки, выполняющие временную коммутацию цифровых каналов. Основным коммутационным блоком является УКС-32. Он обеспечивает неблокируемые соединения любых канальных интервалов, подключенных к нему 32 групповых трактов ИКМ со скоростью передачи 2048 кбит/с.

УКС-32 является основой коммутационного модуля. Станции "Квант-Е" могут быть одно и многомодульными. При многомодульном построении отдельные блоки УКС-32 соединяются между собой межмодульными потоками Е1. Управляющая информация между модулями передается по шестнадцатым канальным интервалам этих потоков, которые образуют внутрисистемный общий канал сигнализации (ОКС-Квант).

Для предварительного смешивания и концентрации телефонной нагрузки от абонентских и соединительных линий служат коммутационные блоки, емкостью 8х8 цифровых трактов, расположенные в блоках БАЛ, БСЛ и других блоках абонентского и линейного доступа.

К оборудованию абонентского доступа относятся аналоговые абонентские комплекты (АК) блоков абонентских линий (БАЛ) и цифровые абонентские комплекты АК-BRI блоков цифровых абонентских линий (БАЛ-BRI). В один блок БАЛ может быть включено 128 аналоговых абонентских линий, в блок БАЛ-BRI - 32 цифровых абонентских линии базового доступа ISDN (2B+D).

Для организации линейного доступа используются комплекты цифровых соединительных линий, блоки аналоговых соединительных линий (БСЛ) и блоки линий первичного доступа ISDN (БСЛ-PRI).

АТСЦ "Квант-Е" имеет следующие типы комплектов для включения цифровых соединительных линий (потоков):

а) ЦСЛЕ - комплект для подключения тридцатиканального потока Е1 цифровой системы передачи ИКМ-30 (2048 кбит/с) для связи с цифровыми станциями с применением общеканальной сигнализации ОКС-7, а так же с цифровыми или аналоговыми станциями с сигнализацией по выделенным сигнальным каналам (2ВСК или 1ВСК). При ОКС-7 для обработки сигнальных единиц, дополнительно к ЦСЛЕ, служит специальный дублированный блок ОКС-7Д. При 1ВСК или 2ВСК линейные сигналы обрабатываются непосредственно комплектом ЦСЛЕ. При этих видах сигнализации комплект позволяет транслировать на встречные АТС и принимать о них импульсы набора номера как декадным, так и многочастотным кодом.

б) ЦСЛ15 (ЦСЛ15Д) - комплект для подключения одного (двух) пятнадцатиканального цифрового потока ИКМ-15 (1,024 Мб/с) с сигнализацией 1ВСК с трансляцией номера декадным или многочастотным кодом.

в) КСЛ-PRI - комплект для подключения одной линии первичного доступа ISDN PRI (30B+D) с сигнализацией EDSS-1 или Q-SIG.

Следует обратить внимание на организацию каналов по цифровым системам передачи: при общеканальных видах сигнализации (ОКС-7, EDSS-1, Q-SIG) - это обычно двухсторонние каналы. При стандартной сигнализации 2ВСК, применяемой на городских и учрежденческих сетях, организуются односторонние (исходящие и входящие) местные и междугородные каналы.

Для связи со встречными АТС по физическим соединительным линиям (ФСЛ) и по каналам аналоговых систем передачи (АСП) в оборудовании "Квант-Е" имеются следующие типы аналоговых КСЛ:

а) Б3ИМ, Б3ВМ - исходящий и входящий комплекты для работы по трехпроводным физическим соединительным линиям;

б) ЛСИМ - комплекты для работы по одно- или двухсторонним каналам ТЧ с одним выделенным сигнальным каналом (1ВСК) "индуктивным" временным кодом, который применяется на сельских телефонных сетях, а так же по односторонним каналам ТЧ с 1ВСК кодом "Норка", который применяется в АСП "Кама" и КРР городских телефонных сетей;

в) ДКБК1М - двухсторонний комплект для работы по каналам ТЧ без выделенного сигнального канала. Работает с различными типами внутриканальной сигнализации, в том числе с сигнализацией 1F на частоте 2600 Гц, используемой на сети АКТС железнодорожного транспорта.

Перечисленные комплекты обеспечивают трансляцию импульсов набора как декадным, так и многочастотным кодом.

Для входящей связи от РМТС по ФСЛ служат комплекты КМВМ.

Перечисленные аналоговые комплекты соединительных линий включаются в блоки БСЛ. Максимальное количество линий, которые могут быть включены в БСЛ, - 30. При этом следует учитывать, что на одном типовом элементе замены (ТЭЗе) размещается по несколько комплектов соединительных линий.

Различные по назначению блоки БАЛ, БАЛ-BRI, БСЛ и БСЛ-PRI конструктивно размещаются в однотипных кассетах БАЛД1, что показано на рис.1.1.

Функции сигнализации распределены между разным оборудованием. В абонентской сигнализации участвуют АК, АК-BRI, приемники тонального набора номера (ПТН), расположенные в блоках БАЛ; в межстанционной - комплекты КСЛ и ЦСЛ и цифровые приемники и генераторы (ЦПГА). Для поддержания общеканальной сигнализации служат блоки ОКС-7Д.

К основному оборудованию синхронизации относятся генераторы коммутаторов УКС и другое оборудование, расположенное в различных блоках станции. Внешняя синхронизация осуществляется от каналов ИКМ с вышестоящих по иерархии синхронизации АТС через комплекты ЦСЛ.

Управление в цифровой системе коммутации "Квант-Е" иерархическое. Центральное управляющее устройство УУС-2 расположено в коммутационном блоке УКС-32. Периферийные управляющие устройства (КС-8А) имеются в каждом БАЛ, БАЛ-BRI, БСЛ и БСЛ-PRI.

Вторичное электропитание оборудования выполняют индивидуальные для каждой кассеты блоки, вырабатывающие нужные напряжения преобразованием первичного напряжения "-60 В".

нумерация абонент датчик сигнал



Рисунок 1.1 - Структурная схема АТСЦ "Квант-Е"

2. Структурная схема связи железнодорожного узла

В курсовом проекте структурная схема разработана применительно к заданным условиям и представлена на рисунке 2.1.

Местные железнодорожные автоматические телефонные станции (ЖАТС) сооружаются для обслуживания абонентов подразделений Министерства путей сообщения: управлений и отделений железных дорог, железнодорожных станций. ЖАТС являются частью ОбТС. Разрабатываемая в курсовом проекте ЖАТС-1 на базе АТСЦ «Квант-Е» должна обеспечивать следующие виды связи:

- внутристанционную;

- со специальными службами (стол заказов и стол справок);

- с абонентами других ЖАТС узла. По заданию в качестве ЖАТС-2 используется SI-2000;

- с междугородной телефонной станцией железнодорожной сети связи (МТС). По заданию в качестве МТС используется МТС М-60;

- с автоматически коммутируемой телефонной сетью междугородной связи МПС через узлы автоматической коммутации (УАК). По заданию в качестве УАК используется координатная АТС;

- с абонентами учрежденческих телефонных станций (УАТС). По заданию в качестве УАТС используется MD-110;

- с абонентами городских телефонных станций (ГАТС). По заданию в качестве ГАТС используется AXE-10.

C ЖАТС-2 соединение происходит по сети передачи данных (СПД) с помощью встроенного шлюза IP-телефонии по протоколу Н.323.



Рисунок 2.1 - Структурная схема связи железнодорожного узла

3. Нумерация абонентов и станций узла

На всех дорожных сетях и на магистральной сети ОбТС, оборудованных цифровыми системами передачи и цифровыми АТС, должна использоваться Единая система нумерации цифровой сети связи железнодорожного транспорта РФ (ЕСНЦ).

В пределах одной дорожной сети организуются зоны с общим числом абонентов не более 50000. Границы зон должны совпадать с границами отделенческих сетей. В пределах одного отделения могут быть организовано несколько зон нумерации. Внутри каждой зоны применяется закрытая пятизначная нумерация. Абонентам присваиваются номера вида АХХХХ, где А - любая цифра, кроме 1, 7, 8, 9, 0. В соответствии с заданием АТС подразделений железнодорожного транспорта является отделение дороги и железнодорожная станция, значит в качестве цифры А выбираем для отделения- 3, для железнодорожной станции-2.

Номера вида 1ХХ закреплены за линиями специального назначения (стол заказов РМТС - 121, стол справок - 131 и т.п.).

Индекс выхода на телефонную сеть общего пользования (ГАТС) - цифра 9.

Индекс выхода на междугородную сеть ОбТС железнодорожного транспорта (на узел автоматической коммутации УАК) - цифра 0.

Для выхода на сеть связи общего пользования (ГАТС) набирается цифра 9, после чего набирается полный пяти-, шести- или семизначный номер городского абонента, который транслируется в приборы ГАТС. Для выхода на АМТС абоненту следует набрать 98, после чего ему дается повторный ОС. Затем набирается зоновый, междугородный или международный номер вызываемого абонента.

Для обеспечения входящей связи от сети общего пользования абонент ГАТС набирает число цифр номера принятое на городской сети - пять, шесть или семь. После занятия соединительной линии, на проектируемую АТС должны транслироваться пять цифр номера абонента проектируемой ЖАТС с восстановлением одного знака номера в проектируемой АТСЦ "Квант-Е".

Разработанная система нумерации станции приводится в таблицах 3.1 и 3.2.

Таблица 3.1 - Система нумерации (исходящая связь)

Наименование АТС	Нумерация	Номер, набираемый абонентом	Номер, транслируемый по СЛ или сигнальному каналу	Сигнализация
ЖАТС-1 Квант-Е	45950-48449	45950-48449	-	-
ЖАТС-2 SI-2000	XXXXX	XXXXX	XXXXX	H.323
ГАТС AXE 10	XXXXXX	9XXXXXX	XXXXXX	ОКС-7
УАК АТС коорд.	-	0ВХ XXXXX	ВХ XXXXX	2600Гц, ДБК
УАТС MD-110	2XX	62XX	XXX	2600Гц, ДБК
Стол заказов	-	121	-	ДБК
Стол справок	-	131	-	ДБК

Таблица 3.2 - Система нумерации (входящая связь)

Наименование АТС	Восстановление цифры	Номер, набираемый абонентом	Номер, транслируемый по СЛ или сигнальному каналу	Сигнализация
ЖАТС-2 SI-2000	-	XXXXX	ХXXXX	H.323
ГАТС AXE 10	4	374XXX 375XXX 376ХХХ	4 XXX 5 XXX 6ХХХ	ОКС-7
УАК АТС коорд.	-	0ВХ XXXXX	ВXXXXX	2600Гц, ДБК
УАТС MD-110	-	0ХХХXX	ХХXXX	2600Гц, ДБК
МТС М-60	-	ХХХХХ	ХХХХХ	ФСЛ (3 пр), ДБК

4. Функциональная схема связи

Для описания способов подключения между станциями, плат и блоков к которым подходят соединительные линии, а также оборудования между станциями составим функциональную схему.

Проектируемая ЖАТС-1 типа АТСЦ «Квант-Е» имеет ёмкость 1950 абонентских линий. Станция многомодульная: 1810 аналоговых абонентских линий включены в блоки БАЛ, 140 цифровых линий базового доступа ISDN - в блоки БАЛ-BRI. Станция обслуживает абонентов управления железной дороги, имеющих нумерацию 45950-48449.

Связь с ГАТС типа АТСЦ «Квант-Е» осуществляется по цифровым системам передачи (ЦСП) с сигнализацией ОКС-7, для чего на ЖАТС-1 и ГАТС применяются комплекты ЦСЛЕ.

Связь с УАТС типа MD-110 осуществляется по ISDN-BRI (2B+D) с использованием сигнализации DSS-1.

Связь с ЖАТС-2 типа SI-2000 осуществляется по СПД по протоколу Н.323.

Связь с УАК координатная организована по цифровым системам передачи (ЦСП), с использованием выделенного сигнального канала 2ВСК с трансляцией цифр многочастотным кодом «2 из 6» способом импульсный челнок.

Проектируемая АТС имеет исходящую связь со спецслужбами (столом справок и столом заказов) по физическим линиям (ФСЛ) через абонентские комплекты. Входящая связь от РМТС осуществляется по ФСЛ через комплекты КМВМ.

Для подключения ФСЛ и каналов АСП к цифровым АТС рекомендуется применять конвертеры сигнализации. В этом случае отпадает необходимость в дорогостоящих БСЛ и КСЛ. В качестве конвертера сигнализации можно использовать отечественное оборудование гибкого мультиплексирования ОГМ-30Е.

Функциональная схема сформированного железнодорожного узла связи приведена в приложении А, с использованием гибкого мультиплексора ОГМ-30Е приведена в приложении Б.

5 Расчет телефонной нагрузки

5.1 Расчет нагрузки цифровых потоков между блоками БАЛ и УКС

Каналы цифровых потоков между блоками БАЛ и УКС занимаются при исходящих и входящих соединениях абонентов проектируемой АТС. Нагрузка определяется отдельно для аналоговых и цифровых абонентских блоков по формулам:

; (5.1.1)

. (5.1.2)

Примечание. В следующих формулах, касающихся нагрузок цифровых абонентских линий базового доступа, индекс BRI для упрощения записи будем опускать.

Исходящая нагрузка блока БАЛ:

(5.1.3)

где k - число направлений внешней связи;

и - исходящие нагрузки блока БАЛ при установлении внутристанционного соединения и внешнего соединения в i-м направлении, которые определяются по следующим формулам:

; (5.1.4)

, (5.1.5)

где - коэффициент, учитывающий увеличение продолжительности занятия приборов АТС вызовами, которые не закончились разговором ;

Рр - доля вызовов, закончившихся свободным состоянием абонентской линии;

NБАЛ - число абонентов, включенных в блок БАЛ. Для АТС «Квант-Е» последней модификации (с блоками БАЛД1) NБАЛ = 128. Для блоков БАЛ - BRI, в которые включаются 32 цифровые линии базового доступа (2B+D), NБАЛ-BRI = 64 (по числу В - каналов);

Cи i - среднее число вызовов, поступающих от одного абонента в ЧНН при исходящем соединении в i-м направлении;

и - среднее число вызовов, поступающих от одного аналогового абонента в ЧНН при внутристанционном соединении для одного В-канала цифровых линий базового доступа ISDN;

- время занятия промежуточной линии «БАЛ - УКС» при установлении внутристанционного соединения;

- время занятия промежуточной линии «БАЛ - УКС» при установлении исходящего соединения к АТС i-го направления.

Среднее число вызовов при внутристанционном соединении для аналоговых абонентов:

, (5.1.6)

где Са = 1,4; Ск = 0,65 - число вызовов, поступающих в ЧНН от одного аналогового абонента административного и квартирного секторов соответственно;

Dа = 0,5; Dк = 0,5 - доля абонентов административного и квартирного секторов;

Время занятия промежуточной линии «БАЛ - УКС» при внутристанционном соединении:

. (5.1.7)

Время занятия промежуточной линии «БАЛ - УКС» при исходящем соединении:

, (5.1.8)

где - время установления соединения на АТСЦ, с;

Ти АТС i - время установления соединения к АТС i-го направления;

- время слушания сигнала «контроль посылки вызова», 10,0 с;

Тр.вн - средняя длительность внутристанционного разговора, 108 с;

- время разговора (в i-м направлении);

- время разъединения на АТС, с.

Входящая нагрузка блока БАЛ:

, (5.1.9)

где и - входящие нагрузки блока БАЛ при установлении внутристанционного соединения и внешнего соединения от АТС i-го направления соответственно.

; (5.1.10)

, (5.1.11)

где - время занятия промежуточной линии «БАЛ - УКС» при установлении входящего внутристанционного соединения.

, (5.1.12)

где - время занятия промежуточной линии «БАЛ - УКС» при установлении входящего соединения от АТС i-го направления.

. (5.1.13)

Произведём необходимые расчёты по приведенным выше формулам.

5.2 Исходящая нагрузка блока БАЛ при внутристанционном соединении

Рассчитаем среднее число вызовов при установлении внутристанционного соединения для аналоговых абонентов по формуле (5.1.6):

где Са = 1,4, Dа = 0,5, Ск = 0,65, Dк = 0,5.

Время занятия промежуточной линии «БАЛ - УКС» при установлении внутристанционного соединения рассчитаем по формуле (5.1.7):

с

где tс.ц = 0,5 с, tПВ = 10 с, Тр.вн = 1,4мин=84 с, tр.а = 1с.

Подставляя полученные данные в формулу (5.1.4), найдем исходящую нагрузку блоков БАЛ и БАЛ-BRI при установлении внутристанционного соединения:

Эрл,

где = 0,6, = 1,2, NБАЛ = 128, =1,025 , = 95,5 с;

Эрл,

где = 0,6, = 1,2, NБАЛ-BRI = 64, = 1,025, = 95,5 с.

5.3 Исходящая нагрузка блока БАЛ при внешнем соединении

ГАТС AXE-10

Рассчитаем время занятия промежуточной линии «БАЛ - УКС» при исходящем соединении по формуле (5.1.8). Так как встречная станция цифровая и связана с проектируемой АТС цифровыми потоками с использованием общеканальной сигнализации ОКС-7, то время установления соединения к ГАТС рассчитаем по следующей формуле:

(5.3.1)

с;

с.

где tс.ц = 0,5 с, tПВ = 10 с, = 0,75мин=45 с, tр.а = 1с,

Подставляя полученные данные в формулу (5.1.5), найдем исходящую нагрузку блоков БАЛ и БАЛ - BRI при установлении внешнего соединения:

Эрл,

где = 0,6, = 1,2, NБАЛ = 128, Cи ГАТС = 0,5, = 57,5 с;

Эрл,

где = 0,6, = 1,2, NБАЛ-BRI = 64, Cи ГАТС = 0,5, = 57,5 с.

ЖАТС-2 SI-2000

Рассчитаем время занятия промежуточной линии «БАЛ - УКС» при исходящем соединении по формуле (5.1.8). Так как встречная станция цифровая и связана с проектируемой АТС цифровыми потоками с использованием общеканальной сигнализации Н.323, то время установления соединения к ЖАТС-2 рассчитаем по следующей формуле:

(5.3.2)

с;

с,

где tс.ц = 0,5 с, tПВ = 10 с, = 1,4мин=84 с, tр.а = 1с.

Подставляя полученные данные в формулу (5.1.5), найдем исходящую нагрузку блоков БАЛ и БАЛ - BRI при установлении внешнего соединения:

Эрл,

где = 0,6, = 1,2, NБАЛ = 128, Cи ЖАТС-2 = 1,6, = 96,5 с;

Эрл,

где = 0,6, = 1,2, NБАЛ-BRI = 64, Cи ЖАТС-2 = 1,6, = 96,5 с.

УАТС MD-110

Рассчитаем время занятия промежуточной линии «БАЛ - УКС» при исходящем соединении по формуле (5.1.8). Так как встречная станция цифровая и связана с проектируемой АТС цифровыми потоками с использованием общеканальной сигнализации DSS-1, то время установления соединения к УАТС рассчитаем по следующей формуле:

(5.3.3)

с;

с,

где tс.ц = 0,5 с, tПВ = 10 с, = 1,1мин=66 с, tр.а = 1с.

Подставляя полученные данные в формулу (5.1.5), найдем исходящую нагрузку блоков БАЛ и БАЛ - BRI при установлении внешнего соединения:

Эрл,

где = 0,6, = 1,2, NБАЛ = 128, Cи УАТС = 0,2, = 83,6 с;

Эрл,

где = 0,6, = 1,2, NБАЛ-BRI = 64, Cи УАТС = 0,2, = 83,6 с.

УАК координатная

Рассчитаем время занятия промежуточной линии «БАЛ - УКС» при исходящем соединении по формуле (5.1.8). Так как встречная станция координатного типа и связана с проектируемой АТС цифровыми потоками с использованием сигнализации 2ВСК, а номер на встречную АТС транслируется декадным кодом, то время установления соединения к УАК рассчитаем по следующей формуле:

(5.3.4)

где - время соединения на АТСК, с;

n'исх - число цифр номера, транслируемых по соединительной линии при исходящем соединении;

- время передачи цифры многочастотным кодом, с.

с,

с,

где tс.ц = 0,5 с, tПВ = 10 с, = 1,6мин=96 с, tр.а = 1с.

Подставляя полученные данные в формулу (5.1.5), найдем исходящую нагрузку блоков БАЛ и БАЛ-BRI при установлении внешнего соединения:

Эрл,

где = 0,6, = 1,2, NБАЛ = 128, Cи УАК = 0,2, = 120,55 с;

Эрл,

где = 0,6, = 1,2, NБАЛ-BRI = 64, Cи УАК = 0,2, = 120,55 с.

Спецслужбы

Рассчитаем время занятия промежуточной линии «БАЛ - УКС» при исходящем соединении по формуле (5.1.8). Так как данное направление относится к внутристанционному время установления соединения равно нулю.

с,

где tс.ц = 0,5 с, = 0 c, tПВ = 10 с, = 0,2мин=12 с, tр.а = 1с.

Подставляя полученные данные в формулу (5.1.5), найдем исходящую нагрузку блоков БАЛ и БАЛ-BRI при установлении внешнего соединения:

Эрл,

где = 0,6, = 1,2, NБАЛ = 128, Cи СС = 0,24, = 23,5 с;

Эрл,

где = 0,6, = 1,2, NБАЛ-BRI = 64, = 0,24 с, = 23,5 с.

Для удобства расчета полученные данные предоставим в виде таблицы 5.3.

Таблица 5.3. - Исходящая нагрузка блока БАЛ

Направление	Время установления соединения, и , с	Нагрузка блока БАЛ, , Эрл	Нагрузка блока БАЛ-BRI, , Эрл
Внутристанционное	95,5	2,506	1,253
ГАТС AXE-110	57,5	0,073	0,368
ЖАТС2 SI-2000	96,5	3,953	1,976
УАТС MD-110	83,6	0,428	0,214
УАК корд.	120,55	0,617	0,308
спецслужбы	23,5	0,144	0,072

Рассчитаем исходящую нагрузку блока БАЛ и БАЛ-BRI по формуле (5.1.3):

Эрл,

Эрл.

5.4 Входящая нагрузка блока БАЛ при внутристанционном соединении

Рассчитаем среднее число вызовов при установлении внутристанционного соединения для аналоговых абонентов по формуле (5.1.6).

где Са = 1,4, Dа = 0,5, Ск = 0,65, Dк = 0,5.

Время занятия промежуточной линии «БАЛ - УКС» при установлении внутристанционного соединения рассчитаем по формуле (5.1.12):

с,

где tс.ц = 0,5 с, tПВ = 10 с, Тр.вн = 1,4мин=84 с, tр.а = 1с.

Подставляя полученные данные в формулу (5.1.10), найдем исходящую нагрузку блоков БАЛ и БАЛ-BRI при установлении внутристанционного соединения:

Эрл,

где = 0,6, = 1,2, NБАЛ = 128, =1,025 , = 95,5 с;

Эрл,

где = 0,6, = 1,2, NБАЛ-BRI = 64, = 1,025, = 95,5 с.

5.5 Входящая нагрузка блока БАЛ при внешнем соединении

ГАТС AXE-10

Рассчитаем время занятия промежуточной линии «БАЛ - УКС» при входящем соединении по формуле (5.1.13).

с,

где tс.ц = 0,5 с, tПВ = 10 с, = 0,75мин=45 с, tр.а = 1с,

Подставляя полученные данные в формулу (5.1.11), найдем входящую нагрузку блоков БАЛ и БАЛ - BRI при установлении внешнего соединения:

Эрл,

где = 0,6, = 1,2, NБАЛ = 128, Cв ГАТС = 0,5, = 56,5 с;

Эрл,

где = 0,6, = 1,2, NБАЛ-BRI = 64, Cв ГАТС = 0,5, = 56,5 с.

ЖАТС-2 SI-2000

Рассчитаем время занятия промежуточной линии «БАЛ - УКС» при входящем соединении по формуле (5.1.13).

с,

где tс.ц = 0,5 с, tПВ = 10 с, = 1,4мин=84 с, tр.а = 1с.

Подставляя полученные данные в формулу (5.1.11), найдем входящую нагрузку блоков БАЛ и БАЛ - BRI при установлении внешнего соединения:

Эрл,

где = 0,6, = 1,2, NБАЛ = 128, Cв ЖАТС-2 = 1,75, = 95,5 с;

Эрл,

где = 0,6, = 1,2, NБАЛ-BRI = 64, Cв ЖАТС-2 = 1,75, = 95,5 с.

УАТС MD-110

Рассчитаем время занятия промежуточной линии «БАЛ - УКС» при входящем соединении по формуле (5.1.13).

с,

где tс.ц = 0,5 с, tПВ = 10 с, = 1,1мин=66 с, tр.а = 1с.

Подставляя полученные данные в формулу (5.1.11), найдем входящую нагрузку блоков БАЛ и БАЛ - BRI при установлении внешнего соединения:

Эрл,

где = 0,6, = 1,2, NБАЛ = 128, Cв УАТС = 0,15, = 77,5 с;

Эрл,

где = 0,6, = 1,2, NБАЛ-BRI = 64, Cв УАТС = 0,15, = 77,5 с.

УАК координатная

Рассчитаем время занятия промежуточной линии «БАЛ - УКС» при входящем соединении по формуле (5.1.13).

с,

где tс.ц = 0,5 с, tПВ = 10 с, = 1,6мин=96 с, tр.а = 1с.

Подставляя полученные данные в формулу (5.1.11), найдем входящую нагрузку блоков БАЛ и БАЛ-BRI при установлении внешнего соединения:

Эрл,

где = 0,6, = 1,2, NБАЛ = 128, Cв УАК = 0,3, = 107,5 с;

Эрл,

где = 0,6, = 1,2, NБАЛ-BRI = 64, Cв УАК = 0,3, = 107,5 с.

МТС М-60

Рассчитаем время занятия промежуточной линии «БАЛ - УКС» при входящем соединении по формуле (5.1.13).

с,

где tс.ц = 0,5 с, tПВ = 10 с, = 1,9мин=114 с, tр.а = 1с.

Подставляя полученные данные в формулу (5.1.11), найдем входящую нагрузку блоков БАЛ и БАЛ-BRI при установлении внешнего соединения:

Эрл,

где = 0,6, = 1,2, NБАЛ = 128, Cв РМТС = 0,25, = 125,5 с;

Эрл,

где = 0,6, = 1,2, NБАЛ-BRI = 64, Cв РМТС = 0,25, = 125,5 с.

Таблица 5.5 - Входящая нагрузка блока БАЛ

Направление	Время установления соединения, и , с	Нагрузка блока БАЛ, , Эрл	Нагрузка блока БАЛ-BRI, , Эрл
Внутристанционное	95,5	2,506	1,253
ГАТС AXE-110	56,5	0,723	0,362
ЖАТС2 SI-2000	95,5	4,278	2,139
УАТС MD-110	77,5	0,297	0,148
УАК корд.	107,5	0,825	0,413
МТС М-60	125,5	0,803	0,402

Рассчитаем входящую нагрузку блоков БАЛ и БАЛ - BRI по формуле (5.1.9):

Эрл,

Эрл.

Рассчитаем нагрузку для аналоговых абонентских блоков по формуле (5.1.1):

Эрл.

Рассчитаем нагрузку для цифровых абонентских блоков по формуле (5.1.2):

Эрл.

5.6 Расчет нагрузки приемников и датчиков многочастотных (ПДМ)

Приемники и датчики многочастотные ПДМ расположены ТЭЗах ЦПГА и участвуют в обмене сигнальной информацией кодом 2 из 6 при установлении соединений со встречными станциями. Оборудование ПДМ участвует при установлении входящих и исходящих соединениях с аналоговыми станциями координатного, квазиэлектронного и электронного типов, поддерживающими многочастотную сигнализацию 2 из 6, а также с цифровыми станциями, соединенными с проектируемой по линиям не поддерживающими общеканальную сигнализацию. Кроме того, ПДМ задействуется при установлении исходящих междугородных соединений для передачи информации автоматического определения номера (АОН).

Нагрузка на ПДМ определяется по формуле:

(5.6.1)

где N - емкость проектируемой АТС;

(5.6.2)

(5.6.3)

При расчете нагрузки АОН в курсовом проекте можно принять, что 5 процентов исходящих вызовов в направлении УАК являются междугородными. Нагрузка ПДМ при приеме запроса и передаче информации АОН определяется по формуле:

(5.6.4)

где - время запроса и выдачи информации АОН, в курсовом проекте можно принять = 1,5 с.

В данном курсовом проекте УАК («Квант») и ГАТС (АТСЦ «Квант-Е») являются встречными АТС, которые поддерживают многочастотную сигнализацию. Расчет нагрузки ПДМ приведен ниже.

• с;
• с;

Эрл;

Эрл.

5.7 Расчет нагрузок соединительных линий

Нагрузка, поступающая на пучок исходящих (двухсторонних) соединительных линий, может быть определена для каждого направления по формуле:

(5.7.1)

где - емкость АТС.

Исходящая соединительная линия занимается после набора абонентом цифр, достаточных для выбора направления и способа трансляции импульсов набора номера. Время занятия исходящей соединительной линии можно рассчитать следующим образом:

(5.7.2)

где определяется по формуле (5.1.13).

Рассчитаем нагрузку, поступающую на пучок исходящих соединительных линий.

Эрл;

Эрл;

Эрл;

Эрл;

Эрл;

Среднее значение нагрузки, поступающей на пучок входящих соединительных линий, может быть рассчитано по формуле:

(5.7.3)

Длительность занятия входящей соединительной линии определяется по формуле:

(5.7.4)

где - время приёма адресной информации от АТС -го направления при входящей связи.

Длительность зависит от способа трансляции цифр номера от встречной АТС. Если со встречной станцией поддерживается общеканальная сигнализация, то можно принять .

Если встречная АТСКУ (АТСК) или квазиэлектронного, или электронного типа, то номер вызываемого абонента передается на АТСЦ «Квант-Е» многочастотным кодом способом «импульсный челнок». Время этом случае определяется по формуле:

. (5.7.5)

Если оборудованием встречной АТС не предусматривается многочастотный обмен, то трансляция импульсов набора номера ведется декадным кодом. Время приёма декадных импульсов определяется:

(5.7.6)

Рассчитаем время приема адресной информации от АТС:

с;

с;

с;

с;

с.

Рассчитаем среднее значение нагрузки, поступающей на пучок входящих соединительных линий:

Эрл;

Эрл;

 Эрл;

Эрл;

Эрл.

При общеканальных системах сигнализации между цифровыми АТС применяются двухсторонние соединительные линии (каналы).

Для того чтобы рассчитать нагрузку, поступающую на пучок двухсторонних соединительных линий, необходимо для каждого направления сначала рассчитать по формуле (5.7.1) исходящую нагрузку , а по формуле (5.7.3) - входящую нагрузку .

Двухсторонняя нагрузка определяется как сумма:

(5.7.7)

Двухсторонние каналы в данном курсовом проекте можно организовать в направлениях на ГАТС, ЖАТС-2 и УАТС. Рассчитаем для них нагрузку по формуле (5.7.7):

Эрл;

Эрл;

Эрл.

Наблюдения показывают, что в реальных условиях значения телефонной нагрузки в ЧНН разных дней могут значительно отклоняться от среднего значения Y, полученного за многие дни измерений. С учетом этого расчеты количества оборудования телефонного тракта производятся по расчетной нагрузке YР.

Связь между нагрузками Y и YР устанавливается соотношением (5.7.8)

 (5.7.8)

Результаты остальных расчетов по формуле представлены в таблице 5.7.

5.8 Расчет нагрузок межмодульных потоков

Проектируемая АТС может содержать несколько коммутационных модулей. В этом случае между ними организуются межмодульные потоки Е1, число которых зависит от пропускаемой телефонной нагрузки. Предположим, что абонентские и входящие, исходящие и двусторонние соединительные линии равномерно распределены по модулям УКС проектируемой АТС. Поэтому величины нагрузок и количество межмодульных потоков между каждой парой УКС будут одинаковыми.

Для каждой пары модулей УКС определяем двустороннюю нагрузку межмодульных потоков как сумму входящих и исходящих нагрузок абонентских блоков, включенных в соответствующие УКС:

(5.7.1)

где и - количество блоков БАЛ и БАЛ-BRI проектируемой АТС;

и - нагрузки блоков БАЛ и БАЛ-BRI, определенные ранее;

- количество модулей УКС проектируемой АТС.

В первом приближении, пока неизвестно количество модулей УКС, принимаем, что , так как ёмкость станции по заданию составляет 1950 номеров. В дальнейших расчётах количество модулей будет уточнено.

По формуле (5.7.1) получаем:

Эрл.

Результаты расчетов нагрузок соединительных и межмодульных линий и оборудования ПДМ по формулам подразделов 5.6 - 5.8 сводим в таблицу 5.7. В эту же таблицу будем вносим результаты расчётов количества линий и приборов, которые будут выполнены в следующих пунктах.

Таблица 5.7 - Результаты расчета нагрузок и приборов

Наименование приборов и направлений	Тип соединительной линии	Нагрузка, Эрл	Количество соединительных линий (каналов)	Количество потоков Е1
		Y	YР	V	VE1
ГАТС	двухсторонняя	22,325	22,513	31	2
ЖАТС 2	двухсторонняя	125,053	128,103	26	1
УАТС	двухсторонняя	11,347	13,618	22	1
УАК	входящая	13,864	16,375	26	1
	исходящая	9,403	11,470	20	1
МТС	входящая	13,016	15,448	28	1
спецслужбы	исходящая	2,199	3,199	12	-
Межмодульный поток с 0-1	-	150,985	159,269	178	6

6. Определение объема оборудования станции

6.1 Расчет количества соединительных линий, приемников и датчиков сигналов управления

Исходными данными для расчетов количества соединительных линий и приемников и датчиков сигналов управления являются величины расчетных нагрузок, приведены в таблице 5.7, и вероятности потерь вызовов [1, табл. 5.1].

Выбор расчетной формулы зависит от вида пучка линий, который в свою очередь, определяется структурой коммутационного поля АТС. Различают полнодоступные и неполнодоступные, блокируемые и неблокируемые пучки. Если источники нагрузки, обслуживаемые пучком из V линий, разделены на группы, причем источникам каждой группы доступны D из V линий(), то такой пучок называется неполнодоступным. В полнодоступном пучке каждому источнику нагрузки доступны все V линий, то есть . Доступность D определяется конструкцией искателей (соединителей) телефонной станции. Для АТС декадно-шаговой системы доступность D = 20.

Полнодоступные и неполнодоступные пучки могут быть блокируемыми или неблокируемыми. Блокируемые пучки образуются при включении линий в многозвенное коммутационное поле. В них возникают потери по причине занятости промежуточных линий между звеньями поля при наличии свободных линий пучка. В неблокируемых пучках потери вызовов возникают только из-за занятости линий самого пучка.

Полнодоступные неблокируемые пучки образуются в АТС декадно-шаговой системы (при ), а также в электронных (цифровых) АТС и ручных коммутаторах. Расчет числа линий полнодоступных неблокируемых пучков производится по первой формуле Эрланга:

 (6.1.1)

где - потери по вызовам;

- расчетное значение поступающей нагрузки;

- число линий пучка;

- краткая условная форма записи первой формулы Эрланга (34) для пучка из линий и нагрузки .

График , построенный по данным, рассчитанным по формуле (6.1.1), приведен в [2, рис.6.1, рис.6,2].

По данному графику определяем число двухсторонних соединительных линий для ЖАТС-2 , ГАТС, УАК и УАТС при Р=0,01: VЖАТС-2 =26 линий, VУАТС = 22 линии, VГАТС =31 линия, VУАК=20 линий.

При связи от МТС образуются полнодоступные неблокируемые пучки. Расчет следует вести по первой формуле Эрланга (6.1.1), норма потерь Р=0,001: VМТС = 28 линий.

Число исходящих соединительных линий рассчитывается отдельно для каждого исходящего направления по соответствующим расчетным нагрузкам и норме потерь. Расчет выполняется по первой формуле Эрланга (6.1.1), норма потерь Р=0,01: Vспец.сл ИСХ. =12 линий.

Число каналов межмодульных потоков между каждой парой коммутационных модулей рассчитывается по первой формуле Эрланга (6.2), норма потерь Р=0,001: V=178

Расчеты количества комплектов ПДМ выполняются по расчетной нагрузке по первой формуле Эрланга (6.1.1). Норма потерь Р принимается равной 0,007:.

В направлениях, где используются потоки Е1 (ИКМ30), после определения числа каналов V вычисляется число потоков:

(6.1.2)

Результаты расчетов линий и потоков сводятся в таблицу 5.7

6.2 Определение количества ТЭЗов и блоков

Блоки аналоговых абонентских линий БАЛ служат для размещения в них абонентских комплектов (АК). На одном ТЭЗе АК5 размещены 16 АК. Таким образом, количество аналоговых абонентских комплектов, включаемых в один БАЛ, - 128.

Количество БАЛов определяется по формуле:

(6.2.1)

Цифровые абонентские линии базового доступа BRI (2B+D) включаются в блоки цифровых абонентских линий БАЛ- BRI. На одном ТЭЗе АК2М размещены восемь АК- BRI. В одном БАЛ- BRI - четыре ТЭЗа АК2М. таким образом, количество линий базового доступа, включаемых в один БАЛ- BRI, - 32.

Количество БАЛ- BRI определяется по формуле:

(6.2.2)



Аналоговые соединительные линии и каналы АСП включаются в АТСЦ «Квант-Е» с помощью ТЭЗов КСЛ, расположенных в блоках БСЛ. Максимальное число соединительных линий, включаемых в один блок БСЛ, 30.

Количество блоков аналоговых соединительных линий

(6.2.3)

где КБСЛ.и - количество блоков соединительных линий исходящих;

КБСЛ.в - количество блоков соединительных линий входящих;

КБСЛ.д - количество блоков соединительных линий двухсторонних.

Входящие в формулу (5.2.3) составляющие определяются по формулам:

(6.2.4)

(6.2.5)

(6.2.6)

Произведём расчёт по формулам (6.2.4) - (6.2.6):

Подставим полученные значения в формулу (6.2.3):

Для определения ТЭЗов, в которые включаются цифровые соединительные линии, следует количество цифровых каналов разделить на количество потоков, включаемых в один ТЭЗ ЦСЛЕ:

ТЦСЛЕ = VЕ1 (6.2.7)

ТЦСЛЕ = 2+1+1+1+1+1+6=13.

Количество ТЭЗов ЦПГА, на которых расположены ПДМ,

(6.2.8)

ТЭЗы ЦСЛЕ и ЦПГА размещаются в блоках СКСЦ (8 штук), ЦСЛ (16 штук) и ОКС7Д (4 штуки). Так как общее количество ТЭЗов ЦСЛЕ и ЦПГА не превышает восьми, то будет достаточно одного блока СКСЦ, и в блоке ЦСЛ необходимости нет.

Для одного сигнального направления используется два входа для подключения модуля ОКС-7, то есть КОКС7 = 2.

(6.2.9)

6.3 Определение количества коммутационных модулей АТСЦ «Квант- Е»

В настоящее время применяется коммутационная система УКС-32, имеющая временное коммутационное поле на 32 цифровых потока.

Определим количество потоков, необходимых для подключения к УКС-32:

(6.3.1)

Исходя из полученного значения, рассчитаем количество УКС-32:

(6.3.2)

Таким образом мы определили, что в составе станции будет два модуля УКС-32.

7. Структурная схема станции

По результатам расчётов составлена структурная схема ЖАТС-1. Она приведена на рисунке 7.1.

В блоке УКС-32(0) входы включены следующим образом:

0-1 ГТ - к управляющему устройству модуля (УУС), которое расположено блоке УКС-32(0);

2 ГТ - к блоку цифровых приемников и генераторов ЦПГА;

3-11 ГТ - к пятнадцати блокам абонентских линий БАЛ (1820 аналоговых абонентских комплектов), установленных в восьми кассетах БАЛД1;

12-14 ГТ - к двум блокам БСЛ (12 каналов С/С и 28 входящих междугородных линии от РМТС);

15-19 ГТ - пять потоков Е1: с ГАТС - 3 ТЭЗа, по одному ТЭЗу на входящие и исходящие линии УАК ( комплекты ЦСЛЕ установлены в блоке СКСЦ);

13А-1Е ГТ - межмодульные потоки Е1 от нулевого модуля к первому модулю УКС-32.

В блоке УКС-32(1) входы включены следующим образом:

0-1 ГТ - к управляющему устройству модуля (УУС), которое расположено блоке УКС-32(1);

А-Е ГТ - к пяти блокам абонентских линий БАЛ-BRI (140 линий ЖАТС-2 и 5 линий УАТС), установленных в трех кассетах БАЛД1;

8-9 ГТ - к сигнальному каналу ОКС-7Д;

1А-1Е ГТ - межмодульные потоки Е1 от первого модуля к нулевому модулю УКС-32.



Рисунок 7.1 - Структурная схема ЖАТС-1

8. Комплектация и размещение оборудования станции

Оборудование ЦСК «Квант» размещается в стативах шкафного типа шириной 805 и глубиной 325 мм. На стативе размещается до шести кассет, которые в зависимости от типа имеют от 17 до 34 мест для ТЭЗов. В одном стативе может быть расположено оборудование, относящееся к разным коммутационным модулям.

В верхней части каждого статива устанавливается панель ввода питания (ПВП).

К основному оборудованию относятся блоки БАЛД1, ЦСЛ.

БАЛД1 содержит два функциональных блока любого типа - аналоговых абонентских линий БАЛ, цифровых абонентских линий ISDN базавого доступа БАЛ-BRI, аналоговых соединительных линий БСЛ, соединительных линий ISDN первичного доступа БСЛ-РRI.

Каждая станция обязательно содержит один блок синхронизации коммутационной системы (СКСЦ), который содержит в себе генераторное оборудование станции. Кроме того, в блок СКСЦ может быть установлено до восьми ТЭЗов ЦСЛЕ. В рассматриваемом примере в нулевом стативе в блоке СКСЦ установлено два ТЭЗа ЦСЛЕ для связи с УАК и три ТЭЗа для связи с ГАТС.

Каждый коммутационный модуль имеющеет в своем составе блок управления и коммутационную систему УКС-32. Согласно расчетам станция содержит два блока. УКС-32 содержит резервированное устройство управления коммутационным модулем и цифровое коммутационное поле 1024?1024.

В одном ряду устанавливается до пяти стативов, которые крепятся к полу и друг к другу. Высота ряда с кабель-ростом - 2800 мм. Стативные ряды обслуживаются с обеих сторон и размещаются лицевыми или тыльными сторонами друг к другу на расстоянии 925-1185 мм.

Главный проход автозала должен быть не менее 1200 мм. Минимальные размеры других эксплуатационных проходов для стативов АТСЦ «Квант-Е» должны быть не менее: проход с лицевой стороны - 1500 мм, проход с монтажной стороны - 800,боковой проход (между стативом и стеной) - 800 мм.

Размещение аппаратуры в автозале на рисунке 8.1, а комплектация оборудования ЖАТС-1 приведена на рисунке 8.2.

Рисунок 8.1 - Размещение аппаратуры в автозале



Рисунок 8.2 - Комплектация оборудования ЖАТС-1

9. Вопросы электропитания

В расчетах электропитания предлагается принять мощность, потребляемую оборудованием АТСЦ «Квант-Е» от сети постоянного тока «-60 В», -0,7 Вт на один порт.

Необходимо учесть также и другое оборудование дома связи, питающеееся от этого источника (коммутаторы РМТС, УАК, системы передачи, компьютерное технологическое оборудование др.) и аварийное освещение (3 Вт на 1 кв. м освещаемой площади).

Так как, к одному порту подключается один абонент, то мощность можно посчитать по формуле:

(9)

где N - количество абонентов;

S - площадь помещения, в котором располагается АТСЦ.

Произведя расчеты получаем:

Вт

Заключение

В данном курсовом проекте рассматривается построение цифровой коммутационной станции АТСЦ «Квант-Е», на базе которой строится железнодорожный узел связи.

В ходе выполнения курсового проекта была составлена структурная схема связи железнодорожного узла с указанием типов станций, систем передачи и используемых типов сигнализации. Также разработана система нумерации станций при исходящей и входящей связи. На основе структурной схемы построена функциональная схема связи.

Произведён расчёт телефонной нагрузки. Также произведен расчет нагрузок соединительных линий для каждого направления.

Так как проектируемая станция является многомодульной (для проектируемой станции необходимо два комплекта УКС-32), были рассчитаны нагрузки межмодульных потоков. Далее мы определили объем оборудования станции: рассчитали количество соединительных линий, приёмников и датчиков сигналов управления, определили количество ТЭЗов и блоков.

По результатам произведённых расчётов была составлена структурная схема ЖАТС-1. Также рассмотрены вопросы размещения и комплектации оборудования станции.

В результате выполнения данного проекта получены навыки по построению железнодорожного узла связи с применением станции АТСЦ «Квант-Е», навыки по конфигурированию данной станции, а также по согласованию АТСЦ «Квант-Е» с другими АТС различного назначения.

Список использованной литературы

1. Проектирование цифровой АТС «Квант-Е» железнодорожного узла связи. Часть 1: Методические указания для студентов ИАТИТа / А.В. Холод, О.Н. Коваленко. ОмГУПС. Омск, 2009.

2. Проектирование цифровой АТС «Квант-Е» железнодорожного узла связи. Часть 2: Методические указания для студентов ИАТИТа / А.В. Холод, О.Н. Коваленко. ОмГУПС. Омск, 2003

3. Системы телефонной коммутации: Учебник для техникумов и колледжей железнодорожного транспорта /А.К. Лебединский, А.А.Павловский, Ю.В. Юркин. - М.: Маршрут, 2009 - 496 с.

4. Автоматическая телефонная связь на железнодорожном транспорте: Учебник для вузов железнодорожного транспорта / Под редакцией А.К. Лебединского. - М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте»,2008.? 531 с.

Размещено на Allbest.ru

...