Проектирование и расчет городской телефонной сети

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

1. Исходные данные

1.1 В соответствии с данными привести схему городской местной сети, где необходимо внедрить электронную АТС. Ёмкость городской местной сета, число действующих АТС, АМТС, АТСЭ и ПСЭ приводятся в таблице 1. Расстояние между станциями выбирается самостоятельно.

1.2 Произвести нумерацию абонентских линий для каждой АТС сети.

1.3 Сделать обоснование выбора АТСЭ, привести основные технические характеристики.

1.4 Привести структурную схему АТСЭ с кратким описанием основных блоков и узлов.

1.5 Произвести расчет интенсивности телефонной нагрузки. Один из расчетов интенсивности нагрузки выполнить с применением ЭВМ.

1.6 Составить матрицу и схему распределения интенсивности нагрузки.

1.7 Сделать проверочный расчет общей средней нагрузки на одну абонентскую линию и суммарного числа вызовов и сравнить их с допустимыми значениями.

1.8 Рассчитать требуемое число исходящих w входящих соединительных линий ИКМ, связывающих АТС со всеми АТС сети, спецслужбами и АМТС.

1.9 Произвести расчет объема основного станционного оборудования.

1.10 Составить таблицу распределения МАЛ МЦЛ в СД и ЦК.

1.11 Вычертить функциональную схему проектируемой АТС S-12.

1.12 Разработать схему проектируемой АТСЭ на основании полученных расчётов. Привести схему размещения станционного оборудования АТСЭ в автоматном зале.

1.13 Разработать схему перспективной сети телекоммуникации после цифровизации.

1.14 Сделать обоснование возможности использования технологии SDH на сети.

1.14.1 Выбрать топологию сети.

1.14.2 Произвести анализ выбора мультиплексора.

1.14.3 Разработать схему транспортной сети.

Таблица 1.1 - Сведения об узловом районе телефонной сети ГТС и проектируемой станции АТСЭ

Задаваемая величина	Последняя цифра номера студенческого билета
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Ёмкость существующей ГТС (тыс. номеров)	150	147	155	158	147	138	154	145	159	138
Число действующих станций на УВС-1	5	6	5	5	6	6	5	6	6	5
В том числе: АТСЭ	3	3	2	3	4	3	2	5	4	3
АТСКУ	2	3	3	2	2	3	5	1	2	2
Емкость проектируемой АТСЭ (тыс. номеров)	8	6	6	7	9	8	7	8	9	7
Число ПСЭ	2	1	1	1	1	1	2	1	1	1

Таблица 1.2 - Структурный состав источников нагрузки проектируемой АТСЭ в процентах

Категория аппаратов	Предпоследняя цифра студенческого билета
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Аппараты народно-хозяйственного сектора из них:	45	48	50	35	37	38	42	37	40	32
с частотным набором	42	30	35	55	25	40	45	25	45	48
Аппараты квартирные из них:	53	50,2	48,5	57,5	62,5	59,5	56	60,5	57,5	65,5
с частотным набором	10	15	16	18	30	10	25	15	10	32
Таксофоны из них:	2	1,8	1,5	2,5	2,5	2,5	2,0	2,5	2,5	2,5
с частотным набором	15	10	6	10	10	6	5	15	10	9

Таблица 1.3 - Среднее число вызовов С, приходящихся в ЧНН на один источник нагрузки

Категория аппаратов	Предпоследняя цифра номера студенческого билета
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Аппараты народно-хозяйственного сектора	2,8	2,6	2,4	3,0	3,1	3,0	2,9	3,0	2,9	3,2
Аппараты квартирные	1,2	1,1	1,2	1,1	0,9	1,0	1,0	1,1	0,9	0,9
таксофоны	10	10	10	9	9	8	9	8	9	8

Таблица 1.4 - Средняя продолжительность одного разговора Т, с.

Категория аппаратов	Предпоследняя цифра номера студенческого билета
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Аппараты народно-хозяйственного сектора	85	90	85	85	90	90	85	90	90	85
Аппараты квартирные	105	100	100	105	130	115	110	125	120	130
таксофоны	10	10	10	9	9	8	9	8	9	8

2. Структурная схема сети

Расчет интенсивности нагрузки, поступающей на различные приборы и линии, производится после того, как определены структура сети емкости входящих в нее станций, структурный состав источников нагрузки и параметры нагрузки. Рассмотрим структурную схему городской телефонной сети, имеющей пять АТС: электронная АТСЭ-77 емкостью номеров, электронная АТСЭ-78 емкостью номеров, координатная АТСКУ-74 емкостью номеров, координатная АТСКУ-75 емкостью номеров и координатная АТСКУ-79 емкостью номеров. Емкость проектируемой АТСЭ-71 системы S-I2 составляет номеров, в составе которой включена одна ПС емкостью номеров. Емкость сети номеров.

Нумерация абонентских линий на ГТС - шестизначная. Первая цифра шестизначного номера определяет направление, вторая- узел и следующие четыре цифры определяют группу абонентов емкостью 10000 номеров данной АТС. Выход на АМТС осуществляется путем набора индекса выхода «8», а к узлу специальных служб (УСС) - «О».

Структурная схема сети с узлом специальных служб и АМТС приведена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 - Структурная схема городской телефонной сети

Все АТС соединены по принципу «каждая с каждой». Все соединения осуществляются по цифровым соединительным линиям (ЦСЛ), поэтому на стороне электромеханических АТС устанавливается оборудование аналогово-цифрового преобразования аппаратуры ИКМ, обеспечивающей связь по цифровым линиям.

Нумерация абонентских линий приведена в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Нумерация абонентских линий на АТС сети

Коды АТС	Номерная ёмкость	Нумерация абонентских линий АТС и ПС
АСТКУ-79	10000	790000-799999
АТСЭ-78	10000	780000-789999
АТСЭ77	10000	770000-779999
АСТКУ-75	10000	750000-759999
АСТКУ-74	10000	740000-749999
АТСЭ-71	6000	710000-715999
ПСЭ-716	2000	716000-717999

Ёмкость существующей ГТC равна 35 000 номеров.

Дать нумерацию местной сети с указанием нумерации РАТС, определить значность абонентского номера на сети. Ёмкость существующей СТC равна 2500 номеров. Дать нумерацию СТС с указанием нумерации станций, определить значность абонентского номера на сети. Изобразить схему организации связи СТС с выходом на АМТС и УСС.

3. Расчёт категорий источников нагрузки

По исходным данным определим категории аппаратов в данном узловом районе:

где количество аппаратов i-го сектора; процентная доля абонентов i-го сектора.

,

где количество аппаратов i-го сектора с j-ым способом набора номера; процентная доля абонентов i-го сектора с j-ым способом набора номера.

Аппараты народно-хозяйственного (делового) сектора:

т.а.

с частотным набором:

т.а.

с декадным способом:

т.а.

Аппараты квартирного сектора:

т.а.

с частотным набором:

т.а.

с декадным способом:

т.а.

Таксофоны:

т.а.

с частотным набором:

т.а.

с декадным способом:

т.а.

Расчёт поступающей от абонентов нагрузки.

При расчёте возникающей нагрузки следует учитывать следующее:

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

Для определения интенсивности нагрузок, поступающих на все пучки соединительных устройств проектируемой АТС, необходимо знать функциональную схему этой станции, схему организации связи (структуру телефонной сети), ёмкости и типы действующих АТС.

Возникающую нагрузку создают вызовы (заявки на обслуживание), поступающие от абонентов (источников) и занимающие на некоторое время различные соединительные устройства станции.

Согласно нормам технологического проектирования следует различать три категории (сектора) источников: народнохозяйственный, квартирный и таксофоны. При этом интенсивность местной возникающей нагрузки может быть определена, если известны следующие основные параметры:

число телефонных аппаратов делового сектора, квартирного и таксофонов;

среднее число вызовов в ЧНН от одного источника i-ой категории;

средняя продолжительность разговора абонентов i-ой категории.

Интенсивность возникающей нагрузки источников i-ой категории, выраженная в Эрлангах, определяется формулой:

где средняя продолжительность одного занятия, с:

Продолжительность отдельных операций по установлению связи, входящих в формулу, принимают следующей:

-время слушания сигнала ответа станции с;

-время набора n знаков номера с дискового ТА с;

-время набора n знаков номера с тастатурного ТА ,с;

-время посылки вызова вызываемому абоненту при состоявшемся разговоре с,

при расчете по формуле можно принять: с.

Соотношение абонентов, имеющих ТА с дисковым номеронабирателем и тастатурным, выбирается самостоятельно студентами

Коэффициент учитывает продолжительность занятия приборов

вызовами, не закончившимися разговором. Его величина в основном зависит от средней длительности разговора Ti и доли вызовов, закончившихся разговором Рр, определяется по графику рисунка 3.1.

Рисунок 3.1 - Зависимость коэффициента от ТК и РР

Для делового сектора:

для ТА с декадным набором:

с

Эрл.

для ТА с частотным набором:

с

Эрл.

Для квартирного сектора:

для ТА с декадным набором:

с

Эрл.

для ТА с частотным набором:

с

Эрл.

Для таксофонов:

для ТА с декадным набором:

с

Эрл.

для ТА с частотным набором:

с

Эрл.

Таким образом, возникающая на входе ЦКЛ местная нагрузка от абонентов различных категорий, включенных в проектируемую станцию, определяется равенством:



Эрл.

Нагрузка на ЦКП будет равна:

.

Суммарная интенсивность поступающей нагрузки распределяется по следующим направлениям:

а) к спецслужбам нагрузка составляет величину порядка 0,03 от

б) внутристанционная нагрузка к абонентам своей станции:

,

где коэффициент внутристанционного сообщения, который определяется по коэффициенту веса станции .

.

в) междугородная и международная исходящая нагрузка по ЗСЛ от одного абонента в ЧНН принимается равной Эрл.

Тогда интенсивность поступающей нагрузки на АМТС:

г) суммарная исходящая нагрузка от проектируемой АТС к другим АТС сети будет равна:

Для нашего случая:

Эрл.

Эрл.

%

Эрл.

Эрл.

Эрл.

Интенсивность поступающей от абонентов нагрузки на другие станции с учетом того, что структурный состав источников нагрузки принят одинаковым, пропорционален емкостям станций:

.

На АТСКУ-74, 75 и 79, на АТСЭ-77 и 78:

Эрл.

Эрл.

Эрл.

%

Эрл.

Эрл.

Эрл.

На ПСЭ-716:

Эрл.

Эрл.

Эрл.

из таблицы 3.4 [1] %

Эрл.

Эрл.

Эрл.

Таблица 3.1 - Результаты расчётов интенсивности внутристанционной нагрузки, нагрузки к УСС и АМТС

Тип АТС	Емкость	Yi , Эрл	зс, %	з, %	Yij, Эрл	Yjсп, Эрл	Yjзсл, Эрл	Yjж, Эрл
АТСЭ-71	6000	196,95	3,68	19,75	38,90	5,90	18	152,15
АТСКУ-74	10000	328,25	6,10	21,08	69,20	9,85	30	249,20
АТСКУ-75	10000	328,25	6,10	21,08	69,20	9,85	30	249,20
АТСЭ-77	10000	328,25	6,10	21,08	69,20	9,85	30	249,20
АТСЭ-78	10000	328,25	6,10	21,08	69,20	9,85	30	249,20
АТСКУ-79	10000	328,25	6,10	21,08	69,20	9,85	30	249,20
ПСЭ-761	2000	65,65	1,27	18,30	12,01	1,96	6	51,68

4. Определение исходящих и входящих потоков нагрузок к станциям сети

С учетом типа встречной станции можно найти значения потоков сообщений, поступающих на исходящие пучки линий от каждой АТС ко всем другим станциям сети (узлового района), и по полученным результатам составить полную матрицу межстанционных нагрузок. Не умаляя решения данного вопроса, можно ограничиться расчетом матрицы исходящих и входящих нагрузок для проектируемой АТСЭ и ЛСЭ.

Нагрузка на входе ЦКП проектируемой АТС, которая будет направлена к другим станциям, распределяется пропорционально доле исходящих потоков этих станций в их общем исходящем сообщении.

Величина нагрузки, направляемая к i-ой станции, рассчитывается по формуле:

Нагрузка, поступающая от других узловых районов:

Эрл.

Для нашего примера от АТСЭ-71 к АТСКУ-74, 75 и 79, АТСЭ-77 и 78:

Эрл.

От АТСЭ-71 к ПСЭ-716:

Эрл.

От ПСЭ-716 к АТСКУ-74, 75 и 79, АТСЭ-77 и 78:

Эрл.

От ПСЭ-716 к АТСЭ-71:

Эрл.

От АТСКУ-74 к АТСЭ-71:

Эрл.

От АТСКУ-74 к ПСЭ-716:

Эрл.

От АТСКУ-74 к АТСЭ-77 и 78, АТСКУ-75 и 79:

Эрл.

Определение входящих потоков нагрузки

Нагрузка, поступающая от других узловых районов:

Эрл.

К АТСЭ-71 от АТСКУ-74, 75 и 79, АТСЭ-77 и 78:

Эрл.

К АТСЭ-71 от ПСЭ-716:

Эрл.

К ПСЭ-716 от АТСКУ-74, 75 и 79, АТСЭ-77 и 78:

Эрл.

К ПСЭ-716 от АТСЭ-71:

Эрл.

К АТСКУ-74 от АТСЭ-71:

Эрл.

К АТСКУ-74 от ПСЭ-716:

Эрл.

Для одной АТСЦ определить число межстанционных цифровых потоков к ТУ при:

YИСХ.ТУ = 89 Эрл; YВХ.ТУ = 95 Эрл; Р = 5 0/00

5. Структура цикла ИКМ 30/32

Для организации связи между станциями используется линейная сигнализация по t16 временному интервалу системы ИКМ-30/32. Показать структуру группового временного сигнала ИКМ-30/32. Определить, в каком сигнальном канале передаются линейные сигналы i - го разговорного канала (i = 25).

6. Расчёт числа каналов

Расчет числа исходящих каналов от АТСЭ производится по первой формуле Эрланга при потерях для сети с шестизначной нумерацией р=0,01 для каналов между АТС, р=0,005 для ЗСЛ, р=0,002 для СЛМ и р=0,0001 для каналов к УСС.

канала,

канала,

канала,

канала,

канала,

канала.

Связь между АТСЭ осуществляется по каналам с двухсторонним занятием.

канала,

канала.

Число каналов между подстанцией и АТСЭ-71 определяется при Р=0,01.

канал.

От АТСК число каналов определяется методом эффективной доступности. Для блока ГИ 80x120x400 минимальная доступность при q=2 будет равна:

Допустим, что интенсивность нагрузки на один вход блока равна b=0,65 Эрл. Тогда математическое ожидание доступности будет равно:

Эффективная доступность при эмпирическом коэффициенте Q=0.75 равна:

При и потерях Р=0,01 определяем число каналов по формуле О'Делла, где и

канала,

канала,

канала.

Суммарное число исходящих и входящих каналов, включенных в проектируемую АТСЭ-71, равно:

канала.

Каждая линия ИКМ содержит 30 информационных каналов, поэтому число линий ИКМ для каждого направления будет равно:

коммутационный телефонный электронный станция

где знак ][ указывает на большее ближайшее целое число.

линий,

линий,

линий,

линий,

линий,

линий,

линий,

линии.

7. Основные особенности и характеристики АТСЭ S-12

Система-12 (S-12) разработана фирмой ALKATEL при участии фирм Бельгии, Германии, Италии, США в 1982 году и получила массовое внедрение на телефонных сетях России в середине 90-х годов.

Система коммутации является универсальной и может использоваться, в качестве городских АТС емкостью от 512 до 100 тыс, абонентских линий в качестве междугородных и международных станций емкостью до 60 тыс. соединительных линий и каналов, а также в качестве сельских АТС. Система в состоянии обработать 750 тыс. вызовов в час при объеме нагрузки до 25 тыс. Эрланг, в последней модификации до 2 млн. в час.

Основными особенностями системы является глубокая децентрализация управления и использования унифицированного двухстороннего коммутационного элемента.

Децентрализация управления системой осуществляется из модулей оконечных устройств. При таком способе управления адресная информация от абонентского аппарата принимается и анализируется в абонентском модуле или в многочастотном приемопередатчике. На основе этой информации вырабатываются сигналы управления цифровым коммутационным полем (ЦКП), при котором каждый элемент ЦКП устанавливает соединения независимо один от другого, обладает высокой надежностью, так как выход из строя любого из элементов не приводит к аварии всей системы.

Цифровое коммутационное поле строится на основе двухстороннего единого коммутационного элемента (КЭ), в каждый из которых включается 32 тракта передачи и 32 тракта приема одной линий ИКМ. Наличие двухстороннего элемента позволяет установить соединение через различное число ступеней искания, что способствует увеличению пропускной способности ЦКП. Кроме того, наличие единого КЭ для построения ЦКП позволяет наращивать емкость и пропускную способность ЦКП без существенного изменения программы работы системы.

Передача аналоговых цифровых сообщений проводится не по отдельным тактам, а по единому ЦКП, что позволяет уменьшить общий объем оборудования.

Телефонные функции сосредоточены в специальных модулях, которые содержат аппаратную и программную части. Например, Модуль Аналоговых Абонентов (ASM), Модуль Цифровых Каналов (DTM) и т.д.

Все модули имеют одинаковую структуру. Они состоят го двух частей: Терминала и Управляющего Устройства терминала (ТСЕ - Terminal Control Element).

Терминал содержит специальные терминальные схемы для выполнения различных задач, например: обслуживание аналоговых линий или цифровых каналов.

Аппаратная часть ТСЕ всех модулей идентична. ТСЕ обеспечивают управление логическими цепями и памятью терминалов; они имеют стандартные интерфейсы для связи с DSN и терминалом. Сердцем ТСЕ является микропроцессор.

Дополнительные возможности и мощности управления обеспечивают Дополнительные Управляющие Устройства (АСЕ Auxiliary Control Element), которые имеют аппаратную часть, идентичную аппаратной части ТСЕ, но не связаны с терминалом. Они выполняют только программные задачи.

Терминальные элементы Управления (ТСЕ), содержащие управляющую логику и память для данного устройства, присутствуют в каждом модуле. Дополнительные элементы управления (АСЕ) предназначены для выполнения функций поддержки ТСЕ. Они выполняют специфические задачи, такие как обработка ошибок, анализ префикса, идентификация местного абонента и др. Они взаимодействуют через DSN по стандартному интерфейсу.

Интерфейс между модулем и DSN использует две двунаправленные 32-х канальные ИКМ лилии. DSN используется не только для передачи данных и речи между терминалами системы (или абонентами), но также для связи между СЕ модулей и установления соединительного пути между ними. Это позволяет обойтись без системы шин, между СЕ; что даёт возможность плавного расширения емкости АТС.

Модуль аналоговых абонентских линий (ASM) состоит из элемента управления и линейного оборудования, обеспечивающего подключение аналоговых абонентских линий. Различные виды абонентских установок (обычные таксофоны, абоненты с высоким приоритетом и др.) могут подключаться к одним и тем же линейным комплектам.

Модуль цифровых абонентов (ISM) выполняет функцию подключения максимально 64 цифровых абонентов с базовым интерфейсом доступа к DSN. Интерфейс позволяет осуществить цифровую передачу и приём от абонента по двум информационным каналам 64кбит/с (В - канал) и один канат 16кбит/с (Д - канал) для сигнализации передачи данных.

Модуль цифровых трактов (DTM) соединяет цифровые соединительные линии от и в направлении других коммутационных станций с DSN. Он является интерфейсом между трактом ИКМ со скоростью 2 Мбит/с и внутренними звеньями станции со скоростью 4 Мбит/с, а в некоторых случаях этот модуль является интерфейсом между сигнализацией, используемой в модуле и станционным управлением.

Модуль интерфейса выносного абонентского блока служит для аналоговых и цифровых абонентов (GUM). Концентратор является коммутационной станцией, которая обеспечивает малому количеству пользователей доступ к коммутационной станции.

Модуль общего канала высокой производительности (НССМ) -обеспечивает формирование и расшифровку сообщений передачи данных системы сигнализации ОКС-7. Проверяет блоки на правильность приёма и отправляет сообщения в двухпортовую память, оповещая при этом процессор ОВС. ОВС читает сообщение и продолжает процесс его передачи в соответствии с указанным адресом назначения.

Таким образом, он направляет сообщение DTUA, которому принадлежит речевой канал, соответствующий коду идентификатора канала (СЮ), или направляет это сообщение в блок SLTA, соответствующий исходящему каналу сигнализации, который используется для передачи в пункт назначения.

Модуль автоответчика (DIAM) используется для передачи абонентам сообщений о различных изменениях, например, что номер вызываемого абонента изменен на другой и т.д. Он используется также для сообщений времени, то есть в роли «говорящих часов».

Модуль служебных комплектов (SCM) обрабатывает сигналы многочастотной сигнализации. Этот модуль анализирует тональные сигналы, кодированные методом ИКМ, которые входят от соединительных линий и телефонных аппаратов с тастатурным набором номера, и преобразует их в цифры.

Модуль тактов и тонов (С&Т) используется для представления основного тактового сигнала коммутационной станции, который при необходимости может синхронизироваться выбранным внешним опорным тактовым сигналом. Модуль, кроме этого, генерирует все акустические сигналы для станции и содержит датчик времени.

Модуль периферийных устройств и загрузки (P&L) - выполняет функцию технического обслуживания программных и аппаратных средств S12, управление внешней памятью я периферийными устройствами, обеспечивающими взаимодействие обслуживающего персонала с системой, а также предназначен доя загрузки программного обеспечения станции. Этот модуль обеспечивает подключение различных периферийных устройств (видеотерминалов связи человек-машина, принтеров, магнитофонов, дисководов и другое), а также панелей и ламп сигнализации. Они обслуживают аварийную сигнализацию на статное и главную панель аварийной сигнализации. На каждой станции обязательно оборудуются два модуля, работающие в режиме активный/резервный.

Модуль звена данных (DIM). Модули системы Alcatel 1000 S-12 не поддерживают подключения модемов. Поэтому, когда требуется подключение аналогового модема (например, соединение с Электронным Центром Обработки Данных через сеть с коммутацией пакетов или соединения для использования аналоговой сигнализации ОКС-7), то используется дополнительный модуль: M3D. Сообщения сигнализации ОКС-7 формируются в модуле НССМ или в ГРТМ. Оттуда они передаются непосредственно в модуль DLM, который подключается к модему с помощью интерфейса V.24.

Модуль тестирования соединительных линий (ТТМ) предназначен для проверки соединительных линий во время аварийных ситуаций и для периодических эксплуатационных проверок. ТТМ может тестировать соединительные линии других типов станций, не являющихся S-12.

Размещено на Allbest.ru

...