Разработка сети передачи дискретных сообщений на железнодорожном участке

В процессе расчетов можно сделать вывод о том, что сеть передачи данных со скоростью не менее 100 Мбит/с загружена не сильно, так как суммарная нагрузка меньше и равна 27, 162 Мбит/сутки.

3. Расчет и выбор оборудования телеграфной станции

3.1 Расчет нагрузки для определения числа телеграфных аппаратов

Расчет этого вида нагрузки производится по одной и той же методике, но отдельно для магистральных и дорожных направлений. Среднесуточный поток телеграфного обмена проектируемой станции по всем магистральным или дорожным направлениям, телеграмм в сутки,

Или

где М и Д - соответственно количество магистральных и дорожных направлений.

Суммарный среднесуточный поток:

Поток телеграфного обмена, обусловленный переходом части нагрузки от абонентов сети АТ к корреспондентам сети ОП:

где tАТ - время передачи одного сообщения по сети АТ (в среднем tАТ= 3 мин),

Если принять, что количество передаваемых (исходящих) Qисх и принимаемых (входящих) Qвх телеграмм в узле связи одинаково, то

Для расчета числа аппаратов передачи исходящих, приёма входящих и переприёма транзитных телеграмм необходимо определить соответствующие значения нагрузки в ЧНН.

Нагрузка аппаратов передачи исходящих телеграмм,

Нагрузка аппаратов приема входящих телеграмм,

Нагрузка аппаратов передачи транзитных телеграмм,

где Р - коэффициент потерь (Р = 0.02),

Нагрузка аппаратов приёма транзитных телеграмм, телеграмм в час,

где tз.а.- время занятия телеграфного аппарата при приёме телеграммы. Оно определяется с учётом передачи её с противоположной стороны ручным или автоматическим способом (tо.а.= 18 с - время обмена автоответами).

По формулам (5) и (6) рассчитаем время на передачу одной телеграммы ручным и автоматизированным способом:

,

tз.а найдём по формуле (21)

3.2 Расчет числа телеграфных аппаратов

Число аппаратов передачи определяется с учётом доли передачи ручным и автоматическим способами на данном узле (отдельно для магистральных и дорожных направлений, причём для магистральных - только автоматическим способом):

Число аппаратов приёма входящей и транзитной нагрузок (Апр и Апер) определяется величинами YВхYТР. Для дорожных направлений (КК) используются номограммы (с.21,[1]) при Р = 0,02. Для магистральных направлений (КС)

Приём и передача транзитной нагрузки при коммутации сообщений не требует специальных аппаратов, т.к. эти телеграммы принимаются в память коммутационной станции.

Общее количество аппаратов в аппаратном зале с учётом установки аппаратов стола справок, эксплуатационного контроля и развития в ближайшие годы

4. Выбор оборудования и разработка схемы организации транспортной сети для передачи телеграфных сообщений и передачи данных

На подавляющем большинстве участков РЖД в качестве направляющих систем для организации транспортных телекоммуникационных сетей применяются волоконно-оптические кабельные линии. Естественно, основными системами передачи являются системы синхронной цифровой иерархии (SDH). Известно, что иерархия SDH состоит из нескольких уровней:

STM-1 - (скорость передачи 155 Мбит/сек);

STM-4 - (скорость передачи 622 Мбит/сек);

STM-16 - (скорость передачи 2.5 Гбит/с).

В настоящее время практически все производители оборудования SDH в число компонентных (пользовательских) интерфейсов помимо стыков плезиохронной цифровой иерархии Е1, Е3 включают интерфейсы сетей с пакетной технологией коммутации и передачи типа Ethernet со скоростями 10, 100 Мбит/с, а в последнее время до скоростей 10 Гбит/с. Интерфейсы такого типа и используются в настоящее время для ввода преобразованных в пакетную форму телеграфных сообщений и данных в высокоскоростную транспортную сеть.

На сети РЖД используется оборудование SDH различных производителей. По основным техническим параметрам оборудование разных производителей вполне сопоставимо, так как разрабатывается и производится оно по единым рекомендациям соответствующих международных организаций (например, МСЭ-Т). В задачи настоящего курсового проекта не входит выбор оборудования SDH конкретного производителя.

Необходимо осуществить выбор иерархического уровня оборудования и правильно выполнить сетевые и компонентные стыковки для сетевой структуры в соответствии с заданием на проектирование. 

Рисунок 2 - Рисунок транспортной сети SDH

5. Выбор типа коммутационного оборудования

5.1 Анализ схемы

На рисунке 3 изображена типовая, вплоть до двухтысячных годов, схема построения узла телеграфной связи дорожного уровня, построенная с применением традиционной аппаратуры АТ-ПС-ПД. Основой сети является автоматическая телеграфная станция, коммутирующая физические телеграфные каналы. Эти станции давно выработали свой ресурс и с трудом справляются с возрастающими потоками телеграфной нагрузки. Некоторые узлы связи уже заменили АТ-ПС-ПД на современный электронный аналог, значительно сократив занимаемые под размещение оборудования площади, потребление электроэнергии, что существенно снизило эксплуатационные расходы, но по сути своей в плане функциональных возможностей системы ничего не изменилось.

В 2000 году ЗАО "ЛИнТех" предложил другой путь развития систем документальной связи -- путь минимизации объема специализированной телеграфной аппаратуры за счет сокращения аналоговой части оборудования, максимального применения цифровых методов обработки сигналов и обязательной интеграции в цифровые сети.

Представляет интерес анализ распределения физических телеграфных каналов по потребителям.

Рисунок 3 - Типовая схема построения узла телеграфной связи дорожного уровня

Этот анализ показал, что до 95 % общего числа физических четырехпроводных телеграфных каналов станции непосредственно поступает на аппаратуру тонального телеграфирования, в то время как количество требуемых физических телеграфных каналов не превышает 16--32.

Применение аппаратуры четырехпроводного физического телеграфного канала сопряжено с определенными проблемами: канал должен удовлетворять требованиям ГОСТ по защите от короткого замыкания, переполюсовки, быть гальванически развязан от оборудования станции, выдерживать значительные перегрузки по входам и выходам. В результате аппаратура современных электронных телеграфных станций в основном состоит из модулей, реализующих физические телеграфные каналы, и блоков коммутации этих каналов. Аппаратура получается объемная, относительно энергоемкая, подверженная перегревам и неунифицированная, требующая для обслуживания специально подготовленного технического и оперативного персонала. Эти недостатки характерны для применяемой аппаратуры тонального телеграфирования, например ТТ-144, ТТ-24, ТТ-12, ТТ-5, П-327, П-318. Если устаревшие станции АТ-ПС-ПД, занимавшие площади до 300 м2 и потреблявшие много электроэнергии, стало возможным заменить на относительно компактные электронные телеграфные станции, то ситуация в части аппаратуры тонального телеграфирования до появления оборудования «Вектор» была неизменна.

Построение узлов коммутации " Вектор-2000"'.

При разработке телеграфного коммутационного сервера на базе телеграфного коммутационного сервера ТКС "Вектор-2000" инженеры компании "ЛИнТех" пытались таким образом проработать базовые технические решения, чтобы количество специализированного телеграфного оборудования было минимальным, и получить в результате открытое и унифицированное решение, понятное любому специалисту в области компьютерной техники.

Таблица 2 - Сравнительные характеристики серверов

Коммутационное оборудование. Для подключения к коммутационному серверу физических телеграфных каналов специалистами "ЛИнТеха" были разработаны ISA-совместимые контроллеры ВТГА (ВТГА-2П-4 на четыре, ВТГА-2П-8 на восемь, ВТГА-1П-2 на два канала). Один контроллер ВТГА-2П-8 способен работать с 8 четырехпроводными телеграфными каналами и поддерживать функции горячего резервирования на уровне каждого канала. Таким образом, достаточно всего 2-4 контроллера ВТГА-2П-8 для подключения 16-32 локальных абонентов по физическим телеграфным каналам. Как уже было отмечено ранее, около 95 % физических телеграфных каналов станции идут непосредственно к аппаратуре тонального телеграфирования. Очевидно, что напрашивается решение объединить функции аппаратуры телеграфного канала и тонального телеграфирования. Для реализации этой задачи нами было разработано семейство ISA-совместимых встраиваемых контроллеров тонального телеграфирования ВКТТ (ВКТТ-2 и ВКТТ-4 на два и четыре канала ТЧ соответственно, совмещающих в себе функции организации логического телеграфного канала и функции аппаратуры тонального телеграфирования.

Контроллер реализует цифровую обработку сигналов и способен поддерживать все существующие протоколы взаимодействия с применяемым ныне оборудованием тонального телеграфирования, таким, как ТТ-144, ТТ-24, ТТ-12, ТТ-5, П-327, П-318 и пр. На крупном узле коммутации телеграфных каналов абонентская емкость телеграфной станции распределяется в среднем по направлениям на 36-40 каналов ТЧ. Для поддержки 36-40 каналов ТЧ в коммуникационный сервер необходимо установить 9-10 контроллеров ВКТТ-4.

Емкость классической телеграфной станции ограничена количеством имеющихся в наличии физических телеграфных портов. Поскольку стоимость дублированного телеграфного порта весьма высока (180-200 долл. за порт), организация, планирующая покупку телеграфной станции, вынуждена в целях экономии средств сокращать емкость станции, что в свою очередь ведет к появлению точек транзитной обработки телеграмм и к необоснованному сокращению числа абонентов. В случае применения коммуникационного сервера ситуация иная. Емкость станции не ограничивается количеством имеющихся физических телеграфных портов, а ограничена только производительностью системного компьютера и количеством установленных контроллеров ВКТТ-4 и ВТГА-2П-8. Каждый контроллер ВКТТ-4 способен поддерживать до 96 каналов тонального телеграфирования на 50 Бод. Соответственно, установка в коммуникационный сервер 10 контроллеров ВКТТ-4 позволяет при достаточной производительности системного компьютера организовать до 960 телеграфных каналов. Схема свертки телеграфной станции и аппаратура тонального телеграфирования посредством применения коммутационного сервера приведена на рисунке 4. Преимущества такого подхода очевидны: отсутствует оборудование телеграфной станции в части физического телеграфного стыка, ликвидирован объемный телеграфный кросс, выведена из эксплуатации вся аппаратура тонального телеграфирования.

Рисунок 4 - Схема свертки телеграфной станции и аппаратура тонального телеграфирования посредством применения коммутационного сервера

Варианты исполнения ТКС «Вектор-2000». В зависимости от количества используемых точек подключения ТКС "Вектор-2000" поставляется в следующих вариантах исполнения:

- малый сервер на базе офисного компьютера;

- малый сервер в корпусе офисного компьютера с промышленными расширительной и материнской платами;

- сервер средней емкости - промышленное исполнение 1 в шкафу 42 НИ, 19", коммутационный блок (в этом разделе все данные приведены без учета резервирования);

- сервер большой емкости - промышленное исполнение 2 в шкафу 42 НИ, 19", коммутационный блок.

Емкостные характеристики различных вариантов исполнения ТКС приведены в таблице.

Итак, с появлением ТКС "Вектор-2000" стало возможным в конструктив обыкновенного офисного компьютера вложить функции телеграфной станции и аппаратуры тонального телеграфирования, способной работать по 24 направлениям дальней связи с 576 телеграфными каналами!

Интеграция в цифровой сети. Системы документальной связи подразумевают обязательное наличие технических средств, в основу которых заложен принцип коммутации каналов. Коммутация каналов служит для установления непрерывного соединения «точка-точка» между двумя устройствами. В общем случае соединение «точка-точка» это просто непрерывная цепь между двумяустройствами.

Применительно к цифровым сетям передачи данных можно оперировать понятием службы, ориентированной на соединение, которая предоставляет возможность организации канала «точка-точка», аналогичного по функциональности телеграфному коммутатору, реализующему принцип физической коммутации каналов. Разница в том, что коммутатор каналов (например, телеграфная станция) реализует физическое соединение, а ориентированная на соединение служба образует виртуальное соединение «точка-точка», полностью имитирующее физическое соединение и создающее впечатление физического соединения устройств.

Таким образом, служба, ориентированная на соединение, создает для взаимодействующих устройств или приложений условия виртуального непосредственного соединения.

Технология IP-телеграфии, разработанная компанией "ЛИнТех" - это способ передачи данных по современным мультисервисным цифровым сетям в режиме двухточечного соединения по протоколу TCP/IP с соблюдением ныне действующих телеграфных правил и нормативных актов.

Как уже упоминалось ранее, за базовый протокол было принято решение взять наиболее перспективный с технической точки зрения протокол TCP/IP. Кроме того, по своей сути TCP является ярким представителем ориентированного на соединение протокола транспортного уровня, на базе которого можно построить действительно функционально мощную службу, ориентированную на соединение.

Сравнение классической и IP-телеграфии. Если компьютер, на котором установлено автоматизированное рабочее место телеграфиста, физически подключить одновременно к телеграфной сети и локальной сети учреждения, имеющей выход в цифровую сеть РЖД, то к нему можно получать доступ (естественно, при наличии соответствующих служб) двумя путями: во-первых, по телеграфной сети; во-вторых, по цифровой сети. Соответственно, информацию можно передавать как по телеграфному каналу, так и посредством организации виртуального двухточечного канала на цифровой сети. Такое соединение на IP-сети позволяет организовать ТКС "Вектор-2000", выполняющий в этом случае функции коммутации виртуальных телеграфных каналов.

Внешне, с точки зрения оператора, технология установления соединения и обмена телеграммами выглядит в случае применения IP-телеграфии точно так же, как и при приеме и передаче телеграмм по классическим телеграфным каналам - фаза установления соединения, обмена автоответами, передача тела телеграммы, финальный обмен автоответами, возможность "разговора" и заверки телеграммы.

Итак, в роли коммутационного оборудования выступает ТКС "Вектор-2000", позволяющий работать как по традиционно применяемым физическим телеграфным и тональным каналам, так и снабженный функциями коммутации виртуальных телеграфных каналов на цифровой IP-сети РЖД.

Однако для использования возможностей IP-телеграфии должен быть абонентский комплекс, способный поддерживать эти функции. В состав ПТС "Вектор", как уже говорилось ранее, входит ПТК ПТС "Вектор-32", способный работать как по традиционным телеграфным каналам, так и совместно с ТКС "Вектор-2000" по цифровым каналам передачи данных.

Важной особенностью предлагаемого технического решения является то, что внедрение ПТК ПТС "Вектор-32" с реализованной службой IP-телеграфии не означает необходимость очередной раз переучивать персонал для работы с комплексом. Действительно, IP-телеграфия полностью соответствует существующей технологии передачи телеграфной корреспонденции, принятой ныне в рамках МПС. Изменился только транспортный уровень - вместо оборудования с коммутацией каналов применяется технология организации виртуальных каналов на базе создаваемой IP-сети РЖД.

Тем не менее, есть качественные различия между системами, построенными по принципам классической и IР-телеграфии.

1. Классические телеграфные системы оперируют двумя основными скоростями передачи информации - 50 и 100 Бод. IP-телеграфия в настоящий момент это 100 Мбит/с или по крайней мере 10 Мбит/с. В то время как сообщения по существующим телеграфным каналам считаются объемными, обмен которыми занимает много времени, для IP-телеграфии такие сообщения представляются бесконечно малой величиной от того, что потенциально может обработать подобная система.

Можно утверждать, что система, построенная на базе IP-телеграфии, обработает за 5-20 мин полный объем принятых и переданных за день телеграфных сообщений в рамках телеграфа управления любой железной дороги. дискретный абонентский телеграфирование электропитание

2. Для передачи информации средствами IP-телеграфии не требуется специализированного каналообразующего оборудования. Компьютер подключается к локальной сети посредством обыкновенной сетевой карты Ethernet 10/100 Мбит. Как организована сеть СПД на более высоком уровне не имеет значения - главное, что это «прозрачная» IP-сеть.

3. Отсутствие потребности в специализированном оборудовании для IP-телеграфии позволяет расширить абонентскую базу поставщиков и получателей информации. В частности, сохранение в IP-телеграфии существующей технологии обработки предупреждений позволит передавать их циркуляром существенно большему количеству абонентов, что в свою очередь повысит оперативность и надежность обработки.

В IP-телеграфии используется весь доступный технический арсенал повышения надежности передачи информации: циклические CRC-коды и контрольные суммы, сообщения-подтверждения и другие методы, позволяющие гарантировать достоверность передачи информации.

Надежность доставки информации в классической телеграфии базируется исключительно на способе передачи информации на физическом уровне - биполярный сигнал большой амплитуды, низкая скорость передачи информации.

5. Учитывая высокую скорость передачи информации по IP-каналам, любую телеграмму можно дополнить большим количеством вспомогательной информации (адресной, форматирования и т.п.) и представить в виде структурированного документа в целях максимальной автоматизации процесса дальнейшей обработки, доставки, контроля исполнения и архивации.

Из вышесказанного следует, что IP-телеграфия является службой перспективной для инфраструктуры системы связи РЖД. Однако важно понимать, что классическая телеграфия и IP-телеграфия могут существовать параллельно, с постепенным переносом акцента в сторону IР-телеграфии.

Практическое применение IР-телеграфии. В настоящий момент уровень развития цифровой мультисервисной сети РЖД позволяет вплотную перейти к внедрению IP-телеграфии в технологический процесс. Действительно, на многих участках практически полностью завершены работы по созданию транспортного уровня сети, во многих организациях и подразделениях дорог создана необходимая сетевая инфраструктура, имеющая выходы на магистральную IP-сеть.

Систематизируя полученную информацию, можно условно разделить всех потенциальных абонентов на четыре группы:

абоненты, подключенные к телеграфной сети и к цифровой IP-сети;

абоненты, подключенные в настоящий момент только к телеграфной сети, но имеющие возможность подключения и к цифровой IP-сети;

абоненты, подключенные к телеграфной сети и не имеющие возможности подключения к цифровой IP-сети;

абоненты, подключенные только к цифровой IP-сети.

Всем абонентам, которым необходимо пользоваться услугами IP-телеграфии и подключенным к IP-сети, необходимо выделить постоянный IP-адрес компьютера, на котором установлен ПТК ПТС "Вектор-32".

Исходя из принципа параллельного функционирования классической и IP-телеграфии в ПТК ПТС "Вектор-32" полностью сохранена возможность организации связи с абонентом по традиционному телеграфному номеру.

Пример организации участков связи с использованием технологии IP-телеграфии иллюстрирует рисунок 5.

Рисунок 5 - Схема организации сети передачи дискретных сообщений на базе оборудования «Вектор 2000»

Всех абонентов телеграфной сети можно условно разбить на четыре группы.

Для первой группы абонентов связь организуется в соответствии с принципом последовательного использования служб в порядке снижения качества услуги. Иными словами, при необходимости передать абоненту телеграмму анализируется связь с абонентом по каналам IP-телеграфии. Если адрес есть, то предпринимаются несколько попыток организовать виртуальный канал связи по цифровой IP-сети. В случае успешного установления соединения телеграмма передается по IP-сети. В противном случае телеграммы передаются обычным способом по телеграфным каналам связи.

Второй группе абонентов необходимо подключить компьютер к сети, получить IP-адрес. Таким образом, они логически перемещаются в первую группу абонентов.

Для третьей группы абонентов технология работы не меняется. Они используют только телеграфную сеть и получают сообщения от абонентов, которые подключены как к телеграфной сети, так и от работающих по протоколу IP-телеграфии, через коммутационный сервер.

Абоненты из четвертой группы ранее не могли обмениваться сообщениями в электронном виде с телеграфом в режиме двухточечного соединения. Теперь, при наличии соответствующего разрешения администратора ТКС, эти абоненты могут самостоятельно работать в режиме двухточечного соединения по протоколу IP-телеграфии с любым абонентом ведомственной телеграфной сети МПС.

Необходимо отметить появившуюся в ПТК ПТС "Вектор-32" возможность оперативной передачи предупреждений средствами IP-телеграфии и по IP-каналам сети неограниченному количеству абонентов, не подключенных к телеграфной сети, но являющихся потенциальными их получателями. Принцип рассылки может быть таким, как "обязательно передать хотя бы одному абоненту из списка" или "обязательно передать всем абонентам из списка".

Итак, с появлением IP-телеграфии появилась реальная возможность организовать надежную и оперативную связь, гарантирующую доставку сообщений адресату для всех абонентов как уже существующих, так и потенциальных, подключенных к цифровой сети дороги. Обязательными компонентами такой схемы организации связи является сетеобразующее оборудование - маршрутизаторы и коммутаторы. Рекомендуемый производитель оборудования сетевой маршрутизации и коммутации - корпорация CISCO.

5.2 Схема организации передачи данных

По заданию на курсовую работу необходимо разработать схемы организации передачи телеграфных сообщений для Управления дороги, Отделения дороги и Узловой станции; ЛВС и передачи данных для Управления дороги в соответствии с заданием на проектирование

Схема организации телеграфной связи и локальной компьютерной сети для ДУ-1 представлена на рисунке 6.

По разработанным схемам необходимо определить параметры, технические характеристики оборудования, выбрать их конкретные типы

Рисунок 6 - Схема организации связи для ЛВС и сети передачи телеграфных сообщений

5.3 Выбор оборудования

Маршрутизатор Cisco C881-K9 Cisco 880 Series Integrated Services Routers

Новый маршрутизатор Cisco с поддержкой интегрируемых сервисов Integrated Services Routers предоставляет расширенные возможности для подключения филиалов и небольших офисов. Благодаря широкому функционалу и поддержки технологий VPN и шифрования, позволяет использовать данное устройство для решения широкого спектра сетевых задач.

Таблица 3 - Технические характеристики маршрутизатора

Коммутатор TL-SF1008D

8-портовый 10/100 Мбит/с настольный коммутатор.

Таблица 4 - Технические характеристики коммутатора

Коммутатор HP ProCurve Switch 2910al

Коммутатор поддерживает статическую и RIP IPv4 маршрутизацию, обладает развитыми инструментами безопасности и управления. Коммутаторы могут использоваться на границе корпоративных сетей, в удаленных офисах, для объединения сетей, и в центрах обработки данных. Коммутаторы серии 2910 являются наиболее гибкими и простыми в установке и стекировании в своем классе.

Таблица 5 - Технические характеристики коммутатора

Коммутатор Cisco SF100D-16P-EU

16-портовый 10/100 PoEDesktopSwitch

Таблица 6 - Технические характеристики коммутатора

Cisco SG300-52

Управляемый коммутатор (50UTP 10 / 100 / 1000Mbps+ 2Combo 1000BASE-T / SFP).

Таблица 7 - Технические характеристики коммутатора

6. Расчет и выбор системы электропитания оборудования телеграфии и передачи данных на узле управления дороги

6.1 Расчет потребляемой мощности

Расчет потребляемой мощности телеграфного зала

Для расчета потребляемой мощности телеграфного зала необходимо рассчитать потребляемую мощность всего оборудования.

1 маршрутизатор: 60 Вт;

2 коммутатора TL-SF1008D: 4,4 Вт;

1 ТКС «Вектор»: 665 Вт;

25 компьютеров: Вт;

Общая потребляемая мощность дорожного узла: 9479,4Вт 9,5 кВт.

Для резерва необходимо выбрать мощность ИБП, превышающую необходимую на 30%. В соответствии с этим необходимо выбрать ИБП мощностью не менее 12,35 кВт. Переведём в вольт-амперы: 12,35 кВт = 17,643 кВА. Выбираем ИБП Monolith XL20, рассчитанный на мощность 20 кВА.

Расчет потребляемой мощности дорожного узла ДУ1

Для расчета потребляемой мощности дорожного узла ДУ1 необходимо рассчитать потребляемую мощность оборудования, находящийся в каждом из 4 этажах.

Посчитаем суммарную мощность на каждый этаж и подберем ИБП.

1 этаж

1 сервер: 100 Вт;

2 коммутатора НР2910AL: Вт;

1 маршрутизатор: 60 Вт;

47 компьютеров: Вт;

8 принтеров: Вт.

Общая потребляемая мощность устройств на первом этаже: 19220 Вт 20 кВт

Для резерва необходимо выбрать мощность ИБП, превышающую необходимую на 30%. В соответствии с этим необходимо выбрать ИБП мощностью не менее 26 кВт. Переведём в вольт-амперы: 26 кВт = 37,142 кВА. Выбираем ИБП SVC GP33-40KVA, рассчитанный на мощность 40 кВА.

2 этаж

2 коммутатора НР2910AL: Вт;

61 компьютер: Вт;

11 принтеров: Вт.

Общая потребляемая мощность устройств на первом этаже: 24860 Вт 25 кВт

Для резерва необходимо выбрать мощность ИБП, превышающую необходимую на 30%. В соответствии с этим необходимо выбрать ИБП мощностью не менее 32,5 кВт. Переведём в вольт-амперы: 32,5 кВт = 46,428 кВА. Выбираем ИБП Newave Powerscale 33-50 (Швейцария), рассчитанный на мощность 50 кВА.

3 этаж

2 коммутатора НР2910AL: Вт;

80 компьютер: Вт;

14 принтеров: Вт.

Общая потребляемая мощность устройств на первом этаже: 32410 Вт 33 кВт

Для резерва необходимо выбрать мощность ИБП, превышающую необходимую на 30%. В соответствии с этим необходимо выбрать ИБП мощностью не менее 42,9 кВт. Переведём в вольт-амперы: 42,9 кВт = 59,286 кВА. Выбираем ИБП Newave Powerscale 33-60 S2 (Швейцария), рассчитанный на мощность 60 кВА.

4 этаж

2 коммутатора НР2910AL: Вт;

40 компьютеров: Вт;

7 принтеров: Вт.

Общая потребляемая мощность устройств на первом этаже: 16310 Вт 17 кВт

Для резерва необходимо выбрать мощность ИБП, превышающую необходимую на 30%. В соответствии с этим необходимо выбрать ИБП мощностью не менее 22,1 кВт. Переведём в вольт-амперы: 22,1 кВт = 31,571 кВА. Выбираем ИБП Newave Powerscale 33-40 S2 (Швейцария), рассчитанный на мощность 40 кВА.

6.2 Выбор системы электропитания

Система электропитания оборудования, примененного в курсовой работе, основана на использовании промышленных источников переменного тока напряжением 220 В, частотой 50 Гц. Используются 2 фидера - один основной, второй резервный. В случае аварии подключается третий фидер, например дизель-генераторный агрегат (ДГА). В качестве резервных источников предусмотрены источники бесперебойного питания (ИБП) с продолжительностью автономной работы не менее 20 мин.

Схема электропитания была построена с учетом секционирования потребителей по этажам.

Для секций питания рассчитаны суммарные потребляемые мощности для каждого этажа. Эта мощность была определена как сумма мощностей, потребляемых оборудованием секции. Мощность выбранных ИБП на 30% больше, чем потребляемая.

Схема электропитания приведена на рисунке 7.

Рисунок 7 - Схема организации электропитания

7. Выбор метода защиты для передачи данных

7.1 Обработка результатов измерения искажений

Высокая верность - важное требование для передачи дискретной информации. Для оценки этого параметра используется вероятность ошибок по знакам (кодовым комбинациям) или единичным элементам (символам кода). Конкретные значения допустимой вероятности ошибок зависят от назначения информации и методов ее обработки.

Вероятность можно повысить разными методами: улучшением качественных показателей каналов связи, каналообразующей аппаратуры и оконечных устройств передачи и приема дискретной информации, а также введением различного рода избыточности (использование систем с обратными связями, корректирующих кодов и т. д.).

Основными причинами появления ошибок являются искажения дискретных сигналов, нарушение синхронности и синфазности работы передающих и приемных устройств. В курсовом проекте следует произвести расчет вероятности ошибок, обусловленных искажениями сигналов, и выбрать способы защиты от ошибок, при которых будет обеспечена заданная верность передачи данных.

Искажение дискретных сигналов носят регулярный и случайный характер. К регулярным относятся искажения, обусловленные несоблюдением норм технического обслуживания аппаратуры (отклонение напряжений источников питания от наминала, регулировка выходных и выходных реле с преобладанием), плавными изменениями уровня в системах тонального телеграфирования с амплитудной модуляцией, сдвигом частот в системах с частотной модуляцией, несоответствием ширины спектра канала скорости модуляции и др. Причинами искажений случайного характера является аддитивные и мультипликативные помехи и кратковременные прерывания канала связи.

Для определения причин и статистической структуры краевых искажений применяют анализатор искажений. Используя результаты измерений искажений таким прибором, которые приведены в задании в таблице 4, необходимо рассчитать математическое ожидание и среднеквадратическое отклонение от среднего значения:

где ni- количество смещений значащих моментов восстановления (ЗМВ) в i-м интервале (частота смещения);

Таблица 9- Расчет математического ожидания и среднеквадратического отклонения

Рассчитаем математическое ожидание и среднеквадратическое отклонение от среднего значения по формулам (27-28):

дi- среднее значение смещения ЗМВ для i-го интервала;

m - количество интервалов.

Данные для расчета и сам расчет по формулам (6.1) и (6.2), представлены в таблице 9.

Рисунок 8 - Гистограмма и график нормального закона распределения искажений

Её форма дает основание предположить, что закон распределения смещений ЗМВ близок к нормальному, определяемому выражением:

Нормальный закон полностью характеризуется параметрами и . Соответствие этому закону проверяется по критерию Пирсона ч2 в такой последовательности.

Определим теоретические значения частот:

где h - шаг выборки (интервал смещения ЗМВ), равный 2.

Результаты расчетов по формулам (29 - 32) сведены в таблице 10.

Таблица 10 - Результаты расчетов

Диапазон измерений	Среднее смещение (дi), %	ti	(ti)	ni	ni'
-9% …. -7%	-8	-2.23	0.033	15	12.259
-7% …. -5%	-6	-1.594	0.112	51	41.378
-5% …. -3%	-4	-0.958	0.252	85	93.182
-3% …. -1%	-2	-0.322	0.379	130	140.004
-1% …. 1%	0	0.314	0.38	145	140.346
1% …. 3%	2	0.95	0.254	101	93.866
3% …. 5%	4	1.587	0.113	39	41.886
5% …. 7%	6	2.223	0.034	13	12.47
7% …. 9%	8	2.859	0.0067	2	2.477

Расхождение между ni и n'i:, что меньше допустимого значения - 1%. Определяем критерий Пирсона:



гдеm1-уточнённое количество интервалов, соседние интервалы, имеющие небольшое количество (до 5) частот ni, объединяются в один интервал, получаем m1=7. Данные для расчета критерия Пирсона представлены в таблице 11.

Таблица 11 -Данные для расчета критерия Пирсона

Диапазон измерений	ni	ni'
-9% …. -7%	15	12.259	0.613
-7% …. -5%	51	41.378	2.237
-5% …. -3%	85	93.182	0.718
-3% …. -1%	130	140.004	0.715
-1% …...

Страница:

•  1 
•  2 

курсовая работа "Разработка сети передачи дискретных сообщений на железнодорожном участке" скачать

Подобные документы

• Проектирование сети передачи дискретных сообщений

  Характеристика Белорусской железной дороги. Схема сети дискретной связи. Расчет количества абонентских линий и межстанционных каналов сети дискретной связи и передачи данных, телеграфных аппаратов. Емкость и тип станции коммутации и ее оборудование.
  
  курсовая работа [1,0 M], добавлен 07.01.2013
  

• Сети передачи дискретных сообщений

  Структура сетей телеграфной и факсимильной связи, передачи данных. Компоненты сетей передачи дискретных сообщений, способы коммутации в них. Построение корректирующего кода. Проектирование сети SDH. Расчет нагрузки на сегменты пути, выбор мультиплексоров.
  
  курсовая работа [69,5 K], добавлен 06.01.2013
  

• Проектирование сети передачи дискретных сообщений железной дороги

  Определение среднесуточной нагрузки станции абонентского телеграфирования и потока телеграфного обмена по системе прямых соединений. Коэффициенты неравномерности и прироста телеграфной нагрузки. Расчет нагрузки для каналов сети прямых соединений.
  
  курсовая работа [384,9 K], добавлен 23.10.2013
  

• Проектирование системы связи на железнодорожном транспорте

  Изучение системы оперативной и документальной связи на железнодорожном транспорте. Архитектура построения транспортной сети. Описание линейного кода для выбранной аппаратуры; определение скорости передачи сигналов. Расчёт надёжности линейного тракта.
  
  курсовая работа [453,6 K], добавлен 10.11.2014
  

• Сети передачи данных

  Виды сетей передачи данных. Типы территориальной распространенности, функционального взаимодействия и сетевой топологии. Принципы использования оборудования сети. Коммутация каналов, пакетов, сообщений и ячеек. Коммутируемые и некоммутируемые сети.
  
  курсовая работа [271,5 K], добавлен 30.07.2015
  

• Проектирование системы передачи дискретных сообщений

  Исследование сущности и функций системы передачи дискретных сообщений. Расчет необходимой скорости и оценка достоверности их передачи. Выбор помехоустойчивого кода. Определение порождающего полинома. Оптимизация структуры резерва дискретных сообщений.
  
  курсовая работа [213,8 K], добавлен 14.01.2013
  

• Сигналы и помехи в сети передачи дискретной информации

  Структурная схема сети передачи дискретной информации. Причины возникновения линейных и нелинейных искажений в СПДИ, нормирование АЧХ и ФЧХ. Тип переносчика, формы модуляции и спектры сигналов при передаче ДИ. ЕЭС прямоугольной и синусоидальной формы.
  
  контрольная работа [235,5 K], добавлен 01.11.2011
  

• Расчет параметров систем документальной электросвязи

  Телеграфные сети и совокупности узлов связи, проектирование телеграфного узла. Сети международного абонентского телеграфирования, структурная схема и виды оперативной коммутации. Расчет параметров сетей передачи данных по каналам телеграфной связи.
  
  курсовая работа [166,1 K], добавлен 08.05.2012
  

• Разработка системы связи для передачи дискретных сообщений

  Методы кодирования сообщения с целью сокращения объема алфавита символов и достижения повышения скорости передачи информации. Структурная схема системы связи для передачи дискретных сообщений. Расчет согласованного фильтра для приема элементарной посылки.
  
  курсовая работа [1,1 M], добавлен 03.05.2015
  

• Сетевая маршрутизация данных по смежным узлам на основе логической нейронной сети с обратными связями

  Wi-Fi - современная беспроводная технология передачи цифровых данных по радиоканалам. Телекоммуникационная сеть на основе технологии Wi-Fi. Выбор смежного узла для передачи информации по адресу. Пример логической нейронной сети, размещённой на узле.
  
  доклад [25,3 K], добавлен 09.11.2010
  

• Организация первичной сети связи с использованием СЦИ на участке железной дороги

  Развитие цифровых и оптических систем передачи информации. Разработка первичной сети связи: выбор оптического кабеля и системы передачи. Функциональные модули сетей SDH. Разработка схемы железнодорожного участка. Организация линейно-аппаратного цеха.
  
  дипломная работа [160,0 K], добавлен 26.03.2011
  

• Проектирование мультисервисной сети передачи данных (на примере 27 микрорайона г. Братска)

  Характеристика района внедрения сети. Структурированные кабельные системы. Обзор технологий мультисервисных сетей. Разработка проекта мультисервистной сети передачи данных для 27 микрорайона г. Братска. Расчёт оптического бюджета мультисервисной сети.
  
  дипломная работа [2,7 M], добавлен 23.10.2012
  

• Разработка локальной сети и защита передачи данных на основе перспективных технологий

  Перспективные технологии построения абонентской части сети с учетом защиты информации, выбор оборудования. Разработка и построение локальной сети на основе технологии беспроводного радиодоступа. Расчет экономических показателей защищенной локальной сети.
  
  дипломная работа [4,0 M], добавлен 18.06.2009
  

• Устройства передачи информации по сети электропитания

  Измерение характеристик реального канала связи, выбор диапазона частот работы системы передачи информации. Расчет полосовых фильтров, описание адаптивного эквалайзера и эхокомпенсатора, затраты на разработку. Производственная санитария и гигиена труда.
  
  дипломная работа [2,3 M], добавлен 22.10.2009
  

• Проектирование сети передачи данных на участке железной дороги

  Разработка схемы магистральной сети передачи данных и схемы локальных станционных сетей. Использование новых оптических каналов без изменений кабельной инфраструктуры. Установление в зданиях маршрутизаторов, коммутаторов, медиаконвертера, радиомоста.
  
  курсовая работа [1,3 M], добавлен 23.10.2014
  

• Система передачи дискретных сообщений

  Функции основных блоков структурной схемы системы передачи дискретных сообщений. Определение скорости передачи информации по разным каналам. Принципы действия устройств синхронизации, особенности кодирования. Классификация систем с обратной связью.
  
  курсовая работа [478,7 K], добавлен 13.02.2012
  

• Проект реконструкции участка первичной сети ЕВСС

  Расчет допустимой и ожидаемой мощности собственных и линейных помех в канале АСП на участке M-N. Выбор цифровых систем передачи для реконструируемых участков сети. Размещение НРП и ОРП на реконструируемых участках сети, комплектация оборудования в п. N.
  
  курсовая работа [109,6 K], добавлен 17.03.2012
  

• Проект сети широкополосного доступа 12-го микрорайона г. Сургута

  Расчет количества и стоимости оборудования и материалов для подключения к сети передачи данных по технологии xPON. Выбор активного и пассивного оборудования, магистрального волоконно-оптического кабеля. Технические характеристики широкополосной сети.
  
  дипломная работа [2,7 M], добавлен 14.11.2017
  

• Системы абонентского доступа

  Основные понятия систем абонентского доступа. Понятия мультисервисной сети абонентского доступа. Цифровые системы передачи абонентских линий. Принципы функционирования интерфейса S. Варианты сетей радиодоступа. Мультисервисные сети абонентского доступа.
  
  курс лекций [404,7 K], добавлен 13.11.2013
  

• Система передачи информации предприятия "Минские тепловые сети"

  Технологии построения сетей передачи данных. Обоснование программных и аппаратных средств системы передачи информации. Эргономическая экспертиза программного обеспечения Traffic Inspector. Разработка кабельной системы волоконно-оптических линий связи.
  
  дипломная работа [2,2 M], добавлен 24.02.2013
  

Другие документы, подобные "Разработка сети передачи дискретных сообщений на железнодорожном участке"

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам