Среднее Заочное отделение / 8 семестр / Техническая эксплуатация комутационных станций и сетей телекоммуникаций / ТЭКСиСТК / КП

ВВЕДЕНИЕ

Телефонные сети общего пользования изначально предназначались для передачи речи. С начала человеческая речь передавалась по телефонным линиям в форме аналоговых сигналов.

С начала 70-х годов на телефонных сетях многих стран стали внедрять автоматические телефонные станции нового поколения - цифровые АТС. Цифровые системы коммутации более эффективны, чем однокоординатные системы коммутации пространственного типа.

Благодаря широкому внедрению цифровых АТС заметно снизились трудовые затраты на изготовление электронного коммутационного оборудования за счет автоматизации процесса их изготовления и настройки, уменьшились габаритные размеров и повысилась надежность оборудования за счет использования элементной базы высокого уровня интеграции.

Также уменьшились объёмы работ при монтаже и настройке электронного оборудования в объектах связи, существенно сократился штата обслуживающего персонала за счет полной автоматизации контроля функционирования оборудования и создания необслуживаемых станций. Значительно уменьшились металлоемкость конструкции станций, сократились площади, необходимые для установки цифрового коммутационного оборудования, а также повысилось качество передачи и коммутации.

Были введены вспомогательные и дополнительные виды обслуживания абонентов. С внедрением цифровых АТС стало возможным создание на их базе интегрированных сетей связи, позволяющих обеспечить внедрение различных видов и служб электросвязи на единой методологической и технической основе.

4

1 ПРОЕКТИРОВОЧНЫЙ РАЗДЕЛ

1.1 Разработка схемы построения ГТС

Городская телефонная сеть предназначена для обслуживания телефонной связью население городов и ближайших пригородов, предоставляя им ряд дополнительных услуг, включая получение справочной информации по телефону, междугороднюю связь, вызов экстренных служб и др. К сооружениям ГТС относятся коммутационные устройства (АТС, узлы, подстанции), оконечные устройства (абонентские пункты) и линейные сооружения (абонентские и соединительные линии). При строительстве ГТС основная часть затрат приходится на линейные сооружения. Поэтому выбор способа построения сети зависит от затрат на линейные сооружения.

Принцип построения ГТС зависит прежде всего от емкости сети, т.е. числа абонентов, что в свою очередь определяет число АТС на сети и способ их связи между собой.

Районирование ГТС к АТС предполагает децентрализацию станционного оборудования, заключающуюся в приближение АТС к абонентам, в результате чего сокращается длина абонентских линий и затраты на них. Вместе с тем районирование ГТС создает дополнительные затраты на соединительные линии и станционные сооружения, т.к. вместо одной АТС устанавливается несколько РАТС, связанных соединительными линиями.

В крупных городах для связи между РАТС используются узлы входящего сообщения (УВС). На сети с УВС территория делится на узловые районы , число которых не превышает восьми. В каждом узловом районе может быть оборудовано до десяти РАТС. Районные АТС одного узлового района соединяются по принципу “каждая с каждой”, а с РАТС других узловых районов через УВС.

На УВС устанавливается одна ступень ГИ, обеспечивающая выбор направления к определенной РАТС узла. Оборудование УВС размещается в одном здании с одной из РАТС узлового района. Связь РАТС в пределах узлового района осуществляется по принципу “каждая с каждой”, а с РАТС других узловых районов через УВС.

При емкости ГТС более 500-600 тыс. номеров даже при наличии на сети УВС число пучков СЛ становится очень большим, а эффективность их использования уменьшается. В этом случае для установления соединений между РАТС разных узловых районов помимо УВС вводят коммутационные узлы исходящего сообщения.

5

Узлом исходящего сообщения (УИС) называют коммутационный узел, в котором объединяются исходящие нагрузки станций одного узлового района и распределяются по направлениям к УВС телефонной сети.

Территория города делится на миллионные зоны, каждая из которых может включать в себя до десяти узловых районов емкостью до 100000 номеров каждый. Концентрируемая на УИС исходящая телефонная нагрузка по пучкам СЛ поступает к УВС других узловых районов. При этом число и протяженность пучков СЛ значительно уменьшается, а их использование возрастает.

В пределах узлового района РАТС соединяются между собой по принципу «каждая с каждой» либо через УВС, а с РАТС других районов - через УИС и УВС.

При таком построении сети принята шестизначная нумерация. Первая цифра номера определяет код узлового района, а вторая – код РАТС. Следовательно, каждая РАТС на такой сети имеет двухзначный код. В качестве системы передачи на ГТС находят применение цифровые системы типа ИКМ-30 и ИКМ-120.

Исходя из данных о емкости проектируемой сети, которая составляет 445 тысяч, емкость проектируемой АТС составляет 11,6 тысячи, общая емкость 456,6 тысяч отсюда организуем пять узловых районов. УР1 - 100 тыс., УР2 - 100 тыс., УР3 – 66,6 тыс., УР4 – 90 тыс., УР5 – 100 тыс. Проектируемую АТС внедрим в третий узловой район. Емкость данного узлового района составляет 66,6 тысячи. Всего в данном узловом районе организуем семь РАТС.

Для связи РАТС между собой используем систему ИКМ-30, а УВС, УИС, АМТС и УСС между собой соединяются с помощью ИКМ-120. При этом при связи с аналоговыми станциями на существующих АТС устанавливается оборудование для преобразования аналогового сигнала в цифровой.

Все данные о типах РАТС в проектируемом узловом районе и их емкости, а также о нумерации абонентских линий приведем в таблице 1.

Таблица 1

6

1.2 Технические данные АТС EWSD

Разработана фирмой Siemens (Германия). ИскраТел, Bosch Telecom. EWSD представляет собой систему, предназначенную для всех видов

применения с точки зрения узла, его емкости, диапазона предоставляемых услуг и сетевого окружения. Она может использоваться как в качестве местной станции малой емкости, так и в качестве крупной местной или транзитной (междугородной) станции. Кроме того, она может предоставлять новейшие услуги для систем с операторским обслуживанием, интеллектуальных сетей и сетей подвижной связи. Модульность и прозрачность аппаратных и программных средств обеспечивают возможность адаптации EWSD к любой сетевой среде.

Система EWSD соответствует требованиям международных стандартов и рекомендаций.

Характеристика системы:

максимальная емкость местной АТС до 250000 абонентских линий;емкость междугородных и международных АТС до 60000 соединитель-

ных линий;емкость станций для системы подвижной радиосвязи общего пользова-

ния до 40000 абонентов;коммутируемая нагрузка до 25200 Эрл;

управление: координационный процессор с пропускной способностью 1300000 вызовов и децентрализованные групповые процессоры на микропроцессорной базе;

коммутационное поле: с блоками коммутации В-П-В (время - пространство - время) или В-П-П-В со скоростью передачи 8 Мбит/с. Типы доступа абонентская лини со шлейфным сопротивлением 2000 Ом при напряжении 48 В или 2240 Ом при напряжении 60 В;

возможность включения цифровых и аналоговых соединительных ли-

ний;

возможность включения ISDN абонентов по доступу: базовому 2B+D - 160 кбит/с и первичному 30B+D - 2 Мбит/с.

рабочее напряжение: 48В или 60В постоянного тока;габаритные размеры статива: 2450x770x500 мм;

условия эксплуатации: температура от 5 до 40 градусов, относительная влажность от 10 до 80 процентов;

рассеиваемая мощность в час наибольшей нагрузки менее 1 Вт на абонентский блок в зависимости от конфигурации и размера узла.

7

1.3Описание структурной схемы АТС EWSD

Вкоммутационной системе EWSD, аппаратное обеспечение построено по модульному принципу, что обеспечивает надежность и гибкость системы. Аппаратные средства подразделяются на подсистемы. Пять основных подсистем составляют основу конфигурации EWSD. К ним относятся:

- цифровой абонентский блок (DLU); - линейная группа (LTG);

- коммутационное поле (SN);

- управляющее устройство сети сигнализации по общему каналу (CCNC); - координационный процессор (CP).

Каждая подсистема имеет, по крайней мере, один собственный микропроцессор. Принцип распределенного управления в системе обеспечивает распределение функций между отдельными ее частями с целью обеспечения равномерного распределения нагрузки.

Абоненты включаются в систему EWSD посредством цифрового абонентского блока DLU. Блоки DLU могут эксплуатироваться как локально, в станции, так и дистанционно, т.е. использоваться в качестве концентраторов.

Главными элементами DLU являются модули абонентских линий SLM. К DLU могут подключаться аналоговые абонентские линии, также линии

от таксофонов, абонентские линии для базового доступа ISDN.

Взависимости от типа модуля DLU может содержать 8 или 16 абонентских комплектов (SLM).

Емкость подключения отдельного DLU - до 952 абонентских линий, в зависимости от их типа.

Высокая эксплуатационная надежность достигается благодаря подключению DLU к двум LTG.

Рассчитаем количество блоков DLU 11600/952= 13 блоков.

Линейные группы LTG образуют интерфейс между окружением станции и цифровым коммутационным полем. Все линейные группы выполняют функции обработки вызовов, обеспечения надежности, а также функции эксплуатации и техобслуживания.

Каждая линейная группа содержит следующие функциональные едини-

цы:

•групповой процессор,

•интерфейс соединения с коммутационным полем,

•сигнальный комплект для акустических сигналов,

•цифровые интерфейсы.

SN - коммутационное поле - соединяет подсистемы LTG, CP и CCNC друг с другом. Коммутационное поле EWSD является дублированным и состо-

8

ит из двух сторон (SN0 и SNI). Главная его задача состоит в проключении соединений между группами LTG. Каждое соединение одновременно проключается через обе плоскости коммутационного поля, так что в случае отказа в распоряжении всегда имеется резервное соединение.

Коммутационное поле состоит из ступеней временной коммутации - TSG

иступеней пространственной коммутации – SSG. Благодаря высоким скорости

икачеству передачи данных коммутационное поле способно проключать соединения для различных видов служб связи (например, для телефонии или передачи данных).

SGC - управляющее устройство КП. Управляет процессами коммутации в

SN.

СP – координационный процессор. CP выполняет следующие координационные функции: обработка вызовов, управление маршрутизацией, выбор пути в коммутационном поле, учет стоимости телефонного разговора, - осуществление ввода во внешнее запоминающее устройство (EM) и вывода из него, связь с терминалом эксплуатации и техобслуживания (OMT), обнаружение ошибок и их анализ, сбор и обработка аварийной сигнализации.

КCP подключаются:

EM - внешняя память. Используется для хранения программ и данных, которые не должны постоянно храниться в CP, системы прикладных программ для автоматического восстановления, данные по тарификации телефонных разговоров и измерению трафика. Для обеспечения надежности программ и данных внешняя память (магнитный диск) дублирована.

OMT - терминал эксплуатации и техобслуживания.

SYP - системная панель - для индикации внутренней аварийной сигнализации, сообщений - рекомендаций и нагрузки CP, Таким образом, SYP обеспечивает текущую информацию о рабочем состоянии системы. На панель также выводится внешняя аварийная сигнализация, например, пожар, выход из строя системы кондиционирования воздуха.

MB - буфер сообщений для координации внутреннего обмена информацией между CP, SN, LTG и CCNC в пределах одной станции.

CCG - центральный генератор тактовой частоты для обеспечения синхронизации станции.

CCNC - управляющее устройство сети сигнализации по общему каналу. CCNC подключается к коммутационному полю по уплотненным линиям, по которым передаются данные сигнализации через обе плоскости коммутационного поля к линейным группам и от них со скоростью 64 кбит/с.

9

2 РАСЧЕТНЫЙ РАЗДЕЛ

2.1Расчет телефонной нагрузки

Вобщем случае поступающая нагрузка рассчитывается по формуле:

где N ― число источников нагрузки;

C ― среднее число вызовов от одного источника за определенный интервал времени;

t ― время занятия приборов, необходимых для одного соединения. Среднее время занятия входов ГИ определяется по формуле:

где а ― коэффициент, учитывающий вызовы, не закончившиеся разговором по вине абонента (а = 1,1);

Рр ― доля вызовов, окончившихся разговором (Рр = 0.5); tразг ― время занятия ГИ на один вызов.

Время занятия ГИ на один вызов определяется по формуле:

где tу ― время установления соединения, которое зависит от времени прослушивания сигнала “ответ станции”, набора номера, времени установления соединения (tу = 15 секунд);

tсв ― сигнал вызова (tсв = 7 секунд);

Tразг ― средняя продолжительность разговора (в нашем случае она равна

130секунд);

tо ― время отбоя, т. е. время возврата приборов в исходное состояние (tо =

0 секунд).

Сначала по формуле (3) находим время занятия ГИ на один вызов, а затем по формуле (2) находим среднее время занятия входов ГИ:

tразг = 15 + 7 + 110 + 0 = 132 с;

T1 = 1.1 · 0.5 · 132/3600 = 0.02 часа.

В нашу проектируемую АТС включается 20 таксофонов. Найдем поступающую от них нагрузку:

где Nтсф ― число таксофонов;

Cтсф ― среднее число вызовов от одного таксофона за определенный интервал времени (в нашем случае оно равно 10).

Yтсф = 20 · 10 · 0.02 = 4 Эрл.

10

Определим нагрузку от абонентов квартирного сектора:

где Nратс ― емкость проектируемой АТС (в нашем случае емкость равна 7.5 тыс. абонентов);

Ркв ― удельный вес абонентов квартирного сектора от общего числа абонентов (от емкости проектируемой АТС) (Ркв = 0.7);

Cкв ― среднее число вызовов от одного абонента квартирного сектора за определенный интервал времени (в нашем случае оно равно 1.2).

Yкв = 11600 · 0.7 · 1.2 · 0.02 = 195 Эрл.

Определим нагрузку от абонентов народнохозяйственного сектора:

где Рнх ― удельный вес абонентов народнохозяйственного сектора от общего числа абонентов (от емкости проектируемой АТС) (Рнх = 0.3);

Cнх ― среднее число вызовов от одного абонента народнохозяйственного сектора за определенный интервал времени (в нашем случае оно равно 3.4).

Yнх = 11600 · 0.3 · 3.4 · 0.02 = 236 Эрл.

Нагрузка, исходящая от абонентов всех категорий с учётом наличия АМТС, рассчитаем по формуле:

где 0,005 – коэффициент, учитывающий нагрузку, поступающую от всех абонентов (кроме таксофонов).

Yucx =195 + 236 + 4 + 0,005 11600=493 Эрл

Нагрузка из поля ЦКП распределяется между существующими РАТС, УСС, АМТС, а также для внутристанционной связи в соответствии с функциональной схемой проектируемой РАТС.

11

Y'ucx =493 – 14,79– 24,65 =453,56 Эрл

Для определения Yвн необходимо вычислить коэффициент η, который учитывает емкость проектируемой РАТС к емкости всей сети:

По таблице 7 определим Рвн: Рвн = 0,192

Определим Yвн по формуле:

Yвн= 0,192 493 =94,65 Эрл

Нагрузка после ЦКП, которую необходимо распределить между существующими станциями сети, определим по формуле:

Y``исх = 493 – 94,65 =398,35 Эрл

В расчетах нагрузка распределяется пропорционально емкости:

Yур1,2,5 =87,24 Эрл

Yур3= 58,1 Эрл

Yур4= 78,51Эрл

12