1.3 Разработка конфигураций проектируемой ратс

Функциональная коммутационная схема АТСЭ Ф строится по модульному типу. Модуль – это законченный блок, который выполняет функции коммутации, концентрации абонентской нагрузки, сбора и передачи статистической и служебной информации, аварийной сигнализации, а также управляет всеми этими процессами. Модуль может обслуживать 16 или 32 ствола в зависимости от места применения - КВМ, КВИ, КВК. Под понятием «ствол» понимается двунаправленный уплотненный поток со скоростью передачи 2048 кбит/с на 32 КИ с внеполосной сигнализацией в 16 КИ и импульсно-кодовой модуляцией информации. В зависимости от величины абонентской емкости может использоваться две архитектуры построения АТС: одномодульная и многомодульная. Так как емкость проектируемой АТС 2300 номеров, то принцип построения сети многомодульный.

При использовании построения АТС более 720 АЛ применяется многомодульная архитектура, то есть появляется две ступени коммутации: индексная на 32 ствола со 100% горячим резервом и модульная на 16 стволов без резервирования. Основное назначение индексной ступени – это перекодировка типов сигнализации и организация межмодульного обмена.

Модульная ступень предназначена для первичной концентрации абонентской нагрузки в соотношение 24:8 или 24:6, где 24 – количество стволов, обслуживающих АЛ от БАЛ 3, а 8 или 6 – количество стволов, обеспечивающих подключение модуля к индексной ступени.

Конструктивно многомодульная архитектура реализуется на кассетах КВИ (коммутатор временной индексный), КВМ (коммутатор временной модульный), КСУ (кассета ствольных устройств), КТЭ (кассета технической эксплуатации).

Данные кассеты с использованием смесительных схем, построенные на индексной ступени коммутации, позволяют построить АТСЭ Ф ёмкостью до 14700 АЛ. Конфигурация АТСЭ Ф ёмкостью – 2300 номеров представлена на рисунке 2.

Так как емкость проектируемой АТСЭ Ф 2300 номеров, то принцип построения многомодульный. ТА всех абонентов включены в блоки аналоговых линий (БАЛ 3). В один БАЛ 3 включается 240 АЛ. Определим количество блоков БАЛ 3 для данной АТС:

2300/240=10 блоков.

Исходя из того, что в один модуль включается три блока БАЛ 3, необходимое число модулей будет равно:

10/3=4 модуля.

Кассета КВМ включается в кассету КВИ, состоящую из 2 блоков индексной ступени. Каждый блок имеет основную часть и 100% горячий резерв. Будем использовать индексную ступень на 32 ствола (0-31). Необходимо распределить 12 стволов в КСУ: количество стволов на МСП и АКС определяется с учетом емкости проектируемой станции: на первую тысячу два ствола, на последующие – по стволу. Таким образом получаем: на МСП – 4 ствола, на АКС 4 – ствола, на ОС7 – 2 ствола.

1.4 Разработка функциональной схемы проектируемой РАТС

АТСЭ представляет собой цифровую АТС с временным разделением каналов. В состав АТСЭ Ф входят следующие основные блоки:

1. БАЛ1, БАЛ3 – блок абонентских линий;

2. КВМ – кассета временных коммутаторов модульной ступени;

3. КВИ – кассета временных коммутаторов индексной ступени;

4. КТЭ – кассета технической эксплуатации;

5. КСУ – кассета ствольных устройств;

Аналоговые абонентские линии включаются в БАЛ3, а при спаренном включении ТА – в САК3. БАЛ3, САК3 предназначены для организации стыка

аналоговых АЛ с цифровым оборудованием АТСЭ.

БАЛ3 предназначен для организации стыка 240 аналоговых АЛ с цифровым оборудованием АТСЭ. В состав БАЛ3 входят: 30 ТЭЗов АК8, 1 ТЭЗ ФС 8, 1 БВС1 и 1 БПУ. Двухпроводные аналоговые АЛ от индивидуальных ТА включаются в АК 8, который осуществляет: эл.питание микрофона ТА; защиту от опасных напряжений и токов на линии; АЦП; ЦАП; измерение параметров АЛ и АК; функции дифсистемы; посылку вызывных сигналов путем включения реле вызывного тока; выполнение функций сигнализации, отвечающей поднятие или положение трубки ТА.

ФС 8 вырабатывает сигналы управления ТЭЗом АК8, осуществляет чтение точек сканирования АК, включает реле вызывного напряжения, осуществляет преобразование речевых сигналов от 30 ТЭЗ АК в два внутренних тракта ИКМ для работы с коммутационной системы модульного процессора.

ТЭЗ БВС1 предназначен для формирования вызывного сигнала «ВС» синусоидальной формы частотой 25 Гц, напряжением 90 ± 5 В, длительностью 960 мс для посылки вызова в аналоговые ТА абонентов, а также вызывного сигнала для спаренных ТА. ТЭЗ БВС1 устанавливается в кассете БАЛ3.

БПУ обеспечивает подачу напряжения электропитания: ±5В, +15В, ±12В.

Речевая информация из блоков БАЛ3 и САК3 (и состояние точки сканирования) в цифровом виде поступает в КВМ, которая осуществляет коммутацию разговорного тракта абонентов, ведет обработку информации, управление и сканирование, формирует тракты связи с КВИ при межмодульной, исходящей и входящей связи. КВИ кроме организации указанных видов связи собирает и передает статистическую информацию о количестве и продолжительности разговоров в КТЭ. Вся статистическая информация от блоков АТС, а также информация о неисправностях в системе поступает на КТЭ. Данная кассета не участвует в обработке вызовов, но ее выключение приводит к потере информации об учете стоимости разговоров, а также кассета обеспечивает процесс эксплуатации, технического обслуживания АТСЭ и функционирование системы синхронизации. Для обеспечения необходимой надежности системы синхронизации применяется 100% резервирование (по принципу «горячий резерв»). Переход на резерв происходит автоматически, при появлении неисправности, или вручную – по желанию оператора.

На функциональной схеме АТСЭ показаны дополнительные возможности использования АТС. Так, имеется возможность подключения к КТЭ ПЭВМ. ПЭВМ включается через модем при наличии центра технической эксплуатации на сети. Все аварийные сообщения по желанию оператора выводятся на экран монитора ПЭВМ. Имеется возможность подключения к АТС канала вещания, таксофонов, блока внешних сенсоров (пожар, вскрытие помещения, и др.).

Работа оператора с ПЭВМ производится в операционной системе Windows в соответствии с описанием «автоматизированного рабочего места».

В состав КВМ входят 4 модуля, каждый из которых выполняет первичную концентрацию коммутацию абонентской нагрузки сбора и передачи служебной статистической информации аварийной сигнализации, а также управления всеми этими процессами, обработку информации управления и сканирования, а также формирует тракты связи с кассетой КВИ. В состав одного модуля входят ТЭЗы: ЦПМ (4 шт), УВК-М (4 шт), ПИ (2 шт), ПВ (2 шт), а также БПУ (2 шт) и БВ (2 шт).

ТЭЗ ЦПМ осуществляет управление работой ТЭЗов модуля и включает в себя микропроцессор TS80C186EB20 INTEL. Тактовая частота микропроцессора составляет 8 (16 или 20) МГц. В состав ЦПм входят: узел регистра адреса и состояния, узел памяти (ОЗУ – 512 кБ, ПЗУ – 256 кБ, постоянно – переменная память (FLASH) – 192 кБ), узел управления и индикации, узел параллельного порта, узел внешних связей, узел стыка с ПЭВМ.

ТЭЗ УВК-М представляет собой не блокируемый коммутатор емкостью 1024х1024 каналов со скоростью передачи 2048 Кбит/с. Выполнен на микросхеме FLEX 10K фирмы ALTERA. На базе данного коммутатора осуществляется построение всего КП АТС.

ТЭЗ ПВ предназначен для приема парафазных сигналов ИКМ – потоков и сигналов управления, поступающих по двухпроводным дифференциальным линиям связи от других блоков АТС и преобразования в сигналы TTL уровней однопроводной линии для последующей коммутации (“0”-от 0 до 0,6В; “1” – от 2,6 до 5В – уровни ТТL).

ТЭЗ ПИ предназначен для передачи парафазных сигналов управления и ИКМ потоков на другие блоки АТС по двухпроводным дифференциальным линиям связи после преобразования сигналов TTL уровней.

Индексная ступень предназначена для организации межмодульной, транзитной, исходящей, входящей связи и поддержания различных видов линейной и регистровой сигнализации, сбора и передачи в ПТЭ статистической информации о состоянии блоков модуля, служебную и аварийную информацию.

В состав блока КВИ входят 2 индексных коммутатора на 1024 точки коммутации со 100% резервом. В состав блока КВИ входят следующие ТЭЗы: ЦПМ (2 шт), УВК-И (2 шт), ПВ (2 шт), ПИ (2 шт), БПУ (2 шт).

Управление работой основного и резервного ТЭЗ УВК-И осуществляется основным и резервным ТЭЗами ЦПМ.

КТЭ предназначена для организации связи обслуживающего персонала с оборудованием станции, обработки данных повременного учета стоимости разговоров, сбора статистической и служебной информации от процессорных и непроцессорных блоков АТС, обработки сигналов аварийной сигнализации, измерения параметров АЛ.

В состав КТЭ входят ТЭЗы системы синхронизации: ОСГ (2 шт), ПИ (2 шт); 2 комплекта ТЭЗов технической эксплуатации: ЦПМ, ИЗМ, МАС, а также два источника электропитания параллельной работы БПП и один БВ.

ТЭЗ ОСГ – общестанционный генератор вырабатывает:

• сигналы синхронизации “64нс” (“61нс”) и “СБР” для индексных, и модульных коммутаторов УВК-М, и ствольных устройств ТЭЗов СЛ, МСП, АКС;

• сигнал сброса “RST” для всех ТЭЗов ЦПМ;

• сигнал “КПВ” для блоков БАЛ1 (3), ТЭЗов ИЗМ и БВС;

• сигнал “256 мкс” для ТЭЗа БВС.

ТЭЗ МАС (мультиплексор аварийной сигнализации) предназначен для

сбора, обработки и выдачи аварийных сообщений на узел сигнализации. Одновременно может обработать до 112 аварийных сообщений. УС – узел сигнализации формирует три вида аварийных сообщений: экстренные, срочные и малой срочности.

ТЭЗ ИЗМ (измеритель) предназначен для измерения параметров АЛ. Измеритель подключается к линии и последовательно производит измерение параметров АЛ: наличие постороннего напряжения на линии; определение сопротивления (R) изоляции проводов АЛ; измерение емкости (С) линии с учетом схемы ТА.

КСУ является функциональным блоком АТСЭ, обеспечивающим работу 16 ствольных устройств ( СС 7, МСП, АКС) по записанной программе. В состав КСУ входит: ТЭЗ ЦПМ, СС 7, АКС, МСП, БПП. Синхронизация СУ осуществляется сигналами, поступающими из КТЭ от ОСГ сигналами “64нс” и “REZ” (Сброс).

ТЭЗ МСП предназначен:

1. Для определения номера абонента и инструкций, передаваемых частотным способом сигнальным кодом 2 из 6 и дальнейшей передачи частотного номера или инструкции в управляющий процессор;

2. Для определения частотного набора номера (DTMF) кодом 2 из 8 от ТА с частотным набором;

3. Определения частоты 425 Гц (ответ станции);

4. Определения частоты 500 Гц (запрос АОН);

5. Определения частоты 2100Гц, 2600 Гц (ЗСЛ, СЛМ);

Один ТЭЗ может одновременно обработать 30 каналов по любому типу сигнализации. Устанавливается также в кассете КВК.

ТЭЗ АКС предназначен для формирования потока ИКМ акустики содержащего: 28 акустических сигналов, три фразы автоинформатора и синхромаркер. Для передачи каждого акустического сигнала используется свой КИ. Устанавливается также в КВК.

2 РАСЧЕТНЫЙ РАЗДЕЛ

2.1 Расчет телефонной нагрузки

Проектируемая АТСЭ имеет заданную емкость 2300 номеров и представляет абонентам все виды связи с абонентами РАТС своего узлового района УИВС-3, УИВС-2, УИВС-4, АМТС, УСС, УСП, а так же с абонентами сети NGN.

АТСЭ Ф должна обеспечивать возможность включения АЛ со средней телефонной нагрузкой (исходящей, входящей) 0,15 Эрл, средней нагрузкой на местные таксофоны 0,4 Эрл; включение СЛ допускается с нагрузкой 0,8 Эрл.

Основными параметрами телефонной нагрузки являются:

N-число источников телефонной нагрузки;

C-среднее число вызовов при исходящем соединении, создаваемых одним источником в ЧНН;

t-средняя продолжительность разговора на один вызов;

y-интенсивность телефонной нагрузки.

Интенсивность телефонной нагрузки определяется по формуле

Y=N*C*t (1)

Источником телефонной нагрузки на ГТС являются абоненты народно-хозяйственного сектора, квартального сектора и абоненты местных таксофонов.

Определим среднюю длительность занятия приборов АТСЭ при состоявшемся разговоре по формуле

t_p = t_y + t_в + t_i + t_o, (2)

где t_y- средняя длительность установления соединения;

t_в- средняя длительность слушания сигнала «КПВ», t_в=7 с;

t_i – средняя продолжительность разговора на один вызов;

t_o- средняя длительность занятия приборов в процессе отбоя, t_o=0,6 с.

Определим среднюю длительность установления соединения для импульсного и тонального набора номера по формуле

t_y = t_co + n * t_н, (3)

где t_сo- средняя продолжительность слушания сигнала «ОС», t_co=3 с;

n –число цифр набора номера, n=6;

t_н –средняя длительность набора одного знака (для ТА с импульсным набором t_н=1,5 с; с тональным - t_н=0,8 с).

t_{y. и} = 3 + 1.5 * 6 = 12 с.

t_{y. т} = 3 + 0,8 * 6 = 7,8 с.

Определим среднюю длительность занятия по категориям для ТА с импульсным набором номера по формуле 2

t_{p.кв. и} = 12 + 7 + 120 + 0,6 = 139,6 с.

t_р.нх.и = 12 + 7 + 110 + 0,6 = 129,6 с.

Определим среднюю длительность занятия по категориям для ТА с тональным набором номера по формуле 2

t_{р. кв.т} = 7,8 + 7 + 120 + 0,6 = 136,4 с.

t_{р. нх. т} = 7,8 + 7 + 110 + 0,6 = 125,4 с.

Определяем среднюю длительность занятия для местных таксофонов:

t_р..м..т = 7,8 + 7 + 120 + 0,6 = 135,4 с.

Определим среднюю длительность занятия оборудования АТСЭ Ф для одного вызова по формуле

t = l * k_р * t_р, (4)

где l-кoэффициент, зависящий от t_к и k_р;

l_нх=1,22; l_кв=1,14; l_мт=1,18;

k_р- доля вызовов закончившихся разговорами; k_р=0,5-0,7.

Для ТА с импульсным набором:

t_кв.и = 1,14 * 0,7 * 139,6= 111,4 с.

t_нх.и = 1,22 * 0,7 * 129,6 = 110,67 с.

Для ТА с тональным набором:

t_кв.т = 1,14 * 0,7 * 136,4 = 108,84 с.

t_нх.т = 1,22 * 0,7 * 125,4 = 107,09 с.

Для местных таксофонов:

t_мт= 1,18 * 0,6 * 135,4 = 95,86 с.

Определим удельную телефонную нагрузку для линий соответствующей категории по формуле

Y₁ = C_i * t / 3600, (5)

где C_i-среднее число вызовов при исходящем соединении;