Проектирование систем коммутации. Учебное пособие по курсу «Сети связи и системы коммутации»

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Рязанский государственный радиотехнический университет

им. В.Ф. Уткина

С.Н. КИРИЛЛОВ, В.Т. ДМИТРИЕВ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ КОММУТАЦИИ

Учебное пособие по курсу

«Сети связи и системы коммутации»

Рязань 2019

УДК 621.396

Проектирование систем коммутации: учебное пособие по курсу «Сети связи и системы коммутации» / С.Н. Кириллов, В.Т. Дмитриев; Рязан. гос. радиотехн. ун-т им. В.Ф. Уткина. Рязань, 2019. 48 с.

Состоит из двух частей. Первая часть содержит теоретические сведения о цифровой АТС (ЦАТС), обобщенную методику расчета цифровой системы коммутации, а также краткое описание структуры ЦАТС на примере ЦАТС типа С-12. Вторая часть содержит задание на проектирование цифровой системы.

Предназначено для студентов при проектировании цифровых систем коммутации и соответствует программам дисциплин подготовки 11.03.02 и 11.04.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» и специалистов по специальности 11.05.01 «Радиоэлектронные системы и комплексы».

Табл.6. Ил.11. Библиогр.: 27 назв.

Цифровая система коммутации, модельная ЦАТС, цифровые АТС, С-12, DX-200

Печатается по решению редакционно-издательского совета Рязанского государственного радиотехнического университета.

Рецензент: кафедра радиоуправления и связи (зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. С.Н. Кириллов)

Ки р и л л о в Сергей Николаевич

Дм и т р и е в Владимир Тимурович

Проектирование систем коммутации

Редактор Н.А. Орлова Корректор С.В. Макушина

Рязанский государственный радиотехнический университет. 390005, Рязань, ул. Гагарина, 59/1.

Редакционно-издательский центр РГРТУ.

©Рязанский государственный радиотехнический университет, 2019

ОГЛАВЛЕНИЕ Введение…………………………………………………………………...5

СИСТЕМЫ………………………………………………………………..29

4

ВВЕДЕНИЕ

Учебное пособие продолжает изучение курса «Сети связи и системы коммутации» и посвящено анализу, проектированию и расчету цифровых систем коммутации TDM-сетей (Time-Division Multiplexing) с коммутацией каналов. Цель данного курсового проектаознакомить студентов с особенностями проектирования цифровых АТС.

Основной учебной литературой по курсовому проектированию узлов и станций с коммутацией каналов являются [1…4]. В задачи курсового проектирования входят: развитие у студентов навыка научно-исследовательской и проектно-конструкторской работы в области создания систем с коммутацией каналов; построение цифровых электронных АТС, ознакомление с протоколами стека ОКС7, сетей IP-телефонии и корпоративных сетей [3…8].

Врамках проекта студенты обязаны произвести расчет вероятностно-временных характеристик трафика, телефонной нагрузки, объема оборудования; провести анализ экономически и технически обоснованных инженерных решений; изучить научнотехническую литературу, а также использовать стандарты, справочники и техническую документацию по цифровым системам коммутации.

Входе выполнения курсового проекта студент должен:

1)изучить вопросы расчета телефонной нагрузки, соединительных линий и объема оборудования;

2)ознакомиться с построением цифровых электронных АТС;

3)провести проектирование коммутационной системы цифровой АТС;

4)получить навыки выбора коммутационного оборудования в соответствии с требованиями заказчика.

5

1.ТЕОРИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ АТС

1.1.Особенности проектирования цифровых АТС

Цифровая АТС (ЦАТС) – это современная телефонная станция, в которой алгоритмы коммутации и управления являются полностью цифровыми, что позволяет значительно расширить перечень ее функций и возможностей. Сигнал, идущий от первоисточника, оцифровывается в блоке абонентского комплекта и передаётся внутри ЦАТС и между автоматическими телефонными станциями в цифровом виде. Это значительно снижает влияние затухания и минимизирует помехи, независимо от длины пути сигнала. К положительным качествам, присущим ЦАТС, относятся: высокая совместимость с различными типами ЦАТС; надежность и пригодность к ремонту; возможность наращивать аппаратные средства при необходимости увеличения числа абонентов; адаптируемость программного обеспечения, которое поставляется в комплекте со станцией; возможность ввода комплекса дополнительных услуг для абонентов; доступная стоимость, не превосходящая стоимость ЦАТС других типов; отвечающие современным требованиям технические параметры оборудования.

Проектирование ЦАТС, в зависимости от условий, может осуществляться различными методами, в частности путем [1, 7]:

1)расчета параметров проектируемой ЦАТС исходя из предполагаемой нагрузки, емкости и других параметров соседних ЦАТС, а также категорий абонентов и т.д.;

2)модернизации существующей ЦАТС, которая осуществляется наращиванием емкости имеющейся станции и совершенствованием программного обеспечения;

3)выбора типа и количества комплектов ЦАТС из имеющегося оборудования.

6

На начальном этапе проектирования ЦАТС системный интегратор отдела офисной телефонии проводит обследование и анализ всех имеющихся у заказчика технических средств, определяет архитектуру разрабатываемой системы и составляет совместно с заказчиком техническое задание. Проект телефонной сети разрабатывается с учетом индивидуальных пожеланий заказчика, системной проработки всего комплекса проблем, связанных с созданием, внедрением и эксплуатацией проектируемой сети связи, а также будущих перспектив развития компании и информационных технологий. При выборе ЦАТС для предприятия, организации или небольшого офиса необходимо обозначить список требований к функционалу и задачам. Для того чтобы поставить задачу системному интегратору для расчёта ЦАТС, необходимо обобщить информацию в виде трех основных блоков. В первом блоке исходными данными являются [9]: ёмкость (количество) внутренних абонентов и их тип (на текущий момент современная техника предполагает организацию внутренних абонентов трёх типов – аналоговые, цифровые, IP-, DECTабоненты); тип и количество интерфейсов для связи с внешней средой-

сгородскими телефонными станциями (ГТС) – через аналоговые и цифровые соединительные линии.

IP-интерфейсы выбирают при внедрении ЦАТС в организацию

сразвитой IP-сетью [10] или при проектировании новейших современных комплексов. Аналоговые и цифровые интерфейсы внутренних абонентов удобны при модернизации старой ЦАТС при наличии развитой текущей распределительной телефонной сети. В этом случае цифровые потоки обеспечивают наилучшее качество связи

сГТС. Также при расчёте ёмкости проектируемой ЦАТС необходимо примерно оценивать рост числа внутренних абонентов, чтобы иметь возможность расширять ёмкость [6].

Во втором блоке исходных данных требуется информация о настройке работы ЦАТС [6]. Прежде всего, это маршрутизация (схема обработки) входящих и исходящих звонков. Вариантов такого

7

распределения может быть очень много [1,7]. Условно выделим эти варианты.

-Одна входящая линия звонит на один внутренний телефонный аппарат (ТА). Как вариант, это прямой номер руководителя или секретаря, факс.

-Одна входящая линия звонит на несколько внутренних ТА, причем они могут звонить все одновременно (звонок примет тот, кто первым снимет трубку) или часть из них может звонить с задержкой (сначала звонит одна группа телефонов, если на звонок не ответили в течение определенного времени, то начинает звонить другая группа телефонов). Как вариант, общие телефонные номера отделов, подразделений, служб.

-Одна входящая линия звонит на группу телефонов. Далее обработать звонок в группе можно также несколькими вариантами – направить звонок последовательно по каждому абоненту в группе или на всех одновременным звонком – связь устанавливается с первым поднявшим трубку.

Третий блок информации представляет собой дополнительные системы ЦАТС – запись переговоров, тарификация, конференц-сервер, кроссовая система, источник бесперебойного питания ЦАТС, рабочее место администратора ЦАТС и т.п.

В целом для проектирования ЦАТС необходимо обосновать следующую информацию:

1.Количество и тип внутренних абонентов (IP, цифровые, аналоговые).

2.Количество и тип внешних соединительных линий и потоков [IP, цифровые ISDN PRI (Е1), аналоговые СЛ].

3.Список нумерации абонентов с маршрутизацией, группами и

т.д.

4.Дополнительный функционал и дополнительные подсистемы

ЦАТС.

8

При проектировании новых, расширении и реконструкции уже действующих ЦАТС обязательным является выполнение требований и норм руководящего документа РД 45.120-2000 «Нормы технологического проектирования. Городские и сельские телефонные сети».

Данные нормы технического проектирования обязательны и при проектировании ведомственных и частных телефонных сетей, имеющих доступ к телефонной сети общего пользования. Максимально допустимые суммарные потери вызовов от абонента до абонента для вновь проектируемых ЦАТС из-за внутренних блокировок, занятости каналов и приборов коммутационных систем сети должны соответствовать нормам, представленным в таблице.

Максимально допустимые суммарные потери вызовов

1.2. Краткое описание цифровых АТС

1.2.1. Структурная схема цифровой системы коммутации

Обобщенная структура цифровой системы коммутации (ЦСК) приведена на рис. 1.1, где АБ – абонентский блок, ЦКП – цифровое коммутационное поле, СУ – система управления, УУ ОКС –

9

устройство управления сетью сигнализации, ААЛ – аналоговая абонентская линия, МААЛ – модуль аналоговых АЛ, МЦАЛ – модуль цифровых АЛ, МЦСЛ – модуль цифровых соединительных линий, ОС – оборудование сигнализации, ЦАЛ – цифровая абонентская линия, ЦСЛ – цифровая соединительная линия, ГТИ – генератор тактовых импульсов, БЛС – блок линейных сигналов, БМЧС – блок многочастотной сигнализации, МАС – модуль акустических сигналов, ЛБ – линейный блок.

Рис. 1.1. Структура цифровой системы коммутации

Абонентский блок предназначен для согласования аналоговых и цифровых абонентских линий с коммутационным полем станции посредством модулей аналоговых и цифровых линий соответственно. Модуль аналоговых абонентских линий предназначен для подключения к станции аналоговых АЛ и выполняет следующие функции: аналоговое и цифровое преобразование; концентрация нагрузки, подключение к ИКМ-тракту. Модуль цифровых абонентских

10