Проектирование систем коммутации. Учебное пособие по курсу «Сети связи и системы коммутации»
.pdf
5. Средняя продолжительность разговора по категориям телефонных аппаратов: T1 , T2 , T3 .
Данные характеристики проектируемой ЦАТС взять из таблицы приложения 1.
2.3.Расчет поступающей от абонентов нагрузки ЦАТС
Определить среднюю продолжительность одного занятия для каждой категории k нагрузки и типа телефонных аппаратов [11]:
tk |
k Pр (tc ntн tco tp Tk to ), |
k 1, 2,3, |
(2.1) |
где k |
– коэффициент, учитывающий |
несостоявшиеся |
разговоры, |
который определяется по зависимости k |
f (Tk , Pр ) , рис. 2.2 [11]; |
||
Рис. 0.2. Зависимость коэффициента k от Tk и Pр
tc 3 с – средняя продолжительность слушания сигнала ответа станции; n – значность номера; tн 1,5 с ( tнч 0,8 с) – среднее время набора одной цифры номера при декадном (частотном) способе передачи номера; tсо и tо – соответственно среднее время
31
установления соединения и время отбоя, которые для ЦАТС составляют величину порядка десятков миллисекунд, поэтому их можно принять равными нулю; tр 7 с – среднее время посылки
вызова при состоявшемся разговоре; Tk – средняя продолжительность разговора по категории нагрузки (приложение 1). Рассчитать численность ТА каждой категории для ЦАТС-4 по формуле [1]:
|
|
N4k |
N4 (Kk1 |
Kk 2 ) 100 % . |
|
(2.2) |
|||||||
Для расчета табл. 2.1 |
использовать формулу N4k |
N4 |
Кk |
100 % |
|||||||||
Таблица 1.1. Нагрузка, поступающая от абонентов ЦАТС-4 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Категории |
Р |
К, % |
|
С |
Tk |
, |
|
NK |
|
k |
tk , |
|
Zk , Эрл |
источников |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
с |
|
|
|
|
|
с |
|
|
|
нагрузки (тип ТА) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
НХ ТА (дек. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
набором) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
НХ ТА (част. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
набором) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КВ ТА (дек. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
набором) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КВ ТА (част. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
набором) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т (дек. набором) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т (част. набором) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого |
|
100 |
|
|
|
|
|
N4 0 |
|
|
|
|
Z4 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Определить нагрузку от абонентов ЦАТС-4 каждой категории: |
|||||||||||||
|
|
Z4k N4k Ck tk |
3600 , Эрл. |
|
|
(2.3) |
|||||||
Рассчитать суммарную нагрузку Z 4 0 |
на проектируемой ЦАТС- |
4, равную сумме нагрузок от источников различных категорий [10]: |
|
Z4 0 Z41 Z42 Z43 , Эрл. |
(2.4) |
Результаты расчетов занести в табл. 2.1.
Произвести аналогичные расчеты численности ТА и нагрузки от абонентов для каждой ЦАТС.
32
Продолжительность занятия ЦКП tцкп меньше времени занятия
на ЦКП и будет пропорциональна отношению |
|
tцкп / tk . |
(2.5) |
Для инженерных расчетов коэффициент |
для ЦАТС можно |
принять равным 0,9 [11,12]. Следовательно, поступающая нагрузка от абонентов ЦАТС-4 на ЦКП равна
|
Z4 0,9Z4 0 . |
(2.6) |
|
Суммарная поступающая нагрузка от абонентов ЦАТС-4 |
Z4 |
распределяется по следующим направлениям [12]. |
|
|
1. |
Нагрузка к спецслужбам составляет величину порядка 0,03 от Z4 : |
|
|
Z4cn 0.03Z4 . |
(2.7) |
2. |
Внутристанционная нагрузка к абонентам станции ЦАТС-4 равна |
|
|
Z4вс Z4 , |
(2.8) |
где η – коэффициент внутристанционного сообщения, который можно определить с помощью рис. 2.3 по коэффициенту веса станции c , который равен отношению поступающей нагрузки на проектируемую ЦАТС к поступающей нагрузке от всех абонентов сети.
Поскольку структурный состав источников нагрузки всех станций одинаков, то коэффициент веса станции рассчитывается по
формуле [11] |
|
|
|
c |
N4 0 |
Nсети 100% , |
(2.9) |
где Nсети N1 N2 N3 N4 .
3. Междугородная нагрузка по заказным СЛ от одного абонента в ЧНН принимается равной zм 0, 003 Эрл. Тогда поступающая нагрузка от ЦАТС-4 на АМТС равна [1]
Z4зсл N4 0 zм . |
(2.10) |
Суммарная исходящая нагрузка от проектируемой ЦАТС-4 к другим ЦАТС сети равна
33
Z4u Z4 Z4сп Z4вс Z4зсл . |
(2.11) |
Рис. 0.3. Зависимость коэффициента внутристанционного сообщения η от коэффициента веса станции ηc
Для других ЦАТСj, j= 1, 2, 3, поступающая нагрузка от
абонентов |
Z j пропорциональна емкости станции (ввиду одинакового |
||||||||||||||||||||||
структурного состава источников нагрузки): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Z j |
Z4 N j |
N4 0 , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2.12) |
|||||||
где j 1, 2,3 . |
Далее, |
по |
|
выражениям |
(2.5)…(2.11) |
необходимо |
|||||||||||||||||
определить Z j , |
|
Z jвс , |
Z jcn |
Z jзсл , Z ju |
|
для каждой ЦАТС. Результаты |
|||||||||||||||||
расчета занести в табл. 2.2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Таблица 2.2. Распределение нагрузки на ЦАТС сети |
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Номер |
|
Ем- |
|
Z |
j |
|
c , % |
, % |
|
Z |
jвс |
, |
|
Z |
jсп |
, |
Z |
jзсл |
, |
Z |
ju |
, |
|
ЦАТС |
|
кость |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Эрл |
|
Эрл |
Эрл |
|
Эрл |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЦАТС-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЦАТС-2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЦАТС-3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЦАТС- 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
34 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2.4. Распределение нагрузки по направлениям ЦАТС 2.4.1. Исходящая нагрузка по направлениям
Исходящая нагрузка от станции i к станции m [11]
Zi m |
Ziu |
Z mu |
. |
(2.13) |
|
4 |
|
||||
|
|
Z ju |
Ziu |
|
|
j1
Вформуле (2.13) дробь определяет, какая часть исходящей нагрузки от станции i направляется к станции m. Знаменатель дроби равен суммарной исходящей нагрузке всех станций сети за вычетом исходящей нагрузки станции i [14]. Проверка правильности расчета по формуле (2.13) заключается в проверке равенства
|
|
Zi m |
Ziu . |
|
|
|
|
(2.14) |
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
2.4.2. Входящая нагрузка по направлениям |
|
|||||||
Входящая нагрузка к станции i от станции m [12] |
|
||||||||
|
Zi m Zmu |
|
Ziu |
|
. |
|
|
(2.15) |
|
|
|
4 |
|
|
|
||||
|
|
|
Z ju Zmu |
|
|
||||
|
|
|
|
j 1 |
|
|
|
|
|
Результаты расчетов занести в табл. 2.3 |
|
|
|||||||
Таблица 2.3. Матрица нагрузок |
|
|
|
|
|
||||
АТС |
ЦАТС- |
ЦАТС- |
|
ЦАТС- |
ЦАТС- |
УСС |
АМТС |
Zi j |
|
|
1 |
2 |
|
3 |
4 |
|
|
||
|
|
|
|
i |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЦАТС-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЦАТС-2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЦАТС-3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЦАТС- 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АМТС |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zi m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Если расчет выполнен верно, то должно выполняться равенство
[14]:
35
Zi m |
Zi m . |
(2.16) |
i |
m |
|
По данным матрицы нагрузок составить схему распределения нагрузки, общий вид которой приведен на рис. 2.4. Из анализа схемы распределения нагрузки определить входящую (исходящую) нагрузку
( Z ) разрабатываемой ЦАТС по цифровым соединительным линиям (ЦСЛ). Она равна суммарной входящей (исходящей) нагрузке за исключением Z4 4 [11]:
3 |
|
Z4цслвх Z4 m Z4 зсл , |
|
m 1 |
|
3 |
|
Z4цслисх Z4 m Z4 зсл Z4сп . |
(2.17) |
m 1
Рис. 0.4. Схема распределения нагрузки на проектируемой ЦАТС
2.5. Расчет нагрузки на МЧПП 2.5.1. Расчет времени занятости МЧПП
При обслуживании телефонной сетью ЦАТС ТА с частотным набором номера МЧПП и значностью номера n занят на время установления соединения tco и время набора абонентского номера tнч :
t ГТС |
t |
nt |
нч |
. |
(2.18) |
мчпп |
co |
|
|
|
|
|
|
|
|
36 |
|
При вызове спецслужб МЧПП занимается на время установления соединения и время набора двух цифр:
tСП |
t |
2t |
нч |
. |
(2.19) |
мчпп |
co |
|
|
|
При автоматической внутризоновой и междугородной связи МЧПП занимается на время слушания ответа ЦАТС, набора индекса выхода на АМТС (цифра 8), слушания ответа АМТС, набора индекса внутризоновой связи (цифра 2) и семизначного зонового номера при внутризоновой связи или набора десятизначного междугородного номера при междугородной связи. Нагрузка на АМТС делится примерно поровну между внутризоновой и междугородной сетями. Поэтому время занятия МЧПП при нагрузке, поступающей по ЗСЛ [11], равно
t зсл |
t |
|
t |
|
t |
|
|
8 10 |
t |
|
2t |
|
10t |
|
. |
(2.20) |
со |
нч |
со |
|
нч |
со |
нч |
||||||||||
мчпп |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2.5.2. Расчет нагрузки на МЧПП, поступающей с ТА с частотным способом передачи номера
Расчет нагрузки на МЧПП, поступающей с ТА с частотным способом передачи номера, осуществляется по формуле
|
ал |
Кч |
|
|
ГТС |
СП |
|
|
|
зсл |
|
|
|
Z |
мчпп |
|
Z4 Z4вс |
tмчпп |
Z4сп tмчпп |
Z4 зсл |
t |
мчпп |
, |
(2.21) |
|||
|
|||||||||||||
|
|
tаб |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где tаб |
– среднее время занятия модуля абонентских линий МАЛ, |
||||||||||||
которое равно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tаб |
|
|
Z4 3600 |
|
. |
|
|
|
(2.22) |
|
|
|
|
N1С2 N2С2 N3C3 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Долю нагрузки, поступающей от телефонные аппараты с частотным способом определить по формуле
Kч (Zнхч Zквч Zтч )
абонентов, имеющих передачи номера, можно
Z4 . (2.23)
2.5.3. Расчет нагрузки на МЧПП, поступающей по ЦСЛ
МЧПП, обслуживающие входящие и исходящие соединительные линии, занимаются после набора кода ЦАТС n1
37
(первая цифра при пятизначной нумерации) на время передачи остальных цифр номера по соединительным линиям [12]:
tцсл (n n1 )tнч , где n1 4. |
(2.24) |
При этом нагрузка на МЧПП пропорциональна входящей и исходящей нагрузке:
Zцсл |
(Z цсл Z цсл |
) t |
t |
аб |
. |
(2.25) |
мчпп |
4вх 4исх |
цсл |
|
|
|
2.6.Расчет объема оборудования
2.6.1.Определение необходимых параметров
Вданном разделе необходимо определить: число каналов в каждом направлении, число МЦЛ, число МАЛ, число МЧПП, число плоскостей главной ступени цифровых коммутаторов [11, 16]. Число исходящих каналов от ЦАТС-4 при использовании рассчитанной нагрузки определяется по первой формуле Эрланга E (см. приложение 2) при заданных потерях p [11], табл. 2.4 При этом расчете следует руководствоваться схемой распределения нагрузки на ЦАТС- 4, приведенной на рис. 2.4.
Таблица 2.4. Таблица распределения потерь p для сети с пятизначной нумерацией
Потери p |
|
|
Участок сети |
|
|
|
|
|
|
0,001 |
|
|
Для каналов к УСС |
|
|
|
|
|
|
0,002 |
|
|
Для внутристанционных СЛ |
|
|
|
|
|
|
0,005 |
|
|
Для ЗСЛ |
|
|
|
|
|
|
0,01 |
|
|
Для каналов между ЦАТС |
|
|
|
|||
Тогда число каналов V определяется по следующим формулам |
||||
[18]: |
|
|
|
|
V4 j |
E(Z4 j ; 0; 01), |
|
||
V4 зсл |
Е(Z4 зсл ; 0, 005), |
(2.26) |
||
V4 мсл |
Е(Z4 зсл ; 0, 002), |
|||
|
||||
V4сп |
Е(Z4сп ; 0, 001). |
|
||
|
|
|
38 |
|
Эти формулы справедливы для СЛ одностороннего занятия. Связь между ЦАТС осуществляется по СЛ двустороннего занятия. Поэтому справедливо равенство [11]
V4 j E(Z4 j Z4 j ;0,01), j 1, 2,3. (2.27)
2.6.2. Расчет суммарного числа исходящих и входящих каналов
Суммарное число исходящих и входящих каналов, включенных в проектируемую ЦАТС-4, равно
V4кан V4 1 V4 2 V4 3 V4зсл V4вс V4сп . |
(2.28) |
Поскольку каждая линия ИКМ содержит 30 информационных каналов, то число линий ИКМ для каждого направления от ЦАТС-4 равно [5]
|
V |
V |
30 , |
(2.29) |
|
ИКМ 4 j |
4 j |
|
|
где знак |
указывает на |
большее ближайшее |
целое число. |
|
Результаты расчета числа каналов и линий ИКМ занести в табл. 2.5.
Таблица 2.5. |
Распределение каналов и |
линий |
ИКМ |
|||||
по направлениям |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Число |
|
ЦАТС-1 |
ЦАТС-2 |
ЦАТС-3 |
АМТС |
УСС |
Всего |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
каналов |
|
|
|
|
|
|
Vкан |
|
между |
|
|
|
|
|
|
|
|
ЦАТС-4 и … |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Линий ИКМ |
|
|
|
|
|
|
Vикм |
|
2.6.3. Расчет числа терминальных модулей
Провести расчет числа модулей цифровых линий. При этом учитывать, что каждая цифровая соединительная линия включается в отдельный МЦЛ, поэтому их число будет равно суммарному числу линий ИКМ:
Nмцл Vикм . |
(2.30) |
39 |
|
Осуществить расчет числа модулей абонентских линий, учитывая что в каждый МАЛ может быть включено до 128 АЛ, поэтому число МАЛ определяется как частное от деления емкости ЦАТС на емкость одного МАЛ:
|
N |
4 0 |
|
|
||
Nмал |
|
|
. |
(2.31) |
||
128 |
||||||
|
|
|
|
|||
Сделать расчет числа модулей МЧПП. Для расчета числа МЧПП воспользоваться формулой Эрланга (см. приложение 2) для полнодоступного включения при p = 0,001:
Vмчппал Е(Zмчппал ; 0, 001),
Vмчппцсл Е(Zмчппцсл ; 0, 001).
(2.32)
Каждый терминальный модуль МЧПП содержит 30 МЧПП, поэтому число терминальных модулей будет равно [11, 12]:
|
мчппал |
V ал |
|
|
||
N |
|
мчпп |
|
1, |
||
30 |
||||||
|
|
|
|
(2.33) |
||
|
|
V цсл |
|
|||
|
мчппцсл |
|
||||
N |
|
мчпп |
|
1. |
||
30 |
||||||
|
|
|
|
|
||
2.6.4. Определение числа плоскостей ступени группового искания
В спаренный ЦК в СД может быть включено до восьми МАЛ или до четырех МЦЛ. Спаренный коммутатор СД подключается к плоскостям ступени ГИ. Для определения числа плоскостей ступени ГИ рассчитаем нагрузку Zсд , поступающую на СД с четырех МЦЛ
[11]:
|
цсл |
, |
|
Zсд 30 4 Z1кан |
(2.34) |
||
40
