Проектирование цифровой районной автоматической телефонной станции

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

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

Основными преимуществами цифровых АТС являются:

· снижение трудовых затрат на производство электронного коммутационного оборудования за счет автоматизации процесса их изготовления и настройки;

· уменьшение габаритных размеров и повышение надежности оборудования за счет использования элементной базы высокого уровня интеграции;

· уменьшение объема работ при монтаже и настройке электронного оборудования в объектах связи;

· существенное сокращение штата обслуживающего персонала за счет полной автоматизации контроля функционирования оборудования и создания необслуживаемых станций;

· значительное уменьшение металлоемкости конструкции станций;

· сокращение площадей, необходимых для установки цифрового коммутационного оборудования;

· повышение качества передачи и коммутации;

· увеличение вспомогательных и дополнительных видов обслуживания абонентов;

· возможность создания на базе цифровых АТС и ЦСП интегральных сетей связи, позволяющих обеспечить внедрение различных видов и служб электросвязи на единой методологической и технической основе.

Цифровые АТС строятся на базе микроэлектронных компонентов общего и специального применения. В общем виде цифровую АТС можно представить как совокупность относительно большого числа периферийных устройств и устройств управления. В периферийные устройства включаются абонентские и соединительные линии, а также устройства обработки и формирования тональных и речевых сигналов. Периферийные устройства являются объектами управления со стороны устройств управления в процессе обслуживания вызовов, создаваемых абонентами телефонной сети. Устройства управления строятся на базе микропроцессоров и микроконтроллеров.

Цифровая АТС SI-2000 создана и производится компанией Iskratel (Словения). Станция предназначена для применения на сетях общего пользования и технологических сетях связи.

Станция SI-2000 может работать как на сетях общего пользования, так и на технологических сетях связи. Взаимодействие с другими станциями сети может осуществляться с применением систем сигнализации разных типов, предназначенных для аналого-цифровых и цифровых сетей.

Оборудование SI-2000 может иметь на сети разное применение, начиная с емкости в несколько десятков номеров. Аппаратно-программные средства станций позволяют строить цифровые сети с интеграцией обслуживания - ISDN. Станция приспособлена для применения на сетях связи с пакетной коммутацией.

SI-2000 - это первая в мире станция, которая обеспечивает интеграцию нескольких сетей: телефонных сетей, сети передачи данных(интернет), ЛВС(локально-вычислительные сети), что дало возможность на основе SI-2000 кроме традиционных телефонных услуг , предоставлять услуги скоростного интернета, компьютерной телефоний, передачи потокового видео и видео конференций. Используется в качестве учрежденческой, сельской, городской, районной, как оконечной так и узловой АТС.

Дополнительные услуги

Набор дополнительных услуг в системе SI2000 состоит из:

· набора дополнительных услуг ЦСИС, реализованных в соответствии со стандартами ETSI и рекомендациями ITU-T,

· набора дополнительных услуг ТФОП, реализованных в соответствии с рекомендациями CEPT и рекомендациями ITU-T,

· наборов услуг, разработанных по спецификациям отдельных стран, в соответствии с техническими спецификациями, предоставленными органами национальной регуляции этих стран или отдельными покупателями.

Дополнительные услуги в SI2000 реализованы по модульному принципу. В станции можно активировать любое допустимое сочетание дополнительных услуг. Модульность реализации также определяет, что дополнительные услуги ЦСИС, если это возможно технически, также будут доступны и аналоговым абонентам.

Возможность предоставления некоторых дополнительных услуг зависит от используемых в сетевом окружении конкретной коммутационной станции систем межстанционной телефонной сигнализации. При использовании подсистемы пользователя ЦСИС (ISUP) ОКС №7 сетевые возможности предоставления дополнительных услуг полностью соответствуют техническим требованиям ЦСИС .



1. Общая часть

1.1 Обоснование выбора платформы для разрабатываемой электронной РАТС

Перспективные цифровые сети связи должны создаваться с учетом следующих принципов:

· Интеграция в единую цифровую сеть связи средств передачи телефонных, телеграфных, факсимильных сообщений, передачи данных, высокоскоростных широкополосных сигналов, включая видеоконференцсвязь и соединения высокопроизводительных компьютерных сетей в режиме реального времени.

· Обеспечение единых алгоритмов процессов соединений, разъединений и обмена информацией между абонентскими пунктами сети.

· Обеспечение единства стыков (интерфейсов) на различных уровнях иерархии сети связи.

· Централизация технического обслуживания станционного и линейного оборудования с возможностью автоматического резервирования отказавшего оборудования.

· Предоставление абонентам широкого круга дополнительных услуг, действующих по всей сети связи.

· Станция полностью поддерживает СОРУ, а также работает с любыми видами протоколами сигнализаций. Успешно поддерживает сигнализацию ОКС-7.

SI-2000 отвечает всем вышеперечисленным требованиям, поэтому я выбрал эту конструкцию.



1.2 Последовательность цифр, набираемых абонентом при осуществлении соединений при различных видах связи

В соответствии с выбранной нумерацией напишем последовательность цифр, которую набирает абонент при осуществлении:

а) местной связи:

хixxxx

bx_ixxxx

abx_ixxxx

Абонент с номером 52232 звонит к абоненту с номером 57234, следовательно он набирает номер 57234.

б) внутризоновой связи:

8-2-ab-x_ixxxx

Из города в село:

Абонент с номером 45789 звонит к абоненту с номером 44115.

Следовательно, он набирает номер 8-53-44115.

в) междугородней связи

8-АВС-ab-x_ixxx

Абонент с номером 37452 звонит к абоненту с номером 34403.

Следовательно, он набирает номер 8-71636- 34403.

	Емкость	код
		внутризоновый	зоны
ГТС1	85 000	36	716
РАТС1	15000
РАСТ2	15000
РАТС3	15000
РАТС4	15000
РАТС5	15000
РАТС6	5000
РАТС7	5000
СТС1	11 000	36	716
ОС1	4000
ОС2	4000
ОС3	3000
ГТС 2	100 000	35	712
РАТС1	10000
РАТС2	10000
РАТС3	7800
ПСЭ1	600
ПСЭ2	600
АТСЭ	6000
СТС 2	9000	35	712
ОС1	3000
ОС2	3000
ОС3	3500



2. Расчетная часть

Расчёты будут выполняться с использованием табличного редактора Microsoft Office Excel

2.1 Расчет интенсивности телефонной нагрузки

Согласно нормам технологического проектирования следует различать три категории (сектора) источников: ЮЛ, ФЛ и таксофоны.

При этом интенсивность местной возникающей нагрузки может быть определена, если известны следующие её основные параметры:

Nнх, Nк, Nт - число телефонных аппаратов народнохозяйственного сектора, квартирного сектора и таксофонов;

Снх, Ск, Ст - среднее число вызовов в ЧНН от одного источника i- й категории;

Структурный состав источников, т.е. число аппаратов различных категорий, определяется изысканиями, а остальные параметры (С_i , Т_i , Р_Р) - статистическими наблюдениями на действующих АТС данного города

Рассчитываем интенсивность возникающей нагрузки, источников i-й категории, выраженная в эрлангах:

У_i= (1/3600)*N_i*C_i*t_i (1)

где t_i- средняя продолжительность одного занятия.

t_i= б_i*Р_Р(t_CO+n* t_н+t_Y+t_ПВ+Т_i) (2)

Продолжительность отдельных операций по установлению связи, входящих в формулу (2), принимают следующий:

- время сигнала ответа станции t_CO= 3 с;

- время набора n знаков номера с тастатурного ТА t_H=0,8 с;

- время посылки вызова вызываемому абоненту при состоявшемся разговоре t_ПВ=7 с;

- время установления соединения t_Y =2.

Доля вызовов, закончившихся разговором Рр=0,5

Коэффициент б_i учитывает продолжительность занятия приборов вызовами, не закончившихся разговором (занятость, неответ вызываемого абонента). Его величина в основном зависит от средней длительности разговора Тi и доли вызовов, закончившихся разговором Рр и определяется по графику рисунка 1.

Рисунок 1.

Результаты вынесены в таблицу.

Телефонные аппараты	C	T	бi
Аппараты юридических лиц	2,6	85	1,21
Аппараты физических лиц	1,1	100	1,17
Таксофоны	10	110	1,18

Определяем среднюю продолжительность одного занятия, с :

ti = ai *Pp * (tco+n*tn+ty+tпв+Тi)

Определим ТА каждой категории на проектируемой АТС:

Ni = Nратсэ*N%

Рассчитаем интенсивность нагрузки, поступающей на проектируемую АТС от абонентов каждой категории:

У_i= (1/3600)*N_i*C_i*t_i

Интенсивность поступающей нагрузки от абонентов проектируемой АТС будет равна сумме интенсивностей нагрузок от источников различных категорий.

Y ? п = Y юл +Y фл+ Y такс (3)

2.2 Расчет регистровой нагрузки

Каждый вызов, поступающий на станцию, обслуживается регистром, а среднее время занятия регистра на всех станциях одинаково.

2.3 Расчет нагрузки на блоки приемников тонального набора

Если в проектируемую станцию включены телефонные аппараты с тастатурным набором номера (с тональным способом кодирования цифр номера при передачи), то для приёма информации о номере линии вызываемого абонента, поступающей с этих аппаратов в АТСЭ 220, используются блоки приёмников тонального набора (БПТН), работающие под управлением регистров. цифровой телефонный абонент

Для расчета нагрузки на БПТН рекомендуется пользоваться приближенной формулой

YБПТН=(1/3600)*N*c*t

N - число тастатурных телефонных аппаратов,

C - среднее число вызовов,

t - среднее время занятия ПТН одним вызовом равное 8 с., так как нумерация шестизначная

Y_БПТН=(1/3600)*48000*2,6*8= 277,3 Эрл

Суммарная интенсивность нагрузки, поступающей на АТС, распределяется по следующим направлениям:

К спец. службам:

Y?сп = 0,03 * Y?п

Распределению между всеми АТС будет равно:

Y ^?п = Y?п - Y?спец

Внутристанционная нагрузка определяется по формуле:

Y? п.п = з* Y ^?п/100

где, з- доля или коэффициент внутристанционного сообщения;

Коэффициент з определяется по значению коэффициента веса зс, который представляет собой отношение нагрузки Y п. п проектируемой станции к аналогичной нагрузке всей сети

Рассчитаем коэффициент веса станций:

зc = Y п.п/ Yп *100%

Определяем коэффициент внутристанционного сообщения по Таблице.

з=33,3%

Нагрузка на входе ЦКП проектируемой АТС, которая будет направлена к другим станциям Y?исх.п, определяется по формуле:

Y? исх.п = Y?п - Y?п. п

Исходящая нагрузка (на входе ЦКП) каждой станции Y исх, j определяется аналогично исходящей нагрузке проектируемой станции Yисх,п

Yисх,j = Yj- Yj,j

Находим на всех действующих АТС нагрузку Y исх, j, Yj j, Yj по формулам соответственно

Результаты расчетов

Распределение возникающей нагрузки
Y``п	Y`сп	Y`п	nc	n	Y`п,п	Y`исх,п
313,04	9,39	303,64	17,14	33,3	101,11	202,53
Интенсивность внутристанционной нагрузки
	N	nc	n	Y`п	Y`п,п	Yисх п
ПСЭ1	600	1,7	19	37,96	7,21	30,74
ПСЭ2	600	1,7	19	37,96	7,21	30,74
АТСЭ	6000	17,1	38,5	379,56	146,13	233,43
РАТС1	10000	28,6	33,3	632,59	210,65	421,94
РАТС2	10000	28,6	33,3	632,59	210,65	421,94

2.4 Расчет нагрузки на блоки АОН

Интенсивность поступающей нагрузки на блоки АОН может быть определенна, если известно количество обслуживаемых вызовов и продолжительность занятия блока при различных видах и исходах связи.

Значения средних продолжительностей занятия блока АОН при различных видах и исходах связи приведены в таблице 4.

Однако, чтобы упростить процедуру расчёта, нагрузку на блоки АОН рекомендуется рассчитывать по формуле, которая получена по средним значениям всех необходимых исходных величин:

У_АОН=(0,25У`п+0,47У<sub>ЗСЛ</sub>+0,34У`_СП)*Ni_,СЛМ/N_C

где У`n, У<sub>ЗСЛ</sub> и У`_СП - имеют прежние значения, т.е. исходящие нагрузки на входах ГИ проектируемой станции соответственно местная (внутристанционная и исходящая), междугородная на ЗСЛ и нагрузка, направляемая к спецслужбам от проектируемой станции;

Ni_,СЛМ - ёмкость i-той абонентской секции;

N_C - ёмкость станции.

Y_АОН = (0,25*303,64+0,47*79,5+0,34*9,39)*6000/6000= 116,46Эрл

Нагрузка на входе ЦКП проектируемой АТС, которая будет направлена к другим станциям, распределяется пропорционально доле исходящих потоков этих станций в их общем исходящем сообщении.

Величина нагрузки, направляемая к i-той станции, рассчитывается по формуле:

Y?п, i = Y?исх.п* (Y?исх. i/?^m_j=1 Y?исх.j)

Матрица нагрузок входящих потоков от действующих РАТС к абонентам РАТСЭ и ПСЭ

	ПСЭ1	ПСЭ2	АТСЭ	РАТС1	РАТС2	РАТС3
ПСЭ1		0,83	0,54	6,30	11,39	11,39
ПСЭ2	0,83		0,36	6,30	11,39	11,39
АТСЭ	0,54	0,36		6,30	11,39	11,39
РАТС1	6,30	6,30	6,30		3,38	86,49
РАТС2	11,39	11,39	11,39	3,38		156,33
РАТС3	11,39	11,39	11,39	86,49	156,33

Расчет межстанционных потоков упрощается, если пользоваться коэффициентами цк и цд.

Все АТС на сети только электронные, поэтому коэффициент коррекции нагрузки будет равен 1.

Отсюда:

цк=1

цд=1

Y п.к = цк * Y?п.к

Y п.д = цд.* Y?п.д

Интенсивность нагрузки в направлении спецслужб следует вычислять, пользуясь коэффициентом цд, а исходящую с выходом ЦКП внутристанционную нагрузку с помощью цк.

Нагрузка к узлу спецслужб, создаваемая абонентами ЭАТС вычисляется по формуле:

Y п ,сп = цд* Y?п,сп ,

Нагрузка к узлу спецслужб, создаваемая абонентами ПСЭ определяется по формуле:

Y псэ, сп = (Nпсэ/Nатсэ)*1* Y п ,сп

Межстанционные потоки нагрузок

Y п к	ПСЭ1	ПСЭ2	АТСЭ	РАТС1	РАТС2	РАТС3
ПСЭ1		0,73	1,23	5,55	10,02	10,02
ПСЭ2	0,73		1,23	5,55	10,02	10,02
АТСЭ	1,23	1,23		2,46	5,27	5,27
РАТС1	5,55	5,55	2,46		2,97	76,11
РАТС2	10,02	10,02	5,27	76,11		137,57
РАТС3	10,02	10,02	5,27	76,11	137,57
t вх ги	t вых ги	Фк		Фд	Y п сп	Y псэ сп
63,13	55,33	0,88		0,94	8,83	2,18
Y п д	ПСЭ1	ПСЭ2	АТСЭ	РАТС1	РАТС2	РАТС3
ПСЭ1		0,78	0,52	5,92	10,71	10,71
ПСЭ2	0,52		0,52	3,18	5,61	5,61
АТСЭ	0,78	0,52		5,92	10,71	10,71
РАТС1	5,92	5,92	3,18		3,18	81,30
РАТС2	10,71	10,71	5,61	81,30		146,95
РАТС3	10,71	10,71	5,61	81,30	146,95

2.5 Расчёт необходимого количества соединительных линий узлового района

При расчёте количества необходимых соединительных линий прокладываемых к нашей проектируемой станции необходимо суммировать входящие и исходящие потоки от нашей станции ко всем АТС нашей зоны а также выносам.

В итоге получаем таблицу суммарных потоков нагрузок по направлениям в каналах

Суммарные потоки нагрузок по направлениям

Y п Общ	ПСЭ1	ПСЭ2	АТСЭ	РАТС1	РАТС2	РАТС3
ПСЭ1		1,51	6,16	11,47	20,73	20,73
ПСЭ2	1,01		1,01	8,73	15,63	15,63
АТСЭ	1,51	1,01		11,47	20,73	20,73
РАТС1	11,47	11,47	5,64		6,15	157,41
РАТС2	20,73	20,73	10,88	157,41		284,53
РАТС3	20,73	20,73	10,88	157,41	284,53

Переводим эти значения в цифровые потоки:

Суммарные потоки нагрузок по направлениям в цифровых потоках

Y п Общ	ПСЭ1	ПСЭ2	АТСЭ	РАТС1	РАТС2	РАТС3
ПСЭ1		Е1	Е1	Е1	Е1	Е1
ПСЭ2	Е1		Е1	Е1	Е1	Е1
АТСЭ	Е1	Е1		Е1	Е1	Е1
РАТС1	Е1	Е1	Е1		Е1	2Е1
РАТС2	Е1	Е1	Е1	2Е1		2Е1
РАТС3	Е1	Е1	Е1	2Е1	2Е1

Это и будет результатом проектирования



3. Конструкторская часть

3.1 Расчет количества модулей абонентских плат

Расчет объема оборудования сводится к определению числа модулей подключенных к цифровому полю (ЦКП), комплектации и размещению оборудования.

В нашем случае в опорную станцию включено 5000 абонентов. Емкость аналогового абонентского модуля составляет 640 абонентских линий. В направлении от абонентских линий, этот модуль преобразует аналоговые сигналы в цифровые, передаваемые в 32-х, канальном тракте. В направлении к абонентским линиям модуль преобразует цифровые сигналы в аналоговые. Количество аналоговых модулей ASM зависит от общего числа абонентов, обслуживаемых станцией.

Число модулей определяется монтированной емкостью станции. ASM - это аналоговый абонентский модуль устанавливаемый на опорной АТС.

Чтобы определить количество модулей ASM, на проектируемой ЦС, необходимо знать общее число линий, включенных в абонентские модули:

N =6000

Из расчета 640/32=20 абонентских плат на один модуль.

Всего плат: 6000/32=188 плат.

188/20= 10 модулей.

1шкаф-4 модуля.

Потребуется 3 шкафа.

3.2 Выбор элементов устройств питания

Питание станции обеспечивает интегрируемая модульная система MPS.

Различают MPS трех видов: MPS50, MPS100, MPS150.

Питание на один порт 0,5 Вт. Из этого следует 6000*0,5 Вт =3000 Вт =3 кВт.

Iп = 3000 Вт/ 54 V = 55 А.

По правилам эксплуатации число выпрямителей в модуле должно соответствовать формуле k=2n+1 где n = выпрямитель, обеспечивающий номинальный ток. 3* MPS - 50.

3.3 Разработка плана расстановки оборудования



Заключение

В данной курсовой работе я спроектировал цифровой районный АТС SI-200 Определил последовательность цифр, набираемых абонентом при осуществлении соединений различных видов связи , рассчитал интенсивность нагрузки, рассчитал нагрузку на регистры, рассчитал нагрузку на блоки АОН, количество модулей и абонентских плат. Так же мною был составлен план расстановки оборудования с резервированием свободного места для возможности дальнейшего расширения станции. Произвел выбор элементов устройств питания. Составил структурную схему сети в двух зонах семизначной нумерации (А3).

SI-2000 удовлетворителен в предоставлении услуг качественной и надежной связи со всеми городами Казахстана, именно по этой причине я выбрал его как цифровую районную АТС в своей курсовой работе.

Таким образом, проделав данную работу, я получил навыки проектирования и расчета районной цифровой АТС.



Список использованной литературы

1. Аваков Р.А., Игнатьев В.О., Попова А.Т. и др. «Управляющие системы коммутации и их программное обеспечение» - М.: «Радио и связь», 1991.

2. Артемьев М.Ю., Самоделов В.П. «Программное обеспечение управляющих систем электросвязи». «Радио и связь»,1990.

3. Васильев В.В., Симкин Л.М. Квазиэлектронные и электронные телефонные станции. «Радио и связь»,1991.

4. Поисковая система Google.kz.

5. Н. Н. Назаров, И. А. Разживин, М. В. Симонов АТМ: Технические решения создания сетей. -- Справочное издание. -- М.: Горячая Линия - Телеком, 2001.

6. Поисковая система google.kz

Размещено на Allbest.ru