Функциональная схема построения коммутационной системы ALCATEL 1000 S12

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Проектировочный раздел

1.1 Разработка схемы построения ГТС

1.2 Краткая техническая характеристика проектируемой ЭАТС

1.3 Разработка функциональной схемы проектируемой АТС

2. Расчетный раздел

2.1 Расчет телефонной нагрузки

2.2 Определение числа соединительных линий в направлении

Заключение

Литература

Введение

Одной из самых популярных технологий в области телекоммуникаций является компьютерная телефония. Популярность компьютерной телефонии растет сегодня практически во всех странах мира. Ее новые технологии находят все более широкое применение в современном офисе. Приложения компьютерной телефонии могут быть направлены как на решение каких-то внутренних задач офисной жизни (экономия времени сотрудников, улучшение обслуживания клиентов), так и на обеспечение связи информационной сети компании с внешним миром (удаленный доступ к данным, связь между филиалами).

Некоторые эксперты считают, что широкое распространение этих новых технологий может кардинально изменить привычную информационную инфраструктуру мира. Рассуждают о возможных социальных и психологических последствиях тотального увлечения компьютерно-телефонной интеграцией. Даже появился новый термин - voice mail jail (дословно - «тюрьма голосовой почты»). По утверждениям многих специалистов, одной из основных причин столь быстрого распространения технологий является то обстоятельство, что компьютерная телефония начинает приносить прибыль практически сразу же после вложения средств в ее развитие.

В журнале «Computer Telephony», одном из ведущих изданий по этим проблемам, говорится: «Компьютерной телефонией называется технология, в которой «интеллектуальные» компьютерные ресурсы (аппаратура и программное обеспечение) применяются для осуществления исходящих и приема входящих звонков, а также для управления телефонным соединением». К отрасли компьютерной телефонии относятся самые разные технологии: компьютерно-телефонная интеграция, интерактивная обработка голоса, голосовая почта, автосекретарь, распознавание речи, преобразования типа текст-речь, обработка факсимильных сообщений, обработка звукового сигнала, видеоконференции, аудиотекст, озвучивание данных, центры телефонного обслуживания, справочные столы, Internet-телефония, а также традиционная коммутация телефонных вызовов и управление соединением.

1. ПРОЕКТИРОВОЧНЫЙ РАЗДЕЛ

1.1 Разработка схемы построения ГТС

Способ 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 предполагает децентрализацию станционного оборудования, заключающуюся в приближение АТС к абонентам, в результате чего сокращается длина абонентских линий и затраты на них. Вместе с тем создаются 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. На ГТС с УВС нумерация абонентов шестизначная. Первые две цифры номера являются кодом РАТС.

В качестве системы передачи на ГТС находят применение цифровые системы типа ИКМ-30 и ИКМ-120.

Согласно исходным данным к курсовому проектированию схема построения ГТС, конкретно способ построения ГТС, количество узловых районов, их емкость зависит от емкости существующей сети. В нашем случае емкость существующей сети равна 180 тыс., что говорит о том, что проектируемая схема ГТС должна содержать минимум два узловых района, в каждом из которых имеются цифровые ЭАТС и несколько координатных АТСУ.

Емкость цифровой ЭАТС в одном из узловых районов определяется как емкость проектируемой ЭАТС и по исходным данным равна 18 тыс., емкость одной аналоговой АТСК зависит от типа станции, и в нашем случае не будет превышать 2000 номеров, емкость остальных станций не превышает 10000 абонентских линий.

Проектируемая сеть небольшой емкости и входит в одну миллионную зону. Поэтому для организации связи не требуется наличие УИС (узел исходящих сообщений), но есть потребность в установке трех УВС (узел входящих сообщений) т. к. данная схема ГТС содержит три узловых района.

К узлу входящих сообщений проходят соединительные линии от автоматической междугородней телефонной станции (АМТС), которая обеспечивает исходящую связь к УВС, следовательно, и к РАТС и входящую связь от всех РАТС, входящих в узловые районы. В свою очередь все РАТС данного узлового района соединены между собой по принципу «каждый с каждым» и имеют выход к узлу спецслужб (УСС), а также к сельскому пригородному узлу связи (СПУ).

Емкость существующей сети будет распределена равномерно т. е. на каждый узловой район будет отдано по 60000 номеров, причем будет выделена номерная емкость для народнохозяйственного сектора, для квартирного сектора и для таксофонов. При этом абонентам будет предоставляться ряд дополнительных услуг, включая получение справочной информации по телефону, междугороднюю связь, вызов экстренных служб и др.

Узловой район, содержащий проектируемую АТС, включает в себя станции других типов с различной емкостью, что отображено в таблице 1.

Емкость станций не превышает 9000, что дает запас на развитие существующей сети, её модернизацию, с учетом роста населения, спроса на услуги связи и растущими потребностями в современных видах услуг связи.

Таблица 1 - нумерация абонентских линий

РАТС	Тип станции	Емкость	Нумерация абонентских линий
РАТС 11	AXE	9000	110000-118999
РАТС 12	EWSD	9000	120000-128999
РАТС 13	АТСКУ, АТС ДШ	5000/1000	130000-135999
РАТС 14/15	Alсatel 1000 S12	18000	140000-157999
РАТС 16	EWSD	9000	160000-168999
РАТС 17	Si 2000	9000	170000-178999

1.2 Краткая техническая характеристика ЭАТС Alcatel

Alcatel 1000 S12 уникальна в том, что она модульна и отличается полностью распределенным управлением. Разные функции выполняются исключительно индивидуальными микропроцессорами. Каждый процессор обрабатывает трафик ограниченного числа терминалов сети. Благодаря этой уникальной архитектуре системы распределенного управления Alcatel 1000 S12 использует единое базовое оборудование и элементы программного обеспечения для построения полного диапазона применений.

Все станции Alcatel 1000 S12 во всем диапазоне предоставляют полный объем услуг и возможностей как абонентам, так и операторам сети, включая ISDN, Интеллектуальной Сети (IN) и службы Центрекса.

Распределенное управление является ключевой функциональной характеристикой Alcatel 1000 S12. Поскольку центрального процессора не существует, телефонная администрация не обязана делать большие, неэффективные вложения ни при установке малых систем, ни при их последующем наращивании.

Кроме того, распределенное управление делает Alcatel 1000 S12 устойчивой к отказам (нет центрального процессора, управляющего работой всей станции), устойчивой к изменениям в будущем (новые применения требуют только новых модулей), а также обеспечивает полный диапазон емкостей (емкость наращивается плавно и экономично согласно требованиям заказчика).

Все функции управления коммутационной системой Alcatel 1000 S12 выполняются микропроцессорами, называемыми Элементами Управления. Эти элементы управления организованы в две группы, соответственно Терминальные Элементы Управления (ТСЕ) и Дополнительные Элементы Управления (АСЕ).

ТСЕ обслуживают определенное число терминалов сети, таких как абонентский модуль, содержащий 128 комплектов аналоговых абонентских линий или 64 базовых доступа ISDN, и 32-х канальный Модуль Цифровых Трактов (DTM). АСЕ выполняют дополнительные управляющие функции, такие как административное управление, управление ресурсами, пересчет, тесты техобслуживания и т.д.

АСЕ со специфичными функциями, такими как управление ресурсами, полностью зарезервированы. В свою очередь некоторые их функции могут быть распределены по разным АСЕ, работающим независимо, для увеличения производительности и для надежности.

Кроме того, обеспечивается пул резервных АСЕ. Если один АСЕ в дублированной паре отказывает, другой берет нагрузку на себя, а запасной из пула загружается соответствующей программой и корректируется. Таким образом обеспечивается постоянно горячий резерв для немедленного подключения.

Все элементы управления, ТСЕ или АСЕ, состоят из идентичных типов компонентов и включаются в Цифровое Коммутационное Поле одинаковым образом.

Дополнительным доказательством гибкости Alcatel 1000 S12 является ее использование в различных специализированных конфигурациях или целых специализированных сетях.

Примером являются станции, специально предназначенные для функций транзитного пункта сигнализации (STP) для ОКС №7, функций центра коммутации мобильной связи (MSC) сотовой сети мобильных установок и функций центров управления сетью (NSC), обеспечивающих централизованную эксплуатацию и техобслуживание для сетей Alcatel 1000 S12.

Как того требует введение некоторых современных услуг и в предверии грядущего введения ISDN во многие сети, ОКС №7 была реализована в Alcatel 1000 S12 и функционирует на многих сетях во всем мире.

Следующим очень важным усовершенствованием Alcatel 1000 S12 является введение функций Интеллектуальной Сети (SSP). Это дает системе возможность введения, в широком диапазоне, новых возможностей -- таких, как усовершенствованный бесплатный вызов, виртуальная частная сеть, Центрекс обширной зоны и т.д.

Alcatel 1000 S12 имеет в наличии все средства, чтобы справиться с быстрым ростом требований в сфере бизнес-связи, в силу чего функции Центрекса, включая возможности ISDN, включены в системный пакет с названием «Профессиональные услуги ISDN/ Центрекс».

Структура ALCATEL 1000 S12 позволяет одинаково эффективно реализовать широкий спектр сетевых применений. Эти применения включают:

- телефонная сеть общего пользования (PSTN), (ТФОП);

- цифровая сеть с интеграцией обслуживания (ISDN) (ЦСИО);

- наземная сеть подвижной связи общего пользования (PLMN);

- ведомственные (специальные) сети;

- подсистемы операторов ручного обслуживания;

- поддержка эксплуатации и техобслуживания.

Основные параметры ALCATEL 1000 S12:

Максимальная емкость АТС составляет 100.000 АЛ.

Максимальная емкость узла - 60.000СЛ.

Максимальное число вызовов в ЧНН - 750.000.

Максимальная пропускная нагрузка для опорной станции. - 25.000 Эрл

В станции используется 29 различных типов плат печатного монтажа.

Стандартная АТС ALCATEL 1000 S12 на 10.000 номеров, выполненная по J - технологии, потребляет 15 кВт. Количество стативов и их типов в такой АТС соответственно 9 и 4.

Статив ALCATEL 1000 S12 имеет высоту 2,1м, ширину 0,9м и глубину 0,52м.

1.3 Разработка функциональной схемы проектируемой ЭАТС

Основой распределенной архитектуры ALCATEL 1000 S12 является модульная конструкция и цифровое самомаршрутизирующееся неблокируемое коммутационное поле DSN. Оно имеет многоступенчатую и многоплановую структуру. Основными функциями DSN является выполение команд процессоров для установления соединений между абонентскими или соединительными линиями, для передачи речи и данных и для обмена сообщений между процессорами.

Функциональным блоком цифрового коммутационного поля DSN является цифровой коммутационный элемент. Он располагает всей необходимой логикой, чтобы осуществлять автоматическое искание свободных путей, контроль за соединением и рассоединением.

Модули станции ALCATEL 1000 S12 можно распределить по группам:

- терминальные модули, имеющие прямой и непрямой интерфейс с внешним миром. Эта группа включает модули абонентских и соединительных линий, а также служебные комплекты;

- системные модули. Это модуль периферии и загрузки и модуль тактов и тонов.

Модуль ASM предназначен для подключения аналоговых абонентских линий. Максимальное количество обслуживаемых линий - 128. Этот модуль разработан с учетом перекрестного соединения (программного и аппаратного) с другим аналогичным модулем. Это сделано для повышения надежности работы станции. При отказе процессора одного из модулей ASM такое соединение дает возможность процессору парного модуля ASM обрабатывать не только свои 128 линий, но и 128 линий отказавшего модуля.

Модуль цифровых абонентов (ЦСИО) обслуживает базовые доступы (ВА). Каждый ВА имеет два информационных канала (В-канала) по 64 кбит/с, и один D-канал 16 кбит/с для передачи данных и сигнализации. Один модуль ISM может обрабатывать до 64 ВА. Модули ISM работают в перекрестном режиме аналогично модулям ASM.

Модуль MSM может обслуживать комбинацию аналоговых и цифровых линий. Эти модули используются для экономии оборудования путем смешанного заполнения стативов аналоговыми и цифровыми платами и являются хорошим переходным вариантом при внедрении услуг ЦСИО на сети. Эти модули так же работают в перекрестном режиме.

В настоящее время на сети используются цифровые тракты (соединительные линии) с различными видами сигнализации. Для взаимодействия с этими трактами, а так же для связи с RSU в станции имеется несколько магистральных модулей, которые разделяются на две основные группы:

- низшие оконечные магистральные модули. Они содержат 31 магистральный канал или 30 магистральных каналов с или без ВСК в 16 канале.

- высшие оконечные магистральные модули. Их называют модулями тракта с интегральным пакетом (IPTM).

Модули цифровых магистралей используются в станции без резервирования, поэтому для повышения надежности работы соединительных линий одного направления их необходимо распределять между несколькими однотипными модулями.

Модуль НССМ обрабатывает сигнализацию ОКС №7 МККТТ. Тракт ОКС №7, подключенный к DTM, постоянно связан с модулем НССМ. Один НССМ может обслуживать максимум восемь трактов сигнализации ОКС №7.

Модуль IRIM является одним из высших оконечных магистральных модулей. Он поддерживает до 2-х интерфейсов 2 Мбит/с потоков к одному выносному абонентскому блоку ЦСИО (IRSU).

Модуль SCM поддерживает обработку регистровой сигнализации. При этом возможна организация как межстанционной многочастотной сигнализации, так и обработки многочастотного тонального набора телефонного аппарата. Кроме того, этот модуль служит для организации конференц - связи.

Модуль P&L выполняет следующие функции:

- поддержку интерфейсов человек-машина, т.е. интерфейсов и ПК операторов системы и принтеров;

- обработку ввода/вывода до 7-ми устройств памяти, таких как магнитный диск, оптический диск;

- управление загрузкой ПО в распределенные процессоры станции;

- обработку аварийных сигналов

В виду важности этих функций модуль P&L всегда дублирован и работает в режиме горячего резерва.

Модуль C&T осуществляет синхронизацию станции сигналом основной тактовой частоты 8192 МГц, а также генерирует тональные сигналы и сигналы реального времени, которые распределяются по всем модулям и цифровому полю. В станции имеются два модуля C&T, выполняющие одинаковые функции и работающие в режиме горячего резерва. Может осуществляться также режим внешней синхронизации, при котором на С&Т поступает эталонный синхросигнал или сигнал от “главной” станции.

Модуль ТТМ используется для тестирования сигнализации, коммутации и качества передачи в исходящих направлениях.

АСЕ обеспечивает дополнительную вычислительную мощность для выполнения ряда функций. Любой модуль имеет доступ ко всему ПО. В станции всегда есть один или несколько резервных АСЕ, способных взять на себя функции неисправного или перегруженного управляющего элемента.

Модуль DIAM может посылать вызывающему абоненту записанные в цифровом виде голосовые сообщения. Необходимое сообщение посылается по запросу в абонентскую линию или по соединительным линиям в другие станции.

Один модуль OIM может объединять цифровые рабочие места операторов (телефонистов). Задача OIM- выполнять функции интерфейса между ALCATEL 1000 S12 и группами рабочих мест телефонистов. Для доступа к системе оператор использует терминал на базе ПЭВМ.

К одному модулю DLM подключаются два (V24) модема. К другим модулям станции подключать модемы нельзя.

Согласно заданию к курсовому проектированию емкость проектируемой станции равна 18000. Т.о. нам понадобиться 142 модуля аналоговых абонентских линий. Два модуля общего канала высокой производительности. Учитывая количество РАТС в узловом районе, количество УВС, необходимость выхода к УСС, СПУ, АМТС понадобиться 10 модулей цифровых трактов.

2. Расчетный раздел

2.1 Расчет телефонной нагрузки

Поступающая нагрузка рассчитывается по следующей формуле:

, (1)

где - число источников нагрузки;

- среднее число вызовов от одного источника за определенный интервал времени;

- время занятие приборов, необходимое для одного соединения.

Среднее время занятия входов ЦКП определяется по формуле:

, час (2)

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

- доля вызовов, окончившихся разговором (= 0,5);

- время занятия ГИ на один вызов.

, с (3)

где - время установления соединения, которое зависит от времени прослушивания сигнала ”ответ станции”, набора номера, времени установления соединения (= 15с);

- сигнал вызова (=7с);

- средняя продолжительность разговора;

- время отбоя, то есть время возврата приборов в исходное состояние (= 0с).

с

час

Нагрузка от таксофонов:

, Эрл (4)

где - число таксофонов;

- среднее число вызовов от одного таксофона, за определенный интервал времени.

Эрл

Нагрузка от абонентов квартирного сектора рассчитывается:

, Эрл (5)

где - емкость проектируемой АТС.

Эрл

Нагрузка от абонентов народнохозяйственного сектора рассчитывается:

, Эрл (6)

Эрл

Нагрузка, исходящая от абонентов всех категорий, с учетом наличия АМТС рассчитывается:

, Эрл (7)

где - коэффициент, учитывающий нагрузку, поступающую от всех абонентов (кроме таксофонов).

Эрл

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

Эрл (8)

Эрл

Эрл

Эрл

Yспу=Yисх0,05 Эрл (9)

Yспу=8150,05=40,75 Эрл

Нагрузку, которую необходимо распределить для связи с существующими станциями и для внутристанционной связи определяют по формуле:

- Yспу, Эрл (10)

Эрл

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

, (11)

где - емкость существующей сети.

В соответствии с таблицей “Определение доли внутреннего сообщения” = 0,26.

, Эрл (12)

Эрл

Нагрузка поля ГИ, которую необходимо распределить между существующими станциями сети определяется по формуле:

, Эрл (13)

Эрл

В расчетах нагрузка распределяется пропорционально емкости.

, Эрл (14)

Эрл

Эрл

Эрл

Рассчитаем входную нагрузку от существующих АТС УРN:

,Эрл (15)

Эрл

Эрл

Эрл

Эрл

Эрл

Эрл

Эрл

Нагрузка, входящая от существующих АТС, принимается равной исходящей к ним.

Для определения количества линий в направлении необходимо определить по полученным средним значениям по формуле:

, Эрл (16)

Полученые результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2

Направление	У, Эрл	Ур, Эрл
к УСС	24,45	27,78
к / от АМТС	40,75	45,05
от УВС1	158,9	167,4
к УВС2	158,9	167,4
к УВС3	158,9	167,4
к,от УСП	40,75	45,05
к/от РАТС11	21,2	24,3
к/от РАТС12	23,8	27,1
к/от РАТС13	13,24/2,65	15,7/3,75
к/от РАТС14/15	47,67	52,32
к/от РАТС16	23,8	27,1
к/от РАТС17	23,8	27,1

2.2 Определение числа соединительных линий в направлении

Цифровое коммутационное поле КП ЭАТС состоит из абонентской и групповой ступени коммутации, в которых примерно полнодоступное включение исходящих линий.

В полнодоступном пучке число соединительных линий (устройств) зависит от нагрузки этих устройств и принятого качества обслуживания (потерь сообщений):

Vсл = f (У, Р) (17)

Указанная зависимость, описываемая так называемыми уравнениями Эрланга - определяется вероятностными процессами поступления и обслуживания вызовов.

В инженерной практике для определения числа соединительных устройств используется таблица Эрланга и Башарина.

Так как проектируемая ЭАТС соединяется с существующими РАТС и УВС пучками соединительных линий, организованными с помощью аппаратуры ИКМ-30, а так же с помощью аналоговых линий (которые включаются по 30), то рассчитанные значения количества соединительных линий в направлениях целесообразно применять кратным 30, то есть округлить в большую сторону.

Результаты полученных значений занесены в таблицу 3.

Таблица 3

Направле-ние	Расчетная нагрузка	Доступно-сть	Величина потерь	Расчетное значение Vсл	Vсл, принятое к установке
к/от РАТС 11	21,2	Полнодост.	0,005	33	60
к/от РАТС 12	23,8	Полнодост.	0,005	36	60
к/от РАТС 13	13,24/2,65	D=40/D=10	0,005	23/8	60
к/от РАТС 14/15	47,67	Полнодост.	0,005	65	90
к/от РАТС 16	23,8	Полнодост.	0,005	36	60
к/от РАТС 17	23,8	Полнодост.	0,005	36	60
к/от СПУ	40,75	Полнодост.	0,001	57	60
к/от АМТС	40,75	Полнодост.	0,01	57	60
к УСС	24,45	Полнодост.	0,001	37	60
от УВС1	167,4	Полнодост.	0,005	141,15	150
к УВС2	167,4	Полнодост.	0,005	141,15	150
к УВС3	167,4	Полнодост.	0,005	141,15	150

Заключение

В данном курсовом проектировании была рассмотрена функциональная схема построения коммутационной системы ALCATEL 1000 S12, а затем спроектирована автоматическая телефонная станция емкостью 18000 номеров. Далее расчитана нагрузка на сети, выбрана соответствующая система передачи (ИКМ-30). В разделе разработки функциональной схемы рассчитано необходимое количество модулей.

В результате выполнения курсового проектирования, закреплены ранее полученные знания.

городская телефонная сеть коммутационный

ЛИТЕРАТУРА

1.Ковалева В.Д. Основы телефонной коммутации. - М. : Радио и связь,1987.

2.Мисько М.В. Оформление текстовых и графической части дипломных и курсовых проектов. Методические указания для студентов всех специальностей.- Мн.: ВГКС,1999.

3. Метадические указания по дисциплине “Коммутационные станции сетей телекомму ций (цифровые) ”

Размещено на Allbest.ru