Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Кафедра «Телекоммуникационные, радиотехнические системы и сети»

Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Системы коммутации в сетях связи»

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО УЗЛА СВЯЗИ НА ОСНОВЕ ЦИФРОВОЙ АТС «SI-2000»

Студентки

Е.С. Капес

Омск 2016



Реферат

Курсовой проект содержит 29 страниц, 6 таблиц, 7 рисунков, 4 источника.

Автоматическая телефонная станция, коммутационное поле, соединительные линии, цифровая станция, межстанционная связь, оборудование абонентского доступа, телефонная нагрузка, многочастотная сигнализация.

В данном курсовом проекте мы разработаем схему железнодорожного узла связи на основе цифровой автоматической телефонной станции «SI-2000». Применение цифровых АТС для проектирования узлов связи связанно с тем, что кроме стандартных видов обслуживания абонентов, они дают возможность предоставления абонентам дополнительных услуг, а также позволяют организовать сеть передачи данных и разговорных каналов по ней.

В данной пояснительной записке к курсовому проекту представлены следующие чертежи: структурная схема связи железнодорожного узла, функциональная схема связи железнодорожного узла, комплектация проектируемого оборудования.



Введение

Цифровые автоматические телефонные станции (АТСЦ) широко применяются на сети связи железнодорожного транспорта. АТСЦ по сравнению с электромеханическими АТС и АТС квазиэлектронной системы (АТСКЭ) обладают рядом преимуществ, таких как повышение качества передачи и коммутации; увеличение вспомогательных и дополнительных видов обслуживания абонентов; возможность создания на базе АТСЦ и цифровых систем передачи интегральных сетей связи.

SI-2000 - наиболее востребованное оборудование для построения новых и модернизации существующих TDM систем связи в России. Оборудование SI-2000 зарекомендовало себя как лучшее в соотношении универсальность, надежность, цена.

Выполнение курсового проекта железнодорожного узла связи на основе АТСЦ SI-2000 позволит получить навыки в составлении схемы связи, расчетах телефонной нагрузки и определении количества оборудования, комплектации станции.



1. Краткая техническая характеристика АТСЦ «SI-2000»

Станция предназначена для применения на сетях общего пользования и технологических сетях связи.

Цифровая АТС SI-2000 создана компанией Iskratel (Словения). Производство отдельных блоков АТС и проведение монтажных и пусконаладочных работ осуществляется предприятием «ИскраУралТЕЛ» в городе Екатеринбурге. Станция предназначена для применения на сетях общего пользования и технологических сетях связи. На железных дорогах нашли применение станции версии 5.

Оборудование SI-2000 может иметь на сети ОбТС разное применение, начиная с емкости в несколько десятков номеров. В первую очередь система SI-2000 используется для построения узловых коммутационных станций при управлениях, отделениях железных дорог и на крупных железнодорожных станциях емкостью 1000 и более номеров. Аппаратно-программные средства станций позволяют строить цифровые сети с интеграцией обслуживания - IDSN. Станция приспособлена для применения на сетях связи с пакетной коммутацией.

Взаимодействие с другими станциями сети может осуществляться с применением систем сигнализации разных типов, предназначенных для аналого-цифровых и цифровых сетей. Коммутационные станции выполняют на сети функции узлов следующих типов: SN - узел коммутации, AN - узел доступа и SAN - узел коммутации и доступа. Узел SN служит для выполнения транзитных соединений между узлами доступа AN. В узел AN включаются абонентские терминалы и соединительные линии для связи с другими узлами. Узел SAN объединяет в себе функции узлов SN и AN. В состав SI-2000 также входит узел управления - MN, обеспечивающий централизованное управление цифровыми станциями SI-2000 на сети связи.

Конструктивно станция строится из модулей, представляющих собой один блочный каркас, заполненный платами. Плата представляет собой законченное функциональное устройство, называемое блоком. На блоках могут устанавливаться съемные субплаты (дочерние платы).

1.1 Узлы AN и SAN

Коммутационная станция SI-2000, выполняющая на сети функции AN и SAN, строится из модулей MLC. Один модуль рассчитан на включение до 704 аналоговых абонентских линий и до 32 каналов Е1, служащих для организации соединительных и промежуточных линий. В модуле MLC заложена возможность дублирования управляющих устройств и коммутационного поля. В модуль MLC можно включить до 900 цифровых соединительных линий (до 32 каналов Е1). При использовании сигнализации ОКС-7 в одном модуле может быть организовано до 4 сигнальных каналов. В режиме SAN модуль может обслуживать на сети до 4000 аналоговых или до 2000 цифровых абонентских линий.

Функциональная схема модуля MLC без дублирования управляющих устройств и коммутационного поля показана на рисунке 1.1.

Модуль имеет блоки: CLC - контроллера линейного модуля, PLC - вторичного питания и генератора вызова и периферийные блоки. К периферийным блокам относятся: SAC - для включения до 32 аналоговых абонентских линий, SBA - для включения до 16 цифровых абонентских линий со стандартной точкой S₀, SBC - для включения до 16 цифровых абонентских линий со стандартной точкой U_k0. В блоке CLC устанавливаются: одна или две субплаты связевых контроллеров CDB (одна субплата - для модуля MLC, выполняющего функции AN, две субплаты - для модуля MLC, выполняющего функции SAN); Flash-память. В блоке CLC можно установить до 4 субплат TPE 4, в каждую из которых включается до 4 каналов Е1. Блок CLC способен обслужить до 36000 вызовов в час (ВНСА).



Рисунок 1.1 - Функциональная схема модуля MLC

Блок PLC включает в себя: генератор вызывного сигнала Ring и преобразователь напряжений постоянного тока DC/DC. В блоке может быть установлен субмодуль KLB, применяемый для тестирования аналоговых и цифровых абонентских линий. Процессом тестирования управляет контроллер CDB блока CLC.

Каждый периферийный блок соединен с блоком CLC низкоскоростной линией с последовательной передачей сигналов LSL.

1.2 Узел SN

Функции SN выполняет модуль MCA. Один модуль МСА рассчитан на включение до 240 каналов Е1, что соответствует организации до 7200 цифровых соединительных линий. Каналы Е1 могут использоваться для связи с модулями MLC или для внешней связи. Через модуль может проходить одновременно 7200 соединений. На сети модуль может обслуживать до 40000 аналоговых или до 20000 цифровых абонентских линий. В модуль можно включить до 60 сигнальных каналов с сигнализацией ОКС-7.

Функциональная схема модуля MCA представлена на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 - Функциональная схема модуля МСА

Модуль содержит следующие блоки: блок центрального процессора ССА; блок интерфейсов первичного доступа ТРС.

Блок ССА выполняет функции управления всеми узлами модуля и производит коммутацию между основными цифровыми каналами, образованными внутри каналов Е1. С целью резервирования модуль имеет два одинаковых блока: ССА-А и ССА-В. Используется режим горячего резервирования. С блоком ССА связаны следующие устройства, выполненные в виде субплат: CVC - управляющий процессор типа С вместе со статической оперативной памятью DVA; IVA - адаптер жесткого диска; IHA - интерфейс расширения линий HSL.

Блок ТРС рассчитан на включение до 16 каналов Е1, образующих соединительные линии и межмодульные промежуточные линии. Один блок ТРС связан с каждым из блоков ССА линией HSL, в которой для подключения к коммутационному полю выделен поток со скоростью 2x16 Мбит/с.



2. Структурная схема связи железнодорожного узла

Местные железнодорожные автоматические телефонные станции (ЖАТС) сооружаются для обслуживания абонентов подразделений Министерства путей сообщения: управлений и отделений железных дорог; железнодорожных станций; заводов, больниц, вузов и других предприятий железнодорожного транспорта. ЖАТС являются составляющей частью сети общетехнологической связи (ОбТС). ЖАТС должны обеспечивать для работников подразделений следующие виды связей:

- внутристанционную связь;

- связь со специальными службами;

- связь с абонентами других ЖАТС узла;

- связь с междугородной телефонной станцией ручного обслуживания (РМТС) железнодорожной сети связи;

- связь с автоматически коммутируемой телефонной сетью (АКТС) междугородной связи МПС через узлы автоматической коммутации (УАК) или непосредственно без УАК;

- связь с абонентами учрежденческих телефонных станций (УАТС);

- связь с абонентами городских телефонных станций (ГАТС);

- связь с автоматической междугородной телефонной станцией (АМТС) телефонной сети общего пользования непосредственно или через ГАТС.

Структурная схема связи железнодорожного узла представлена на рисунке 2.1



Рисунок 2.1 - Структурная схема связи железнодорожного узла



3. Функциональная схема связи железнодорожного узла

На функциональной схеме связи железнодорожного узла показаны проектируемая АТСЦ SI-2000v5 и встречные станции. Схема выполнена так, чтобы можно было проследить установление соединения как внутри проектируемой АТС, так и с абонентами встречных станций. Станции узла соединяются между собой по физическим соединительным линиям (ФСЛ), каналам систем передачи - цифровых (ЦСП) и аналоговых (АСП). На схеме проектируемой АТС показываются необходимые комплекты КСЛ и ЦСЛ из состава оборудования SI-2000v5, а на схемах встречных станций узла - комплекты, входящие в состав оборудования этих АТС.

Функциональная схема представлена на рисунке 3.1

Рисунок 3.1 - Функциональная схема связи

Проектируемая ЖАТС-1 типа АТСЦ SI-2000v5 имеет емкость 3520 абонентских линий. Станция одномодульная. 2112 аналоговые абонентские линии, включены в блоки SAC, 1408 линий - цифровые линии базового доступа ISDN включены в блоки SBA. Станция обслуживает абонентов управления железной дороги, имеющих нумерацию 44000 - 45699. Количество номеров, зарезервированных за проектируемой станцией - 3300, что связано с тем, что одна линия SBA может иметь несколько номеров.

Проектируемая АТС имеет исходящую связь со спецслужбами (столом справок и столом заказов) по физическим линиям через абонентские комплекты. Выход осуществляется кодами 131 и 121 соответственно. На этих номерах организованы группы серийного искания.

Входящая связь от РМТС осуществляется по физическим линиям через комплекты ТРС. При занятии комплекта телефонистке подается ОС. Номер вызываемого абонента транслируется от коммутатора РМТС на SI-2000 декадными импульсами.



4. Нумерация абонентов и станций узла

Одним из важных вопросов проектирования является разработка плана нумерации узла связи и проектируемой станции.

На всех дорожных сетях и на магистральной сети ОбТС, оборудованных цифровыми системами передачи и цифровыми АТС, должна использоваться Единая система нумерации цифровой сети связи железнодорожного транспорта РФ (ЕСНЦ).

В пределах одной дорожной сети организуются зоны с общим числом абонентов не более 50000. Границы зон должны совпадать с границами отделенческих сетей. В пределах одного отделения могут быть организовано несколько зон нумерации. Внутри каждой зоны применяется закрытая пятизначная нумерация. Абонентам присваиваются номера вида АХХХХ, где А - любая цифра, кроме 1, 7, 8, 9, 0. Рекомендуется применять в качестве А для АТС подразделений железнодорожного транспорта следующие цифры: для управления - 4, для отделения - 3, для железнодорожной станции - 2.

В качестве второй цифры номеров телефонов абонентов АТС железнодорожных станций может быть порядковый номер этой станции в пределах зоны.

Для аналоговых телефонных станций до полной замены их на цифровые и до образования единой цифровой зоны допускается использование существующей четырехзначной нумерации.

Номера вида 1ХХ закреплены за линиями специального назначения (стол заказов РМТС - 121, стол справок - 131 и т.п.).

Цифра 7 предназначается для сокращенной нумерации в пределах одной АТС (7Х, 7ХХ и 7ХХХ).

Индекс выхода на телефонную сеть общего пользования (ГАТС) - цифра 9.

В каждой зоне нумерации внутри дорожной сети присваивается двухзначный междугородный код вида ВХ, где В - любая цифра, кроме 9. На участках аналоговой сети допускается использование существующих трехзначных кодов станций внутри дорожной сети ВХХ.

У дорожных сетей применяются трёхзначные междугородные коды вида 9ХХ, предусмотренные существующей системой нумерации.

Нумерация на местной железнодорожной сети связи должна быть согласована: абоненты всех ЖАТС узла вызывают абонентов как своей, так и встречных станций, единым пятизначным номером. Для этого на АТСЦ SI-2000v5 предусмотрена возможность гашения или восстановления от одной до трех первых цифр номера, как при входящей, так и при исходящей связи с другими станциями.

Для выхода на сеть связи общего пользования (ГАТС) рекомендуется цифра 9, после чего набирается полный пяти-, шести- или семизначный номер городского абонента, который транслируется в приборы ГАТС. Для выхода на АМТС абоненту следует набрать 98, после чего ему дается повторный ОС. Затем набирается зоновый, междугородный или международный номер вызываемого абонента.

Для обеспечения входящей связи от сети общего пользования следует учитывать, что абонент ГАТС набирает число цифр номера принятое на городской сети - пять, шесть или семь. После занятия соединительной линии на проектируемую АТС должны транслироваться пять цифр номера абонента проектируемой ЖАТС, а где это невозможно (например, когда городская станция декадно-шаговой системы) - четыре или три цифры с восстановлением одного или двух первых знаков номера в проектируемой АТСЦ SI-2000v5.

Система нумерации станции представлена в таблицах 4.1 и 4.2.

Таблица 4.1 - Система нумерации (исходящая связь)

Наименование АТС	Нумерация	Номер, набираемый абонентом	Номер, транслируемый по СЛ	Сигнализация
ЖАТС-1	33000-34759	33000-34759	--	-
ЖАТС-2	5XXXХ	5XXXХ	5ХХХХ	МЧК 2600
УАТС	2XX	62XX	XXX	SIP
ГАТС	ХХXXXX	935XXXX	XXXXXX	ОКС-7
УАК	--	0BXXXXХ	ВХХXXX	2 ВСК, ДБК
Стол справок	--	131	--	-
Стол заказов	--	121	--	-

Таблица 4.2 - Система нумерации (входящая связь)

Наименование АТС	Восстанавливаемые или гасимые цифры	Номер, набираемый абонентом	Номер транслируемый по СЛ	Сигнализация
УАК	--	0ВX 3ХХХХ	3ХХХХ	2 ВСК, ДБК
ГАТС	3(восстановление)	353XXX, 354XXX	3XXX, 4XXX	ОКС-7
МТС	--	3XXXХ	3XXXX	ФСЛ (3пр), ДБК
ЖАТС-2	--	3XXXХ	3XXXХ	МЧК 2600
УАТС	--	03ХХXX	3ХXXX	SIP



5. Расчет телефонной нагрузки

Объем оборудования АТСЦ SI-2000 определяется по абонентской емкости станции и в зависимости от величины телефонной нагрузки. Расчеты количества оборудования устройств связи производятся по нагрузке, поступающей в час наибольшей нагрузки (ЧНН).

Средняя телефонная нагрузка, складывается из длительностей занятия соответствующих приборов и линий при сообщениях разного вида.

Длительность занятия коммутационных приборов при состоявшемся разговоре складывается из времени установления соединения, слушания абонентом сигналов ОС, контроль посылки вызова (КПВ) и времени разговора. Среднее значение длительности разговоров при различных видах внутренних и внешних соединений дано в задании на проектирование. Средние значения длительности процессов, происходящих при работе станции, и их обозначения приведены в таблице 5.1

Таблица 5.1 - Средние значения длительности процессов установления соединения

Наименование процесса	Условное обозначение	Средняя длительность процесса, с
Слушание сигнала: "ответ станции" "контроль посылки вызова" Набор одного знака номера декадным кодом Набор одного знака номера тональным кодом Передача цифры многочастотным кодом	Tос tпв tнн tтн tмчк	3,0 10,0 1,5 0,25 0,2
Соединение: на АТСЦ на АТСКЭ и АТСЭ на АТС малой емкости (КРЖ, АТСК-50/200, ESK-400)	tс.ц tс.кэ,tс.э tс.м	0,5 1,0 1,5
Разъединение: на АТС,УАК на МТС	tр.а tр.МТС	1,0 5,0
Ответ телефонистки МТС	tот	4,0
Разговор (в i-м направлении)	Tр.i	по заданию
Работа маркеров АТСК 100/2000(УАК): МАИ при входящем соединении МРИ МГИ (IГИ, IIГИ, ГИТ): при однозначном коде при двухзначном коде при трехзначном коде	tМАИ tМРИ tМГИ	0,75 0,15 0,7 1,2 1,6
Работа маркеров АТСКУ (АТСК): МАВ при входящем соединении МCD МРИ МГИ (IГИ, IIГИ): при однозначном коде при двухзначном коде	tМАВ tMCD tМРИ.г tМГИ.г	0,5 0,9 0,2 0,45 0,65

5.1 Расчёт нагрузки цифровых потоков между блоками АЛ MLC и узлом коммутации MCA-A

Каналы цифровых потоков между блоками MLC и MCA-A занимаются при исходящих и входящих соединениях абонентов проектируемой АТС. Нагрузка определяется для абонентских блоков по формуле:

(5.1)

где - исходящая нагрузка;

- входящая нагрузка

Исходящая нагрузка блока MLC определяется как:

(5.2)



где k - число направлений внешней связи;

и - исходящие нагрузки блока MLC при установлении внутристанционного соединения и внешнего соединения в i-м направлении, которые определяются по следующим формулам:

; (5.3)

, (5.4)

где N_MLC - число абонентов, включенных в блок MLC. Для АТС SI-2000 принимается N_MLC = 704.

- среднее число вызовов, поступающих от одного аналогового абонента в ЧНН при внутристанционном соединении;

Cи.i - среднее число вызовов, поступающих от одного абонента в ЧНН при исходящем соединении в i-м направлении;

- время занятия промежуточной линии MLC - MCA при установлении внутристанционного соединения;

- то же при установлении исходящего соединения к АТС i -го направления.

Среднее число вызовов при внутристанционном соединении

, (5.5)

где - число вызовов, поступающих в ЧНН от одного абонента административного и квартирного секторов соответственно;

- доля абонентов административного и квартирного секторов соответственно.

Рассчитаем среднее число вызовов при внутристанционном соединении по формуле 5.5:

Время занятия промежуточной линии «MLC-MCA» при внутристанционном соединении определяется по формуле 5.6:

. (5.6)

Исходящие нагрузки блока MLC при установлении внутристанционного соединения рассчитаем по формуле 5.3:

Рассчитаем исходящую нагрузку при внешнем соединении по формуле 5.4.

Для ЖАТС-2 АТСКЭ:

Рассчитаем время занятия промежуточной линии «MLC-MCA» при исходящем соединении по формуле 5.10

, (5.7)

Так как встречная АТС ЖАТС-2 квазиэлектронная и соединенная с проектируемой АТС линиями, не поддерживающими общеканальную сигнализацию, значит, обмен информацией ведется многочастотным кодом. Время при многочастотном обмене определяется по формуле 5.8

, (5.8)



где - число цифр, транслируемых на встречную АТС.

Исходящая нагрузка составляет:

Для УАК координатоной:

Исходящая нагрузка рассчитывается по формуле 5.4, а время занятия линии рассчитаем по формуле 5.7.

Встречная АТС УАК является координатной, то время для двузначного кода рассчитаем по формуле 5.9:

. (5.9)

Для ГАТС EWSD:

Исходящую нагрузку рассчитаем по формуле 5.4.

Время занятия промежуточной линии «MLC-MCA» при исходящем соединении рассчитаем по формуле 5.7.

Так как встречная АТС цифровая и связана с проектируемой АТС цифровыми

потоками с использованием общеканальной сигнализации ОКС-7, то время

Для УАТС NEAX:

Исходящую нагрузку рассчитаем по формуле 5.4.

Время занятия промежуточной линии «MLC-MCA» при исходящем соединении рассчитаем по формуле 5.7.

Для спец. служб:

Исходящую нагрузку рассчитаем по формуле 5.4.

Время занятия промежуточной линии «MLC-MCA» при исходящем соединении рассчитаем по формуле 5.7. При связи со столом справок и столом заказов МТС передачи импульсов набора номера нет, поэтому .

Исходящая нагрузка блока MLC определяется по формуле 5.2:

Произведем аналогичный расчет для входящей нагрузки по формуле 5.10:

, (5.10)

где и - входящие нагрузки блока MLC при установлении внутристанционного соединения и внешнего соединения от АТС -го направления, определенные по следующим формулам (5.3) и (5.11) соответственно.

, (5.11)



где - то же при установлении входящего соединения от АТС -го направления:

, (5.12)

Для ЖАТС-2 АТСКЭ:

Рассчитаем нагрузка по формулам 5.11 и 5.12:

Для УАК координатной:

Рассчитаем нагрузка по формулам 5.11 и 5.12:

Для ГАТС EWSD:

Рассчитаем нагрузка по формулам 5.11 и 5.12:

Для УАТС NEAX:

Рассчитаем нагрузка по формулам 5.11 и 5.12:

Для МТС:

Рассчитаем нагрузка по формулам 5.11 и 5.12:

Входящая нагрузка блока MLC определяется по формуле 5.10:

Итак, определим исходящую и входящую нагрузку абонентских блоков по формуле 5.1:

5.2 Расчет нагрузок соединительных линий

Нагрузка, поступающая на пучок исходящих соединительных линий, может быть определена для каждого направления по формуле

, (5.13)

где - емкость АТС. Для УАТС принимается количество абонентов этой станции=100.

Исходящая соединительная линия занимается после набора абонентом цифр, достаточных для выбора направления и способа трансляции импульсов набора номера. Время занятия исходящей соединительной линии можно принять

, (5.14)

где определяется по (5.7).

Среднее значение нагрузки, поступающей на пучок входящих соединительных линий, может быть рассчитано по формуле:



. (5.15)

Длительность занятия входящей соединительной линии определяется по формуле:

, (5.16)

где - время приема адресной информации от АТС -го направления при входящей связи.

Длительность зависит от способа трансляции цифр номера от встречной АТС. Если со встречной станцией поддерживается общеканальная сигнализация, то можно принять .

Если встречная станция АТСКУ (АТСК), а так же квазиэлектронного или электронного типов, то номер вызываемого абонента передается на АТСЦ SI-2000 многочастотным кодом Время в этом случае определяется по формуле:

. (5.17)

Выполним расчет исходящей нагрузки для каждой станции.

Для ЖАТС-2:

Время занятия исходящей соединительной линии определяется по формуле 5.14

Нагрузка, поступающая на пучок исходящих (двухсторонних) соединительных линий, может быть определена для каждого направления по формуле 5.13

Аналогично произведем расчеты для остальных станций.

Для УАК координатной:

Для ГАТС EWSD:

Для УАТС NEAX:

Произведем расчет входящей нагрузки для каждой станции.

Среднее значение нагрузки, поступающей на пучок входящих соединительных линий, может быть рассчитано по формуле 5.15:

.

Длительность занятия входящей соединительной линии определяется по формуле:

, (5.16)

Для ЖАТС-2 АТСКЭ: Встречная станция ЖАТС-2 квазиэлектронного типа, следовательно, номер вызываемого абонента передается на АТСЦ SI-2000 многочастотным кодом. Время в этом случае определяется по формуле

. (5.17)

где - число цифр, транслируемых на встречную АТС.

Для УАК координатной:

Встречная станция УАК координатная, следовательно, номер вызываемого абонента передается на АТСЦ SI-2000 многочастотным кодом. Время в этом случае определяется по формуле 5.17

Для ГАТС EWSD:

Длительность зависит от способа трансляции цифр номера от встречной АТС. Если со встречной станцией поддерживается общеканальная сигнализация ОКС-7, то можно принять .

Для УАТС NEAX:

Длительность зависит от способа трансляции цифр номера от встречной АТС. Если со встречной станцией поддерживается общеканальная сигнализация SIP, то можно принять .

Для МТС:

Так как встречная АТС не предусматривается многочастотный обмен, то трансляция импульсов набора номера ведется декадным кодом. Время приема декадных импульсов определяется:

. (5.18)

Двухсторонняя нагрузка определяется как сумма

. (5.19)

В моем курсовом проекте двусторонние соединительные линии имеются на ГАТС и УАТС.

Для ГАТС EWSD:

Для УАТС NEAX:

Полученные значения нагрузки являются средними, но для того, чтобы учесть случайное увеличение нагрузки при расчетах количества оборудования, необходимо найти расчетную нагрузку по следующей формуле:

, (5.20)

Подставим в формулу 5.20 значение полученных нагрузок для входящих, исходящих и двухсторонних соединительных линий. Результаты расчётов занесем в таблицу 5.2.

Расчет расчетной нагрузки по формуле 5.20:

Таблица 5.2 - Результаты расчёта нагрузок

Наименование приборов и направлений	Тип соединительной линии (потока)	Нагрузка, Эрл	Количество соединительных линий (каналов) V	Количество потоков Е1 VE1
		Y	Yp
УАТС	Двухсторонняя	0,579	1,092	22 кбит/с	1
РМТС	Входящая	10,98	13,21	26	-
УАК	Входящая	11,748	14,06	24	1
УАК	Исходящая	14,45	17,01	26	1
ГАТС	Двухсторонняя	29,16	32,80	46	2
ЖАТС-2	Входящая	33,37	37,26	52	-
ЖАТС-2	Исходящая	36,84	40,93	53	-
Спец. службы	Исходящая	1,39	2,18	7	-



6. Определение объема оборудования ЖАТС-1

6.1 Методы расчета количества приборов АТС

Выбор расчетной формулы зависит от вида пучка линий, который в свою очередь, определяется структурой коммутационного поля АТС. Различают полнодоступные и неполнодоступные, блокируемые и неблокируемые пучки. Если источники нагрузки, обслуживаемые пучком из V линий, разделены на группы, причем источникам каждой группы доступны D из V линий (), то такой пучок называется неполнодоступным. В полнодоступном пучке каждому источнику нагрузки доступны все V линий, то есть . Доступность D определяется конструкцией искателей (соединителей) телефонной станции. Для АТС декадно-шаговой системы доступность D = 10, для координатных АТСК 100/2000 - D = 20 или 10, для координатных АТСКУ - D = 20 или 40.

Полнодоступные и неполнодоступные пучки могут быть блокируемыми или неблокируемыми. Блокируемые пучки образуются при включении линий в многозвенное коммутационное поле. В них возникают потери по причине занятости промежуточных линий между звеньями поля при наличии свободных линий пучка. В неблокируемых пучках потери вызовов возникают только из-за занятости линий самого пучка.

Полнодоступные неблокируемые пучки образуются в АТС декадно-шаговой системы (при ), а так же в электронных (цифровых) АТС и ручных коммутаторах. Расчет числа линий полнодоступных неблокируемых пучков производится по первой формуле Эрланга

, (6.1)



где - потери по вызовам;

- расчетное значение поступающей нагрузки;

- число линий пучка;

- краткая условная форма записи первой формулы Эрланга для пучка из линий и нагрузки .

График , построенный по формуле (6.1), приведен на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1 - График для определения числа линий по первой формуле Эрланга

Определение числа линий по формуле (6.1) для больших нагрузок (больше 20 Эрл) можно производить по графику, приведенному на рисунке 6.2.



Рисунок 6.2 - График для определения числа линий по первой формуле Эрланга для нагрузок от 20 до 150 Эрл

По первой формуле Эрланга определим количество двухсторонних соединительных линий для:

ГАТС:

При связи от МТС образуются полнодоступные неблокируемые пучки:

МТС:

Спец. службы:

УАК:

ЖАТС-2:

Определим число линий от УАК координатной (при ) для неполнодоступного блокируемого пучка по формуле:



, (6.2)

где - пропускная способность полнодоступного неблокируемого пучка при доступности , определяется по первой формуле Эрланга при V = D=20;

= 12 Эрл;

- нагрузка, поступающая к полнодоступному блокируемому пучку при V = D, определяется по формуле Якобеуса;

= 11,5 Эрл;

- число линий неблокируемого неполнодоступного пучка с доступностью , который обуславливает потери Р при заданной расчётной нагрузке. Определим его по формуле О'Делла:

(6.3)

где - коэффициенты, зависящие от вероятности потерь и доступности. При Р = 0,01 и D = 20 коэффициенты из таблицы 6.1.

Таблица 6.1 - Значения коэффициентов и

	= 0,001	= 0,01
10	1,99	3,88	1,58	2,9
20	1,41	6,9	1,25	4,9
40	1,19	10,9	1,12	7,2

.

Подставим полученные значения в формулу (6.2):

Расчеты числа линий блокируемых входящих пучков ЖАТС-2 АТСКЭ по формуле Пальба-Якобеуса:

. (6.4)

Если вероятность значения потерь превышает заданную вероятность, то необходимо увеличить количество линий.

Расчеты числа линий блокируемых входящих пучков ЖАТС-2 АТСКЭ проведем в следующей последовательности:

1) Выбираем начальное значение искомого числа линий V, определяем его по первой формуле Эрланга, при р=0,01 и Итак, V=50.

2) Определяем эффективную доступность D по формуле

, (6.5)

где - искомое число линий, определяемое подбором;

- вероятность занятости всех соединительных путей от входа в первое звено до линии рассматриваемого пучка, включенной в выход последнего звена (вероятность блокировки линии)=0,4;

- расчетная нагрузка, приходящаяся на один выход последнего звена=0,4.

3) При (округление - до целого числа в меньшую сторону) находиться вероятность потерь Р по формуле Пальма-Якобеуса 6.4.

Так как вероятность значения потерь превышает заданную вероятность р=0,01, следовательно, необходимо увеличить количество линий.

1) V=52.

2)

3)

Вероятность Р в этом случае оказалась меньше заданного значения вероятности потерь, следовательно, выбранное количество V оказалось правильным.

В направлениях, где используются потоки Е1, после определения числа каналов V вычисляется число потоков:

. (6.6)

6.2 Расчет пропускной способности канала СПД

Для определения необходимой пропускной способности канала, для обеспечения IP-телефонии воспользуемся формулой

(6.7)

где k=1,25 - коэффициент;

x=5% - процент обработки кодеком G.711;

- пропускная способность заданного кодека.



Таблица 6.2 - Пропускная способность кодеков

Кодек	Пропускная способность, кбит/с.	Пропускная способность, с учётом служебных заголовков, кбит/с
G.711	64	84,4
G.723	6,3	12,3
G.729	8	18,2
G.726	16	38
G.728	16	38

V_{COD -} по заданию G.723, тогда:

Результаты расчета линий и потоков представлены в таблице 5.2.

6.3 Определение количества ТЭЗов и блоков

АТС SI-2000 имеет в своем составе блок коммутации потоков MCA и блоки абонентского доступа MLC.

Количество абонентского оборудования АТС SI-2000 определяется конечной ёмкостью проектируемой АТС. В один MLC может быть размещено до 22 ТЭЗов абонентских комплектов различного назначения. На одном ТЭЗе аналоговых АК размещены 32 АК, плата SAG, на одном ТЭЗе цифровых АК - 16, плата SBA. Максимальное количество аналоговых абонентских комплектов, включаемых в один MLC - 704. Количество MLC определяется:

(6.8)

В рассчитанные три блока MLC будут размещены аналоговые и цифровые абоненты. По формуле 6.9 рассчитаем количество блоков MLC для аналоговых абонентов:

(6.9)

Для аналоговых:

Для цифровых:

В один блок MLC может быть размещено до 22 ТЭЗов абонентских комплектов различного назначения, а в одном ТЭЗе может быть размещено 32 аналоговых абонентских комплекта и 16 цифровых абонентских комплекта. Найдем количество аналоговых и цифровых абонентов, которые будут размещены в платах SAG и SBA по формуле 6.10

(6.10)

где N_ц/а - количество аналоговых и цифровых абонентов;

Получив необходимое количество абонентов можем разместить платы в блоки MLC, причем в каждый блок входит до 22 плат. Таким образом, в первом и во втором блоке MLC будут размещены платы аналоговых абонентов, а в третьем блоке будут размещены 6 плат для аналоговых абонентов и 10 плат для цифровых абонентов.

Количество промежуточных линий MLC-MCA V_MLC = 109, от одного блока MLC определяется по первой формуле Эрланга (6.1) по расчетному значению нагрузки Y_р,MLC, при потерях 0,001. Число потоков MLC - MCA от одного MLC определяется: V_Е1,MLC= V_MLC/30. В каждом блоке MLC устанавливаются модули TPE, в каждый из которых может быть включено до 4 потоков MLC - MCA. Поэтому рассчитанное число потоков Е1 MLC-MCA от одного MLC V_Е1,MLC следует откорректировать до величины, кратной 4(), Один модуль ТРЕ будет установлен в одном блоке MLC. Количество потоков между блоками MLC - MCA V_Е1,MLC = 109/30=4, определяется по количеству блоков MLC К_MLC и принимается равным V_Е1,MLC-MCA= V_Е1,MLC * К_MLC.=4*3=12

Для расчета количества ТЭЗов ТРС (блок интерфейсов первичного доступа) учитывается количество потоков MLC-MCA, а также потоки на ЖАТС-2, ГАТС и РМТС.

Для определения ТЭЗов TPC следует количество цифровых соединительных линий (каналов), полученное в результате расчета, разделить на количество потоков, включаемых в один TPC, т.е. на 16 и прибавить один ТЭЗ TPC для резерва:

(6.11)

7 Комплектация проектируемого оборудования

В блочном каркасе модуля MLC предусмотрено 24 позиции для установки съемных плат блоков, имеющих номера от 01 до 24. Позиция 01 всегда используется для установки блока CLC, а позиция 24 - для установки блока PLC.

Конструктивно модуль MLC выполнен в виде блочного каркаса, размещаемого на этаже шкафа и имеющего размер: высота 500 мм, ширина 535 мм, глубина 280 мм.

Основная секция в каркасе МСА включает платы блоков управления и коммутации и блоков ТРС.

Блочный каркас имеет размеры: высота 1000 мм, ширина 535 мм, глубина 280 мм.

В состав оборудования станции SI-2000 может входить система первичного питания, включающая модули питания MPS и аккумуляторные батареи. Модуль MPS представляет собой преобразователь напряжения переменного тока 220/380 В в напряжение постоянного тока 48 или 60 В. В нормальных условиях батарея подключена в режиме подзаряда. При пропадании напряжения переменного тока модуль производит переключение на аккумуляторную батарею. Модуль MPS комплектуется блоками выпрямителей, каждый из которых рассчитан на ток 10 или 20 А.

Модули MLC и МСА станции SI-2000, а также модули питания MPS, размещаются в многомодульных шкафах европейского стандарта ETSI типа МТ2000 или МТ1000, имеющих размеры: высота 2200 мм, ширина 600 мм, глубина 300 мм (МТ2000) и высота 1100 мм, ширина 600 мм, глубина 300 мм (МТ1000). В одном шкафу МТ2000 предусмотрено до четырех этажей для установки модулей станции, а в шкафу МТ1000 - до двух этажей. Модуль MLC занимает один этаж, а модуль МСА - два этажа.

В станции SI-2000 будет использоваться мультисервисный узел доступа SI 2000 MSAN в качестве шлюза IP - телефонии. В него входит сетевой элемент SAK, образующий интерфейс услуг для передачи голоса, базирующийся на IP-сети. Он преобразует медиа-потоки между сетями с коммутацией каналов и коммутацией пакетов, а также реализует взаимодействие сигнализаций между линиями телефонной сети общего пользования и сетевым интерфейсом MGCP, H.248 либо SIP. Модуль SAK размещается на платформе нового поколения MSAN.

На рисунке 7.1 показана комплектация оборудования с одним модулем МСA; тремя модулями MLC с палатами аналоговых и цифровых абонентских комплектов; модуль MPS 100, включающий четыре блока выпрямителей (внизу модуля) и блоки управления и предохранителей; размещенными в двух шкафах МТ2000. В третьем шкафу находится модуль MPS 100, включающий четыре блока выпрямителей (внизу модуля) и блоки управления и предохранителей.



Рисунок 7.1 - Комплектация оборудования SI-2000



Заключение

железнодорожный абонент телефонный связь

В данном курсовом проекте я рассмотрела построение цифровой коммутационной станции АТСЦ SI-2000. На базе этой станции строиться железнодорожный узел.

В ходе выполнения моего курсового проекта я составила структурную схему связи железнодорожного узла со станциями, указанными в бланке с заданием, систем передачи и типами сигнализации. Разработала систему нумерации станций при исходящей и входящей связи.

Также произвела расчет телефонной нагрузки между абонентским блоком MLC и блоком узла коммутации MCA-A, приведен расчет нагрузок соединительных линий для каждого направления.

Определен объем оборудования станции, рассчитала количество соединительных линий и определила число ТЭЗов и блоков.

По результатам всех расчетов была составлена комплектация оборудования SI-2000.

В результате выполнения данного курсового проекта получены навыки по построению железнодорожного узла связи с применением станции SI-2000, по конфигурированию данной станции и согласованию SI-2000 с другими АТС различного назначения, как по цифровым системам передачи, так и по каналам передачи данных.



Библиографический список

1. Проектирование цифровой АТС «Квант-Е» железнодорожного узла связи. Часть 1: Методические указания для студентов ИАТИТа / А.В. Холод, О.Н. Коваленко. ОмГУПС. Омск, 2003.

2. Проектирование цифровой АТС «Квант-Е» железнодорожного узла связи. Часть 2: Методические указания для студентов ИАТИТа / А.В. Холод, О.Н. Коваленко. ОмГУПС. Омск, 2003.

3. Стандарт предприятия СТП ОМГУПС 1.2-2005

4. Системы телефонной коммутации: Учебник для техникумов и колледжей железнодорожного транспорта. Под редакцией А.К. Лебединского. - М.: Маршрут, 2003.

Размещено на Allbest.ru