Замена квазиэлектронной станции «Квант-КЭ» на электронную «Алкатель-С12»

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

 Развитие рыночных отношений в России, активно развивающиеся контакты российских компаний с зарубежными партнерами потребовали переоценки роли телекоммуникаций в деловой сфере. С каждым годом растет количество коммерческих структур, для которых качественная связь с широким спектром предоставляемых услуг необходима, как одно из условий успешного ведения бизнеса. Кроме того, с ростом активной компьютеризации общества и развитием информационных технологий начал резко возрастать объем неречевой информации, передаваемой по сетям телекоммуникаций.

Рынок телекоммуникационной индустрии  является одним из самых быстро развивающихся  секторов мировой экономики. Уже  в 1997г. по своим объемам он сравнялся  с рынком автомобильной промышленности, а затем и опередил его.

Большую часть мирового рынка разработки и производства устройств, средств и систем связи занимают транснациональные корпорации, такие как Alcatel, Ericsson, Lucent Technology, NEC, Nokia. Nortel, Siemens и ряд других. Причем каждая из этих компаний занимается производством практически всего спектра оборудования связи - от телефонов до мультисервисных коммутационных систем большой емкости. Большинство из них представлено и на российском рынке.

Точкой отсчета новейшего этапа  в истории создания отечественного телекоммуникационного оборудования по праву можно считать март 1979г, когда был заключен контракт с французской фирмой "Томсон-Телефон" на поставку конструкторско-технологической документации и технологического оборудования для серийного выпуска электронной автоматической телефонной станции (ЭАТС) МТ-20/25. Несколько позднее в ЛОНИИС началась разработка системы АТСЭ-2000

Первые годы экономических реформ в России привели к разрыву  сложившихся экономических связей и приостановке большинства проектов, связанных с разработкой и  производством телекоммуникационного оборудования.

К 90-м годам в нашей стране сложилась ситуация, когда на рынке  отсутствовала не только готовая  продукция, но и разработки отечественного цифрового коммутационного оборудования, отвечающего мировым стандартам. В период почти полного развала промышленности ликвидировать дефицит в услугах международной и междугородной связи в сетях региональных центров страны можно было только закупив и установив цифровое коммутационное оборудование, произведенное иностранными компаниями.

Примерно в середине 90-х годов разработки телекоммуникационного оборудования получили новый импульс. Это было обусловлено появлением на рынке новых компаний, которые, как правило, создавались специалистами, покинувшими бывшие государственные предприятия и предложившими операторам связи свои разработки.

Если до 1990 г. продукция этих предприятий составляла доли процента в общем объеме устройств, средств и систем связи, выпускаемых отечественными предприятиями, то к началу третьего тысячелетия эта продукция составляет уже десятки процентов и продолжает увеличиваться.

В настоящее время в телекоммуникационной индустрии Российской Федерации  насчитывается свыше 1000 предприятий  различных форм собственности, в  той или иной степени занимающихся вопросами разработки и производства оборудования связи.

Среди российских производителей нет таких гигантов, как перечисленные выше транснациональные корпорации. Российские производители специализируются в определенных, достаточно узких секторах рынка и благодаря концентрации усилий могут конкурировать с западными "монстрами", или занимают ниши, где крупные западные производители представлены слабо (например, коммутационные системы для сельских телефонных сетей, среди которых доля оборудования отечественных предприятий превышает 60%).

Отметим, что по мнению экспертов именно такая стратегия  деятельности отечественных предприятий  представляется в настоящее время  наиболее оптимальной.

На сегодняшний день только 36% оборудования, используемого  на сетях местной телефонной связи  в Российской Федерации, соответствует мировому уровню.

Сегодня более 40 зарубежных фирм осуществляют поставки оборудования напрямую или через своих дилеров в России, функционирует много совместных предприятий, и некоторые из них получили статус «отечественного производителя».

Дальнейшему повышению  конкурентоспособности отечественных производителей телекоммуникационного оборудования мог бы служить также рост числа предприятий малого и среднего бизнеса, работающих в области разработки и производства средств телекоммуникаций.

Для улучшения качества обслуживания абонентов необходима замена морально и физически устаревшего коммутационного оборудования, Необходимым требованиям удовлетворяют цифровые системы коммутации, которые благодаря способу построения и использованию современных технологий могут обеспечить максимум эффекта при минимуме эксплуатационных затрат.

Всем нам знакома  ситуация, когда потенциальные клиенты  годами ожидают установки телефона из-за отсутствия номеров, или постоянные жалобы абонентов на плохое качество обслуживания. Ввод в строй коммутационных систем нового поколения позволит решить не только эти, но и многие другие проблемы, а также существенно повысить доходы предприятия от предоставления услуг связи.

В данной выпускной квалификационной работе рассмотрен вопрос

реконструкции станционных  сооружений телефонной сети города Воронеж, с заменой морально и физически  устаревшего оборудования квазиэлектронной системы на современную цифровую систему коммутации «Alkatel S12», приведены технические характеристики существующего и вновь вводимого оборудования. Произведен расчет нагрузок, по результатам которого определен необходимый объем оборудования и его размещение на стативах и в автозале. Затронуты вопросы технической эксплуатации станции.

Кроме того, выполнено технико-экономическое обоснование проектируемой системы коммутации, произведен расчет основных экономических показателей, а также рассмотрены вопросы охраны труда.

1. Характеристика  городской телефонной сети г.  Воронеж

1. История развития электросвязи в Воронеже

История развития электросвязи в Воронеже ведет свое начало с  осени 1860 года, когда была открыта  первая в городе телеграфная станция. Тогда два аппарата «Морзе» работали в трех направлениях. Осенью 2000-го года Воронежский телеграф отметил свое 140-летие.

Руководящий состав связистов  комплектовался вначале из инженеров  путей сообщения, а в дальнейшем из офицеров военного ведомства. Телеграфисты и механики составляли гражданские  чины всех происхождений.

Очень скоро связь  по проводам стала жизненно необходима, дальнейшее ее развитие пошло стремительно и необратимо. Воронежский люд активно включился в построение сетей электросвязи. Линии от уездных городов строились при содействии земств, обществ и частных лиц, жертвовавших столбы, деньги, отводивших бесплатные помещения для телеграфных станций.

В 1884 году в железнодорожной  конторе появился первый в городе телефон, потом телефоны стали появляться у дворян, у купцов соединяя, например, дом с магазином. И, наконец, в 1893 г. на Большой Дворянской улице (ныне Проспекте Революции) в правом крыле почтамта открылась первая в Воронеже городская телефонная станция емкостью 300 номеров. Чуть позже на улице Малой Дворянской (ныне ул. Ф.Энгельса) была установлена и уездная станция, она называлась тогда «Земская телефонная станция».

Теперь в пределах Воронежского уезда горожане были обеспечены телефонной связью. Конечно, связь была несовершенной, с плохой слышимостью, так как усилителей еще не было, в переговорных кабинах

вешались полотенца, чтобы абоненты могли вытирать пот с лица во время разговора.

С 1924 года начались работы по строительству новой современной  телефонной станции емкостью — 3000 номеров. Спустя год через Воронеж протянулась  магистральная бронзовая телефонная цепь ,№ 45, в то время самая длинная. Она начиналась в Ленинграде, проходила через Москву, Воронеж. Ростов, Минеральные Воды и оканчивалась в Тбилиси.

17 ноября 1926 года Народный  комиссариат Почт и Телеграфов  СССР циркуляром за № 21/585 узаконил включение Воронежа в 45-ю цепь. Эта дата и считается Днем рождения Воронежской Междугородной Телефонной Станции. Ввод физических цепей осуществлялся воздушными проводами с грозозащитой. Физические цепи и телеграфные провода коммутировались на швейцарских коммутаторах.

В 1934 год был построен Дом связи, а через год началась реконструкция цехов связи. Был смонтирован типовой линейно - аппаратный зал (ЛАЗ). Магистральная цепь № 45 была уплотнена отечественно высококачественной аппаратурой СМТ-34 — тремя каналами. Был открыт; канал фототелеграфа. Па канале НЧ задействовали стойку дуплексных усилителей СТДУ.

1941 гол — варварское  нападение фашистской Германии нарушило мирную жизнь города. Связисты принялись срочно сооружать резервный узел связи в подвале дома на углу улицы Алексеевского (тогда Глухого Покровского переулка), в первые дни войны многие были призваны в ряды военных связистов. В городе разместился штаб Юго-Западного фронта, цеха связи работали в основном на фронт и, как важные стратегические объекты были готовы к уничтожению, в случае захвата немцами.

За годы Отечественной  войны Воронеж был разрушен почти  полностью: 92% зданий взорваны или сожжены. У Дома Связи прямым попаданием бомбы  было разрушено правое крыло, остальная  часть здания выгорела полностью. 25 января 1943 года когда город был освобожден от немцев.

одними из первых в  город вернулись связисты. Дом  Связи стоял черным, закопченным, без окон, с крыши свисали листы  кровельного покрова, на полуразрушенных  гребнях стен висели искореженные трубы, радиаторы отопления, торчали обгорелые пучки кабеля. От высокой температуры во время пожара перекорежило даже металлические балки перекрытия. Все разрушено... А в темном, холодном подвале работали связисты. Над лестницей, ведущей в подвал, огромными буквами было написано на немецком языке «Achtung minen» — это и спасло телеграфные аппараты и аккумуляторные батареи, т.к. немцы боялись, что подвал заминирован. Связисты жили здесь же - в подвале, т.к. и дома их были разрушены. Нужно было начинать все сначала...

Работа шла почти  круглосуточно: связисты восстанавливали разрушенные линии связи, расчищали завалы, разбирали остатки рухнувших зданий, заготавливали для больниц и детских садов дрова, собирали металлолом, и одновременно отстраивали здание связи. Для восстановления связи на освобожденных территориях в Москве было создано Военно-Восстановительное Управление — ВВУ. В Воронеж был поставлен полу комплект СМТ-34, вводная стойка ВС и два междугородных коммутатора НКС.

В августе 1944 года Дом  Связи был готов. К дню Победы 1945 года магистральная № 45 и внутриобластная № 489 цепи были полностью восстановлены и уплотнены аппаратурой СМТ-34, использовалась трофейная немецкая полевая аппаратура ФТБ. Но необходимость укрепления связи стремительно росла. В 1946 году магистральная цепь по указу Министерства связи была уплотнена аппаратурой J-2 американской фирмы Вестерн Электрик.

70-80-е годы, развитие  Воронежской электросвязи происходит  в основном за счет увеличения  кабельных сетей и сокращения  систем воздушных линий.

1972 год — построена  автоматическая МТС. В 1985 году введена передача фотогазеты, в 1986г. осуществлена передача стереовещания по 2-ой

программе. Впервые в  стране только в Воронеже на заказной службе коммутаторного цеха была введена  электронная обработка нагрузки.

В 1987 году приказом Министерства связи Воронежский телеграф и междугородная телефонная станция были объединены в единое предприятие ВМТТС.

В 1996 году при партнерстве  компании «Эриксон-Никола Тесла» была введена в строй цифровая автоматическая междугородная телефонная станция  АХЕ-10 на 8 тысяч линий. В конце 90-х годов был организован прямой выход на цифровую международную магистраль ИТУР (Италия-Турция-Украина-Россия). Для этого был смонтирован 25-километровый отрезок ВОЛС и проведена «врезка» по международным стандартам. Более тысячи цифровых каналов связи с миром предоставлены воронежским абонентам.

Значительно выросло  качество и разнообразие видов и  стандартов связи: голосовой, документальной, видеосвязи. Постоянно растет количество цифровых линий ISDN-BRJ на базе телефонной сети общего пользования, что значительно удешевляет их стоимость. Для постоянных подключений зарезервированы выделенные линии, сети Frame Relay. Своим абонентам ВМТТС сегодня предоставляет возможность работы с любого оконечного оборудования (факса, телекса, компьютера), реализуя расширенный сервис в различных телематических сетях: Fax-net, AT/TELEX, Internet, и обеспечивая гарантированную доставку электронной почты в системах RЕX.400 и Internet.

1.2 Состояние  ГТС г. Воронеж в настоящее  время

В настоящее время на телефонной сети города эксплуатируется 79 автоматических телефонных станций общей монтированной емкостью З39706 номеров (вместе с таксофонами). Задействованная емкость на начало

года составляет 300788 номеров.

На сети установлены  станции координатной типа АТС К, АТСК-У, ПСК-1000, квазиэлектронной типа Квант-КЭ, и цифровой систем типа АХЕ-10, EWSD, МТ 20/25, Alkatel S-12, Квант-Е, ТОС-120, Элком.

Удельный вес координатных систем составляет 26 %, квазиэлектронных - 3%, цифровых систем коммутации - 71%.

В 2003 году была демонтирована  последняя АТС декадно-шаговой  системы.

Городская телефонная сеть г. Воронеж построена по узловому принципу. Связь между узлами и  АТС организована по оптоволоконному кабелю с использованием аппаратуры цифровой синхронной иерархии (SDH).

3.  Описание существующей АТС Квант-КЭ, подлежащей замене

Автоматическая телефонная станция квазиэлектронного типа, подлежащая замене, расположена в типовом здании, расположенном по улице Ильича 55а. Существующая емкость составляет 2024 номера. Станция включена в АТС-23 по 100 исходящим соединительным линиям и по 110 входящим. Используется декадная сигнализация по двум выделенным сигнальным каналам.

4. . Техническая характеристика АТС Квант-КЭ

Оборудование квазиэлектронных учрежденческо-производственных АТС «Квант» предназначено для построения центральных ЦС, узловых УС, оконечных станций ОС и узлов автоматической коммутации УАК, включаемых в ведомственную и общегосударственную телефонную сеть.

Оборудование станции  предусматривает возможность изменения емкости от 64 до 2048 номеров. При этом коммутационное оборудование наращивается блоками (БАЛ - кратно 64 или 128 номерам, БСЛ - блоками 32x32 или 64x64 в зависимости от емкости АТС), остальное оборудование наращивается с помощью ТЭЗ и кассет.

Оборудование «Квант» позволяет включать от 8 до 384 односторонних (исходящих и входящих) соединительных линий. Число односторонних СЛ. включаемых в УАК-В. составляет от 8 до 464. Вместо односторонних соединительных линий могут быть включены двухсторонние, число линий при этом уменьшается вдвое. Число направлений внешней связи для АТС и УАК-В-до 32.

Оборудование «Квант»  позволяет строить АТС с удельной суммарной нагрузкой до 0,2 Эрл на абонентскую линию и до 0,8 Эрл (не менее 0.4 Эрл) на соединительную линию.

Станции АТСКЭ имеют коммутационное оборудование, построенное на многократных герконовых соединителях с магнитным удержанием (ферридах). Управляющее устройство - централизованное, с записанной программой, построено на интегральных схемах по принципу двухмашинного комплекса. Центральное управляющее устройство одинаково для всех типов станций и может отличаться только объемом устройств памяти. Конструкцией АТСКЭ предусмотрено включение различных абонентских линий индивидуального пользования, со спаренными телефонными аппаратами с взаимной связью, удаленных абонентов и других.

Квазиэлектронные станции  «Квант» обеспечивают следующие  основные виды связи: внутристанционную и межстанционную (внутрирайонную, зоновую, междугородную и международную независимо от способа их установления - ручного, полуавтоматического и автоматического). Станции АТСКЭ и узлы УАК-В обеспечивают транзитную связь с двух- и четырехпроводной коммутацией разговорного тракта и переходом с двух- на четырех проводную и наоборот.

В абонентские линии  могут включаться телефонные аппараты как с дисковым, так и с тастатурным номеронабирателем. Предусмотрена возможность включения более 16 внутристанционных категорий обслуживания абонентских линий, которые определяются в зависимости от вида абонентской линии, типа абонентской установки, основных видов связи, предоставляемых абоненту, а также дополнительных видов связи ДВО.

Кроме внутристанционных  категорий абонентским линиям присваиваются  категории, используемые для определения  приоритета при установлении исходящей междугородней и международной связи, начисления оплаты при внутризоновой, междугородней и международной связи, вызова платных вспомогательных и других целей. Станции «Квант» обеспечивают взаимодействие с АТС и АМТС всех типов, существующих на телефонных сетях, без дооборудования последних.

Взаимодействие с АТС  обеспечивается по двух-, трех- и четырехпроводным физическим линиям, а также по каналам  ТЧ. уплотненным аппаратурой систем передачи, для чего в составе оборудования имеется набор различных комплектов соединительных линий.

Взаимодействие с АМТС обеспечивается как с помощью аппаратуры АОН, так и с набором собственного номера НСН. Предусмотрена возможность открытой (с индексом выхода и без него) к закрытой нумерации, при необходимости обеспечивается восстановление и гашение цифр набора номера.

 Передача и прием сигналов управления (номер вызываемого абонента и др.) осуществляется как декадным, так и быстродействующим многочастотным кодом «2 из 6» методом импульсного челнока или импульсного пакета в зависимости от типа встречной станции. Информация АОН передается по методу безинтервального пакета.

Квазиэлектронные станции  «Квант» различного назначения содержат:

коммутационное оборудование, состоящее из блоков абонентских  линий (БАЛ) и соединительных (БСЛ) линий, блоков исходящих (БИЛ) и входящих (БВЛ) линий;

дублированное центральное управляющее  устройство ЦУУ и периферийное управляющее  устройство ПУУ;

каналы ввода вывода КВВ;

комплекты абонентских, внутристанционных  и соединительных линий -абонентские  комплекты АК, шнуровые комплекты ШК. комплекты соединительных линий КСЛ:

приемники и датчики сигналов управления ПДСУ;

контрольные устройства периферии  КУП;

канал межмашинного обмена КМО;

устройство сопряжения с машинной периферией У С МП;

устройства машинной периферии: телетайп, пулы управления ПУ.

Центральное управляющее устройство представляет собой двухмашинный комплекс с записанной программой. Система команд специализирована для выполнения заданных алгоритмов управления телефонным оборудованием, а также для сбора, отображения и документирования информации. Объем запоминающего устройства составляет до 128 Кбайт при разрядности слова 16. Быстродействие процессора не менее 100 тыс. команд в секунду. В состав ЦУУ при его минимальной комплектации входят два процессора ЦП, два блока начального запуска системы БНЗ, два запоминающих устройства ЗУ.

Периферийные    устройства   управления    ПУУ    предназначены   для

взаимодействия ЦУУ  с телефонным оборудованием, к которому относятся абонентские комплекты  АК, коммутационное оборудование, внутристанционные комплекты ИШК, ВШК, комплекты соединительных линий КСЛ, приемники и датчики сигналов управления, общестанционные генераторы. Периферийные устройства осуществляют передачу команд, поступающих из ЦУУ, в телефонное оборудование (включение и выключение реле, переключение транзисторов) и передачу в информации в ЦУУ о состоянии точек опроса (сканирования). Опрос может осуществляться с различной скоростью (медленно и быстро). Период обращения к точкам опроса (сканирования) при медленном опросе не более 128 мс (ответ абонента, отбой абонента и др.), а при быстром опросе не более 8 мс (занятие СЛ, прием набора номера и др.). Быстрое сканирование применяется для приемников и датчиков сигналов управления, комплектов соединительных линий, абонентских приставок, дополнительных видов связи, контрольных устройств периферии. Медленное сканирование применяется для абонентских и шнуровых комплектов.

Приемники и датчики  сигналов управления ПДСУ предназначены для приема импульсов набора номера батарейным и частотным способами, а также для приема и передачи сигналов управления многочастотным способом кодом «2 из 6» по соединительным линиям, включая информацию АОН.

На АТСКЭ принят централизованный способ приема и передачи сигналов управления. При частотном способе передачи поступающие по АЛ и СЛ сигналы управления с помощью ПДСУ преобразуются в доступную для ЦУУ форму и передаются непосредственно в ЦУУ для запоминания и анализа. При необходимости выполняется последующая передача сигналов через датчики в СЛ.

Абонентские комплекты  предназначены для определения  состояния шлейфа абонентской линии  и передачи сигналов занятости в  телефонный аппарат. Комплекты ИШК  и ВШК обеспечивают подачу в абонентскую  линию напряжения питания цепи микрофона  ТА вызывающего и вызываемого абонентов и тональных сигналов по команде ЦУУ, принимают сигналы отбоя вызывающего и вызываемого абонентов и передают эти сигналы в ЦУУ. Кроме того, ВШК выдает сигнал посылки вызова в ТА вызываемого абонента. Комплекты ИШК и ВШК участвуют во внутристанционном соединении, ИШК совместно с КСЛ - в исходящем, а ВШК совместно с КСЛ - во входящем.

Для взаимодействия АТСКЭ с другими  станциями имеются различные  типы комплектов соединительных линий, обеспечиваюшие работу на общегосударственной и ведомственной телефонных сетях. Выбор типа комплекта и способа передачи линейных сигналов и сигналов управления зависит от типа встречной станции и вида соединительных линий. Совместная работа предусматривается по физическим двух-, трех- и четырехпроводным линиям, а также по каналам ТЧ. образованным аппаратурой систем передачи.

Передача и прием сигналов, используемых АТСКЭ, осуществляется шлейфным, батарейным, индуктивным и частотным способами с выделенным сигнальным каналом и без выделенного сигнального канала. Предусмотрена возможность одностороннего и двухстороннего отбоя.

Коммутационное оборудование АТС  «Квант» различною назначения имеет  блочное построение и выполняется  из блоков БАЛ и БСЛ. Блоки БАЛ01 имеют 64 входа, 32 промежуточных линии  и 32 выхода, коммутация двухпроводная (64x32x32). В зависимости от назначения станции применяются БСЛ следующих типов:

блоки исходящих соединительных линий  БСЛ02 (64x64x64) и БСЛ06 (64x64x64);

блоки  входящих, соединительных линии  БСЛОЗ (64x64x64) и  БСЛ07

(64x64x64);

блоки соединительных линий  БСЛ04 (32x16x32) и БСЛ06 (64x64x64).

Для построения двухпроводных  схем коммутации используются блоки  БСЛ04, БСЛ06, БСЛ07, а четырехпроводных схем - БСЛ02, БСЛОЗ. Все блоки выполнены  на основе коммутаторов представляющих собой многократные ферридные соединители МФС.

В системе предусмотрена  возможность использования сдвоенных  блоков абонентских линий, которые  образуются запараллеливанием одноименных  выходов двух БАЛ. В результате такого объединения из двух блоков получается один на 128 входов, 64 промежуточные линии и 32 выхода 2х(64х32)х32. В сдвоенном блоке допустимая удельная нагрузка при прочих равных условиях меньше, чем в соответствующем одинарном блоке. При запараллеливании выходов двух БАЛ уменьшается число БСЛ (БИЛ, БВЛ).

Несмотря на все явные  преимущества перед коммутационными  системами предшествующих поколений, квазиэлектронная система коммутации не может конкурировать с цифровыми  системами, технические характеристики одной из них предложенной в качестве замены существующей станции описаны ниже.

 2. Характеристика цифровой системы коммутации Alkatel S12.

Alcatel C12 – покрывает весь спектр оконечных, транзисторных и международных станций – от малого удаленного абонентского блока до больших оконечных и междугородных станций. Полный набор станций включает: