Проект ГТС на базе SDH

Сибирский Государственный  Университет Телекоммуникаций и  Информатики

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

Дисциплина: "Сети связи"

«Проект ГТС на базе SDH»

Вариант: 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

Группа:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г.Новосибирск, 2013г

 

 

 

Задание к курсовому проекту по дисциплине ”Сети связи”.

 

Исходные данные:

1. Назначение станций: городские РАТС типа S-12, EWSD, АТСКУ.
2. Структурный состав абонентов станций:
0. Аппараты квартирного сектора: 64 %.
0. Аппараты делового сектора: 35 %.
0. Количество таксофонов: 0.7 %.
0. Кабины переговорных пунктов: 0.1 %.
0. Количество м/г таксофонов:0.3 %.
0. Количество ТА с тональным набором: 0,4 40% от числа абонентов 50 % от числа абонентов квартирного и народнохозяйственного сектора.
0. Доля ТА с тастатурными номеронабирателями
0. от числа квартирного сектора=0,4
0. от числа делового сектора=0,57
3. Данные о РАТС:

 

Станции	Тип	Емкость	Координаты  размещения АТС
			X	Y
РАТС 1	АТСК	14000  7500	0 4	0 2
РАТС 2	S-12	15000 12500	1 0	4 1
РАТС 3	S-12	16000 15000	3 1	3 7
РАТС 4	КВАНТ-Е	17000 14000	4 7	1 7
РАТС 5	КВАНТ-Е	18000 18000	2 8	1 3
АМТС	AXE-10		8	3

 

4. Телефонная нагрузка РАТС:
0. Данные об интенсивности – согласно НТП 112-2000.
0. Характеристика населенного пункта: город с населением 400 тыс. чел.
5. АМТС типа AXE-10  X=4, Y=4.
6. УСС – централизованный УСЭ.
7. Сетка улицы города.   l=3 км.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Введение	4
1. Разработка схемы построения ГТС.	5
1.1.Анализ способов построения местных телефонных сетей общего пользования.	5
1.2.Обоснование выбора способа построения проектируемой сети	7
1.3. Разработка нумерации абонентских линий.	9
2. Расчет интенсивности нагрузки.	12
2.1.Составление диаграмм распределения нагрузки.	12
2.2.Расчет исходящей нагрузки.	14
2.3.Расчет нагрузки к узлу спецслужб (УСС).	19
2.4.Расчет междугородной нагрузки.	19
2.5.Расчет межстанционной нагрузки.	20
3.  Расчет  емкости соединительных линий.	23
4.  Выбор оптимальной  структуры построения сети на  базе SDH.	28
4.1.Анализ способов построения сетей на базе SDH.	28
4.2.Разработка оптимальной структуры сети МСС.	32
5.  Выбор типа синхронного транспортного модуля.	34
5.1.Расчет числа ИКМ трактов передачи.	34
5.2.Выбор типа модуля STM.	36
5.3.Выбор типа оптического кабеля.	38
5.4.Выбор конфигурации мультиплексоров ввода/вывода.	40
6. Оценка структурной надежности сети.	41
Заключение.	45
Список литературы.	46

 

 

 

 

 

Введение

 

     Городские телефонные сети предназначаются для обслуживания телефонной связью населения, предприятий, учреждений и организаций, расположенных на территории данного города и его ближайших пригородов. Предусматривается также использование автоматически коммутируемых телефонных сетей для передачи нетелефонной информации, такой как передача данных, факсимильных сообщений, электронной почты.

Современный этап развития сети связи России характеризуется  широким внедрением оборудования цифровых технологий коммутации и передачи. Этот процесс нашел отражение и в развитии городских телефонных сетей (ГТС), на которых стали использоваться синхронные и асинхронные системы коммутации, цифровые системы передачи синхронной цифровой иерархии (SDH), волоконно-оптические системы передачи.

Новые возможности  цифровых систем коммутации и передачи, позволяющие создавать высокоэкономичные и надежные сети, вызывают необходимость в разработке современных методов планирования и проектирование сетей связи, в том числе и ГТС.

Целью курсового  проекта является проектирование ГТС на базе систем передачи синхронной цифровой иерархии.

Задачи проекта:

-разработка схемы построения ГТС;

     -разработка системы нумерации абонентских линий на сети;

     -расчет интенсивности нагрузки и емкости пучков соединительных линий.

     -выбор оптимальную структуру построения сети на базе SDH и типа синхронного транспортного модуля;

-оценка структурной надежности сети.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Разработка схемы построения ГТС

 

1.1. Анализ способов построения местных телефонных сетей общего

пользования.

По способу  организации соединительного тракта между оконечными абонентскими устройствами сети связи делятся на коммутируемые  и некоммутируемые. Создание некоммутированной телефонной сети может быть экономически оправдано только при очень высокой интенсивности удельной телефонной нагрузки. На телефонных сетях общего пользования удельная телефонная нагрузка может быть относительно невелика, поэтому эти сети строятся коммутируемыми.

Различают четыре основных способа построения коммутируемых  телефонных сетей: “каждая с каждой”, радиальный, радиально-узловой и  комбинированный.

При модернизации местной телефонной сети следует  делать упор на разработку такой перспективной структурной схемы сети, при которой:

• капитальные затраты на станционные и линейные сооружения при вводе       

        новых телефонных станций были как можно меньше;

• максимально бы использовались преимущества цифровых телефонных станций над аналоговыми АТС.

Для выполнения этих условий при цифровизации местной  сети используется стратегия «наложенной  сети». Основные правила построения наложенной сети следующие:

• все связи между цифровыми АТС должны осуществляться только через цифровые АТС и узлы;
• при связи между цифровыми АТС должны использоваться стандартные тракты цифровых систем передачи;
• в пределах одной местной сети при любых соединениях допускается только один переход между «наложенной» и существующей аналоговой сетью;
• вновь вводимые цифровые АТС должны включаться только в «наложенную сеть»;
• связь между цифровыми и аналоговыми АТС должна осуществляться по линейным трактам стандартных цифровых систем передачи с установкой аналого-цифрового преобразования и согласования систем сигнализации на стороне аналоговых АТС;
• цифровые станции и узлы могут размещаться на одной территории или даже в одном здании с аналоговыми АТС и узлами.

Рекомендуется производить развитие отдельных  местных сетей на однотипных цифровых системах коммутации (не более двух типов).

По структурному принципу построения ГТС классифицируется следующим образом:

• нерайонированные;
• районированные без узлообразования;
• районированные с узлами входящих сообщений (УВС);
• районированные с узлами входящих и исходящих сообщений (с УИС и УВС).

При использовании цифровых АТС, в условиях применения выносных концентраторов, нерайонированная структура может быть экономически целесообразна при емкости сети до сотен тысяч номеров (аналоговых - до 20000 №№).

Районированные  ГТС без узлообразования имеют  несколько районных АТС, которые на аналоговой сети связываются между собой по принципу «каждая с каждой», а на цифровой сети – по принципу «каждая с каждой» с использованием обходных направлений.

Районированная  структура цифровой ГТС без узлообразования  экономически целесообразна при емкости сети в несколько сотен тысяч номеров (аналоговых - до 80000 №№).

Районированные  ГТС с узлами входящих сообщений  делятся на узловые районы, в каждом из которых для концентрации нагрузки к АТС узлового района устанавливаются  один или несколько УВС. Все АТС узлового района имеют общий стотысячный (двухсоттысячный) код.

Цифровые районированные ГТС с УВС могут иметь емкость  до нескольких миллионов номеров (аналоговые - до 800000№№).

Районированные  ГТС с узлами входящих и исходящих  сообщений обычно имеют несколько десятков узловых районов.

Цифровые станции  позволяют реализовать более  экономичные структуры ГТС по сравнению с аналоговыми АТС. Основные особенности перспективных  структур ГТС с цифровыми станциями  следующие:

• широкое использование выносных концентраторов;
• комбинированное использование оборудования АТС (РАТС, РАТС и УВС, УИВС, РАТС и УИВС, РАТС и АМТС и т.д.);
• возможность использования двухсторонних соединительных линий;
• применение обходных направлений;
• широкое использование общеканальной системы сигнализации ОКС№7;
• предоставление абонентам значительного числа дополнительных видов обслуживания;
• создание на сети центров технической эксплуатации.

Варианты построения «наложенной» цифровой сети зависят  от емкости и структуры существующей аналоговой сети.

При создании «наложенной  сети» на аналоговой ГТС без узлов  вновь вводимые цифровые АТС должны быть связаны со всеми РАТС данной ГТС цифровыми трактами с установкой оборудования АЦП на стороне аналоговых станций. При введении следующих станций необходимо решать вопрос   рационального подключения данных станций к существующей ГТС. Возможно три основных способа подключения вновь вводимых РАТС:

организация прямых пучков каналов соединительных линий  между каждой цифровой и каждой аналоговой РАТС («каждая с каждой»);

использование ранее введенных в сеть цифровых РАТС в качестве транзитных станций  для вновь вводимых станций. При  этом связь вводимых РАТС с аналоговой ГТС будет осуществляться через  транзитную станцию;

комбинированное решение, основанное на сочетании перечисленных ранее вариантов.

 

Связь со спецслужбами

 

Для приема информации от населения в экстренных случаях, а также для предоставления населению  определенных услуг (справка, информация , заказы) на ГТС должны быть организованы справочные, заказные и экстренные службы.

В зависимости  от местных условий возможны:

• доступ к отдельным службам от абонентов некоторых АТС помимо УСС;
• организация для части АТС выхода к УСС по общему пучку соединительных линий через специальный узел исходящего сообщения

(УИС-“0”) с  целью экономии числа соединительных  линий между УСС и отдельной  группой АТС, расположенных близко  одна от другой и на значительном  расстоянии от УСС.

Выбор того или  иного варианта организации доступа  определяется при проектировании.

 

Связь с АМТС

 

Связь станций  ГТС с АМТС,  расположенной  в том же или другом  городе, осуществляется с использованием  линий городской и внутризоновой  сети. Исходящая связь от РАТС к  АМТС должна осуществляться по заказно-соединительным линиям (ЗСЛ) либо непосредственно, либо через узел ЗСЛ (УЗСЛ) или через УИВС-Э. Входящие междугородные соединения от АМТС к АТС должны осуществляться по соединительным линиям междугородной связи (СЛМ) либо непосредственно, либо через узел УВСМ.

 

1.2.Обоснование выбора способа построения проектируемой сети

 

При выборе способа  построения сети в первую очередь необходимо учитывать структурную надежность сети и экономические показатели проекта. Кроме этого в расчетах участвуют показатели сети, связанные с увеличением числа узлов на сети и времени установления соединения абонентов, ухудшение электрических характеристик тракта передачи. Ухудшение качества передачи может происходить например из-за колебаний остаточного затухания и увеличения фазовых искажений сигнала

Т.к. в нашем случае емкости РАТС относительно небольшие и удаленность АТС друг от друга невелика, то можно сделать вывод, что самым оптимальным способом построения будет являться способ «каждая с каждой».

На рисунке 1.1. представлена структурная схема ГТС для заданных исходных данных по способу «каждая с каждой».

 

2.2. Разработка  вариантов построения ГТС

2.2.1. Построение сети  способом «каждая с каждой»

Рис. 1. Схема построения сети по принципу «каждая с каждой»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3 Разработка нумерации абонентских линий

 

Система нумерации  – это система знаков (цифр или  букв), используемых вызывающим абонентом  при автоматической телефонной связи. К системам нумерации предъявляются  следующие основные требования:

• отсутствие совпадающих номеров абонентских линий на единой сети   связи;
• минимальная значность номера;
• достаточные запасы емкости нумерации с учетом развития местных,  зоновых, междугородных сетей;
• простота структуры номера, облегчающая его запоминание и пользование связью абонентами.

Различают два  вида систем нумерации: закрытая и открытая.

Для нумерации  абонентских линий на ГТС используется закрытая пяти, -шести, - или семизначная   в зависимости от емкости сети. При выборе значности следует учитывать коэффициент использования номерной емкости сети, составляющий 40-50% на ближайшее десятилетие и 60-80% в перспективе при широком использовании цифровых систем коммутации. В качестве первого знака абонентского номера могут использоваться любые цифры кроме «0» и «8».

Кроме закрытой нумерации одинаковой значности на ГТС может применяться и закрытая смешанная нумерация, когда в сети одновременно существуют абонентские номера с разным числом знаков (5 и 6-значная или 6 и 7-значная нумерации). Использование такой нумерации допускается на переходный период.

На аналоговой ГТС с УВС при создании цифровой сети необходимо организовывать отдельный  сто, - двухсот, - и т.д. тысячный узловой  район. Алгоритм выбора числа знаков в номере абонентов местной сети с учетом вновь вводимых АТС:

1. Монтированная емкость сети:

 где i = 1, 2, …, m – номер РАТС,      

N _РАТСi   - монтированная емкость i-ой РАТС.

2. Номерная емкость перспективной сети:

         номеров.

где   k_и - коэффициент использования номерной емкости.

Определим минимально необходимую значность номера (n_min)  с учетом реализации экстренных служб и выхода на АМТС:

N_ном.£ 8 х 10^n-1

где n – минимально необходимое число знаков в местном абонентском номере.

96000£ 8 х 10 ^n-1 ,  отсюда  n_min ³ 5

Далее следует  разработать местные абонентские  номера для абонентов проектируемой  ГТС. При этом нужно определить местные  коды для каждой РАТС сети. Местный  код (однозначный, двухзначный или  трехзначный в зависимости от емкости сети) на ГТС закрепляется за каждой десятитысячной группой абонентов. Далее следует разработать зоновые номера для абонентов ГТС. Зоновый номер имеет следующую структуру – авххххх, где ав – внутризоновый код (код стотысячной группы);

ххххх – абонентский  номер на местной телефонной сети емкостью равной 100000 номеров.

 «8» – индекс выхода к АМТС;  «0» – выход к УСС.

При автоматической междугородной телефонной  связи  абонент должен набирать 8 –АВСавххххх,

где  АВСавххххх – междугородный номер;

АВС – междугородный код;

8А – междугородный  индекс.

В качестве «А»  могут быть использованы любые цифры, кроме 1 и 2, а в качестве «В» и  «С» – любые цифры.

При автоматической международной телефонной связи  абонент должен набирать – 810 №мн.,

где 810 – индекс автоматической международной связи;

№мн. – международный номер вызываемого абонента.

Международный номер для  абонентов России имеет следующую  структуру: aАВСавххххх,

где a - международный код, который присвоен национальной телефонной сети России (a = 7).

Таблица 1.3.Нумерация абонентских линий на ГТС.

РАТС	РАТС1	РАТС2	РАТС3	РАТС4	РАТС5
Тип РАТС	АТСК	S-12	S-12	Квант-Е	Квант-Е
Емкость РАТС	7500	12500	15000	14000	18000
Местный абонентский №	210000- 217499	230000- 242499	310000- 324999	330000- 343999	350000- 367999
Зоновый №	2 210000- 2 217499	2 230000- 2 242499	2 310000- 2 324999	2 330000- 2 343999	2 350000- 2 367999
Междугородный №	317 2 210000 317 2 217499	317 2 230000- 317 2 242499	317 2 310000- 317 2 324999	317 2 330000- 317 2 343999	317 2 350000- 317 2 367999
Международный №	73172210000- 73172217499	73172230000- 73172242499	73172310000- 73172324999	73172330000- 73172343999	73172350000- 73172367999

 

 

 

 

2.Расчет интенсивности нагрузки

 

2.1. Расчет исходящей нагрузки

 

Диаграмма распределения  нагрузок характеризует различные виды нагрузки, подлежащей определению в процессе расчетов для каждой станции или узла коммутации сети. Диаграммы составляются на основании разработанной схемы построения ГТС. Примеры диаграммы распределения нагрузки для РАТС 1- РАТС 5, АМТС и УСС, для сети ГТС представленной на рисунке 1.1, приведены на рис. 2.1.1 – 2.1.7. При этом приняты следующие обозначения:

А_{исх.местн.}- местная телефонная нагрузка, поступающая на входы коммутационного поля (КП) от абонентов квартирного и народно-хозяйственного секторов РАТС1, а также местных таксофонов, включенных в РАТС. Указанная нагрузка распределяется в пределах местной сети;

А_зсл.- нагрузка от абонентов квартирного и народно-хозяйственного секторов, а также от кабин переговорных пунктов (КПП) и междугородных телефонов – автоматов (МТА) при вызове ими АМТС;

А_УСС – нагрузка, поступающая от абонентов и клиентов РАТС 1 на узел специальных служб (УСС);

А_вхj.- нагрузка, поступающая на вход КП РАТС 1 от абонентов других РАТС (j = 2,3,..n);

А_исхi (i = 2, 3, …,n) – нагрузка, создаваемая на выходе КП при установлении соединений к абонентам других РАТС;

А_слм – входящая междугородная нагрузка к абонентам и клиентам   РАТС 1, поступающая от АМТС.

 

 

 

Рисунок  2.1.1 -  Диаграмма распределения нагрузки для РАТС 1.

 

Рисунок  2.1.2 -  Диаграмма  распределения нагрузки для РАТС 2.

 

 

Рисунок  2.1.3 -  Диаграмма  распределения нагрузки для РАТС 3.

 

 

 

Рисунок  2.1.4 -  Диаграмма  распределения нагрузки для РАТС 4.

 

 

Рисунок  2.1.5 -  Диаграмма  распределения нагрузки для РАТС 5.

 

 

 

 

 

 

Рисунок  2.1.6 -  Диаграмма распределения нагрузки для АМТС.

 

 

 

 

 

 

          Рисунок  2.1.7 -  Диаграмма распределения нагрузки для УСС.

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2. Расчет исходящей нагрузки

 

 

Таблица 2.2.1 Структурный состав абонентов станций.

 

Тип станц.	Емк.	Кварт. сектор	Номеронаб.		Делов. сектор	Номеронаб.		ТФ	КПП	ТФМ
		64%	таст. 40%	Диск.60%	35%	таст. 57%	диск. 43%	0.7%	0.1%	0.3%
АТСК	7500	4800	1920	2880	2700	1540	1160	56	8	24
S-12	12500	8000	3200	4800	4500	2565	1935	91	13	39
S-12	15000	9600	3440	6160	5400	3080	2320	105	15	45
Квант-Е	14000	8960	3590	5370	5040	3040	2000	98	14	42
Квант-Е	18000	11500	4600	6900	6500	3900	2600	126	18	64