Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Проектирование РАТС

Введение

1. Характеристика ГТС

2. Технические данные ALCATEL 1000 S-12

3. Функциональные модули

4. Расчет интенсивности нагрузки

5. Расчет объёма оборудования

6. Комплектация и размещение оборудования

Введение

Основная тенденция развития сетей электросвязи в мире – их цифровизация на основе цифровых коммутационных систем и цифровых систем передачи (ЦСП). Так, уровень цифровизации магистральных сетей уже в 1992 году составил в США – 90%, в Италии и Великобритании – 100%, в Японии будет доведен до 100% к 2015 году, в Швеции – до 100% к 2003 году. При этом развитие национальных сетей передовых стран планируется на основе преимущественного применения волоконно-оптических систем передачи (ВОСП) кольцевых структур.

Основным направлением совершенствования первичной сети должно стать внедрение цифровых систем передачи. К концу 2005 года на магистральной сети цифровые каналы должны составить 35%, на внутризоновой – 87%, на городской сети – 95%, на сельской – 85%. На магистральной сети на базе ЦСП должна быть создана магистральная цифровая первичная сеть, образующая непрерывные цифровые каналы передачи и сетевые тракты.

Зарубежный опыт показывает, что строительство и ввод в действие цифровых трактов первичной сети и цифровых коммутационных центров позволяет создать:

- цифровой тракт от абонента до абонента, в результате чего значительно повышается качество передачи телефонной и нетелефонной информации между пользователями сети;

- сеть интегрального обслуживания с предоставлением узкополосных и широкополосных трактов для пользователей этой сети;

- высококачественную цифровую сеть подвижной связи с переходом в будущем к сети универсальной персональной связи;

- на базе цифровой сети интеллектуальную сеть связи и виртуальные сети для пользователей определенного круга интересов.

В России в период до 2000 г. намечается строительство и ввод в эксплуатацию цифровых станций зарубежного производства. На местных сетях довольно активно внедряется отечественное оборудование, а также оборудование, производимое на совместных предприятиях.

Одним из основных свойств общегосударственной системы телефонной связи России является ее способность функционировать и совершенствоваться как развивающаяся система, т.е. обладать свойством наращиваемости. Наращиваемость включает не только приращение числа телефонных аппаратов, станций, узлов, магистралей связи, но и предоставление абонентам новых услуг.

Необходимость развития ОГСТФС обусловлена опережающим ростом потребностей населения и экономики страны по сравнению с ростом материальных ресурсов на их реализацию.

Перспективное развитие телефонной сети России идет по пути внедрения электронных систем коммутации и цифровизации первичной сети на городских, внутризоновых, междугородних и международных направлениях. Это ведет к необходимости строительства АТС на электронном оборудовании. Кроме цифровой телефонной сети общего пользования в России будут создаваться выделенные цифровые сети, специализированные коммутируемые сети, в том числе с коммутацией пакетов, некоммутируемые цифровые каналы для потребителей арендаторов, сети на основе технологии ATM и др.

Сейчас уровень цифровизации выглядит так:

- протяженность ВОЛ и радиорелейных линий составляет около 25 тыс. км, в том числе 15,5 тыс. км магистральных и 5 тыс. км зоновых;

- доля цифровых каналов на магистральной сети равна 34%, на местных сетях – 1,3%;

- удельный вес емкости электронных междугородних станций и узлов ТФОП – 57,3%;

- все международные и междугородние станции и узлы – электронные;

- удельный вес цифровых АТС на местных сетях 15%.

Главные цели развития телефонной сети общего пользования – достижение такого уровня телефонизации, при котором обеспечивается ускоренное развитие производительности всей страны и её информативности. По современным представлениям этот уровень должен достигать 40%, т.е. 40 телефонных аппаратов на 100 жителей. Время установления соединения не более 5–10 сек. Коэффициент ошибок при передаче цифровой информации не более 5%, а также предоставление новых видов услуг абонентам (подвижная связь, персональный радиоузел, передача данных и т.д.).

Для ускоренного развития телекоммуникации и информатизации имеются необходимые предпосылки. В стране вводятся крупные волоконно-оптические и радиорелейные магистрали, строятся международные телекоммуникационные центры. В настоящее время внедряются системы передачи синхронно-цифровой иерархии и цифровые системы коммутации с ОКС-7, а также новейшие системы и технологии.

Стратегия телефонной сети общего пользования предусматривает:

· внедрение приемно-управляющих цифровых коммутационных станций на всех уровнях существующей сети;

· переход от существующей аналоговой телефонной сети к аналогово-цифровой, её распространение на 10–20 миллионов абонентов;

· создание до 2005 года налаженной цифровой сети связи общего пользования;

· организация цифровой сети связи общего пользования с интеграцией обслуживания на принципах ISDN для небольшой части абонентов 1–2 млн.;

· создание сетей с использованием оптических коммутационных элементов;

· широкое использование волоконно-оптических линий на абонентских линиях;

· развитие федеральной связи на основе единых стандартов, а также соответствование с рекомендациями международного союза электросвязи;

· развитие сетей подвижной радиосвязи преимущественно на базе сотовых и глобальных систем подвижной персональной связи на основе федеральной сети связи общего пользования.

В данном курсовом проекте предусматривается проектирование цифровой системы коммутации типа ALCATEL 1000 S-12.

Абонентские линии ГТС – двухпроводные, кабельные. От телефонной станции расходятся кабели большой емкости, называемые магистральными. Эти кабели включаются в распределительные шкафы, от которого в дома подаются распределительные кабели малой емкости. Соединительные линии ГТС используются для связи абонентов в пределах одной ГТС и для абонентов, включенных в разные телефонные сети могут быть двух- и трехпроводными. Любая АТС имеет ёмкость до 10.000 номеров. Нумерация в пределах 10 АТС четырехзначная (ТСДЕ). Для вызова абонента в пределах одной ГТС с четвертым знаком номера добавляется код станции. Код станции может содержать до трех цифр. Если коды однозначны используется пятизначная нумерация. При шестизначной нумерации код двухзначный.

С ростом емкости телефонной сети увеличивается число районных АТС, а интенсивность между ними уменьшается – это приводит к сохранению принципа связи РАТС («каждая с каждой»), к увеличению числа пучков на сети и к уменьшению их емкости.

1. Характеристика ГТС

Городская телефонная сеть – это совокупность станционных и линейных сооружений, а также оконечных абонентских устройств (ТА) предназначенных для обеспечения телефонной связи абонентов города.

К станционным сооружениям ГТС относятся:

– районные автоматические станции (РАТС);

– узловые станции (транзитные узлы) для исходящих и входящих соединений (УИС и УВС);

– узлы для связи со специальными станциями (УСС);

– узлы для связи с сельско – пригородными станциями (УСП));

В состав линейных сооружений входят:

– линейные кабели;

– телефонная канализация;

– распределительные шкафы и коробки;

– проводка в абонентских пунктах;

На ГТС имеются абонентские линии (АЛ) с помощью которых телефонные аппараты подключаются к АТС, ПС или УПС и соединительные линии (СЛ) которые связывают между собой станции или узлы ГТС.

Статические расчеты показывают, что при большом количестве районных АТС, устройстве магистральной связи по принципу «каждая с каждой» приводят к чрезмерному повышению расхода кабеля и затрат на организацию магистральной связи. Появляется необходимость такого построения межстанционной связи, которая позволила бы получить достаточно высокое использование соединительных линий при дальнейшем развитии сети и сооружении новых районных АТС. Одним из наиболее эффективных способов для этой цели является применение на ГТС коммутационных узлов. В настоящее время многие городские телефонные сети построены с узлами входящих сообщений. На этих сетях связь между станциями, находящимися на территории разных узловых районов осуществляется через УВС, а внутри узловая связь может осуществляться либо по схеме «каждая с каждой» либо через любой УВС, а внутри узловая связь может осуществляться либо по схеме «каждая с каждой» либо через любой УВС.

Емкость данной ГТС составляет 116100 абонентов. Каждая РАТС (ОПС, ОПТС) обслуживает только абонентов ограниченного участка городской территории, называемой телефонным районом.

Каждой РАТС присваивается определенный код, значность которого зависит от нумерации ГТС.

При шестизначной нумерации используется однозначный код и абонентский номер имеет структуру К1К2ТСДЕ.

В проекте станции РАТС11, РАТС12, РАТС13, РАТС14, РАТС15, РАТС16, РАТС17 являются станциями АТСКУ. На базе РАТС17 организован узел спец служб.

Станции ОПС21, ОПС22, ОПС23, ОПС24, ОПС25, ОПТС26, – станции системы АТСЭ.

Связь с АМТС осуществляется по двум типам линий: заказно-соединительные линии (ЗСЛ) и соединительные линии междугородние (СЛМ).

Для уменьшения затрат на СЛ связь со спецслужбами организована через УСС.

Данные о построении ГТС приведены в таблице 1.

Структурная схема ГТС приведена на рисунке 1.

Таблица 1Индекс АТС

Тип станции

Существующая ёмкость

Проектируемая ёмкость

Нумерация АЛ

РАТС 11

РАТС 12

РАТС 13

РАТС 14

РАТС 15

РАТС 16

РАТС 17

ОПС 21

ОПС 22

ОПС 23

ОПС 24

ОПС 25

ОПТС 26

АТСК

АТСЭ

10.000

8.000

8.100

111111–110000

121111–120000

131111–130000

141111–140000

151111–150000

161111–160000

171111–170000

211111–210000

221111–220000

231111–230000

241111–240000

251111–258100

261111–268000

2. Технические данные Alcatel 1000 S-12

Alcatel 1000 S-12 является полностью цифровой телефонной станцией с распределенным управлением. Система использует цифровую технологию возможности обработки сигналов в цифровом виде. Там где требуется интерфейс с внешними аналоговыми сигналами на вводе производится преобразование из аналогового вида в цифровой и наоборот.

Структура системы Alcatel 1000 S-12

Архитектура Alcatel 1000 S-12 основана на принципах:

· внутренние коммутационные элементы обеспечивают самомаршрутизацию и отсутствие блокировок;

· распределенный способ обработки информации позволяет использовать микропроцессоры;

· использование одних и тех же комплектов для построения станции различной емкости и назначения;

· линейная зависимость объема оборудования от требуемой емкости и обслуживаемой нагрузки;

· модульность программного обеспечения при использовании машины конечных сообщений (FMM) и машин поддержки системы (SSM);

· обмен информацией и диагностические связи между частями программного обеспечения осуществляется с помощью обмена сообщений.

· Программное обеспечение не зависит от физического распределения.

· Распределение данных не зависит от физического распределения.

· Базовая структура Alcatel 1000 S-12 состоит из базового блока и терминальных модулей.

Архитектура S-12 позволяет ей одинаково эффективно реализовывать широкий спектр сетевых применений, например:

· телефонная сеть общего пользования;

· цифровая сеть с интеграцией обслуживания;

· наземная сеть подвижной связи;

· сеть поддержки эксплуатации и технического обслуживания;

· ведомственная сеть.

Коммутационная система Alcatel 1000 S-12 позволяет строить:

· удаленные абонентские блоки,

· малые, средние и большие местные станции,

· узлы входящего и исходящего сообщения,

· междугородние и международные станции,

· системы обслуживания операторами и центры обслуживания сети,

· центры коммутации мобильной связи

· центры таксации телефонного трафика,

· транзитные пункты сигнализации.

Основные технические характеристики Аlcatel 1000 S-12:

· количество абонентских линий: более 200.000

· количество соединительных линий: более 85.000

· коммутационная способность: 35.000 Эрл

· количество попыток вызовов в ЧНН: более 2.000.000

· управляющее устройство сетью ОКС: 1024 линии ОКС №7

· электропитание: -48 В и –60 В постоянного тока

Наращивание цифрового коммутационного поля и распределенное управление позволяет разрабатывать станции различной емкости. Таким образом могут быть предложены экономические решения для реализации станции от нескольких сотен линий до емкости более чем 120.000 линий. Транзитные станции могут обслуживать до 85.000 соединительных линий.

Такая технология позволяет отдельным станциям работать на разных уровнях иерархии сети:

· местные, обеспечивающие соединения абонент – абонент, абонент – соединительная линия;

· транзитные, обеспечивающие соединения соединительная линия – соединительная линия в сети зоны;

· междугороднее, обеспечивает соединения соединительная линия – соединительная линия междугородней сети;

· междугороднее – программное, обеспечивает соединение соединительная линия – соединительная линия между национальными и междугородними станциями;

· междугороднее – транзитное, обеспечивает соединение, канал – канал на международной сети;

· транзитный пункт сигнализации STP, предназначенной для системы сигнализации ОКС-7;

· пункт коммутации служб SSP, предназначен для интеллектуальной сети;

Комплекс оборудования S-12 имеет следующие характеристики:

· модульное построение аппаратного и программного обеспечения;

· распределенное управление;

· цифровая коммутация для передачи разговора, данных и сигналов управления;

· совместимость с существующими аналоговыми АТС;

3. Функциональные модули

Для приема многочастотных сигналов применяются специальные процессоры цифровых сигналов. S-12 состоит из ряда аппаратных модулей, в которых заложены программные модули, обеспечивающие конкретные задачи станции. Важной особенностью S-12 является важность простого и экономичного расширения путем добавления аппаратных модулей. Таким образом система обеспечивает реальную гибкость для планирования развития сети.

Модуль интерфейса удаленного блока ISDN (IRIM)

Модуль является модулем трактов большой комплектации. Поддерживает два интерфейса 2 Мбит/с. пара модулей IRIM работает в кроссовере. Функция кроссовера позволяет обрабатывать вызовы любым модулем IRIM пары, в зависимости от наличия свободных каналов в трактах ИКМ. Структура сигнальных сообщений основана на ОКС 7. Программное обеспечение модуля является загружаемым.

Модуль периферийных устройств и загрузки (P&L)

Периферийные устройства Alcatel 1000 S-12 подключаются к этому модулю. Системный диск АТС содержит копию системного программного обеспечения и системных данных. Для создания копии системного диска используется накопитель на магнитной ленте MTU или оптический диск ОД. MTU или ОД могут также хранить информацию о тарификации или на них может производится копирование программного обеспечения или системных данных. Для организации связи человек – машина (оператор системы) используется персональный компьютер и принтер. Возможно максимум десять подключений. К одному подключению можно подсоединять в любой комбинации ПЭВМ/принтер и другие устройства с последовательным интерфейсом. При установке Alcatel 1000 S-12 все программное обеспечение и данные копируются с жесткого диска P&L соответственно в модули через DSN. Когда модуль отказывает, возможна его повторная загрузка. Модуль P&L также содержит центральную систему аварийной сигнализации. Модуль P&L собирает все аварийные рапорты от модулей, устройств, услуг или не связанных со штативом технических аварий. Аварии выводятся на системный принтер. Для визуальных и звуковых сообщений используется интерфейс с панелью аварийной сигнализации.

Модуль тактовых и тональных сигналов (CTM)

Модуль управляет подсистемой синхронизации станции, генерированием тональных сигналов для абонентов и службой времени суток TOD. Для обеспечения надежности поставляются два модуля CTM. Генерируемая частота синхронизации станции – 8192 МГц. Внешняя синхронизация (атомные часы с удаленной станции) также может использоваться для контроля. Синхросигнал разделяется по всем модулям и DSN. Генерируемыми тональными сигналами являются:

– приглашение к набору номера;

– занято;

– контроль посылки вызова;

– перегрузка.

Все генерируемые сигналы являются цифровыми. Тональные сигналы и TOD распределяются по всем модулям.

Дополнительный элемент управления (ACE)

Модуль обеспечивает дополнительную вычислительную мощность для выполнения ряда функций (централизация хранения данных, выбора тракта). Любой модуль может использовать централизованно хранимое программное обеспечение. Часто, в зависимости от нагрузки ACE, используются в режиме разделения нагрузки. Когда ACE выходит из строя, в запасной ACE загружается конкретное программное обеспечение.

Модуль тестирования трактов (TTM)

Модуль используется для тестирования качества сигнализации, коммутации и передачи в исходящих направлениях. Модуль TTM содержит одну или две платы цифровых сигнальных процессов DSP, реализующих 15 приемников и передатчиков с программируемыми параметрами, один элемент управления, одну или две платы адаптеров модуля измерения, каждая из которых обеспечивает до 6 аналоговых каналов к внешнему измерительному модулю для выполнения тестовых последовательностей по заданию оператора.

Модуль аналоговых абонентов (ASM)

Модуль обеспечивает подключение аналоговых абонентских линий. Он включает: до 8 плат абонентских комплектов (ALCN), каждая на 16 АЛ (в целом модуль обслуживает 128 АЛ); одну плату вызывного устройства (RNGF), обеспечивающую вызывной ток для всех 128 абонентов; элемент управления (MCUA); плата тестирования (TAUC/RLMC). В одном стативе можно разместить 12 модулей ASM на 1536 АЛ. Модуль ASM поддеоживает функцию кросс-овера (перекрестка взаимосвязи) как оборудования так и программного обеспечения с другим ASM, образуя таким образом пару. Кросс-овер позволяет процессору одного ASM обслуживать 256 АЛ, если другой модуль ASM отказывает. Абоненты отказавшего ASM продолжают обслуживаться процессором второго модуля. АК имеют доступ к шине тестирования. Если шина тестирования подключена к тестирующему оборудованию можно выполнить любой тест, необходимый для проверки внешней подводки, так же как самих АК и / или другого телефонного оборудования.

Модуль цифровых трактов (DTM)

Имеются различные конфигурации этого модуля. Обычно DTM обслуживает один тракт ИКМ, состоящий из 32 каналов (8-бит канал, 2 Мбит/с). Модуль может также обрабатывать выделенный сигнальный канал (ВСК). Такой DTM является конечным DTM нижнего уровня. Необходимое оборудование и программное обеспечение включается в конечный DTM верхнего уровня, что позволяет обрабатывать до четырех типов сигнализации. В этом случае модуль называется «модуль тракта с интегрированной коммутацией пакетов» (IPTM). Тип сигнализации зависит от загруженного программного обеспечения. Модуль обрабатывает функции первого, второго, а также частично третьего уровня протоколов. Оборудование IPTM используется в трактах с разными системами сигнализации и службами (HDLC).

Модуль служебных комплектов (SCM)

Модуль обрабатывает сигналы многочастотной (MF) сигнализации и набора номера от абонентских аппаратов с многочастотной тастотурай (DTMF). При этом возможна организация как межстанционной многочастотной сигнализации между телефонным аппаратом и опорной станцией. Возможна функция конференц-связи. Каждый приемник может обрабатывать загруженный тип сигнализации.

Коммутационное поле (DSN)

Основу распределенной архитектуры Alcatel 1000 S-12 составляет цифровое коммутационное поле (DSN), являющееся цифровым КП кольцевого типа. DSN не только заменяет обычное КП с его централизованным управлением, но также заменяет комплекс шин системы взаимодействия, требуемый при централизованном для контроля и взаимодействия с каждым терминальным устройством.

Основными функциями DSN является выполнение команд процессоров для установления соединений между абонентскими или соединительными линиями, для передачи сообщений между процессорами.

Согласно концепции распределенного управления производительность и память для поиска и проключения путей в DSN также полностью разделены. Каждый функциональный блок DSN располагает всей необходимой логикой, чтобы действовать как независимый элемент.

DSN может расширяться в широких пределах согласно требованиям к станции. Для построения поля используется единая плата, известная как цифровой коммутационный элемент DSE.

DSN имеет четырехступенчатую складную структуру. Первая ступень состоит из пары коммутаторов доступа, которые распределяют трафик от терминальных модулей по планам групповых коммутаторов.