Проектирование цифровой коммутационной станции МиниКОМ DX-500

Федеральное государственное образовательное  учреждение

среднего  профессионального образования.

Ярославский техникум железнодорожного транспорта. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

КП 2009.02.11 ПЗ

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ

По дисциплине «Системы телекоммуникации». 
 

По теме: «Проектирование цифровой коммутационной станции МиниКОМ DX-500». 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Ярославль 2011г.

    СОДЕРЖАНИЕ 

       Введение………………………………………………………………….......3

       1  Разработка схемы организации связи……………………………………5

       1.1 Разработка структурной схемы организации связи.…......……............5

       1.2  Разработка плана нумерации………………………………………….15

       2  Расчет числа соединительных линий.…………………………………..17

       2.1  Расчет возникающей абонентской нагрузки…………………………17

       2.2  Определение количества соединительных линий…………………...18

       3  Определение объема оборудования…………………………………….19

       3.1  Расчет числа субмодулей.....………...………………………………....19

       3.2  Расчет числа модулей………………………………………………….19

       3.3  Расчет числа кассет.……………………………………………………20

       3.4  Расчет числа управляющих модулей…………………………………20

       3.5  Расчет числа модулей центрального коммутационного поля………20

       3.6  Расчет числа количества базовых блоков.……………………………20

       4  Разработка комплектации статива.……………………………………...22

       5  Разработка плана размещения оборудования………………………….23

       6  Разработка плана кабельной проводки…………………………………24

       7  Техника безопасности при производстве работ.……………………….25

       8  Сметно-финансовый расчет.…………………………………………….27

       Список  используемой литературы………………………………………...30 

ВВЕДЕНИЕ 

       Семейство цифровых систем автоматической телефонной связи «MиниКОМ DX-500» разрабатывалось  с учетом необходимости «плавного» перевода существующих аналоговых сетей связи на цифровые методы передачи и обработки информации. Они совмещают в себе качество речи и многообразие сервисных услуг, доступные только цифровой телефонии, с возможностью работы по аналоговым каналам связи, на основе которых сегодня организовано подавляющее большинство ведомственных междугородних сетей связи на территории бывшего СССР.

       При создании станции конструкторами учтены особенности построения ведомственных (отраслевых) сетей телефонной связи. В станциях реализована возможность подключения стандартных цифровых СЛ 2,048 Мбит/сек, 4-х проводных соединительных линий (СЛ) и программная поддержка большинства протоколов межстанционного обмена, используемых в сетях связи различных Министерств и Ведомств Российской Федерации.

       В зависимости от схемы включениям «MиниКОМ DX-500» может работать как  оконечная, транзитно-оконечная или транзитная станция сети. Использование протоколов межстанционного обмена DX_NET позволяет всем станциям сети «MиниКОМ DX-500», объединенным стандартными цифровыми СЛ 2,048 Мбит/сек, иметь единую нумерацию и единое поле услуг, обеспечивать быстрое соединение.

       МиниКОМ предлагает богатый комплект функций  и услуг, соответствующих рекомендациям ITU и ETSI и реализующих многообразие возможностей, удовлетворяющих специфические потребности заказчиков.

       Цифровая  телефонная станция «МиниКОМ DX-500»  предназначена для:

1. организации автоматической телефонной связи на предприятиях и в учреждениях (производственных и административных зданиях, банках, офисах и прочих объектах) в качестве учрежденческой автоматической телефонной станции (УАТС);

2. создания  ведомственных (корпоративных) территориально распределенных автоматических и полуавтоматических сетей связи в качестве транзитной, транзитно-оконечной или оконечной междугородней АТС;
3. организации прямых служебных связей (выделенных и группового использования) для Руководства, диспетчерских и дежурных служб предприятий (учреждений);
4. выноса емкости ГТС с использованием стандартных цифровых СЛ 2,048 Мбит/сек и КТЧ.

       Кроме того, станция может быть использована для:

• «выноса» абонентской емкости ведомственных АТС на удаленные объекты по каналам тональной частоты (ТЧ), стандартным цифровым СЛ 2,048 Мбит/сек;
• сопряжения ведомственных АТС с транковыми радиосистемами для организации «прямой» нумерации радиоабонентов;
• других специфических применений.

1 РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ОРГАНИЗАЦИИ СВЯЗИ 

1.1 Разработка структурной схемы организации связи. Выбор типа соединительных линий. 

       Первым  шагом в проектировке новой железнодорожной  АТС является разработка структурной  схемы организации связи и  выбор типа соединительных линий. В  первую очередь необходимо узнать тип и назначение окружающих АТС, с которыми будет связана новая ЖАТС. DX – 500 – это полностью цифровая коммутационная система. Её архитектура позволяет строить сети связи в конфигурации с многократным доступом к отдельному или нескольким цифровым трактам, что существенно повышает эффективность использования каналов связи и увеличивает пропускную способность сети.

       Для межстанционного взаимодействия систем DX – 500 используется внутрифирменный протокол DX – NET, который обеспечивает полный обмен служебной информацией между частями станции.

       Работа  с УПАТС других производителей происходит по стандартным протоколам E – DSS1 или QSIG для цифровых станций или 2ВСК (R 1,5) – для аналоговых.

       В качестве окружения у ЖАТС-2 имеется  станция Alcatel 1000 S12 выполняющая функции ОбТС ТфОП. Емкость станции составляет 20 000 абонентов.

Цифровой  коммутатор

Система Alcatel 1000 S12 имеет уникальную архитектуру — ее «сердцем» является полностью распределенное коммутационное поле. Такой подход позволяет избежать применения уязвимой центральной коммутационной матрицы. Результатом является высокая устойчивость системы к общим системным сбоям.

Иллюстрация   

Во всей системе используются серийно выпускаемые микропроцессоры, что позволяет совершенствовать систему по мере развития микропроцессорных технологий.

Из одних и тех же компоновочных блоков Alcatel 1000 S12 можно построить самые различные станции, начиная с небольших концентраторов и заканчивая крупными местными/междугородными и международными станциями, транзитными пунктами сигнализации OKC № 7 (STP), точками коммутации служб интеллектуальной сети (SSP IN) и т.п. В системе Alcatel 1000 S12 имеется богатый набор функций, в соответствии с рекомендациями ITU и ETSI и конкретными потребностями операторов связи.

Сегодня возможна поставка Alcatel 1000 S12 с двумя различными типами коммутационных полей. «Классическое» узкополосное коммутационное поле (DSN), и широкополосное коммутационное поле (MPSR). Коммутационные системы, оборудованные MPSR, позволяют терминировать каналы SDH-STM1, а также интегрировать новые функции, например, передачу голоса поверх АТМ (VoATM). Возможно как развитие станции на основе DSN, так и переход к MPSR.

Центр управления коммутацией (SMC) скрывает сложную  внутреннюю структуру элементов сети и предоставляет пользователю простой способ управления сетью.

Коммутационная  станция Alcatel 1000 S12 имеет заслуженную  репутацию системы, действительно  готовой к требованиям будущего. Ее модульная архитектура позволяет легко вводить новую емкость, технологические усовершенствования и новые услуги по мере необходимости. При внедрении новых функций возможно просто добавление специализированных модулей, обслуживающих эти функции. Это достигается использованием независимой от услуги коммутирующей матрицы и разделением уровней управления и транспорта. Такая модульность в сочетании со встроенными средствами аппаратного и программного расширения станции без останова обслуживания обеспечивает максимальную гибкость и расширяемость коммутационной системы Alcatel 1000 S12.

На сегодняшний день в мире на сетях операторов связи всех континентов установлено более 200 миллионов портов коммутационной станции Alcatel 1000 S12 — компанию Alcatel по праву называют лидером на рынке традиционной телефонии.

В России уже установлено более 4 миллионов портов Alcatel 1000 S12, что является самой большой установленной базой современных цифровых телефонных станций в стране.

Основные  характеристики:

Alcatel 1000 S12 работает на сети как сельская, локальная, междугородная, международная станция, с возможностью функции узела коммутации услуг Интеллектуальной сети (SSP IN)

до 240,000 абонентских линий или до 80,000 магистральных голосовых каналов (при использовании MPSR)

богатый набор дополнительных видов обслуживания (ДВО)

LAN / Ethernet интерфейс

Business Communication Group/ Группа деловых коммуникаций

Centrex/ ЦЕНТРЕКС

Протокол QSIG

Интерфейс V5.2

Встроенная  функция SSP IN

Тарификация услуг IN

INAP CS2+

Переносимость номера

Multi Path Self Routing (MPSR) — многопутный самомаршрутирующий коммутатор

Окончание STM-1 в S12 (155 Мбит/с)

Встроенный Q-адаптер интерфейса Q3

Возможность вывода тарификационных записей  на USBS Unix сервер для последующей обработки

Емкость «Черного списка» до 50.000 записей

Расширенные функции модуля цифровых интегрированных динамических сообщений DIAM, приложение AMADEUS для записи сообщений в DIAM

Сеть  центров обслуживания по всей России

Возможность эволюции к сетям нового поколения благодаря встроенному Контроллеру Сетевый Шлюзов Alcatel 1000 MGC 
 

С другой стороны ЖАТС-2 окружает ЖАТС-1 типа DX-500. Емкость станции составляет 2000 абонентов.

       В 2000 году Департаментом информации и  связи утверждена система нумерации цифровой сети ОбТС. Нумерация абонентских линий должна быть выполнена с учётом единой нумерации (ЕН), которая представляет собой набор правил:

1. Все номера абонентов должны быть четырёх- или пятизначными.
2. Первая цифра абонентского номера указывает на административную принадлежность:
1. справочные службы – 1;
2. линейные предприятия – 2;
3. отделения дороги – 3;
4. управления дороги – 4,5;
5. резервные (используются для дополнительных административных номеров или номеров квартирных секторов) – 6,7,9;
6. выход в ГАТС – 8;
7. выход в ДАТС – 0.

       В данном случае проектируемая ЖАТС – 2 имеет ёмкость 508 (500 аналоговых и 8 цифровых абонентов) и обслуживает крупную железнодорожную станцию, которая относится к разряду линейных предприятий, значит, номера будут начинаться с двойки: 22 – 00/24 – 71.

       ЖАТС  – 1 имеет ёмкость 2000 и обслуживает отделение дороги, поэтому номера будут начинаться с тройки: 30 – 00/ 39 – 99, 61 – 00/61 – 23.

         Таблица 1.

       Нумерация проектируемой АТС

       2 РАСЧЕТ ЧИСЛА СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ 

       2.1 Расчёт возникающей абонентской нагрузки. 

       Производится отдельно для утреннего и вечернего ЧНН и выбирается из них максимальное значение, которое принимается за расчетную нагрузку.

       Нагрузка  утреннего ЧНН рассчитывается по формуле:

       Y_утр = Y_{j утр.ЧНН} + Y_{i утр.вр.} (Эрл.),

         где, Y_утр – суммарная интенсивность нагрузки утром;

       Y_{j утр.ЧНН} – нагрузка, создаваемая абонентом j-ой категории, имеющей максимальный утренний ЧНН;

       Y_{i утр.вр.} - нагрузка, создаваемая абонентом i-ой категории, имеющей максимальный вечерний ЧНН.

       Будем считать, что все абоненты административного сектора имеют максимальный утренний ЧНН, а все абоненты квартирного сектора – вечерний ЧНН.

       Y_{i утр.ЧНН} = N_i *Y_i (Эрл.),

       где, N_i – число абонентов i-ой категории;

       Y_i – интенсивность нагрузки.

       Y_{i утр.вр} = Y_{j веч.ЧНН} / 1,6 (Эрл.),

       где, Y_{j веч.ЧНН} – нагрузка, создаваемая абонентом  с максимальным вечерним ЧНН.

       Y_{j веч.ЧНН} = N_i *Y_i (Эрл.)

       Y_утр = ( N_ma + N_mц ) *P_a*Y_{утр.ЧНН} + ( N_ma + N_mц ) *P_к *Y _{веч.ЧНН} / 1,6 (Эрл.)

       Y_веч = ( N_ma + N_mц ) * P_к *Y _{веч.ЧНН}  + (N_ma + N_mц ) *P_a*Y_{утр.ЧНН} / 1,6 (Эрл.) 

       Произведём  расчёты:

         Y_утр = (500 + 8) * 0,8 * 0,07 + (500 + 8) * 0,2 * 0,05 / 1,6 = 31,62 (Эрл.)

         Y_веч = (500 + 8) * 0,2 * 0,05 + (500 + 8) * 0,8 * 0,07 / 1,6 = 22,86 (Эрл.)

       Для дальнейших расчётов выберем максимальную нагрузку, в данном случае – утреннюю. Полученную среднюю нагрузку необходимо пересчитать в расчётную по формуле:

       Y_утр.р. = Y_утр. + 0,6742

       Y_утр.р. = 31,62 + 0,6742

       2.2 Определение количества соединительных линий. 

       Рассчитаем  коэффициент тяготения станции  ЖАТС – 1:

       К =

       К =

       Исходя  из полученного коэффициента, по справочнику  НТП 112 – 2000, определяем процент внутристанционной нагрузки: К_вн = 38,5.

       Отсюда  следует, что К_исход = 100 - К_вн = 100 – 38,5 = 61,5

       Используя этот коэффициент, находим количество соединительных линий к ЖАТС – 1 по таблице Эрланга (уч. Ильин «Проектирование  междугородних телефонных сетей» Приложение 3, стр. 225, таблица по нагрузке Y_{утр.р.исход} при потерях 10‰ ).

       V_жатс-1 = 75 СЛ. 

       Для организации связи между ЖАТС – 1 и ЖАТС – 2 организуем три потока Е₁. Количество линий к ОбТС ТФОП выбирается по таблице 7.7 НТП 112 – 2000 в зависимости от ёмкости проектируемой АТС. В моём случае ёмкость ЖАТС – 2 равна 272, отсюда следует:

        исходящих СЛ – 12;

       входящих  местных – 11;

       входящих  междугородних – 4.

       Исходя  из полученных данных, мне необходимо организовать 27 СЛ к ОбТС ТФОП, таким образом для связи между ЖАТС – 2 и ГАТС, я организую один потока Е₁. 

       3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМА ОБОРУДОВАНИЕ. 

       Следующим шагом в проектировании цифровой коммутационной станции является определение  объёма оборудования. 

       3.1 Расчёт числа субмодулей. 

       Сначала рассчитаем число субмодулей, далее в расчётах пойдём по возрастающей от количества субмодулей до количества базовых блоков.

       Расчёт  количества субмодулей DX – 500M – A02S:

       N_{a 02S} = N_ma / 2 = 500 / 2 = 250

       Расчёт  количества субмодулей DX – 500M – A02F:

       N_{a A02F} = (N_авт. + N_руч.) / 2

       Расчёт  количества субмодулей DX – 500M – A02Т:

       N_{a A02T} = N_{сл(2-ухпровод.)} / 2 

       3.2 Расчёт числа модулей. 

       Рассчитаем  количество рабочих мест телефониста:

       N_Т = N_руч. / 8

       Рассчитаем  количество цифровых плат DX – 500M – UpN16:

       N_{a UpN16} = (N_mц + N_T) / 16 = 16 /16 = 1

       Рассчитаем количество интерфейсов DX – 500M – 32M: 

        N_{a 32M} = (N_{a 02S} + N_{a A02F} + N_{a A02T} ) / 16 = 128 / 16 = 8

         Рассчитаем количество DX – 500M – PCM4:

       N_{a PCM4} = (N_{Е1 внеш.} + N_{Е1 внутр.} ) / 4, где N_{Е1 внутр.} = N_к • 4

       N_{a PCM4} = (4 + 8) / 4 = 3

       3.3 Расчёт числа кассет. 

       Рассчитаем  количество кассет с кросс – шиной  на 256 портов 4-го и 5-го типов:

       DX – 500M – CR250 – 4;

       DX – 500M – CR250 – 5.

       N_к = (N_{a UpN16} + N_{a 32M} ) / 8 = (1 + 8) / 8 = 1,125 = 2 

       3.4 Расчет числа управляющих модулей

       DX-500M-ADK

       N_ADK = 2 · 2 = 4 

       3.5 Расчет числа модулей центрального коммутационного поля. 

       Блоки CPU используются только парами.

       N_CPU = N_К

       N_CPU = 2 

       3.6 Расчет числа базовых блоков

       N_б =

       Расчетные данные сведем в таблицу. 

Таблица 2

 Объём оборудования