Проектировка цифровой АТС

Содержание.

1. Введение.
2. Организационно-техническая часть:
1. . Характеристика ГТС, на которой проектируется АТСЭ-200.
2. .  Обслуживание межстанционных вызовов.

3. Расчетно-конструкторская  часть.

3.1. Исходные  данные.

3.2.Расчет  интенсивности нагрузки.

3.2.1. Расчет  возникающей нагрузки на входах  ступени группового искания.

3.2.2. Расчет  межстанционной нагрузки и её  распределение по направлениям.

3.2.3. Расчет  нагрузки на регистры, их вспомогательные  устройства и блоки АОН.

3.3. Расчет  объёма оборудования.

3.4. Комплектация  и размещение оборудования.

4.  Литература. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Введение.

Перспективы развития средств связи.

           Рынок услуг связи является наиболее быстро развивающимся на территории региона. В настоящее время в крае действует 227 операторов связи различного рода. Уровень обеспеченности стационарной телефонной связью в городах составляет 33,5 номера на 100 человек, в сёлах - 14,4 номера на 100 человек. Каждая вторая городская АТС является цифровой, в сельской местности только 7 процентов АТС цифровые. Получила дальнейшее развитие сеть подвижной радиотелефонной связи общего пользования. За 2006 год введено в эксплуатацию 155 базовых станций. Всего на территории работает 659 базовых станций. Количество абонентов мобильных телефонов составило 2 млн 925 тыс.

          В сентябре 2006 года стартовал приоритетный национальный проект "Образование", согласно которому в Красноярском крае планируется подключить к Интернету 1496 общеобразовательных учреждений. За 2006 год к Сети было подключено 695 школ. Из них 474 находятся в сельской местности.

        В настоящее время в регионе присутствуют два основных поставщика дальней связи - "Ростелеком" и "Транстелеком", которые держат цены на свои услуги на достаточно высоком уровне. Конкуренция на этом рынке усилится, а следовательно, цены на услуги связи резко упадут, будут сопоставимы с московскими. Компания "Голдентелеком" запускает в этом году в Красноярске пилотный проект, основанный на принципе "три в одном": по одному кабелю, который заводится в дом, конечный потребитель сможет получать и телефонную связь, и Интернет, и телевизионный сигнал.

            В сети GSM нет гарантированной скорости передачи. То есть один и тот же канал используется как для голосового трафика, так и для передачи данных. Естественно, в приоритете голосовой трафик. Новый же формат, 3G, создан специально для передачи данных. Потребителям это принесет, прежде всего высокоскоростной Интернет. Сотовый телефон в течение некоторого времени превратится не только в средство связи. Это будет в одном лице и мобильный телефон, и телевизор, и платёжная система, позволяющая оплачивать какие-либо услуги, и библиотека, и игровая приставка.

2. Организационно-техническая часть.

2.1 Характеристика  ГТС, на которой проектируется  АТСЭ-200.

      На  данной ГТС уже существует две  станции,  Аlсаtеl 1000 Sistem 12 и Исток.       

Аlсаtеl 1000 Sistem 12,ёмкость которой составляет  9000 абонентов, является полностью цифровой телефонной станцией с полностью распределенным управлением. Система содержит целый ряд последних разработок, которые обеспечивают много преимуществ как обслуживающему персоналу, так и пользователям. Станция всесторонне использует цифровую технологию и полностью использует возможности обработки сигналов в цифровом виде. Там, где требуется интерфейс с внешними аналоговыми сигналами (например, абонентские линии), на вводе производится преобразование из аналогового вида в цифровой и наоборот. Это преобразование позволяет избежать проблем объема оборудования и надежности, связанных с аналоговой техникой. Требуемые сигналы звуковой частоты (например, тональные сигналы) генерируются в цифровом виде и распределяются по дублированной шине к соответствующему оборудованию станции. Для приема и передачи многочастотных сигналов применяются процессоры цифровых сигналов.

          Аlсаtеl 1000 S12 состоит из ряда аппаратных модулей, в которые загружаются программные модули, обеспечивающие конкретные задачи станции. Важной особенностью Аlсаtеl 1000 S12 является возможность простого и экономичного расширения путем добавления аппаратных и программных модулей от малой станции до станции максимальных размеров. Таким образом, система обеспечивает реальную гибкость для планирования развития телефонной сети.              

          Управляющий комплекс УК 4310,ёмкость которого состаляет 3200 абонентов, единой аналого-цифровой системы связи «Исток» предназначен для формирования управляющих команд при установлении соединений на участке интегральной сети. Управляющие команды вырабатываются комплексом на основе получаемой им информации и записанной программы.

        Одним из важнейших требований, предъявляемых к УК, является надежность. Для ее повышения оборудование комплекса пол ностью дублировано, чем достигается суммарная длительность его простоя не более двух часов за 20 лет работы.

       Основное  оборудование комплекса размешается  в двух стандартных шкафах ЕС ЭВМ, обеспечивающих легкий доступ к монтажу любого блока. Отдельно устанавливаются устройства, входящие в состав машинной периферии и предназначенные для ввода-вывода информации. На двух столах размещаются устройства для ввода информации с перфоленты и вывода ее на перфоленту.

       Комплекс  обеспечивает возможность дистанционного управления и контроля

       функционирования  с помощью телеграфных аппаратов (телетайпов), входящих в состав машинной периферии, причем они могут быть установлены как в одном помещении с комплексом, так и отдельно. Связь между комплексом и телеграфным аппаратом в этом случае может осуществляться по двухпроводной физической цепи и по каналу тонального телеграфирования.

       Проектируемой станцией является АТСЭ-200, она предназначена для работы на городских телефонных сетях в качестве опорной станций.

           Электронные АТС типа АТСЭ-200 являются  станциями с децентрализованным управлением, при котором процесс обслуживания вызовов осуществляется отдельными управляющими устройствами УУ. Каждое управляющее устройство представляет собой микропроцессорную систему и выполняет отдельную функцию или набор функций по обслуживанию вызовов.

        Модульное построение станции  обеспечивает гибкость при расширении емкости станции, удобство при монтаже и ее техническом обслуживании. Двухсторонние печатные платы размещаются в стандартных кассетах. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.2 Обслуживание  межстанционного вызова.

             Рассмотрим процесс обслуживания  вызова между абонентом АТСЭ-200 и абонентом станции «Исток».

        При снятии вызывающим абонентом  А, являющегося абонентом станции АТСЭ-200, микротелефонной трубки изменяется состояние его абонентского комплекта. Это изменение воспринимается УУ абонентского модуля, как поступление вызывного сигнала со стороны абонента, и определяется номер линии, по которой поступил вызов. Информацию об этом номере линии УУАМ передает по 16-му временному каналу ИКМ-линии, соединяющей АМ и КПБАИ, в УУ БАИ. Таким образом, УУБАИ известен номер АМ и номер абонентской линии данного АМ, по которой поступил вызов. После этого УУБАИ опробует и занимает свободные временные каналы в прямом и обратном направлениях между АМ и КПБАИ, а также обращается к маркеру с целью поиска и занятия свободных временных каналов между КПБАИ и КПГИ как в прямом, так и в обратном направлениях.

       Далее осуществляются поиск и занятие  свободного блока регистров, обеспечивающего прием и анализ номерной информации. Каждый БР соединен с КПГИ одной ИКМ-линией и обеспечивает прием и передачу номерной информации для установления одновременно 16 различных соединений,

          В результате взаимодействия программ УУБАИ и маркера в БР сообщается линейный номер абонентского комплекта, от которого поступил вызов (номер БАИ, номер АИ и номер АК), а также номера уже занятых для этого соединения временных каналов между КПБАИ и КПГИ. На основании полученных данных БР запрашивает у блока системных данных БСД информацию о входящей линии. По линейному номеру абонентского комплекта БСД отыскивает данные о входящей линии и передает их в БР, который анализирует эти данные и определяет тип телефонного аппарата ТА. Это связано с тем, что прием номера от ТА с дисковым номеронабирателем и от ТА с кнопочным номеронабирателем организуется по-разному. Если

вызов осуществляется с телефонного аппарата с кнопочным номеронабирателем, то номер принимается блоком приемников тонального выбора БПТН. Поэтому БР обращается к маркеру с целью подключения БПТН к внутристанционной ИКМ-линии, соединяющей КПБАИ с КПГИ, для приема тональных посылок набора номера и подключения БПТН к БР для передачи ему принятых цифр номера. Маркер отыскивает и проключает его к КП ГИ по указанным координатам и подключает к абонентской линии генератор тональных сигналов ГТС для посылки сигнала «Ответ станции».

 На этом  заканчивается подготовка к приему номерной информации. О готовности к приему номера БР сообщает УУБАИ, который по 16-му временному каналу передает команду в УУАМ на проключение разговорного тракта в АМ, в результате чего вызывающему абоненту подается сигнал «Ответ станции».

       После получения сигнала «Ответ станции» вызывающий абонент приступает к набору номера. Каждая цифра номера в виде тональной посылки через АМ, КПБАИ и КПГИ принимается в БПТН. После преобразования в БПТН она передается в БР через КПГИ. При получении первой цифры номера БР обращается к маркеру для того, чтобы отключить ГТС (сигнал «Ответ станции»). При этом передаются координаты тракта, который требуется разъединить. Маркер отключает ГТС, а информацию о том, что ГТС отключен, передает в БР. После приема каждой из цифр номера БР обращается к БСД с запросом необходимой информации для анализа данной цифры номера. Блок системных данных считывает необходимые данные и передает их в БР. В результате анализа цифр номера при межстанционном соединении определяется станция, на которую звонит абонент.

       После этого информация о номере по СЛ поступает в служебный комплекс по тракту СЛ1-ПЩ-РС-УСК-ПЩ-БСЛ EF-ПЩ-БСЛ GH-ПЩ-УСК-АЦО-ПЩ-СК. СК определяет состояние абонента Б, являющегося абонентом станции «Исток». В случае его свободности СК подключает сигнально-вызывное устройство СВУ и оно подает сигналы вызываемому и вызывающему абонентам сигналы «Контроль посылки вызова» и «Посылка вызова» соответственно.

       После снятия вызывающим абонентом микротелефонной  трубки проключается тракт ВКУ-КАТ-БАЛ  AB-ПЩ-БСЛ CD-ПЩ –СК-АЦО-УСК-БСЛ GH-ПЩ-БСЛ EF-ПЩ-УСК-ПЩ-СЛ2-КСЛ-КП ГИ-КП БАИ-АМ-абонент А. По созданному тракту происходит разговор. Питание аппаратов и фиксирование окончания разговора осуществляет СК. По окончании разговора тракт разрушается.

       Если  абонент Б изначально был занят, то СК посылает сигнал «Занято» абоненту А.

     На  рис. 1 представлена схема обслуживания вызова.

3. Расчетно-конструкторская  часть.

3.1.Исходные  данные.

Курсовым  проектом предусмотрено рассмотреть  вопросы проектирования электронной  станции типа «АТСЭ-200».

Станция проектируется  на сети ГТС, где уже имеются станции  «S-12» и «Исток»,ёмкость которых составляет 9000 и 3200 абонентов соответственно, а ёмкость проектируемой станции 3500 абонентов. Схема организации связи приведена на рис. 1. 
 
 

РАТС№1  РАТС№4

Исток  s-12 

                 РАТС№5

            ЭАТС-200 
 

              АМТС

                                          Рис. 2. Схема организации связи.

 Процент абонентов на сектор.                                      Таблица.   №1

Исходные данные параметров.                                                                 Таблица. №2 

С_нх, С_к, С_т- среднее число вызовов в ЧНН от одного источника i-ой категории.

N_нх ,N_к, N_т- число телефонных аппаратов народно-хозяйственного, квартирного секторов и таксофонов.

  Т_нх, Т_к ,Т_т-. средняя продолжительность разговоров абонентов i-ой категории в ЧНН

Р_р- доля вызовов, закончившихся  разговором

  3.2 Расчет интенсивности телефонной нагрузки.

    Интенсивность телефонной нагрузки - это основной параметр, который 
определяет объем всех видов оборудования АТС (коммутационного, линейного, 
управляющего). Поэтому расчет возникающей и входящей от других АТС телефонной сети нагрузок, распределение их по направлениям и ступеням искания проектируемой станции является очень важной задачей.

     Для определения интенсивностей нагрузок, поступающих на все пучки

соединительных  устройств проектируемой АТС, необходимо знать функциональную 
схему этой станции, схему организации связи (структуру телефонной сети), емкости и 
типы действующих АТС.

3.2.1. Расчет возникающей нагрузки.

   Возникающую нагрузку создают вызовы (заявки на обслуживание), 
поступающие от абонентов (источников) и занимающие на некоторое время 
различные соединительные устройства станции.

     Согласно  ведомственным нормам технологического проектирования (ВНТП 
112-79) следует различать три категории (сектора) источников: 
народнохозяйственный, квартирный сектор и таксофоны.

     При этом интенсивность местной возникающей нагрузки может быть определена, если известны её следующие основные параметры:

N_hx, N_K и N_T - число телефонных аппаратов народнохозяйственного сектора, 
квартирного сектора и таксофонов; 

T_нх, Т_к и Т_т - средняя продолжительность разговора абонентов i-й категории в ЧНН;

Р_р- доля вызовов, закончившихся разговором.

     Производим  расчёт параметров нагрузки «ЭАТС-200»

         Зная из исходных данных ёмкость  ЭАТС-200,которая составляет 5000 абонентов, рассчитаем параметры нагрузки по секторам.

  При этом мы обратимся в таблицу №1 где указаны проценты приходящееся по секторам. Используем формулу № 1 : N_i = N_АТС *N_%

N_i  - число аппаратов. N_АТС - число абонентов АТС.   N_% - процент абонентов приходящийся на сектор.

По этой формуле  мы можем посчитать N_нх ,N_к, N_т- число телефонных аппаратов народнохозяйственного сектора, квартирного и таксофонов.

N_нх= 3500*35%=1225;     N_к = 3500*59%=2065;    N_т=3500*6%=210;

Получившиеся  данные заносим в таблицу 3,с добавлением  исходных из таблицы 2.

           Теперь по формуле находим среднюю продолжительность одного занятия 
для каждой категории источников нагрузки.

T=α*Pp( tco + ntн +ty +t_a,b +Ti_,c) (1.2)

t_co- время слушания сигнала ответа станции tco = 3 с: 

ntн-так как нумерация пятизначная ntн=5*0,5

t_y-при связи со станцией с 
программным управлением или координатной - t_y= 3 с.

- Ti_,c. берется из таблице № 3.

- t_A,B будет = 8.

Параметры нагрузки.                                               Таблица №3.

Найдём α используя  рис. 3. Схема зависимости занятия приборов.

Если Рр=0,5 а Tнх, с=110 то тогда α будет = 1,19

Если Рр=0,5 а Tк, с=85 то тогда α будет = 1,23

Если Рр=0,5 а Tт, с=140 то тогда α будет = 1,16 

t_нх=1,23*0,5*(3+5*1,5+3+8+85)=65,5с

t_к=1,19*0,5*(3+5*1,5+3+8+110)=78,2с

t_т=1,16*0,5*(3+5*1,5+3+8+140)=93,67с

Поступающая на входы  ступени ГИ от всех абонентов народнохозяйственного 
сектора нагрузка определяемая формулой.

                                                                         (1,3) 
 

Полученные  данные вносим в таблицу №4, которая  отображает интенсивность нагрузок от различных категорий источников.                      

          Общая средняя нагрузка, поступающая от ступени АИ на входы ступени ГИ 
проектируемой станции, подсчитывается по формуле                                                  
У₅=Унх+Ук+Ут                                                                                                     (1,4)

     У₅=80,23+49,34+54,64=184,21 Эрл

                       α

      1,25                                                                    

                   1,20                                                               Рр=0,5

      1,15 

                    1,10

                   1,05                           

                                80 90    100      110                       T, с

Рис. 3. Схема зависимости занятия приборов.

Интенсивность нагрузок от различных категорий источников.                  Таблица 4.

  Часть нагрузки отводится спецслужбам, внутристанционной нагрузке и суммарной нагрузке к другим АТС сети.

 Итак из формулы следует, что 3% нагрузки У₅ направляется к спецслужбам, 
а 97% этой нагрузки образуют потоки ко всем станциям сети (в том числе и к 
проектируемой): 
У_5,сп=0,03=0,03*У₅                                                                                                                (1,5)                 У_5,сп=0,03=0,03*=5,52 Эрл

У¹₅=У₅- У_5,сп                                                                                                                                                               (1,6) 

У¹₅=184,21-5,52=178,69 Эр

Чтобы определить внутристанционную нагрузку, вычисляем  коэффициент веса, по формуле

 Hc=(N5\N4+N1+N5)*100%                                                                                   (1.7)

 Hc=(3500\3200+9000+3500)*100%=22%

Теперь по формуле вычисляем нагрузку на входе  ГИ, которая будет 
замыкаться внутри проектируемой станции.

     У¹_5\5=(Н,_%\100)*У¹₅                                                                                                                                               (1,8)

     У¹_5\5=(39,8\100)*178,69=71,12 Эрл

Остальная исходящая от АТСЭ 200 нагрузка, по формуле

У_{исх 5}= У¹₅- У¹_5\5(1,9)

У_{исх 5}=178,69-71,12= 107,57 Эрл

Производим  расчёт параметров нагрузки «S-12»

   Зная  из исходных данных ёмкость  S-12,ёмкость которой  составляет 9000 абонентов, рассчитаем параметры нагрузки по секторам.

При этом мы обратимся в таблицу №1 где  указаны проценты приходящееся по секторам. Используем формулу № 1 : N_i = N_АТС *N_% ,где

N_{I -}. число аппаратов. N_АТС - число абонентов АТС.   N_% - процент абонентов приходящийся на сектор.

По этой формуле  мы можем посчитать N_нх ,N_к, N_т-число телефонных аппаратов народнохозяйственного сектора, квартирного и таксофонов.

N_нх= 9000*35%=3150;     N_к = 9000*59%=5310;    N_т=9000*6%=540;

Получившиеся  данные заносим в таблицу 5,с добавлением  исходных из таблицы 2.

      Поступающая  на входы ступени ГИ от всех абонентов народнохозяйственного сектора нагрузка определяемая формулой (1,3). 
 
 
 

   Полученные  данные в носим в таблицу  №6, которая отображает интенсивность нагрузок от различных категорий источников.

Параметры нагрузки.                                                          Таблица 5.

     Интенсивность нагрузок от различных категорий источников.      Таблица 6.

. 

      Общая средняя нагрузка, поступающая от ступени АИ на входы ступени ГИ 
проектируемой станции, подсчитывается по формуле (1,4)                                              

У₄=206,325+126,88+140,505=473,71 Эрл

Итак из формулы (1.5) следует, что 3% нагрузки У₄ направляется к спецслужбам, 
а 97% этой нагрузки образуют потоки ко всем станциям сети (в том числе и к 
проектируемой):