Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Системи комутації в електрозв’язку

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

Данные для расчетов указаны в Таблице 1.

Таблица 1 – Заданные данные.

Наименование	Значение
N₃, тыс. чел.	9
N₄, тыс. чел.	9
N₅, тыс. чел.	8.6
N_6,7, тыс. чел.	18.5
К_КВ, %	44
С_НХ	2.6
С_КВ	1.3
С_Т	9.6
Т_НХ, с	120
Т_КВ, с	134
Т_Т, с	108
Р	0.5

В соответствии с входными данными необходимо:

1. Провести нумерацию абонентских линий для каждой АТС сети.

2. Произвести расчет нагрузки (трафика) на выходе каждой из АТС и его распределение по направлениям: внутристанционных; на УСС и АМТС; в других АТС.

3. Составить матрицу телефонной нагрузки и схему распределения нагрузки.

4. Определить количество соединительных линий (каналов) на каждом из направлений.

5. Определить количество первичных цифровых трактов на каждом из направлений.

6. Расчет объема оборудования станции EWSD: абонентского; количества линейных групп; выбор емкости коммутационного поля; объем буфера сообщений; объем устройства управления сети ЗКС № 7; объем координационного процессора.

7. Распределить оборудование по стативам, составить план их размещения.

8. Начертить: структурные схемы местной ГТС, спроектированной АТСЕ EWSD, план размещения оборудования АТСЕ EWSD.

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка содержит страниц 49, таблиц 24, рисунков 7, дополнения А, Б, В.

Цель курсового проекта: На городской телефонной сети (ГТС) с семизначной нумерацией, обслуживающий один из районов города и содержащей три действующих АТС: АТС-3 (декадно-шаговая), АТС-4 (координатная) и АТС-5 (квазиэлектронные), необходимо смонтировать новую современную цифровую АТС. Все АТС имеют связь с узлом спецслужб (УСС) и АТС междугородной связи (АМТС). В качестве АМТС - современная цифровая АТС типа EWSD. На ГТС частично внедрена общеканальной сигнализации ОКС № 7, кроме АТС-3 и АТС-4.

Также смонтировать два выносных блока - подстанции (ПС) на 2000 и 3000 квартирных абонентов, в помещениях АТС-3 и АТС-4. Это позволит в будущем демонтировать устаревшие электромеханические АТС, ввести на всей сети общеканальной сигнализации ОКС № 7 и перейти к полностью цифровой сети, улучшит обслуживание и его качество.

ОБЩЕКАНАЛЬНАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ, ЦИФРОВАЯ СЕТЬ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СЛУЖБ, ЦИФРОВАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ КОММУТАЦИОННАЯ СИСТЕМА, EWSD, НАГРУЗКА, ИНТЕНСИВНОСТЬ НАГРУЗКИ, КООРДИНАЦИОНЫЙ ПРОЦЕССОР.

СОДЕРЖАНИЕ

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ..........................................................................1

РЕФЕРАТ……………………………………………………………………….2

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ………………………………...4

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………..5

1 Расчет нагрузки………………………………………………………………7

1.1 Структурная схема сети………………………………………………….7

1.2 Расчет и разделение телефонной нагрузки……………………………..9

1.3 Расчет нагрузки, которая поступает от цифровых и аналоговых абонентов………………………………………………………………………………11

2 Распределение поступающей от абонентов нагрузки……………………16

3 Распределение нагрузки по направлениям межстанционной связи…….21

3.1 Расчет нагрузки пропорционально выходным нагрузкам АТС…….22

3.2 Расчет нагрузки пропорционально емкости станции………………..23

3.3 Расчет нагрузки пропорционально условным выходящим нагрузкам АТС…………………………………………………………………………………...24

4 Матрица расчетных телефонных нагрузок……………………………….27

5 Расчет количества СЛ (каналов) и ПЦП……………………………….…29

6 Разработка структурной схемы EWSD…………………………………..32

7 Расчет объема оборудования станции EWSD…………………………….34

7.1 Расчет объема абонентского оборудования…………………………..35

7.2 Расчет количества линейных групп LTG………………………………37

7.3 Выбор емкости КП SN………………………………………………….39

7.4 Расчет объема оборудования буфера сообщений…………………….40

7.5 Расчет объема оборудования устройства управления сетью ОКС № 7………………………………………………………………………………………..42

7.6 Расчет объема оборудования координационного процессора СР113..45

8 Распределение оборудования EWSD в автозале…………………………47

ВЫВОД…………………………………………………………………………48

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………………………49

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

АТС - автоматическая телефонная станция

АМТС - автоматическая междугородная телефонная станция

УСС - узел спецслужб

ЧНН - час наибольшей нагрузки

ЕНМЗ - Единая национальная сеть связи

ОКС - общеканальная сигнализация

СЛ - соединительная линия

ЗСЛ - заказно-соединительная линия

СЛМ - соединительная линия междугородная

ГТС - городская телефонная сеть

ОПТС - опорно-транзитная станция

УАТС - усовершенствованной автоматическая телефонная станция

ЦМИС - цифровая сеть интегральных служб

ISDN - цифровая сеть интегральных служб

ВВЕДЕНИЕ

Развитие телефонной связи связано с созданием коммутационной техники трех поколений.

К первому поколению относятся автоматические телефонные станции декадно-шаговой системы (АТСДК) в процессе эксплуатации которых выявился ряд серьезных недостатков. К ним относятся: низкое качество обслуживания; невысокая надежность коммутационного оборудования; ограниченное быстродействие; наличие большого числа обслуживающего персонала; малая проводность линий.

Наличие этих недостатков явилось серьезным препятствием для значительного увеличения емкости ГТС и автоматизации телефонной связи.

Ко второму поколению систем коммутации относятся автоматические телефонные станции координатного типа (АТСК). Станции этого типа обладают рядом преимуществ по сравнению с АТСДК: лучшее качество разговорного тракта; уменьшение числа обслуживающего персонала; увеличение использования линий; увеличение проводности и доступности.

Однако, несмотря на эти улучшения АТСК все же имеют ряд недостатков, присущих АТСДК. Это и явилось предпосылкой для создания третьего поколения телефонных станций.

Третье поколение систем коммутации - квазиэлектронные и электронные телефонные станции. Квазиэлектронные станции устранили ряд недостатков присущих АТСДК и АТСК, и используются во многих странах мира. Создание же полностью электронных систем стало возможным лишь после применения в них принципа коммутации информации в цифровом виде (ИКМ). Цель создания нового поколения коммутационной техники на основе цифровых систем передачи (ЦСП) заключается в повышении гибкости и экономичности системы, сокращение затрат и трудоемкости эксплуатации, упрощение и удешевление в производстве, а так же предоставление новых видов услуг абонентам.

В начале 80-х годов на смену электромеханическим коммутационным системам пришла Цифровая электронная коммутационная система EWSD. С самого начала в основу системы EWSD была заложена концепция, позволяющая ее дальнейшее развитие, как, например, использование EWSD в качестве коммутационной станции в сетях ISDN (цифровая сеть интегрального обслуживания).

Благодаря своей унифицированной системной архитектуре EWSD идеально отвечает требованиям различных областей применения. Система EWSD может в равной мере использоваться как небольшая сельская телефонная станция минимальной емкости, так и в качестве большой местной или транзитной станции максимальной емкости, например, в плотно населенных городских зонах.

Предпосылками универсального использования системы EWSD является, с одной стороны, структура программного обеспечения и аппаратных средств, ориентированная на выполнение определенных функций, с другой стороны, модульный принцип построения механической конструкции. Одним из факторов, способствующих гибкости EWSD, является использование распределенных процессоров с функциями локального управления. Координационный процессор занимается общими функциями.

Операционная система (ОС) состоит из программ, приближенных к аппаратным средствам и являющихся обычно одинаковыми для всех коммутационных станций. Механическая конструкция обеспечивает простой и быстрый монтаж, экономичное техобслуживание и гибкое расширение системы. Благодаря высоким скорости и качеству передачи данных коммутационное поле способно проключать соединения для различных видов служб связи (например, для телефонии, телетекса и передачи данных).

Итак, основные преимущества EWSD:

- соответствует современным требованиям к системам связи и сертифицирована;

- гибкость, возможность использования на станциях различной емкости и назначения;

- возможность внедрения новых технологических решений без изменения архитектуры EWSD.

1 РАССЧЕТ НАГРУЗКИ

1.1 Структурная схема сети

Начертим структурную схему местной телефонной сети (Рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 – Структурная схема сети

Нумерация на ГТС зависит от количества АТС и ёмкости сети. Т.к. нумерация абонентских линий на заданной ГТС – семизначная, то первые три цифры номера определяют код районной АТС. Проектируемая АТС имеет емкость большее 10 000, поэтому требуется несколько кодов АТС, соответственно.

Определим нумерацию абонентских линий на АТС (Таблица 1.1).

Таблица 1.1 – Нумерация абонентских линий на АТС

Коды АТС	Ёмкость АТС, N_j	Нумерация абонентских линий АТС
АТСДК-3	9 000	203
АТСК-4	9 000	204
АТСЭ-5	8 600	205
АТСЕ-6,7	18 500	206, 207
Всего	45 100

1.2 Расчет и разделение телефонной нагрузки

Телефонная нагрузка – это самый важный параметр, который определяет объем оборудования систем коммутации. При этом необходимо рассчитать и нагрузку, возникающую на проектируемой станции, и ту нагрузку, которая поступает от других АТС сети.

Возникающую нагрузку создают заявки на обслуживание от абонентов разных категорий. Категории источников отличаются интенсивностью удельных абонентских нагрузок. В задании принято 4 категории:

1. Абоненты народнохозяйственного сектора (категория 1).

2. Абоненты квартирного сектора (категория 2).

3. Универсальные таксофоны (категория 3).

4. Цифровые абоненты (категория 4).

Сначала необходимо определить количество абонентов каждой категории на всех АТС сети.

Количество цифровых абонентов сети определим следующим образом:

N_Ц = К_ISDN · N_6,7, [ном.]

Количество квартирных абонентов сети на каждой i-той АТС сети равняется:

N_{КВ_i} = К_КВ · N_i, [ном.]

Количество универсальных таксофонов вычислим с помощью следующей формулы:

N_{Т_i} = К_T · N_i, [ном.]

Количество абонентов народнохозяйственного сектора (НХС) определим следующим образом (при расчете учитывается, что 60% абонентов НХС имеют частотный набор, кроме абонентов АТСДК-3):

N_{НХ_i} = N_i – N_{КВ_i} – N_{T_i} – N_Ц, [ном.]

Результаты расчетов сведем в Таблицу 1.2.

Таблица 1.2 – Количество абонентов разной категории на АТС

Категория источников нагрузки	АТСДК-3	АТСК-4	АТСЭ-5	АТСЕ-6,7
КВ ТА (дек.наб.)	3960	3960	2270	4884
КВ ТА (час.наб.)	0	0	1514	3256
НГ ТА (дек.наб.)	5040	5040	1892	3996
НГ ТА (час.наб.)	0	0	2838	5994
Т (час. наб.)	0	0	86	185
Ц (ISDN)	0	0	0	185
Всего	9000	9000	8600	18500

Аналогичный расчет выполним для 2х подстанций (Таблица 1.3).

Таблица 1.3 – Количество абонентов разной категории на ПС

Категория источников нагрузки	ПС-1	ПС-2
КВ ТА (дек.наб.)	528	792
КВ ТА (час.наб.)	352	528
НГ ТА (дек.наб.)	432	648
НГ ТА (час.наб.)	648	972
Т (час. наб.)	20	30
Ц (ISDN)	20	30
Всего	2000	3000

1.3 Расчет нагрузки, которая поступает от цифровых и аналоговых абонентов

Расчет нагрузки, поступающей щей от цифровых абонентов выполняют с помощью следующей формулы:

Y_Ц = α_Ц · N_Ц, [Эрл]

где α_Ц = 0,25…0,4 [Эрл] – удельная плотность нагрузки от цифровых абонентов;

N_Ц – количество цифровых абонентов.

Далее определим среднюю длительность одного занятия для каждой категории нагрузки:

где a_k - коэффициент, учитывающий несостоявшиеся разговоры, который определяется по зависимости a_k = f(T_k,P) (Рисунок 1.2);

t_c = 3 с - средняя продолжительность слушания сигнала ответа станции;

п - значность номера;

t_нд=1,5 с (t_нч=0,8с) - среднее время набора одной цифры номера при декадном (частотном) способе передачи номера;

t_co- среднее время установления соединения (при проектировании принимаем равным 2 с, т.к. ёмкость АТСДК меньше 50% емкости сети);

t_o=1 с – время отбоя;

t_p = 7 с - среднее время посылки вызова при состоявшемся разговоре;

T_k - средняя продолжительность разговора по категории нагрузки.

Интенсивность нагрузки от аналоговых абонентов каждой категории на i-тую АТС вычислим:

,[Эрл]

Нагрузка Y^’_I, которая поступает от всех абонентов, вычислим следующим образом:

, [Эрл]

Рисунок 1.2 - Зависимость коэффициента a_k от T_k и P

Продолжительность занятия КП меньше времени занятия абонентского комплекта (АК) на время t_CO и t_n. Следовательно, нагрузка на КП будет пропорционально отношению:

Для инженерных расчетов коэффициент φ для координатных АТС можно принять равным 0,9. Для АТСДК соединение с другой АТС устанавливается после набора одной цифры, и коэффициент φ принимается равным 0,95. Для электронных - равным 1,0. Т.о., поступающая от абонентов i-той АТС нагрузка на выходе КП равна:

, [Эрл]

Определим среднюю удельную интенсивность нагрузки а_К от источников каждой k-й категории:

а_К = t_k·C_k, [Эрл]

Определим общее количество вызов, поступающих на АТС:

Произведем вышепоказанный расчет для каждой АТС сети. Результаты для АТСЕ-6,7 поместим в Таблицу 1.4, для АТСДК-3 – Таблица 1.5, для АТСК-4 – Таблица 1.6, а для АТСЭ-5 – Таблица 1.7.

Таблица 1.4 – Нагрузка поступающая от абонентов АТСЕ-6,7

Категория источника нагрузки	P	C	T_k,с	N_k	α_k	t_k, с	а_К	Y_k, Эрл
КВ ТА (дек.наб.)	-	1967.68	134	4884	1.16	91.35	118.76	161.11
КВ ТА (час.наб.)	-	2951.52	134	3256	1.16	88.89	115.56	104.51
НГ ТА (дек.наб.)	-	10389.6	120	3996	1.165	83.59	217.33	241.24
НГ ТА (час.наб.)	-	14985	120	5994	1.165	80.73	104.95	349.5
Т (час. наб.)	-	1776	108	185	1.18	74.69	717.06	36.85
Ц	-	-	-	185	0.4	-	-	74
Всего	0.5	32069.8	496	18500	1273.66	419.25	1273.66	967.21
Всего на вых. КП	-	-	-	-	-	-	-	Y_вых=967.21

Таблица 1.5 – Нагрузка поступающая от абонентов АТСДК-3

Категория источника нагрузки	P	C	T_k,с	N_k	α_k	t_k, с	а_К	Y_k, Эрл
КВ ТА (дек.наб.)	-	5148	134	3960	1.16	91.35	118.76	130.63
КВ ТА (час.наб.)	-	-	-	-	1.16	-	-	-
НГ ТА (дек.наб.)	-	13104	120	5040	1.165	83.59	217.33	304.26
НГ ТА (час.наб.)	-	-	-	-	1.165	-	-	-
Т (час. наб.)	-	-	-	-	-	-	-	-
Ц	-	-	-	-	-	-	-	-
Всего	0.5	-	-	9000	-	-	-	434.89
Всего на вых. КП	-	-	-	-	-	-	-	Y_вых=413.15

Таблица 1.6 – Нагрузка поступающая от абонентов АТСК-4

Категория источника нагрузки	P	C	T_k,с	N_k	α_k	t_k, с	а_К	Y_k, Эрл
КВ ТА (дек.наб.)	-	5148	134	3960	1.16	91.35	118.76	130.63
КВ ТА (час.наб.)	-	-	134	-	1.16	-	-	-
НГ ТА (дек.наб.)	-	13104	120	5040	1.165	83.59	217.33	304.26
НГ ТА (час.наб.)	-	-	120	-	1.165	-	-	-
Т (час. наб.)	-	-	-	-	-	-	-	-
Ц	-	-	-	-	-	-	-	-
Всего	0.5	-	-	9000	-	-	-	434.89
Всего на вых. КП	-	-	-	-	-	-	-	Y_вых=391.40

Таблица 1.7 – Нагрузка поступающая от абонентов АТСЭ-5

Категория источника нагрузки	P	C	T_k,с	N_k	α_k	t_k, с	а_К	Y_k, Эрл
КВ ТА (дек.наб.)	-	2951.52	134	2270.4	1.16	91.35	118.76	74.89
КВ ТА (час.наб.)	-	1967.68	134	1513.6	1.16	88.89	115.56	358.78
НГ ТА (дек.наб.)	-	4919.2	120	1892	1.165	83.59	217.33	114.22
НГ ТА (час.наб.)	-	7378.8	120	2838	1.165	80.73	104.95	165.48
Т (час. наб.)	-	825.6	108	86	1.18	74.69	717.06	17.13
Ц	-	-	-	-	-	-	-	-
Всего	0.5	-	-	8600	-	-	-	730.50
Всего на вых. КП	-	-	-	-	-	-	-	Y_вых=730.50

Полученные значения всех нагрузок занесем в Таблицу 1.7.

Таблица 1.7 – нагрузка на АТС сети связи

	АТСДК-3	АТСК-4	АТСЭ-5	АТСЕ-6,7
Y_пост	434.89	434.89	730.5	967.21
Y_вых	413.15	391.40	730.5	967.21
Y_сети	2567.50

2 РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТУПАЮЩЕЙ ОТ АБОНЕНТОВ НАГРУЗКИ

Нагрузка, поступающая от абонентов, распределяется по станциям сети. Это распределение носит случайный характер, однако, поскольку точное распределение довольно тяжело выполнить, то обычно используют приближенные модели.

Суммарная нагрузка, поступающая от абонентов i-й АТС, распределяется на выходе АТС по следующим направлениям.

Нагрузка к узлу спецслужб составляет від Y_{ПОСТ_I}:

Y_{I_УСС} = (0.03÷0.05)· Y_{ПОСТ_I} [Эрл]

Возьмем коэффициент 0.05 и получим:

Y_{3_УСС} =21.75 [Эрл]

Y_{4_УСС} =21.75 [Эрл]

Y_{5_УСС} =36.53 [Эрл]

Y_{6,7_УСС} =48.36 [Эрл]

Внутристанционная нагрузка до абонентов своей станции рассчитывается следующим образом:

Y_{I_ВН}= [Эрл]

где - коэффициент внутристанционной нагрузки, который определяется с помощью Рисунка 2.1 по коэффициенту веса станции .

η_C3 = 16.94 %

η_C4 = 16.94 %

η_C5 = 28. 45 %

η_C6,7 = 37.67 %

Откуда,

η₃= 0.35 %

η₄= 0.35 %

η₅= 0.43 %

η_6,7 = 0.51 %

Рисунок 2.1 - Зависимость коэффициента внутристанционной нагрузки η от коэффициента веса станции η_C

Т.о., внутристанционная нагрузка до абонентов своей станции следующая:

Y_{3_ВН}= 152.21 [Эрл]

Y_{4_ВН}= 152.21 [Эрл]

Y_{5_ВН}= 314.12 [Эрл]

Y_{6,7_ВН}= 493.28 [Эрл]

Междугородная нагрузка к АМТС по заказно-соединительные линии (ЗСЛ) определяется следующим образом:

Y_{I_ЗСЛ} = a_М · N_I [Эрл]

где N_I - количество абонентов от i-й АТС;

a_М - удельная междугородная интенсивность нагрузки, которую определяют согласно Таблице 2.1 в зависимости от количества проживающих в городе.

Таблица 2.1 - Удельная междугородная интенсивность нагрузки.

Количество жителей в городе,тыс.	, Ерл
До 20	0,0056
20 – 100	0,0048
100 – 500	0,0040
500 – 1млн.	0,0032
Більше 1 млн.	0,0024

Рассчитаем приблизительное количество жителей города:

N_Σ=3[N₃ + N₄+ N₅ + N_6,7]= 135.3 [тыс.чел.]

Исходя из проведенных расчетов берем a_М=0,0040 [Эрл].

Откуда,

Y_{3_ЗСЛ} = 36 [Эрл]

Y_{4_ЗСЛ} = 36 [Эрл]