Проектування АТСЕ типу 5ESS на МТМ-5
З'єднувальні нитки павутини — магістралі, які представляють собою набір цифрових каналів комутації (зв'язку) глобального і локального масштабу. Звернення до цих каналів дозволено різним державним структурам, підприємствам бізнесу, приватним користувачам. Якість передачі і зв’язку відповідно дуже високе. Навантаження на пучки ЗЛ визначаються за результатами розрахунку міжстанційних навантажень… Читати ще >
Проектування АТСЕ типу 5ESS на МТМ-5 (реферат, курсова, диплом, контрольна)
Курсова робота з дисципліни: «Проектування комутаційних систем»
на тему:
Проектування АТСЕ типу 5ESS на МТМ-5
ЗМІСТ
Завдання на курсовий проект Вступ
1. Розробка структурної схеми МТМ
2. Розрахунок інтенсивності телефонного навантаження
3. Розрахунок числа ЗЛ і ГТ між станціями
4. Розрахунок обладнання на ОПС
5. Розробка функціональної схеми ОПС Висновок Перелік посилань
ЗАВДАННЯ НА КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
Міська телефонна мережа з п’ятизначною нумерацією (МТМ-5) обслуговує центр міста і складається з трьох РАТС:
— РАТС-2, координатної системи (КС), типу АТСК, ємністю 6000 індивідуальних номерів і 300 таксофонів;
— РАТС-3, КС, типу АТСК-У, ємністю 8000 індивідуальних номерів і 180 таксофонів;
— РАТС-4, цифрової системи (ЦСК), типу EWSD, ємністю 7000 індивідуальних номерів і 80 таксофонів.
Частка квартирних ТА на КС дорівнює 0,55. Відстані від РАТС-2 до РАТС-3 і 4 складають L2−3 = 7 км і L2−4 = 7,5 км відповідно. Вузол спеціальних служб знаходиться у приміщенні РАТС-3. У місті працює АМТС типу EWSD.
Для вилученого мікрорайону впроваджується ЦСК типу 5ESS. Вона складається з опорної станції (ОПС), ємністю 14 000 номерів, з них 150 таксофонів, і однієї підстанції (ПС), ємністю 2000 номерів, з них 150 таксофонів. Підстанція розміщується в будинку РАТС-2.
Частка квартирних ТА на ОПС і ПС дорівнює 0,9. Відстань від ОПС до РАТС-2 складає L0−2 = 12 км.
ВСТУП
Виділяють два класи в телекомунікаційних системах зв’язку (комутації). Це аналогові і цифрові системи.
Аналогові системи передачі і зв’язку (комутації)
В аналогових системах всі процеси (прийом, передача, зв’язок) ґрунтуються на аналогових сигналах. Прикладів таких систем безліч: телевізійне мовлення, радіо, телефонна комутація (зв'язок).
Цифрові системи передачі і зв’язку (комутації)
В цифрових системах всі процеси виникають від цифрових (дискретних) сигналів. Прикладами є - сучасні об'єкти зв’язку, цифрова телефонія, цифрове телебачення. Еволюційний процес переходу від аналогових систем до цифрових зв’язаний:
1. ера нових технологій, відповідно в техніці все більше розповсюджуються мікропроцесорні технології обробки сигналів;
2. створюється високошвидкісна павутина цифрових телекомунікаційних мереж.
1. Розробка структурної схеми МТМ
Відстані між РАТС визначаються методом трикутника в масштабі 1см= 1 км.
Тип з'єднувальних ліній визначається з економічної точки зору та технічними можливостями мережі. Між аналоговими РАТС використовуються лінії однобічної дії в залежності від відстані між станціями. Якщо довжина ЗЛ менше, ніж 1,5 км, то використовуються трьохпроводові ФЗЛ, якщо від 1,5 до 10 км, — двохпроводові ФЗЛ, якщо більше, ніж 10−15 км — ІКМ тракти.
ЗЛ між між ЦСК і аналоговими РАТС — цифрові, при цьому на аналоговій РАТС установлюється напівкомплект ІКМ для переходу з цифрового сигналу на аналоговий.
ЗЛ між цифровими станціями — двосторонньої дії цифрові типу Е1.
Нумерація МТМ залежить від кількості РАТС і ємності мережі. Так як проектована ОПС має ємність, більшу за 10 000, то доцільно використовувати змішану нумерацію (на ОПС — шестизначну, а на існуючій мережі - п’ятизначну).
Структурна схема МТМ наведена на рисунку 1.1.
2. Розрахунок інтенсивності телефонного навантаження
Категорії джерел навантаження відрізняються інтенсивностями питомих абонентських навантажень. У завданні прийняті три категорії:
— абоненти ділового сектору — категорія 1;
— абоненти квартирного сектору — категорія 2;
— універсальні таксофони — категорія 3.
Структурний склад абонентів по категоріям для існуючих РАТС визначаємо в залежності від частки абонентів квартирного сектору, так як таксофони виділені в окрему групу. Тому
(2.1)
(2.2)
де — частка абонентів квартирного сектору;
— кількість абонентів індивідуальних;
— кількість абонентів по категоріях — ділового і квартирного секторів відповідно.
NІД2 = (1−0,55)Ч6000 = 2700 (аб.)
NІК2 = 0,55Ч6000 = 3300 (аб.)
NІД3 = (1−0,55)Ч8000 = 3600 (аб.)
NІК3 = 0,55Ч8000 = 4400 (аб.)
NІД4 = (1−0,55)Ч7000 = 3150 (аб.)
NІК4 = 0,55Ч7000 = 3850 (аб.)
NІДО = (1−0,9)Ч13 850 = 1385 (аб.)
NІКО = 0,9Ч13 850 = 12 465 (аб.)
NІДП = (1−0,9)Ч1850 = 185 (аб.)
NІКП = 0,9Ч1850 = 1665 (аб.)
Структурний склад для ЦСК визначаємо за винятком універсальних таксофонів. Кількість індивідуальних телефонів дорівнює:
(2.3)
NОІ = 2000;150 = 1850 (аб.)
NОІC = 14 000−150 = 13 850 (аб.)
Знаючи кількість індивідуальних ТА, визначаємо кількість абонентів ділового та квартирного секторів, користуючись формулами (2.1) та (2.2). При цьому заміняємо на .
Прогнозоване абонентське навантаження визначаємо у годину найбільшого навантаження (ГНН). Наведено значення питомих абонентських навантажень для ранкової ГНН — місцевого вихідного, місцевого вхідного і міжміського вихідного і вхідного .
Інтенсивності навантажень на ЦСК:
(2.4)
УВ.АБ.2 = 2700Ч0,074+3300Ч0,025+300Ч0,09 = 310 (Ерл) УВ.АБ.3 = 3600Ч0,074+4400Ч0,025+180Ч0,09 = 393 (Ерл) УВ.АБ.4 = 3150Ч0,074+3850Ч0,025+80Ч0,09 = 337 (Ерл) УВ.АБ.О = 1385Ч0,074+12 465Ч0,025+150Ч0,09 = 428 (Ерл) УВ.АБ.П = 185Ч0,074+1665Ч0,025+150Ч0,09 = 69 (Ерл)
(2.5)
УВх.АБ.2 = 2700Ч0,07+3300Ч0,023 = 265 (Ерл) УВх.АБ.3 = 3600Ч0,07+4400Ч0,023 = 354 (Ерл) УВх.АБ.4 = 3150Ч0,07+3850Ч0,023 = 310 (Ерл) УВх.АБ.О = 1385Ч0,07+12 465Ч0,023 = 384 (Ерл) УВх.АБ.П = 185Ч0,07+1665Ч0,023 = 52 (Ерл)
(2.6)
УМВ.АБ.О = 1385Ч0,01+12 465Ч0,001+150Ч0,05 = 34 (Ерл) УМВ.АБ.П = 185Ч0,01+1665Ч0,001+150Ч0,05 = 12 (Ерл)
. (2.7)
УМВх.АБ.О = 1385Ч0,008+12 465Ч0,001 = 24 (Ерл) УМВх.АБ.П = 185Ч0,008+1665Ч0,001 = 4 (Ерл) Значення місцевих навантажень розраховуються для всіх станцій мережі, а міжміських — лише для проектуємої (ОПС і ПС).
Навантаження до спецслужб визначаємо як частку інтенсивності вихідного абонентського навантаження:
(2.8)
де =0,3…0,5 — частка навантаження, що направляється до спецслужб.
УВ.СП.2 = 0,5Ч310 = 155 (Ерл) УВ.СП.3 = 0,5Ч393 = 197 (Ерл) УВ.СП.4 = 0,5Ч337 = 169 (Ерл) УВ.СП.О = 0,5Ч428 = 214 (Ерл) УВ.СП.П = 0,5Ч69 = 35 (Ерл)
Інтенсивність вихідного навантаження, що залишилося:
. (2.9)
УВих.АБ.2 = 310−155 = 155 (Ерл) УВих.АБ.3 = 393−197 = 196 (Ерл) УВих.АБ.4 = 337−169 = 168 (Ерл) УВих.АБ.О = 428−214 = 214 (Ерл) УВих.АБ.П = 69−35 = 34 (Ерл) По отриманим даним необхідно побудувати схему розподілу навантаження на ЦСК. Навантаження вихідні зовнішні з АМ на групові тракти менше навантаження абонентських ліній через різницю часу заняття АЛ і ліній ГТ. Аналогічно і для аналогових АТС — навантаження виходу ГП менше вхідного навантаження. Ця відмінність визначається коефіцієнтом, значення якого залежить від виду зв’язку:
, (2.10)
де — середня тривалість заняття АЛ,
— середня тривалість слухання сигналу станції, рівна 3 с,
— час встановлення з'єднання, = 0,
— час набору номера, що залежить від способу передачі номера від ТА.
qВ = (63−12)/63 = 0,81
Для імпульсного способу (ДКШІ) =1,5хn с, а для частотного способу (DTMF) = 0,4хп с, де п — число цифр, що набираються, і залежить від нумерації на мережі. У КП всі ТА з набором ДКШІ.
= 3+9+0 = 12 с При вихідному зв’язку приймається n=5 або n=6 у залежності від значності нумерації. Так як у нашому випадку змішана нумерація, визначаємо середньозважене значення п:
(2.11)
де — частка викликів, що направляються до РАТС із 5-ти значною нумерацією. Величина дорівнює:
(2.12)
де і - загальна ємність РАТС відповідно з 5-ти і 6-ти значною нумерацією.
р5 = (6000+8000+7000)/(6000+8000+7000)+(14 000+2000) = 0,6
n = 0,593Ч5+(1−0,593)Ч6 = 5
При вихідному міжміському зв’язку величина п дорівнює:
(2.13)
де = 0,6, = 0,3, = 0,1 частки викликів при зоновому міжміському і міжнародному зв’язку відповідно. Тому:
n = 0,6×9 + 0,3×11+0,1×14= 10,1.
Коефіцієнт дорівнює:
(2.14)
де. q МВ = (77−9)/77 = 0,9
Для спецслужб час довідки = 30 с, а число цифр, що набираються, дорівнює двом, таким чином,
=+ 1,5 х n = 3 + 1,5×2 = 6 с.
Величина qСП дорівнює:
=0,8. (2.15)
При вхідному зв’язку на ЦСК прийом номера і встановлення з'єднання дуже малі, як при місцевому, так і при міжміському зв’язку, тому =1.
При вхідному зв’язку на аналогових РАТС розрахунок роблять з урахуванням типу станції:
— для координатної РАТС при прийомі номера кодом МЧК (=2 с):
. (2.16)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл) Вихідне від аналогових АТС навантаження:
. (2.17)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл) Зовнішні навантаження на груповий тракт з урахуванням різниці заняття АЛ і ГТ відповідно рівні:
(2.18)
(Ерл)
(Ерл)
(2.19)
(Ерл)
(Ерл)
(2.20)
(Ерл)
(Ерл)
(2.21)
(Ерл)
(Ерл)
(2.22)
(Ерл)
(Ерл)
. (2.23)
(Ерл)
(Ерл) Навантаження групового тракту дорівнює сумі навантажень (див. рис. 2.1) і без втрат проходить через ОПС або ПС. Тому можна стверджувати:
;. (2.24)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл) Міжстанційне навантаження від станції J до станції К визначаються по формулі:
(2.25)
де YB — інтенсивність вихідного від РАТС-J (ОПС, ПС) навантаження,
YВХ.К — інтенсивність вхідного навантаження до РАТС-К,
YВХ (ГТС)Z — сума вхідних на всі РАТС, ОПС, ПС ГТС навантажень, нормована коефіцієнтами тяжіння відносно РАТС-J, (nJ-Z);
nJ-K — нормований коефіцієнт тяжіння від станції J до станції К.
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл) телефонний станція з'єднувальний лінія Послідовність розрахунку міжстанційного навантаження рекомендується наступна.
Після розрахунку зовнішніх навантажень на ОПС, РАТС-2, РАТС-3, РАТС-4 і ПС дані розрахунку заносять у таблицю 2.1.
Таблиця 2.1
Інтенсивність вихідного і вхідного навантаження мережі (Ерл)
РАТС | ОПС | РАТС-2 | РАТС-3 | РАТС-4 | ПС | |
YВ, Ерл | ||||||
YВХ, Ерл | ||||||
Визначаються нормовані коефіцієнти тяжіння, на основі якої складають таблицю міжстанційного тяжіння, (табл. 2.2).
Таблиця 2.2 — Коефіцієнти тяжіння
від до | ОПС | РАТС-2 | РАТС-3 | РАТС-4 | ПС | |
ОПС | 0,43 | 0,48 | 0,48 | |||
РАТС-2 | 0,43 | 0,55 | 0,6 | 0,9 | ||
РАТС-3 | 0,48 | 0,55 | 0,43 | 0,48 | ||
РАТС-4 | 0,48 | 0,6 | 0,43 | 0,55 | ||
ПС | 0,38 | 0,48 | 0,55 | |||
Використовуючи формулу (2.26), обчислюємо розподіл вихідного навантаження від ОПС до станцій мережі (YO-O, YO-J, YO-K). Внутрішньостанційне навантаження YO-O дорівнює:
. (2.26)
Позначимо:
. (2.27)
Тоді навантаження внутрішньостанційне
навантаження до РАТС — J дорівнює:
навантаження до РАТС — K дорівнює:
.
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл) Аналогічно розраховується розподіл навантаження від РАТС та ПС.
Результати заносимо у таблицю міжстанційного навантаження (табл. 2.3).
Таблиця 2.3
Інтенсивність міжстанційного навантаження
від до до | ОПС | РАТС-2 | РАТС-3 | РАТС-4 | ПС | |
ОПС | 78.88 | 49.561 | 74.266 | 62.186 | 5.302 | |
РАТС-2 | 21.714 | 73.788 | 54.478 | 49.763 | 8.932 | |
РАТС-3 | 32.377 | 54.21 | 132.309 | 47.638 | 5.737 | |
РАТС-4 | 28.308 | 51.705 | 49.742 | 96.864 | 5.737 | |
ПС | 4.832 | 7.061 | 11.472 | 11.487 | 2.249 | |
Результати розрахунку навантажень на ОПС заносимо на схему розподілу навантаження на ОПС.
Навантаження на пучки ЗЛ визначаються за результатами розрахунку міжстанційних навантажень (табл. 2.3) з урахуванням навантаження, поступаючого від цифрової системи до ВСС і АМТС. Для визначення навантаження на пучки ЗЛ зображують схему розподілу навантаження (рис. 2.3).
Навантаження на ЗЛ від ПС:
(2.28)
(Ерл)
(2.29)
(Ерл)
(2.30)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(2.31)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(2.32)
(Ерл)
3. Розрахунок кількості ЗЛ і ГТ між станціями
Кількість ЗЛ від РАТС КС визначається за методом ефективної доступності. Приймаємо, що втрати викликів явні і рівні р = 0,005.
На ступені ІГП використовується двокаскадний комутаційний блок ГП-3 з параметрами NхVхM=80×120×400 типу ВП-ВП.
Метод розрахунку полягає в тім, що двокаскадна блокуємо комутаційна схема розглядається як однокаскадна неповнодоступна схема з деякою ефективною доступністю DE.
де И = 0,75−0,85 емпіричний коефіцієнт;
— мінімальна доступність;
— середня доступність;
— навантаження на ПЛ одного комутатора каскаду А, для якого
Для КБ ГП-3 mA=20 — кількість виходів з одного комутатора каскаду А, qчисло виходів з одного комутатора каскаду В в одному напрямку.
Підставляючи числові значення, отримаємо:
;
;
— середня доступність;
.
Далі визначення ємності пучка вихідних ЗЛ з поля ГП-3 зводиться до використання формули О’Делла, яка може бути приведена до вигляду:
(3.1)
де — розрахункове значення навантаження;
= 1,19 і = 7,5 — коефіцієнти, значення яких наведені в таблиці.
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(ЗЛ)
(ЗЛ)
(ЗЛ)
(ЗЛ) Кількість ЗЛ від ЦСК визначаємо для повнодоступного пучка, не блокуємого. Втрати явні і для ЗЛ між ЦСК і аналоговою АТС приймають 0,005. Між ЦСК і ВСС чи ЗЛМ (АМТС) — 0,001. Для розрахунку ЗЛ використовують таблицю Ерланга та значення обслуженого навантаження:
. (3.2)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(Ерл)
(ЗЛ)
(ЗЛ)
(ЗЛ)
(ЗЛ)
(ЗЛ)
(ЗЛ)
(ЗЛ)
(ЗЛ)
(ЗЛ)
(ЗЛ)
(ЗЛ)
(ЗЛ) Розрахунок числа ГТ виконується в залежності від типу і кількості ЗЛ з урахуванням того, що тракт Е1 має швидкість 2048 кбіт/с, забезпечуючи при цьому 30 інформаційних канальних інтервалів:
— для ЗЛ однобічної дії (наприклад, між ОПС і РАТС-J):
; (3.3)
(ЗЛ)
(ЗЛ)
(ЗЛ)
(ЗЛ) Кількість ГТ округлюють до найближчого більшого.
4. Розрахунок кількості обладнання на ОПС типу 5ESS
Абонентські лінії безпосередньо включаються в інтегральний блок АЛ ISLU, який входить до складу SM. В кожен ISLU можна включити до 1024 індивідуальних аналогових або цифрових АЛ:
В SM може бути до 8 ISLU або RISLU, але при цьому загальне число АЛ для SM не повинно перевищувати 5120, тому:
5. Розробка структурної схеми
Архітектура 5ESS базується на трьох головних елементах: комутаційних модулях SM, модулях зв’язку СМ, модулях управління і експлуатації АМ.
Комутаційний модуль SM — основна одиниця нарощування ємності системи. До SM підключають абонентські і зовнішні, відносно 5ESS, з'єднувальні лінії, він виконує більшість функцій по обслуговуванню викликів.
Модуль зв’язку СМ забезпечує комутацію каналів між SM і комутацію пакетів для обміну управляючими повідомленнями між процесорами SM або SM и АМ.
Програмне управління є розподіленим і забезпечується потужними 32-розрядними мікропроцесорами. Але ті функції управління, для яких економічно доцільна централізація, виконує модуль управління і експлуатації АМ. Він забезпечує: вибір шляхів з'єднання в модулі СМ; розподіл загальних ресурсів системи; збереження повного програмного забезпечення і загальних даних; збереження і обробку статичної інформації, зокрема аварійних і тарифних даних, автоматичне діагностування і реконфігурація обладнання АМ і СМ; доступ до системи адміністративного і експлуатаційного персоналу.
Рисунок 6.1 — Функціональна схема 5ESS
Висновок
Цифровізація МТМ здійснюється впровадженням ЦСК методами «накладення» ЦСК на існуючу аналогову мережу і «цифровими островами», коли ЦСК працює в одному мікрорайоні. У курсовому проекті передбачається використовувати перший метод, тобто встановити ОПС в одному з районів міста і включити в неї виносний комутаційний модуль, що виконує роль підстанції, яка розміщена у будинку РАТС-2.
З'єднувальні нитки павутини — магістралі, які представляють собою набір цифрових каналів комутації (зв'язку) глобального і локального масштабу. Звернення до цих каналів дозволено різним державним структурам, підприємствам бізнесу, приватним користувачам. Якість передачі і зв’язку відповідно дуже високе.
Переваги цифрових систем передачі і обробки даних над аналоговими системами:
1. надійність передачі даних, також висока перешкодостійкість;
2. зберігання даних на найвищому рівні;
3. зав’язана на обчислювальній техніці;
4. мінімізація виникнення помилок при обробці, передачі, комутації (зв'язку) даних;
Перелік посилань
1. Кирпач Л. А., Срібна І.М. Методичний посібник для виконання курсового проекту з дисципліни «Проектування комутаційних систем» для студентів денної та заочної форм навчання спеціальності ІМЗ.-К., 2010.
2. Стеклов В. К., Беркман Л. Н. Проектування телекомунікаційних мереж. Київ, «Техніка», 2009 р.- 790 ст.