Проектирование АТС на районированной сети

ВЫСШИЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ

Допущено к защите ________________2001 г.

Преподаватель__________________________

Дата защиты______________________2001 г.

Оценка________________________________

Преподаватель__________________________

КУРСОВАЯ РАБОТА

НА ТЕМУ:

"Проектирование АТС на районированной сети"

Дисциплина: Коммутационные станции городских телефонных сетей

Преподаватель

Учащийся

Группа                                                                       8711

Специальность                                                        Т.12.01.01

МИНСК 2001

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………5

1.     ПРОЕКТИРОВОЧНЫЙ РАЗДЕЛ……………………………………………6

1.1. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ПОСТРОЕНИЯ ГТС…………………………….6

1.2. КРАТКАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭАТС DX-200……..7

1.3. РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ РАЗРАБАТЫВАЕМОЙ

       РАТС…………………………………………………………………………10

2.     РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ………………………..………………………………14

2.1.        

2.2.         РАСЧЕТ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ………………………………18

ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………………...20

ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ………………………………………………………..21

ВВЕДЕНИЕ

С начала 70-х г.г. на телефонных сетях многих стран стали внедрять АТС нового поколения – цифровые АТС. Цифровые системы коммутации более эффективны, чем однокоординатные системы коммутации пространственного типа.

Основными преимуществами цифровых АТС являются: снижение трудовых затрат на производство электронного коммутационного оборудования за счет автоматизации процесса их изготовления и настройки; уменьшение габаритных размеров и повышение надежности оборудования за счет использования элементной базы высокого уровня интеграции; уменьшение объема работ при монтаже и настройке электронного оборудования в объектах связи; существенное сокращение штата обслуживающего персонала за счет полной автоматизации контроля функционирования оборудования и создания необслуживаемых станций; значительное уменьшение металлоемкости конструкции станций; сокращение площадей, необходимых для установки цифрового коммутационного оборудования; повышение качества передачи и коммутации; увеличение вспомогательных и дополнительных видов обслуживания абонентов; возможность создания на базе цифровых АТС и ЦСП интегральных сетей связи, позволяющих обеспечить внедрение различных видов и служб электросвязи на единой методологической и технической основе.

В данной курсовой работе мы проектируем электронную АТС DX-200 на районированной сети.

1. ПРОЕКТИРОВОЧНЫЙ РАЗДЕЛ

1.1. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ПОСТРОЕНИЯ ГТС

Городская телефонная сеть (ГТС) – это совокупность станционных и линейных сооружений, а также оконечных абонентских устройств (телефонных аппаратов), предназначенная для обеспечения телефонной связью абонентов города. К основным станционным сооружениям ГТС относят коммутационное оборудование автоматических телефонных станций (АТС), подстанций (ПС), учрежденческо - производственных АТС (УПАТС) и различных узлов автоматической коммутации, а также устанавливаемое на этих станциях оборудование элетропитания и систем передачи. В состав линейных сооружений входят линейные кабели (изредка, главным образом на абонентских пунктах пригородной зоны, применяются воздушные линии), телефонная канализация, распределительные шкафы и коробки проводки в абонентских пунктах и т.д. На ГТС имеются абонентские линии (АЛ), с помощью которых телефонные аппараты подключаются к АТС, ПС или УПАТС и соединительные линии (СЛ), которые связываю между собой станции или узлы ГТС.

РАТС имеет 3 узловых района. Каждый узловой район содержит свой узел входящей связи, к которому подключаются РАТС других районов с помощью соединительных линий и АМТС.  В каждом узловом районе помимо проектируемой АТС действуют следующие АТС:

Ø  ДШ АТС (декадно-шаговая АТС) емкостью 9000 номеров;

Ø  АТСК-У (координатная учрежденческая АТС) емкостью 10000 номеров;

Ø  ЭАТС (электронная АТС) емкостью 9000 номеров.

Станции связаны между собой пучками односторонних СЛ по принципу «каждая с каждой».

Для уменьшения затрат на СЛ связь со спецслужбами организована через узел спецслужб (УСС).

На данной ГТС принята пятизначная система нумерации. При пятизначной нумерации используются однозначные коды, и абонентский номер имеет структуру КТСДЕ. 

1.2. КРАТКАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

       ЭАТС DX-200

Цифровая коммутационная система ЭАТС DX-200 разработана специалистами фирмы «Теленокиа» (Финляндия). Первые АТС этой системы были введены в строй в 1985 г.

В состав системы ЭАТС DX-200 входят четыре функциональных блока:

Ø    абонентская подсистема;

Ø    подсистема обработки вызовов;

Ø    подсистема технической эксплуатации;

Ø    подсистема подключения соединительных линий.

В состав системы ЭАТС DX-200 входят два типа АТС: ЭАТС DX-210 и ЭАТС DX-220.

Станция ЭАТС DX-210 наилучшим образом приспособлена для работы в качестве АТС малой емкости, однако при необходимости она может быть использована в качестве транзитной.

Структурная схема станции ЭАТС 220 приведена на рис. 1.

Абонентская ступень коммутации SSW предназначена для:

1. Подключения аналоговых абоненстких линий;

2. Аналого-цифрового преобразования;

3. Цифро-аналогового преобразования;

4. Концентрации нагрузки;

5. Согласования абонентской сигнализации с сигнализацией системы.

В абонентскую подсистему станции входят блоки SUB и RSUB. В каждый SUB включается 64 абонентских линии. В блок SSW может быть включено 64 а.л., то есть 4096 абонентских линии. SUB подключается к SSW с помощью одной ИКМ - линии, то есть 30 речевых каналов, 2 служебных.

Абонентский модуль SUB состоит из блоков абонентских комплектов (SLU16 или/и SLU8), групповых кодеров SUC и декодеров SUD.

Ø  SLU16 – блок стандартных АК на 16 абонентских линий, то есть SUB может включать 4 блока SLU16;

Ø  SLU8 – блок АК с дополнительными функциями (передача тарифных импульсов для ТА со счетчиков и таксофонов), то есть SUB может включать 8 блоков SLU8.

Групповая ступень коммутации GSW предназначена для:

1. Коммутация транзитных соединений.

2. Подключение тональных сигналов из генератора для абонентов к СЛ, включенных в АТС.

3. Подключение блоков MFCU.

4. Подключение PBRU.

5. Коммутация каналов сигнализации.

Оконечный станционный комплект ЕТ обеспечивает электрическое согласование и синхронизацию внешних линий ИКМ с линиями ИКМ - АТС.

Генератор тональных сигналов TG предназначен для формирования различных, в основном акустических, сигналов, требуемых на АТС. TG вырабатывает акустические сигналы «Ответ станции», «Занято», указательный сигнал об окончании разговора, уведомления «Занято при перегрузке», «Вызов». Кроме того, он формирует текстовые сигналы для проверки приемников тастатурного набора, постоянную комбинацию разрядов, передаваемую в свободный исходящий канал АТС, а также фиксированных комбинаций разрядов, используемых для функций управления и диагностики АТС. Генератор TG является цифровым устройством, построенным на ППЗУ.

Блок многочастотной сигнализации MFCU обеспечивает преобразование многочастотных сигналов в направлении приема в цифровую форму для приборов, управляющих сигнализацией.

Блок приемников кнопочного набора PBRU предназначен для преобразования многочастотных сигналов, передаваемых на АТС абонентами с тастатурным набором в цифровую форму для устройств, управляющих установлением соединения.

Основной задачей аппаратуры AONU является определение номера вызывающего абонента при исходящей междугородной связи.

CNFC – конференцсвязь.

Оборудование ЭВМ:

Общая шина сообщений MB создает точно отрегулированный и устойчивый интерфейс между блоками системы, то есть обеспечивает обмен информацией между ЭВМ-управлением.

SSU – микроЭВМ, управляющая работой ступени:

Ø    сигнализация с SUB осуществляется по 16 канальному интервалу;

Ø    осуществляет управление коммутацией разговорных трактов от 64 абонентов на 30 каналах ИКМ;

Ø    осуществляет контроль шлейфа АЛ, то есть прием вызова от абонента А;

Ø    производит пробу каналов установления и разъединения соединений SSW;

Ø    управляет работой блока AONU и комплекта конференцсвязи.

Блок линейной сигнализации LSU обеспечивает сигнализацию внутри станции.

Блок сигнализации по общему каналу (межстанционная сигнализация) CCSU обеспечивает обработку сообщений системы сигнализации.

М – маркер (на АТС 2 маркера, каждый подключен к своей половине дублированного КП ступени ГИ). Предназначен для пробы каналов, установления и разъединения соединений в блоке GSW.

Блок регистров RU управляет обработкой вызова на этапе приема адресной информации для установления соединения и на этапе передачи сигнализации при установлении соединений. В блоке регистров находится несколько подрегистров: один регистр - на прием, другой на передачу. Каждая пара регистра работает независимо от других пар.

СМ – центральное запоминающее устройство. В нем размещены данные об соединительный линиях, способе построения сети и т.д. На основании этих данных регистр принимает решения по установлению соединений.

Блок статистики STU наблюдает за нагрузкой на АТС, обеспечивает учет данных об изменении нагрузок и т.д. Блок STU дублирован.

Оба блока работают независимо друг от друга. В них записываются одни и те же данные. Возможные ошибки обнаруживаются сравнением содержимого блока.

ЭВМ технической эксплуатации ОМС обеспечивает связь оператора и системы АТС, а также принимает и обрабатывает аварийную сигнализацию и выводит ее на печать, дисплей и т.д.

1.3. РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ

       ПРОЕКТИРУЕМОЙ РАТС

В соответствии со схемой построения сети, представленной на (рис.1). в проектируемую АТС включаются пучки СЛ:

ü Исходящие: к АМТС (3СЛ),

                                   к УСС (СЛ), к РАТС 34, 31, 32 (СЛ),

                                   к УВС 1 (для связи с РАТС 11, 12, 13, 14, 15),

                                   к УВС 2 ( для связи с РАТС 21, 22, 23, 24).

ü   Входящие: от УВСМ (СЛМ),

                                  от УВС 3 (СЛ), от РАТС 34, 31, 32.

Связь проектируемой АТС с существующими АТС осуществляется по ИКМ-  линиям.

Согласно технической характеристике ЭАТС DX-220, в состав станции входят следующие ступени искания: SSW и GSW, а такжн управляющие устройства.

Функциональная схема проектируемой АТС с учетом вышеизложенного представлена на рис.2.

В ступень абонентского искания входят следующие стативы:

SE – статив абонентских комплектов. Он содержит не более 1024АК. Блоки питания статива дублированы.

SSE – статив обработки абонентской сигнализации и коммутации. Включает в себя дублированную абонентскую ступень коммутации (96 ИКМ – линий) с устройством управления. Половины дублированной абонентской ступени коммутации обладают собственными не дублированными источниками питания.

Комплектация стативов абонентской ступени искания представлена на рис.3.

Рис. 3. Комплектация стативов ступени AU

Типы кассет:

SR64 – дополнительная кассета АК. Содержит 64 АК с дополнительными функциями, генератор вызывного тока для 1024 абонентов, блок подключения внешних аварийных сигналов.

SR192 – кассета АК. Содержит 192 АК.

SSWR – кассета абонентской ступени коммутации. Включает в себя абонентскую ступень SSW на 96 ИКМ – линий.

SSUR – кассета управления абонентской ступенью коммутации. Кроме ЭВМ управления в нее включаются устройства сопряжения коммутационной системы, блок обмена сообщениями, устройство сопряжения шины сообщений, устройство конференцсвязи.

AONR – кассета автоматического определения номера вызывающего абонента. Включает в себя четыре блока AON.

PWR1 – кассета электропитания. В кассете можно устанавливать два источника +5В, два источника –5В, два источника +12В. Каждое напряжение обладает двумя отдельными или одним дублированным выходом. Кассета используется в стативах устройства управления.

PWR2 – кассета электропитания. В кассете можно установить два источника: +12В и –12В. Оба напряжения имеют дублированные выходы. Кассета применяется в стативах АК.

В ступень группового искания входят следующие стативы:

GSE2 – статив групповой ступени коммутации. Имеет 192 ИКМ – линии. Блоки питания статива не дублированы.

BSE – статив основного устройства управления, включает в себя половину минимального состава оборудования устройства управления станции и кассету оконечных станционных комплектов ETR. На каждую станцию приходится по два статива. Блоки питания статива не дублированы, так как устройства дублированы по стативам.

ОМЕ – статив ЭВМ технической эксплуатации. Кроме кассет ЭВМ технической эксплуатации он включает кассету многочастотной сигнализации. Блоки питания статива дублированы.

СЕЕ – статив расширения основного устройства управления. Он включает в себя устройства, потребность которых возрастает по мере увеличения емкости станции: ETR, LSUR, RUR, MFR. Блоки питания статива не дублированы.

Размещение оборудования ступени группового искания представлена на рис.4.

Рис.4. Комплектация стативов ступени ГИ

MR – кассета маркера. Кроме ЭВМ кассета включает в себя устройство сопряжение шины сообщений, генератор тональных сигналов и систему тактовой синхронизации.

RUR – кассета регистров. Кроме ЭВМ кассета включает в себя устройство сопряжения шины сообщения.

STUR – кассета статистики. Кроме ЭВМ кассета содержит устройство сопряжения шины сообщения.

CMR – кассета центрального ЗУ. Кроме ЭВМ кассета содержит устройство сопряжения шины сообщения.

LSUR – кассета линейной сигнализации. Кроме ЭВМ кассета включает в себя блоки линейной сигнализации на 16 линий ИКМ, а также устройство сопряжения шины сообщений.

ETR – кассета оконечных станционных комплектов. Включает в себя 8 оконечных комплектов.

MER – кассета многочастотной сигнализации. Включает в себя 2 блока многочастотной сигнализации, 2 блока тастатурного набора номера.

OMCR2 – кассета ЭВМ технической эксплуатации. Кроме ЭВМ, кассета включает в себя:

Ø блок обмена сообщений;

Ø устройства подключения блоков цикловой синхронизации;

Ø блоки аварийной сигнализации;

Ø сопряжение с центром технической эксплуатации;

Ø устройства сопряжения периферийных устройств.

OMER – кассета расширения ЭВМ технической эксплуатации.

Она включает в себя:

Ø устройства подключения блоков цикловой синхронизации;

Ø блоки аварийной сигнализации.

RDF – общестативный распределительный щит.

SDF – распределительный щит коммутационной системы.

2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

2.1. РАСЧЕТ ТЕЛЕФОННОЙ НАГРУЗКИ

Телефонная нагрузка на приборы РАТС создается вызовами, поступающими от источников вызовов на телефонную станцию. Число вызовов, поступающих от каждого источника колеблется в зависимости от времени суток. Час суток, за который поступило наибольшее число вызовов, называется часом наибольшей нагрузки (ЧНН). Количество вызовов, поступающих от одного источника в ЧНН в разные дни месяца и года, не остается постоянным, а является случайной величиной. Ожидаемое по теории вероятности среднее число вызовов за многие ЧНН от какого-либо источника нагрузки в дальнейшем будем называть средним числом вызовов ЧНН (С). Продолжительность занятия станционных приборов каждым вызовом также является случайной величиной, поскольку разговор может иметь разную продолжительность. Ожидаемую продолжительность занятия станционных приборов каждым вызовом, поступившим от источника вызова одной категории в ЧНН, будем называть средним временем занятия ЧНН (t).

В качестве исходной величины, определяющей количество приборов и линий на РАТС, принята средняя интенсивность телефонной нагрузки, поступающая на приборы и линии станции в ЧНН. В дальнейшем вместо термина «средняя интенсивность телефонной нагрузки» (У), понимаем под этим ожидаемую среднюю интенсивность телефонной нагрузки В ЧНН, измеренную в Эрл.

Среднюю нагрузку, создаваемую группой источников одной категории, можно рассчитать по формуле:

где N – число источников нагрузки;

      С – среднее число вызовов, поступивших от одного источника в ЧНН;

       t – среднее время занятия в ЧНН.

Время t зависит от среднего времени Т, одного разговора в ЧНН абонентов различных категорий, от доли состоявшихся разговоров и доли несостоявшихся по различным причинам разговоров, а также от времени срабатывания различных приборов, участвующих в создании разговорного тракта.

На РАТС включаются телефоны народно-хозяйственного сектора и квартирного сектора, для которых С различно, поэтому определяется среднее количество вызовов для одной абонентской линии по формуле:

где С_нх – среднее количество вызовов от одного абонента;

       Р – доля абонентов соответствующего сектора.

С = 3,1 х 0,39 + 1,2 х 0,61 = 1,209 + 0,732 » 2

Среднее время занятия входа ГИ определяем по формуле:

где Р_р – доля вызовов, окончившихся разговором (0,5);

      a –  коэффициент, учитывающих вызовы, не закончившиеся разговором

             по  вине абонента (a = 1,1);

      t_р – время занятий ГИ на один вызов.

где t_у – время установления соединения (t_у = 15 с);

      t_св – время прослушивания сигнала «Посылка вызова», в среднем

             принимается равным 7 с;

      Т – время разговора (Т = 120 с);

      t_о – время возвращения приборов в исходное состояние, принимается

            равным нулю.

t_р = 15 + 7 + 120 + 0 = 142 с

Помимо нагрузки от абонентов народно-хозяйственного и квартирного сектора на вход ступени АИ поступает также нагрузка от таксофонов.

У_тсф = 200 х 10 х 0,021 = 42 Эрл

У_нх = 10000 х 3,1 х 0,39 х 0,021 = 253,89 Эрл

У_кв = 10000 х 0,61 х 1,2 х 0,021 = 153,72 Эрл

У_исх = 253,89 + 153,72 + 42 + 50 = 499,61 Эрл

0,005 х N_РАТС – увеличение нагрузки за счет наличия АМТС.

В соответствии с ВНТП-112/86 нагрузка, создаваемая одним абонентом, равна 0,005 Эрл. Вся эта нагрузка поступает на блок ГИ.

Нагрузка на выходе поля ГИ будет несколько меньше, чем на входе этой ступени. Для упрощения расчета для данной станции коэффициент примем равным единице.

Нагрузка из поля ГИ распределяется между существующими РАТС, УСС, АМТС, а также для внутристанционной связи в соответствии с функциональной схемой проектируемой РАТС:

У_УСС = 499,61 х 0.03 = 14,9 Эрл

У_узсл = 499,61 х 0,05 = 24.9 Эрл

Нагрузку, которую необходимо распределить для связи с существующими станциями и для внутристанционной связи, определим по формуле:

У’_исх = 499,61 – 14,9 – 24,9 = 459,81 Эрл

Для определения У_вн необходимо вычислить коэффициент h, который учитывает емкость проектируемой РАТС, емкости всей сети:

где, N_РАТС – емкость проектируемой станции;

        S N_сети – емкость существующей сети.

По таблице 2.3 (h =1) по значению h определяем Р_вн (Р_вн = 0,226).

У_вн = 0,226 х 459,81 = 103,9 Эрл

Нагрузку поля ГИ, которую необходимо распределить между существующими станциями сети, определяем по формуле:

У’’_исх = 459,81 – 103,9 = 355,9 Эрл

Нагрузка распределяется между существующими станциями с учетом их емкости и их удаления, если заданы коэффициенты, учитывающие взаимные тяготения между проектируемой и существующими РАТС.

В наших расчетах нагрузку распределяют пропорционально по емкости.

Для определения количества линий в направлениях необходимо определить по полученным средним значениям У рассчитанное У_р по формуле:

Полученные результаты представим а таблице 1.

Таблица 1                    

2.2. РАСЧЕТ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ

Коммутационное поле ЭАТС DX-220 состоит из абонентской ступени SSW и групповой ступени GSW, которой применено полнодоступное включение исходящих линий. В полнодоступном пучке число СЛ зависит от нагрузки этих устройств.

Указанная зависимость, определяемая вероятным 22 процессом поступления и обслуживания вызовов, описывается уравнением Эрланга. В инженерной практике для определения числа соединительных устройств используется таблица Эрланга и Балгарина, полученная с помощью этого уравнения. Составлены графики, с помощью которых можно определить число соединительных устройств в полнодоступном пучке при заданных значениях потерь. При расчете соединительных устройств выбор значения нормы потерь (Р) на разных устройствах трактов осуществляется в соответствии с ВНТП-112/86.

Следует отметить, что пучки с большими нормами потерь пропускают большую нагрузку, то есть используется более эффективно. Так как проектируемая ЭАТС соединяется с существующими РАТС и УВС пучками СЛ, организованными с помощью аппаратуры ИКМ-30, то расчет значений количества СЛ целесообразно принять кратным 30, то есть округлить в большую сторону.

Результаты полученных значений заносим в таблицу 2.

Таблица 2