МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ЗАПОРІЗЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра радіотехніки та телекомунікацій

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА ДО КУРСОВОГО ПРОЕКТУ

з дисципліни «Системи комутації»

з теми: «Проектування цифрової системи комутації EWSD»

2007

ТЕХНІЧНЕ ЗАВДАННЯ

Вхідні дані:

1.Ємність станцій:

АТСЕ-6,7, яку необхідно спроектувати – N6,7 = 18500;

ємність АТСДК-3 – N3 = 8500;

ємність АТСК-4 – N4 = 7600;

ємність АТСЕ-5 – N5 = 8600.

2. Частка розмов, які відбулись, P = 0,5.

3. Для проектованої АТСЕ і для всієї мережі, що існує, в цілому прийняти наступний структурний склад абонентів, К:

цифрові абоненти – КISDN = 1%;

універсальні таксофони (з частотним набором) – КТ=1%

квартирного сектора (КВ) з декадним набором ККВ = 37%;

народногосподарського сектора (НГ) Kнг = 61%.

4. Середнє число викликів в годину найбільшого навантаження (ГНН) по категоріях абонентів:

Снг = 3,3;

Скв = 1,8;

Ст = 9,8.

5. Середня тривалість розмови по категоріях абонентів:

Тнг = 118 с;

Ткв = 148 с;

Tт = 94 с.

6. Проектована АТС має два виносних блока - підстанції (ПС) по 2000 квартирних абонентів, які мають бути розташовані в приміщеннях АТСДК і АТСК. ПС виконують роль абонентських концентраторів (К). Це дозволить в майбутньому демонтувати застарілі електромеханічні АТС, запровадити на всій мережі загальноканальну сигналізацію ЗКС №7 та перейти до повністю цифрової мережі, що покращить обслуговування та його якість.

Відповідно до вхідних даних необхідно:

1. Провести нумерацію абонентських ліній для кожної АТС мережі.

2. Провести розрахунок навантаження (трафіка) на виході кожної з АТС і його розподіл по напрямах:

а) внутрішньостанційним;

б) на ВСС і АМТС;

в) до інших АТС.

3. Скласти матрицю телефонного навантаження і схему розподілу навантаження.

4. Визначити кількість з'єднувальних ліній (каналів) на кожному з напрямів.

5. Визначити кількість первинних цифрових трактів на кожному з напрямів.

6. Розрахунок об’єму устаткування станції EWSD:

абонентського;

кількості лінійних груп;

вибір ємності комутаційного поля;

об’єм буфера повідомлень;

об’єм пристрою керування мережі ЗКС №7;

об’єм координаційного процесору.

7. Розподілити устаткування по стативам, скласти план їх розміщення.

8. Накреслити:

структурну схему місцевої телефонної мережі;

структурну схему спроектованої цифрової АТСЕ EWSD;

РЕФЕРАТ

Мета курсового проекту: На міській телефонній мережі (МТМ) з семизначною нумерацією, що обслуговує один з районів міста і містить три діючих АТС: АТС-3 (АТСДК - декадно-крокова), АТС-4 (АТСК - координатна) і АТС-5 (АТСЕ - квазіелектронна), необхідно змонтувати нову сучасну цифрову АТС. Всі АТС мають зв'язок із вузлом спецслужб (ВСС) та АТС міжміського зв'язку (АМТС). В якості АМТС – сучасна цифрова АТС типу EWSD. На МТМ частково запроваджена загальноканальна сигналізація ЗКС №7, крім АТС-3 і АТС-4. Структурна схема мережі наведена на рис. 1.1.

КОМУТАТОР, КОМУТАЦІЙНЕ ПОЛЕ, СИГНАЛІЗАЦІЯ, НАГРУЗКА, МУЛЬТИПЛЕКСОР, ДУПЛЕКС, ІНТЕРФЕЙС, ЄМНІСТЬ СТАНЦІЇ, МЕРЕЖА.

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ

АТС – автоматична телефонна станція

АМТС – автоматична міжміська телефонна станція

АЦП – аналого-цифрове перетворення

ВВихП – вузол вихідних повідомлень

ВВхП – вузол вхідних повідомлень

ВОЛЗ – волоконно-оптичні лінії зв’язку

ВСС – вузол спецслужб

ГНН – година найбільшого навантаження

ЄНМЗ – Єдина національна мережа зв’язку

ЗКС – загально канальна сигналізація

ЗЛ – з’єднувальна лінія

ЗЗЛ – замовно-з’єднувальна лінія

ЗЛМ – з’єднувальна лінія міжміська

МТМ – міська телефонна мережа

ОПТС – опорно-транзитна станція

РАТС – районна автоматична телефонна станція

УАТС – установчо-виробнича автоматична телефонна станція

ЦМІС – цифрова мережа інтегральних служб

ISDN – цифрова мережа інтегральних служб

ВСТУП

Зв'язок є вирішальним чинником в досягненні успіху конкуруючими комерційними підприємствами і в економічному зростанні і процвітанні будь-якого регіону. Тому злиття на порозі 21-го століття телекомунікаційних і комп'ютерних технологій приймає вирішальне значення. Високі вимоги, що пред'являються до зв'язку, зумовлюють необхідність величезних капіталовкладень в інфраструктуру. Отже, ретельне планування і вибір перспективної системи мають найвищий пріоритет.

Засоби електрозв'язку у всьому світі, у тому числі в Україні, є визначальним чинником економічного розвитку країни, зростання її валового національного продукту.

Протягом останніх років спостерігаються істотні зміни в процесах розвитку мереж електрозв'язку. Можна виділити наступні найбільш характерні риси цих процесів:

неухильне зростання ємності і трафіку телефонних мереж;

зміна структури телефонного трафіку за рахунок значного збільшення частки міжміських і міжнародних викликів;

різке збільшення кількості нетелефонних телекомунікаційних служб (телекс, телетекст, факс, відеотекст і ін.);

зростаюча економічна ефективність цифрових методів зберігання, обробки, передачі і комутації різних видів інформації порівняно з аналоговими методами;

все більш широке впровадження волоконно-оптичних ліній зв'язку.

Подальший розвиток електрозв'язку на базі аналогової техніки і спеціалізованих мереж малоефективний з погляду економіки і необхідності поліпшення якості обслуговування. Крім того, аналогові засоби передачі не дають можливості ефективного об'єднання різних видів зв'язку в одну мережу, тому що параметри аналогових сигналів різних видів зв'язку істотно відрізняються. Тільки цифрова техніка робить таке об'єднання виправданим. Через це розроблена концепція універсальної мережі зв'язку, яка повинна замінити і об'єднати всі існуючі спеціалізовані мережі. Така мережа одержала назву цифрової мережі інтегральних служб (ISDN). Можливість і доцільність побудови ISDN на базі цифрової телефонної мережі визначається об'ємом і ступенем розгалуженості телефонної мережі, а також тією обставиною, що телефонний канал, що використовується в цифровій техніці, зі швидкістю передачі 64 Кбіт/с дозволяє організувати передачу інформації і інших служб електрозв'язку. При цьому велика частина систем цифрової комутації після невеликого дообладнання може використовуватися як станції ISDN.

З початку 90-х років Єдина національна мережа зв'язку України (ЄНМЗ України) вступила у фазу істотних якісних змін обумовлених широким впровадженням цифрової техніки передачі і комутації. Ці зміни торкнулися і міських телефонних мереж, на яких стали використовуватися потужні цифрові комутаційні системи (з трафіком до 100 000 Ерл) із застосуванням загальноканальної системи сигналізації ЗКС №7, високошвидкісні (до 10 Гбіт/с) цифрові системи передачі, побудовані на основі принципів і стандартів синхронної цифрової ієрархії (СЦІ/SDH), волоконно-оптичні лінії зв'язку (ВОЛЗ).

Нові можливості цифрових комутаторів і технічних засобів транспортного середовища (можливість реалізації могутніх транспортних мереж на базі ВОЛЗ і мультиплексорів SDH) пред'являють нові вимоги до планування і проектування міських телефонних мереж. Сучасні мережі повинні бути цифровими, мати гнучку, легко керовану структуру і при цьому забезпечувати можливість спільної роботи апаратури різних фірм-виробників як на мережі одного оператора, так і при взаємодії декількох операторів. Остання вимога особливо важлива у зв'язку з тим, що на ЄНМЗ України впроваджується, в основному, закордонна комутаційна цифрова техніка. Однією з складних задач є забезпечення в перехідний період спільної роботи на телефонних мережах аналогового і цифрового обладнання.

1. РОЗРАХУНОК НАВАНТАЖЕННЯ

Всі АТС з'єднані за принципом «кожна з кожною», при цьому з'єднання з електромеханічними системами здійснюється по окремих вхідних і вихідних лініях, а між АТСЕ і АТСЕ та АМТС - по лініях двостороннього заняття, тому що на цих АТС застосована загальноканальна сигналізація ЗКС №7. В АТСЕ включаються тільки цифрові з'єднувальні лінії (ЦЗЛ), тому на стороні електромеханічних АТС встановлюється устаткування аналого-цифрового перетворення апаратури ІКМ-30, що забезпечує зв'язок з АТСЕ по цифрових лініях.

Нумерація на МТМ залежить від кількості АТС і ємності мережі. Якщо нумерація на мережі семизначна, то в ній перші три цифри визначають код районної АТС. Нумерація в межах станції може бути 287-00-00 -287-99-99. Якщо проектована АТС має ємність більше 10000, то вона має відповідно декілька кодів АТС.

Таблиця 1.1 - Нумерація абонентських ліній на АТС

Коди АТС	Ємність АТС, N j	Нумерація абонентських ліній АТС
АТСДК-3	8500	7
АТСК-4	7600	7
АТСЕ-5	8600	7
АТСЕ-6,7	18500	7
Всього	N мережі= 43200	7

1.1 Розрахунок і розподіл телефонного навантаження

Телефонне навантаження є найважливішим параметром, що визначає об'єм устаткування. При цьому необхідно розрахувати навантаження, що виникає на проектованій станції, і те, що входить від інших АТС мережі.

Навантаження, що виникає, створюють заявки на обслуговування від абонентів різної категорії, які протягом деякого часу займають різні прилади станції.

Спочатку необхідно визначити кількість абонентів кожної категорії на всіх АТС мережі.

Кількість цифрових абонентів, які згідно завдання є тільки на проектованій АТС, дорівнює:

NЦ = КISDN N6,7,

NЦ = 1% · 18500 =185.

Кількість квартирних абонентів на кожній АТС мережі дорівнює:

NКВ_I = ККВ ·NI,

NКВ_3 = 37% · 8500 = 3145,

NКВ_4 = 37% · 7600 = 2812,

NКВ_5 = 37% · 8600 = 3182,

NКВ_6,7 = 37% · 18500 = 6845.

Кількість універсальних таксофонів, які згідно завдання відсутні на декадно-кроковій АТС і координатній АТС, дорівнює:

NT_I = NІ КТ,

NT_5 = 8600 · 1% = 86,

NT_6,7 = 18500 · 1% = 185.

Загальна кількість абонентів ділового сектора на кожній АТС мережі, з урахуванням обмежень завдання, дорівнює:

NНГ_I = NI - NКВ_I - NT_I - NЦ,

NНГ_3 = 8500 - 3145 = 5355,

NНГ_4 = 7600 - 2812 = 4788,

NНГ_5 = 8600 - 3182 - 86 = 5332,

NНГ_6,7 = 18500 - 6845 – 185 – 185 = 11285.

Кількість абонентів ділового сектора на кожній АТС з частотним набиранням номеру, з урахуванням обмежень завдання, дорівнює:

NНГ_Ч_I = 0,6 NНГ_I,

NНГ_Ч_4 = 0,6 4788 = 2872,8,

NНГ_Ч_5 = 0,6 5332 = 3199,2,

NНГ_Ч_6,7 = 0,6 11285 = 6771.

Кількість абонентів ділового сектора на кожній АТС з декадним (імпульсним) набиранням номеру, з урахуванням обмежень завдання, дорівнює:

NНГ_Д_I = NНГ_I - NНГ_Ч_I,

NНГ_Д_3 = 5355,

NНГ_Д_4 = 4788 – 2872,81 = 915,2,

NНГ_Д_5 = 5332 – 3199,2 = 2132,8,

NНГ_Д_6,7 = 11285 – 6771 = 4514.

Результати розрахунків зведемо в таблиці 1.2

Таблиця 1.2 - Кількість абонентів різної категорії на АТС

Категорія джерел навантаження	АТСДК-3	АТСК-4	АТСЕ-5	АТСЕ-6,7
KB ТА (дек. наб.)	3145	2812	3182	6845
НГ ТА (дек. наб.)	5355	1915,2	2132,8	4514
НГ ТА (част. наб.)	-	2872,8	3199,2	6771
Т (част. наб.)	-	-	86	185
Ц (ISDN)	-	-	-	185
Всього	8500	7600	8600	18500

Таблиця 1.3 - Кількість абонентів різної категорії на ПС

Категорія джерел навантаження	ПС-1	ПС-2
KB ТА (дек. наб.)	740	740
НГ ТА (дек. наб.)	488	488
НГ ТА (част. наб.)	732	732
Т (част. наб.)	20	20
Ц (ISDN)	20	20
Всього	2000	2000

1.2 Розрахунок навантаження, що надходить від цифрових абонентів

YЦ = αц NЦ,

де αц = 0,4 Ерл - питома інтенсивність навантаження, що надходить від цифрових абонентів;

YЦ = 0,4 185 = 74 Ерл.

1.3 Розрахунок навантаження, що надходить від аналогових абонентів

Середню тривалість одного заняття для кожної k категорії навантаження і типу телефонних апаратів:

,

де ak - коефіцієнт, що враховує розмови, що не відбулися, який визначається по залежності ak = f(Tk,P), рис. 1.1 [2];

Інтенсивність навантаження від аналогових абонентів кожної k категорії на i-у АТС дорівнює:

Навантаження , що надходить від всіх абонентів, на i-у АТС дорівнює сумі навантажень від абонентів різних категорій на кожній АТС:

=∑Yk + YЦ

Рис. 1.1 - Залежність коефіцієнта ak від Tk і Р

Тривалість заняття КП менше часу заняття абонентського комплекту (АК) на час tco і tn. Отже, навантаження на КП буде пропорційне відношенню

.

Навантаження, що надходить від абонентів i-ї АТС, на виході КП дорівнює:

YНАДХ_I = j .

Визначимо середню питому інтенсивність навантаження aК (в Ерл) від джерел кожної k-ї категорії:

aК = tk ·Ck,

Визначимо загальну кількість викликів, що надходять на АТС:

С = ∑(Ck ·Nk ).

Результати розрахунків звести в таблицю 1.4.

Аналогічно виконуються розрахунки для інших АТС і результати слід розмістити в таблицях 1.5, 1.6 які подібні таблиці 1.4.

Сумарне навантаження телефонної мережі дорівнює:

YМЕРЖ =∑ YНАДХ_I

Таблиця 1.4 - Навантаження, що надходить від абонентів АТСЕ-6,7

Категорія джерела навантаження	Р	С	Tk,с	Nk	ak	tk,с	aК	Yk, Ерл
НГ ТА (дек. наб.)	0,5	3,3	118	6845	1,165	82,42	271,9	517,15
НГ ТА (част. наб.)	0,5	3,3	118	4514	1,165	79,59	262,6	329,3
KB ТА (дек. наб.)	0,5	1,8	148	6771	1,160	99,45	179,0	336,7
Т (част. набір)	0,5	9,8	94	185	1,200	67,56	662,1	34,02
Ц	0,5			185				74
Всього				N∑=18500				=1291
Всього на вих. КП	-	-	-	-	-	-	-	YВИХ =1291

Таблиця 1.5 - Навантаження, що надходить від абонентів АТСК-4

Категорія джерела навантаження	Р	С	Tk,с	Nk	ak	tk,с	aК	Yk, Ерл
НГ ТА (дек. наб.)	0,5	3,3	118	2812	1,165	82,42	271,9	212,5
НГ ТА (част. наб.)	0,5	3,3	118	1915,2	1,165	79,59	262,6	139,7
KB ТА (дек. наб.)	0,5	1,8	148	2872,8	1,160	99,45	172,0	142,8
Т (част. набір)	-	-	-	-	-	-	-	-
Ц	-	-	-	-	-	-	-	-
Всього				N∑=7600				=495
Всього на вих. КП	-	-	-	-	-	-	-	YВИХ =445,5

Таблиця 1.6 - Навантаження, що надходить від абонентів АТСЕ-5

Категорія джерела навантаження	Р	С	Tk,с	Nk	ak	tk,с	aК	Yk, Ерл
НГ ТА (дек. наб.)	0,5	3,3	118	3182	1,165	82,42	271,9	240,4
НГ ТА (част. наб.)	0,5	3,3	118	2132,8	1,165	79,59	262,6	155,6
KB ТА (дек. наб.)	0,5	1,8	148	3199,2	1,160	99,45	179,0	159,1
Т (част. набір)	0,5	9,8	94	86	1,200	67,56	662,1	15,8
Ц	-	-	-	-	-	-	-	-
Всього				N∑=8600				=570
Всього на вих. КП	-	-	-	-	-	-	-	YВИХ =570

Одержані значення навантаження на всіх АТС заносимо в таблицю 1.7:

Таблиця 1.7

	АТСДК-3	АТСК-4	АТСЕ-5	АТСЕ-6,7
Yнадх	503	495	570	1291
Yвих	478,7	445,5	570	1291
Yмерж	2859

1.4 Розподіл навантаження, що надходить від абонентів

Навантаження до вузла спецслужб складає 3ч5% від YНАДХ_I:

YI_BCC = 0,03 YНАДХ_I

Внутрішньостанційне навантаження до абонентів своєї станції

YI_BH = YНАДХ_I ηI

де hI - коефіцієнт внутрішньостанційного навантаження, який визначається за допомогою рис. 1.2 по коефіцієнту ваги станції hСI, [2]:

Міжміське навантаження до АМТС на замовно-з'єднувальні лінії (ЗЗЛ) визначати наступним чином [2]:

YI_ЗЗЛ = αM NI;

Рис. 1.2 - Залежність коефіцієнта внутрішньостанційного навантаження h від коефіцієнта ваги станції hС

Навантаження від АМТС до АТС МТМ на з'єднувальні лінії міжміські (ЗЛМ), визначається по формулі:

,

де: =150 с

= 126 с

Сумарне навантаження, що виходить від i-ї АТС до інших АТС мережі і підлягає розподілу, дорівнює:

YВИХ_I = YНАДХ_I - YI_BH - YI_BCЗ – YI_ЗЗЛ.

Результати розрахунків зводимо до таблиці 1.8.

Таблиця 1.8 - Результати розрахунків внутрішньостанційного навантаження, навантаження до ВСС і АМТС

	АТСДК-3	АТСК-4	АТСЕ-5	АТСЕ-6,7
Ємність	8500	7600	8600	18500
YНАДХ, Ерл	503	495	570	1291
hc, %	17,6	17,3	19,9	45,2
h, %	0,36	0,35	0,4	0,58
YВН, Ерл	181,9	173,3	228	748,8
YВСС, Ерл	15,09	14,85	17,1	38,73
YЗЗЛ, Ерл	34	30,4	34,4	74
YЗЛМ, Ерл	28,56	25,5	28,9	62,16
YВИХ, Ерл	272,01	276,45	295	429,47
αM	0.0040
tЗЗЛ, с	150
tЗЛМ, с	126
Yмерж	2859

1.5 Розподіл навантаження по напрямах міжстанційного зв'язку

Розрахунок розподілу навантаження на напрямах міжстанційного зв'язку здійснюється за допомогою трьох основних методів:

пропорційно вихідних навантажень станцій;

пропорційно ємності станції;

за допомогою коефіцієнтів телефонного тяжіння.

1.5.1 Пропорційно вихідних навантажень АТС

У цьому випадку навантаження від i-ої АТС до j-ої АТС розраховується по формулі:

,

де m - число АТС на проектованій мережі (без ВСС і АМТС).

Результати розрахунків заносимо до таблиці 1.9.

Таблиця 1.9 - Матриця міжстанційних зв’язків

Куди	АТСДК-3	АТСК-4	АТСЕ-5	АТСЕ-6,7	ВСС	АМТС
Звідки
АТСДК-3	-	75,47	79,3	117,24	15,09	34	321,1
АТСК-4	75,81	-	80,96	119,69	14,85	30,4	321,71
АТСЕ-5	80,80	82,12	-	127,58	17,1	34,4	342
АТСЕ-6,7	139,24	141,52	148,71	-	38,73	74	542,2
АМТС	28,56	25,5	28,9	62,16	-	-	145,12
	324,41	324,61	337,87	426,67	85,77	17,28	1672,13

1.5.2 Пропорційно ємності АТС

У цьому випадку навантаження від i-ої АТС до j-ої АТС розраховується по формулі:

,

Результати розрахунків заносимо до таблиці 1.10.

Таблиця 1.10 - Матриця міжстанційних зв’язків

Куди Звідки	АТСДК-3	АТСК-4	АТСЕ-5	АТСЕ-6,7
АТСДК-3	-	59,58	67,41	145,02	272,01
АТСК-4	66,01	-	66,78	143,66	276,45
АТСЕ-5	71,31	63,81	-	155,33	290,45
АТСЕ-6,7	147,79	132,14	149,53	-	429,46
	285,11	255,53	283,72	444,01	1268,37

1.5.3 Пропорційно умовних вихідних навантажень АТС

У цьому випадку навантаження від i-ої АТС до j-ої АТС розраховується по формулі:

,

ni-j – коефіцієнт, що характеризує телефонне тяжіння абонентів i-ої АТС до абонентів j-ої АТС (рис. 1.3).

Значення коефіцієнтів телефонного тяжіння істотно залежать від відстані між абонентами, тобто АТС. Відстані між АТС (км) для даного варіанту мережі представлені в таблиці 1.11:

Таблиця 1.11 - Відстані між АТС (км)

АТС	АТСДК-3	АТСК-4	АТСЕ-5	АТСЕ-6,7
АТСДК-3	0	10	12	11
АТСК-4	10	0	8	5
АТСЕ-5	12	8	0	3
АТСЕ-6,7	11	5	3	0

Рис.1.3 – Залежність коефіцієнтів тяжіння ni-j від відстані

Згідно графіку, знайдемо коефіцієнти тяжіння, відповідно заданим відстаням між АТС, таблиця 1.12.

Таблиця 1.12 - Коефіцієнти тяжіння між АТС мережі

АТС	АТСДК-3	АТСК-4	АТСЕ-5	АТСЕ-6,7
АТСДК-3	1,00	0,45	0,4	0,42
АТСК-4	0,45	1,00	0,50	0,60
АТСЕ-5	0,40	0,50	1,00	0,70
АТСЕ-6,7	0,42	0,60	0,70	1,00

Результати розрахунків заносимо до таблиці 1.13.

Таблиця 1.13 - Матриця міжстанційних зв’язків

Куди Звідки	АТСДК-3	АТСК-4	АТСЕ-5	АТСЕ-6,7
АТСДК-3	-	59,31	54,11	84,78	198,2
АТСК-4	47,31	-	57,25	105,74	210,3
АТСЕ-5	41,26	54,48	-	128,64	224,38
АТСЕ-6,7	66,98	108,72	142,63	-	318,33
	155,55	222,51	253,99	319,16	951,21

Якщо розрахунки виконані вірно, то повинна виконуватись рівність для всіх трьох методів:

Після цього складається, на підставі таблиць 1.10,1.11, 1.14 таблиця наступним чином: з трьох таблиць для кожного елемента таблиці обирається найбільше значення.

Таблиця 1.14 - Матриця міжстанційних зв’язків

Куди Звідки	АТСДК-3	АТСК-4	АТСЕ-5	АТСЕ-6,7	ВСС	АМТС
АТСДК-3	-	75,47	79,3	145,02	15,09	34	348,88
АТСК-4	75,81	-	80,96	143,66	14,85	30,4	345,68
АТСЕ-5	80,80	82,12	-	155,33	17,1	34,4	369,75
АТСЕ-6,7	147,79	141,52	149,53	-	38,73	74	551,57
АМТС	28,56	25,5	28,9	62,16	-	-	145,12
	332,96	324,61	338,69	506,17	85,77	17,28	1761

Після цього складається, на підставі таблиці 1.15 матриця розрахункових значень телефонних навантажень, яка дозволяє провести облік коливань навантаження і гарантувати якість обслуговування абонентів. Розрахунок виконується по формулі: Yp = Y + 0,6742ЦY. Результати розрахунків занести в таблицю 1.15.

Таблиця 1.15 - Матриця реальних розрахункових телефонних навантажень

Куди Звідки	АТСДК-3	АТСК-4	АТСЕ-5	АТСЕ-6,7	ВСС	АМТС
АТСДК-3	-	69,61	73,29	136,90	12,47	30,07	322,34
АТСК-4	69,94	-	74,89	135,58	12,25	26,68	319,34
АТСЕ-5	74,74	76,01	-	146,93	14,31	30,45	342,44
АТСЕ-6,7	139,59	133,49	141,29	-	34,53	68,20	517,1
АМТС	24,96	22,09	25,28	56,84	-	-	129,17
	309,23	301,2	314,75	476,25	73,56	155,4	1630,39

1.6 Розрахунок кількості ЗЛ (каналів) та ПЦТ

Кількість з’єднувальних ліній (каналів 64 кбіт/с) між АТС мережі розраховують по першій формулі Ерланга за таблицею Пальма, яка дозволяє знайти кількість з’єднувальних ліній (каналів) при заданому навантаженню Y і заданих втратах p.

Для проектованої АТСЕ при розрахунках слід керуватися схемою розподілу навантаження, приведеною на рис. 1.5. При цьому кількість каналів визначається по наступних формулах:

Ці формули справедливі для ЗЛ одностороннього заняття. Зв'язок між АТСЕ і АМТС здійснюється по ЗЛ двостороннього заняття, так як вони працюють з ЗКС №7. Тому:

;

;

.

Кількість каналів від АТСДК-3 визначається по формулі О'Делла для конкретної АТС:

Кількість каналів від АТСК-4 визначається методом ефективної доступності для конкретної АТС:

Аналогічно виконуються розрахунки для інших АТС мережі. Результати розрахунків занесено в таблицю 1.16.

Сумарна кількість вихідних і вхідних каналів, включених в проектовану АТСЕ дорівнює:

Таблиця 1.16 - Матриця з’єднувальних ліній мережі

№ АТС	АТСДК-3 (1)	АТСК-4 (2)	АТСЕ-5 (3)	АТСЕ-6,7 (4)	АМТС	ВСС
АТСДК-3 (1)	-	86	90	160	46	25
АТСК-4 (2)	86	-	92	160	42	24
АТСЕ-5 (3)	92	94	-	170	46	27
АТСЕ-6,7 (4)	160	160	170	-	90	53
АМТС	40	36	40	77	-	-

Для того, щоб знайти кількість первинних цифрових трактів (ліній системи ІКМ-30, що містить 30 інформаційних каналів), кількість з'єднувальних ліній для кожного напряму слід розділити на 30 і набуте значення округлити у більшу сторону:

,

Результати розрахунку кількості ПЦТ занесено до таблиці 1.17.

Таблиця 1.17 - Матриця ліній IКМ-30 по напрямах

№ АТС	АТСДК-3 (1)	АТСК-4 (2)	АТСЕ-5 (3)	АТСЕ-6,7 4)	АМТС	ВСС
АТСДК-3 (1)	-	3	3	6	2	1
АТСК-4 (2)	3	-	4	6	2	1
АТСЕ-5 (3)	4	4	-	6	2	1
АТСЕ-6,7 (4)	6	6	6	-	3	2
АМТС	2	2	2	3	-	-

2. ПРОЕКТУВАННЯ СИСТЕМИ EWSD

2.1 Розробка структурної схеми EWSD

До складу обладнання системи EWSD фірми Siemens входять наступні основні функціональні блоки:

DLU - цифрові абонентські блоки для включення абонентських ліній;

LTG - лінійні групи для утворення інтерфейсу між аналоговим або цифровим оточенням станції і цифровим комутаційним полем;

SN - цифрове комутаційне поле для встановлення всіх видів з'єднань;

СР - координаційний процесор для виконання основних функцій по управлінню обслуговування викликів, координації роботи розподілених мікропроцесорних пристроїв керування окремих блоків і передачі даних між ними;

MB - буфер повідомлень для керування обміном повідомлень між СР і LTG;

CCNC - пристрій керування мережі сигналізації по загальному каналу для взаємодії з іншими станціями за системою сигналізації ЗКС №7;

CCG - центральний генератор тактової частоти для синхронізації роботи всього обладнання станції

OSS - комутаторна система для встановлення з'єднань за допомогою телефоністок;

SYP - системна панель для відображення стану системи;

ІМ - зовнішня пам'ять (накопичувачі на магнітних стрічках і магнітних дисках) для зберігання програм і даних;

ОМТ - термінали технічної експлуатації і обслуговування для взаємодії оператора з системою.

Положення кожного блоку в системі і їх взаємодію показано на прикладі структурної схеми комбінованої (місцевої/міжміської) станції EWSD (рис. 2.1).

Рис. 2.1 - Структурна схема комбінованої станції EWSD

Структурна схема практично будь-якої станції EWSD є типовою і включає майже всі перераховані вище функціональні блоки за винятком наступних випадків:

цифрові абонентські блоки DLU відсутні в транзитних (вузлових) станціях, хоча на АМТС звичайно встановлюють блоки DLU для реалізації службового зв'язку;

комутаторна система OSS використовується на комбінуванні станціях, на АМТС і може бути на станціях цифрової мережі інтегральних служб ISDN;

блок CCNC застосовується при реалізації на мережі загальноканальної сигналізації №7.

У цифрові абонентські блоки DLU можуть включатися аналогові і цифрові абонентські лінії (АЛ), місцеві і міжміські таксофони, аналогові і цифрові УАТС, лінії базового доступу цифрової системи інтегрального обслуговування (ISDN). Всі лінії включаються в модулі абонентських комплектів (АК): аналогові - SLMA або цифрові - SLMD (рис. 2.2).

До складу модуля SLMA входять 16 аналогових АК SLCA і процесор керування SLMCP. До складу модуля SLMD входять 16 цифрових AК SLCD і процесор SLMCP. Кожний SLCD є базовим доступом для терміналів ISDN для одного абонента.

До складу центральних вузлів DLU входять два цифрові інтерфейси DIUD, два процесори DLUC, два генератори тактової частоти СCG, два генератори визивного струму і тарифні імпульси RGMG. Обмін інформацією між модулями DLU здійснюється за допомогою дубльованої системи шин. Блоки DLU можуть встановлюватися як на станції (локальні DLU), так і зовні неї (віддалені DLU). Віддалені блоки DLU підключаються до спеціальних лінійних груп LTG за допомогою 2 або 4 трактів ІКМ-30 із швидкістю 2048 Кбіт/с. Локальні DLU крім того можуть підключатися до LTG і через цифрові тракти із швидкістю 4096 Кбіт/с, що дозволяє зменшити кількість з'єднувальних кабелів з LTG.

Лінійні групи LTG утворюють інтерфейс між оточенням станції і цифровим комутаційним полем (КП). В блоки LTG включаються блоки DLU, аналогові і цифрові з'єднувальні лінії (ЗЛ), лінії первинного доступу ISDN, цифрові комутатори, різні службові блоки.

Рис. 2.2 - Структура цифрового абонентського блоку DLU

2.2 Розрахунок об’єму обладнання EWSD

2.2.1 Розрахунок об'єму абонентського обладнання

До складу абонентського устаткування системи EWSD входять цифрові абонентські блоки DLU, які можуть розташовуватися як на самій станції (локальні DLU), так і зовні неї (видалені DLU), а також спеціальні блоки дистанційного керування RCU.

Кількість блоків DLU при включенні аналогових і цифрових АЛ дорівнює [2]:

NDLU =]N /952[,

NDLU =]14500/952[= 16

Кількість модулів аналогових АЛ SLMA дорівнює:

MSLMA =]NA/8 [,

MSLMA =]14355/8 [ = 1795.

Кількість модулів цифрових АЛ SLMD дорівнює:

MSLMD =]NЦ /8 [,

MSLMD =]145 /8 [ = 19.

На одному стативі розташовується до 119 модулів SLM. Кількість стативів R:DLU дорівнює:

SDLU=](MSLMA+MSLMD)/119 [

SDLU=](1795+19)/119 [=16

Кількість аналогових абонентських комплектів SLCA дорівнює:

NSLCА= NА,

NSLCA= 14355.

Кількість цифрових абонентських комплектів SLCD дорівнює:

NSLCD= NЦ

NSLCD= 145

Кількість процесорів абонентських модулів SLMCP дорівнює:

NSLMCP= MSLMA+MSLMD

NSLMCP= 1795+19= 1814

Блоки DLU можуть експлуатуватися в межах станції і дистанційно. В дистанційний блок RCU можуть входити до 6-ти блоків DLU. Кожний DLU блоку RCU включає аварійний пристрій керування SASC, який призначений для керуванням з'єднанням між абонентами RCU в аварійному режимі і встановлюється на місці 2-х абонентських модулів SLM.

Кількість стативів DLU у виносному блоці RCU дорівнює [2]:

S’DLU =]M’SLM /117 [

S’DLU =]250/117 [= 3

M’SLM =]N' /8 [

M’SLM =]2000 /8 [= 250

Кількість процесорів SLMCP в RCU дорівнює:

N’SMLCP =]M’SLM [

N’SMLCP =250

2.2.2 Розрахунок кількості лінійних груп LTG

У одну групу LTGB включаються до 120 каналів, тобто до 4-х трактів ІКМ-30. Блоки DLU включаються в LTGB через 2 або 4 ІКМ - лінії (залежно від навантаження DLU). Кожна група DLU включається в два різних LTGB (для підвищення надійності), і в кожний LTGB включається два DLU, тобто кількість LTGB дорівнює кількості блоків DLU:

NLTGB=NDLU

NLTGB= 16

На одному стативі R·LTGB розташовуються до 4-х блоків LTGВ. Кількість стативів R·LTGB дорівнює:

SLTGВ=]NLTGВ /4 [

SLTGВ=]16 /4 [= 4

На АМТС типа EWSD необхідна наступна кількість модулів LTGB/OSS[2]:

NLTGB:OSS = ] NDSB / 64 [,

NLTGB:OSS = 2

Кількість блоків LTGC визначається як:

NLTGC=]∑ VIKM /4 [

NLTGC=]36 /4 [=9

де ∑ VIKM - загальна кількість ІКМ - трактів для зв'язку з іншими АТС.

Кількість стативів LTGC визначається як:

SLTGC=] NLTGC/6 [

SLTGC=] 9/6 [=2

Кількість блоків LTGD дорівнює:

NLTGD=]∑ VIKM/4 [

NLTGD=]36/4 [= 9

Кількість стативів LTGD дорівнює:

SLTGD=] NLTGD/4 [

SLTGD=] 9/4 [=2

Кількість стативів дорівнює:

SLTGF(C)=] NLTGF(C) /6 [

SLTGF(C)=] 9/6 [=2

SLTGF(B)=] NLTGF(B) /5 [

SLTGF(B)=] 16 /5 [= 4

Кількість блоків LTGG дорівнює:

NLTGG =] ∑ VIKMG /4 [

NLTGG =] 36/4 [=9

Кількість стативів LTGG дорівнює:

SLTGG = ]NLTGG /10 [

SLTGG = ]9/10 [=1

Кількість LTGH визначається так:

=2

де NDLU.ISDN - кількість блоків DLU з абонентськими лініями ISDN.

2.2.3 Вибір ємності комутаційного поля

Для вибору ємності комутаційного поля SN слід визначити загальну кількість блоків LTG, що включені на станції:

∑ NLTG =NLTGB + NLTGC + NLTGD + NLTGF + NLTGB.OSS + NLTGH

∑ NLTG =16 + 9+ 9+ 4 + 2+ 2= 42

або якщо використовуються різні модифікації лінійної групи LTGG

∑ NLTG = NLTGG + NLTGD + NLTGH + NLTGF

∑ NLTG = 9+ 9+ 2 + 2=22

Вибирається стандартна ємність SN 63 LTG.

Таблица 2.1

Ступені ємності комутаційного поля SN(B)	63 LTG	126 LTG	252 LTG	504 LTG
Кількість касет ступеня часової комутації	1/2	4	8	16
Кількість касет ступеня просторової комутації	1/2	2	4	8
Кількість суміщених стативів R:SN(B)/LTG	1	3	6	12
Кількість окремих стативів R:SN(B)	-	1	2	3

Загальна кількість касет ступенів часової і просторової комутації і стативів комутаційного поля SN(B) різної ємності (з обліком дублювання) приведено в табл. 2.1. Причому для комутаційного поля SN(В) на 63 LTG потрібна всього одна касета для кожної сторони поля. Крім того, для скорочення довжини з'єднувальних кабелів часто використовуються суміщені стативи R:SN(B)/LTG на яких, окрім касет ступенів часової або просторової комутації, розташовуються по 6 лінійних груп LTG.

2.3 Розрахунок об'єму обладнання буфера повідомлень

Кожний модуль пристроїв керування передавачів/приймачів T/RС може обслуговувати до 16 LTG, отже, кількість таких модулів дорівнює

NT/RC =]NLTG /16[

NT/RC =]42 /16 [=3

Кількість блоків MBU: LTG дорівнює:

NMBU LTG =]NT/RC /4[

NMBU LTG =]3/4 [=1

Кількість блоків буфера повідомлень для пристроїв керування комутаційних груп MBU:SGC залежить від блоку ступеня ємності комутаційного поля. Кожний блок MBU:SGC обслуговує три пристрої керування комутаційних груп і їх кількість на станції дорівнює:

NMBU SGC =]NSGC /3 [

NMBU SGC =]1 /3 [=1

де NSGC - кількість пристроїв керування комутаційної групи, що визначають залежно від ступені ємності комутаційного поля згідно табл. 2.2.

Таблиця 2.2 - Кількість пристроїв керування в залежності від ємності SN

Ступені ємності комутаційного поля SN	63LTG	126 LTG	252 LTG	504 LTG
NSGC	1	3	6	12

Кількість груп буферів повідомлень МBG знаходиться в діапазоні від 1 до 4 і розраховується по формулі:

NMBG =]NMBU LTG /2 [

NMBG =]1 /2 [=1

Групи буфера повідомлень MBG дубльовані з міркування надійності і працюють в режимі розділення навантаження. При цьому MBG, закріплені за 0-гілкою комутаційного поля, мають нумерацію від 00 до 03, а MBG, закріплені за 1-ою гілкою комутаційного поля, мають нумерацію від 10 до 13. Таким чином, розраховану кількість груп буфером повідомлень MBG завжди слід збільшувати в 2 рази.

Кількість стативів R:MB(B) дорівнює:

SMB(B)=]∑NMBG /4[,

SMB(B)=]1 /4[=1

де ∑NMBG - загальна кількість груп буферів повідомлень MBG з урахуванням дублювання.

2.4 Розрахунок об'єму обладнання пристрою керування мережею ЗКС №7

При проектуванні системи EWSD, що працює з сигналізацією ЗКС, необхідно визначити кількість наступних функціональних блоків пристрою керування мережі ЗКС №7 CCNC[2]:

цифрових прикінцевих пристроїв ланки сигналізації SILTD;

груп прикінцевих пристроїв ланки сигналізації SILTG;

мультиплексорів MUXM;

адаптерів сигнальної периферії SIPA в процесорах мережі сигналізації по загальному каналу CCNP.

Необхідна кількість ланок сигналізації ЗКС №7 при системі резервування [n+1] на проектованій станції можна визначити по формулі:

VЗКС =,

VЗКС =.

де МАН - кількість біт даних, переданих по ЗКС №7 для обслуговування аналогових абонентів в ГНН;

МISDN - кількість біт даних, переданих по ЗКС №7 для обслуговування абонентів ISDN в ГНН.

Об'єм переданих даних в ГНН по мережі ЗКС №7 від аналогових абонентів і абонентів ISDN визначається формулою:

МISDN = СISDN*14*24*8,

МISDN = 273456*14*24*8 =735049728

Загальна кількість викликів СЗКС, обслуговуваних АТС, що проектується, при сигналізації по мережі ЗКС №7, дорівнює:

СЗКС =СВИХ +СВХ +СЗЗЛ +СЗЛМ +СВСС,

де СВИХ - кількість вихідних викликів, що виникають від абонентів даної АТС до абонентів інших станцій при сигналізації ЗКС №7:

СВИХ = YВИХ / t·3600,

t=72 с.

СВИХ = 1630/ 72 3600 = 259200

СВХ - кількість вхідних викликів від абонентів інших АТС до проектованої АТС при сигналізації на мережі ЗКС №7

СВХ = ∑Yj-i /t 3600,

СВХ = 285/72 3600 = 14256.

СЗЗЛ - кількість вихідних міжміських викликів від абонентів i-ої АТС до АМТС при сигналізації на мережі ЗКС №7

СЗЗЛ = YЗЗЛ / tЗЗЛ 3600,

СЗЗЛ = 155,4/ 150 · 3600= 3708

СЗЛМ - кількість вхідних міжміських викликів від АМТС до проектованої АТС при сигналізації по мережі ЗКС №7:

СЗЛМ = YЗЛМ / tЗЛМ ·3600,

СЗЛМ = 129,17 / 126 · 3600= 3708

Кількість викликів до ВСС дорівнює

СВСС = YВСС / tВСС ·3600,

tВСС = 45 с,

СВСС = 73,56/ 45 3600 = 5868

Загальна кількість викликів СЗКС, обслуговуваних АТС, що проектується, при сигналізації по мережі ЗКС №7, дорівнює:

СЗКС =259200+14256+3708+3708+5868=286740

Таким чином, на підставі розрахованої кількості викликів, що обслуговувані з використанням системи сигналізації ЗКС №7, визначається кількість ланок сигналізації VOKC, і отже, кількість цифрових прикінцевих пристроїв ланки сигналізації SILTD, оскільки

NSILTD = VЗКС.

NSILTD = 16

В одну групу прикінцевих пристроїв ланки сигналізації SILTG включається до 8 SILTD, отже кількість груп дорівнює:

NSILTG = ] NSILTD / 8 [.

NSILTG = ] 16/ 8 [ = 2

У блоці CCNC для забезпечення надійності завжди встановлюють два процесори сигналізації по загальному каналу CCNP0 і CCNP1.

Один адаптер сигнальної периферії SIPA відповідає за чотири групи SILTG, їх число в кожному процесорі CCNP дорівнює:

NSIPA =]NSILTG /4[.

NSIPA =]2 /4[ = 1

2.5 Розрахунок об'єму обладнання координаційного процесора СР113

При проектуванні системи EWSD визначається об'єм наступного обладнання координаційного процесора СР113:

- кількість процесорів обробки викликів САР;

- об'єм загальної пам'яті CMY;

- кількість процесорів введення-виведення IOР;

- кількість пристроїв керування введенням-виведенням ІОС.

Навантаження, що надходить на станцію по абонентських лініях від абонентів, дорівнює:

YАБ = N α

YАБ = 18500 0,05 = 925 Ерл

Навантаження, що надходить на станцію по вхідних з'єднувальних лініях, дорівнює:

YЗЛ = YАБ ·α

YЗЛ = 925 · 0,05 = 46,25 Ерл.

Середня тривалість заняття абонентської лінії дорівнює tАЛ= 72 с.

Середня тривалість заняття з'єднувальної лінії дорівнює tЗЛ = 60 с.

Кількість викликів, що надходить на станцію в ГНН, дорівнює:

NГНН = YАБ ·3600/ tАЛ +YЗЛ ·3600/ tЗЛ

NГНН = 925 ·3600/ 72 +46,25 ·3600/ 60 = 46250+2775 = 49025

ВИСНОВКИ

В курсовому проекті були розраховані внутрішньостанційні навантаження, вихідні навантаження, міжстанційні навантаження та навантаження до спец. Служб. На міській телефонній мережі (МТМ) з семизначною нумерацією, що обслуговує один з районів міста і містить три діючих АТС: АТС-3 (АТСДК-декадно-крокова), АТС-4 (АТСК-координатна) і АТС-5 (АТСЕ-квазіелектронна), було змонтовано нову сучасну цифрову АТС. Всі АТС мають зв'язок із вузлом спецслужб (ВСС) та АТС міжміського зв'язку (АМТС). В якості АМТС – сучасна цифрова АТС типу EWSD. На МТМ частково запроваджена загальноканальна сигналізація ЗКС №7, крім АТС-3 і АТС-4. Було виконано проектування сучасної цифрової АТС типу EWSD для цієї мережі. Була складена матриця телефонного навантаження і схему розподілу навантаження. Визначена кількість з'єднувальних ліній (каналів) на кожному з напрямів, визначена кількість первинних цифрових трактів на кожному з напрямів.

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

1. СТП 15-96. Пояснювальна записка до курсових та дипломних проектів. Вимоги і правила оформлення – Запоріжжя, ЗДТУ, 1996. – 36 с.

2. Методичні вказівки до виконання курсового проекту з дисципліни «Системи комутації в електрозв'язку» для студентів напряму підготовки 6.050903 «Телекомунікації» / Укл. В.О. Борисенко, Запоріжжя: ЗНТУ, 2007, 79 с.

3. Борисенко В.О. Цифровая автоматическая телефонная станция EWSD: Учебное пособие (в электронном виде) – Запорожье: ЗНТУ, 2007, 75с.

4. НТП-112-2000. Городские и сельские телефонные сети. – СПб., 2000, 128 с.

5. Росляков А.В. Проектирование цифровой ГТС: Учебное пособие А. В. Росляков, Н.Д. Черная, Ю.Ю. Харченко и др. - Самара: ПГАТИ, 1998, 124с.