Технічна характеристика цифрової системи комутації «Квант-Є»

                                                                                                        

Вступ

Наразі на телефонній мережі знаходяться в експлуатації квазі- електронні та електронні промислово- керовані станції вітчизняного ( «Квант» , «Квант - Е » ) і зарубіжного ( 5ESS , EWSD , МТ20/25 ) виробництва. Нова електронна база ,застосування електронно – обчислювальної техніки і програмне керування цих станцій , зажадали від експлуатаційного персоналу оволодіння додатковими знаннями для кваліфікованого обслуговування цієї техніки зв'язку .

Розвиток телефонних мереж сьогодні здійснюється за рахунок встановлення комутаційного обладнання, що відповідає всім сучасним вимогам ,які сформульовані у вигляді рекомендацій МСЕ (Міжнародний союз електрозв'язку ) і стандартівETSI ( Європейський інститут телекомунікаційних стандартів ) . Крім цих документів необхідно згадати досвід операторів промислових мереж , який породив прийняті норми , вельми важливі для інфо- комунікаційної системи в цілому.

Сучасна цифрова телефона станція являє собою складний комплекс апаратно-промислових засобів. Цей комплекс , як правило ,підтримує послуги , властиві ІМ ( інтелектуальна мережа ) і ЦМІО (цифрова мережа інтегрального обслуговування).

Однією з ідей розвитку інфокоммунікаційної системи вважається концепція NGN ( мережі зв'язку наступного покоління) ,передбачити перехід на технологію « комутація пакетів» . Таке рішення обумовлене тим , що в мережі зв'язку наступного покоління повинні забезпечуватися функції комутації для трьох видів інформації : мови, даних і відео. Якщо ці функції будуть виконуватися одним обладнанням ( природна вимога для забезпечення економічності NGN) , то форма представлення інформації повинна бути уніфікована. Рішення було знайдено у формі IP- пакетів.

Ідея пакетної комутації як способу розподілу інформації для мереж наступного покоління поки що не введена в форму між народних стандартів .

На даний момент існують наступні ЦСК :

 

 

 

   Система EWSD може в рівній мірі використовуватися як невелика сільська телефонна станція мінімальної ємності , так і в якості великої місцевої або транзитної станції максимальної ємності , наприклад в щільно населених міських зонах.

5ESS –електронна цифрова станція з тимчасовим поділом каналів і програмним управлінням ,що забезпечує високу надійність , різнобічність і економічність функціонування . На одній платформі реалізуються послуги міжнародного , міжміського та платній зв'язку , операторські служби , транзитна передача , комплексні послуги передачі даних і відео.

Alcatel 1000 E10 - інтелектуальна система ,являє собою мульти- сервісну систему комутації , яка може працювати як крайова (опорна ) АТС на ГТС з однотипним і не однотипних оточенням , транзитна АТС (мережевих комутаційних вузлів) , міжміський (міжнародна) телефонна станція , комутатор службового доступу інтелектуальних мереж і мобільних радіомереж .

Цифрова комутаційна система AXE - 10 призначена для використання в якості АТС міських телефонних мереж , АМТС та УАК між міської телефонної мережі , станція стільникового та рухомого зв'язку , вузли інтелектуальної та ділової мережі .

У даному курсовому проекті передбачається розробка цифрової елктронної станції « Квант- Е » на 16000 номерів.

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Загальна частина

 

1.1 Технічна характеристика цифрової системи комутації  «Квант-Є»

 

 

У складі ЦСК " Квант- Є" можуть бути поставлені апаратні і програмні засоби для організації радіодоступу за стандартом DECT , а також для автономних мереж, або підсистем в стільникових мережах стандарту NMT з виходом в місцеву телефонну мережу. Передбачена також можливість організації зв'язку з радіоабонентами . При необхідності ЦСК " Квант- Є" оснащується апаратними та програмними засобами для реалізації функцій системи оперативно-розшукових заходів ( СОРЗ) .

Технічне обслуговування ЦСК " Квант- Є" досить просте і економічне завдяки модульній побудові, резервуванню загальностанційних пристроїв і наявності внутрішньостанційної системи контролю та діагностики.

Система технічного обслуговування забезпечує автоматичний контроль і діагностику обладнання станції, абонентських та з'єднувальних ліній , виявлення несправностей з точністю до функціонального блоку, автоматичне блокування несправного обладнання, вимірювання параметрів розмовних трактів абонентських та з'єднувальних ліній, накопичення статистичної та тарифікаційної інформації. Все це дозволяє організувати централізоване технічне обслуговування комутаційних станцій мереж зв'язку, створених на базі обладнання ЦСК "Квант-Є". При цьому якість роботи станцій такої мережі може контролюватися з регіонального центру технічної експлуатації (ЦТЕ), ​​а окремі станції і винесені модулі даної мережі можуть працювати без постійної присутності обслуговуючого персоналу.

У ЦСК " Квант- Е" реалізована модульна структура побудови обладнання та програмного забезпечення.

В основу модульної структури покладена ієрархія модулів.

Модулі обладнання - це набір блоків, касет, ТЕЗов і монтажних комплектів (металоконструкцій, кабелів, інструменту та ін.)

Програмні модулі - це набір програм, що реалізують певні функції і мають власний програмний інтерфейс, що формує логіку виконання цих функцій і визначає процедуру взаємодії з іншими програмними модулями.

Є декілька рівнів програмних модулів, які розташовуються шарами навколо ядра ПЗ - операційної системи (ОС). ОС здійснює планування паралельного виконання і синхронізації процесів, розподіл між ними ресурсів, взаємодія процесів між собою, доступ до системних даними , зовнішніх пристроїв і каналах введення/ виведення.

Модулі можуть змінюватися, доповнюватися незалежно один від одного, що додає програмному забезпеченню гнучкість і створює можливість введення в систему додаткових функцій і реалізації нових видів послуг.

Системні комутаційні модулі - це набір функціональних програмно-апаратних засобів, що виконують самостійні функції з реалізації алгоритму роботи конкретного проекту комутаційної станції.

Наприклад, в складі станції може бути один або кілька КМ-АТС і КМ-УАК, пов'язаних між собою міжмодульними трактами ІКМ-30 для встановлення вхідних, вихідних і транзитних місцевих або міжміських з'єднань. У кожній станції обов'язково повинен бути М-СКС і МТЕ.

Такі модулі як ВАМ, ВКМ поставляються при розподіленої конфігурації системи. Залежно від послуг, які реалізує дана станція, в її складі можуть бути модулі М-АРМТ, М-АРД, М-ОКС № 7, М-ЦМІО, М-СОРЗ, М-АЛТАЙ та інші.

Характерними особливостями АТС є:

-розподілена комутація та наявність виносного абонентського обладнання, в тому числі здатного функціонувати самостійно;

- децентралізоване програмне управління; гнучка модульна структура побудови, широкі можливості мережоутворення та взаємодії з існуючими і перспективними АТС, АМТС і системами комутації;

- Значний діапазон ємностей  від 30 до 100 000 номерів;

-широкий і постійно нарощуваний  спектр додаткових видів обслуговування (ДВО) абонентів, що включає також послуги ЦСІО (цифрової мережі з інтеграцією обслуговування, тобто ISDN);

- розширені можливості організації  технічного обслуговування, вимірювань, діагностики, тарифікації дзвінків та управління ресурсами системи, надані адміністраціям зв'язку.

- АТС " Квант- Є " призначені для роботи в якості: міських, сільських, засновницько - виробничих, міжміських та довідково-інформаційних станцій.

Основні технічні дані:

- Абонентська ємність - від 30 до 100 тис. номерів;

- питоме навантаження на абонентську лінію до 0,2 Ерл;

- питоме навантаження на сполучну лінію до 0,8 Ерл;

- питоме навантаження на абонентську лінію у довідково - інформаційних станцій до 0,8 ерл;

-напруга електроживлення АТС - 60 ( +12 / -6 ) В постійного струму;

- споживання енергії до 1 Вт на  номер;

- робоча температура від +50 С до + 400С;

- відносна вологість повітря до 80 %;

- сигнали управління між АТС  передаються будь-яким способом: декадних, багаточастотних кодом "2 з 6 " і сигналізацією No 7 по ОКС;

- при використанні ІКМ апаратури  ущільнення АТС " КВАНТ - Є" включається безпосередньо в груповий тракт. Встановлення зв'язку між однотипними АТС " Квант - Є" здійснюється без проміжного обладнання через загальний канал сигналізації.

 

1.2 Розробка структурної схеми МТМ

 

Цифровізація МТМ здійснюється впровадженням цифрових систем комутації (ЦСК) методами накладення ЦСК на існуючу аналогову мережу і цифровими островами, коли ЦСК працює в одному мікрорайоні. У КП буде використаний другий метод, оскільки завданням не передбачено використання ВКМ.

Тип сполучних ліній визначається економічними міркуваннями і технічними можливостями. Лінії між аналоговими РАТС використовуються односторонньої дії вибираються, виходячи з відстаней між станціями.

Якщо довжина лінії до 1,5 км, то використовують фізичні три проводові лінії, якщо довжина від 1,5 км до 8 км, - то фізичні двопроводові ЗЛ, і якщо довжина більше 8 км, то ущільнені за допомогою системи передачі (СП) типу ІКМ.

З’єднувальні лінії між ЦСК і існуючими РАТС рекомендується застосовувати однобічної дії, цифрові, із швидкістю 2048 кбит/с. В цьому випадку на аналоговій РАТС установлюють напівкомплект СП типу ІКМ для переходу від цифрового сигналу на аналоговий.

З’єднувальні лінії між цифровими станціями (ОПС, АМТС) застосовують двосторонньої дії, тільки цифрові типу Е1.

Нумерація абонентських ліній на МТМ залежить від числа РАТС і ємності мережі. Якщо ємність мережі не перевищує 8000 номерів, то нумерація п’ятизначна типу К-ТС-ДО, де К – код РАТС.

Якщо ЦСК має ємність більше 10000 номерів, то доцільно використовувати змішану нумерацію, шестизначну на ЦСК, залишивши на існуючій мережі п’ятизначну нумерацію.

Ємність ЦСК складається з ємності опорної станції, рівної числу індивідуальних ТА і таксофонів.

При п’ятизначній нумерації виникають наступні особливості при зв’язку від ДК до КС і до ЦСК (якщо NЦСК>10000):

- на ДК для зв’язку з ЦСК необхідно задіювати два напрями (дві декади), які на ПЩ об’єднують загальною кросировкою в один напрям.

- на КС для зв’язку до ЦСК можна задіювати один напрям, який буде визначаться двома різними першими цифрами.

На МТМ з п’ятизначною нумерацією працюють дві станції:

1. РАТС – 2, ДК типу АТС-54, місткістю N2 = 9000 номерів, N2Т = 300 таксофонів;

2. РАТС – 3, КС типу АТСК-У, місткістю N3 = 5000 номерів, N3Т = 100 таксофонів;

ЦСК типу «Квант-Є», місткості N0 = 16000 номерів, N0Т = 100 таксофонів;

Частка квартирних ТА однакова на всій мережі КК = 0,75, для ЦСК КЦ = 0,52. Відстані між станціями складають L0-2 = 14 км, L0-3 = 10 км, L2-3 = 7 км. ВСС розташований в будівлі РАТС-3, всі служби мають трьозначні номери. У місті працює АМТС типу EWSD.

 

Рисунок 1 – Структурна схема МТМ (схема місцевого зв’язку)

 

 

Загальна ємність ЦСК складає: NЦСК = 16000 номерів. Якщо ємність перевищує 10000 номерів, то їй привласнюється код, що складається з двох цифр (наприклад 61/62). На рисунку 2 показані зв’язки тих, що існують РАТС і ЦСК з ВСС і АМТС.

 

 

Рисунок 2 – Структурна схема МТМ (схема зв’язку з АМТС та ВСС)

 

 

2 Розрахункова частина

 

2.1 Розрахунок інтенсивності телефонних навантажень

 

 

Категорії джерел навантаження відрізняються інтенсивностями питомих абонентських навантажень. У завданні прийняті 3 категорії:

- абоненти ділового сектора – категорія 1;

- абоненти квартирного сектора  – категорія 2;

- універсальні таксофони – категорія 3.

Структурний склад абонентів по категоріях для існуючих РАТС визначається залежно від частки абонентів квартирного сектора, тому що таксофони виділені в окрему групу.

                          

                                        Ni,к = Kк Ni,і ,                                                                                   (2.1)

                                                                                           

де Кк – частка абонентів квартирного сектора;

Ni,і – кількість індивідуальних абонентів.

Число абонентів ділового сектора рівне різниці:

                            

                                         Ni,д = (1 – Kк ) Ni, і                                                                       (2.2)

       

Структурний склад для ЦСК визначається за вирахуванням універсальних таксофонів.

Кількість індивідуальних телефонів дорівнює:

 

     N0,і = N0 – N0,т                                (2.3)

 

Знаючи число індивідуальних ТА, можна визначити число абонентів ділового сектора (Nд) і квартирного сектора (Nк) по формулах 2.1 і 2.2, тільки для ЦСК Кк змінюють на Кц.

Для кожної АТС визначимо кількість квартирних абонентів і абонентів ділового сектора:

для РАТС-2:Nк=0,75·9000=6750 абонентів, Nд=9000 - 6750=2250 абонентів;

для РАТС-3:Nк= 0,75·5000 = 3750 абонентів, Nд =5000 - 3750=1250 абонентів;

для ЦСК: Nк=(16000 – 100)·0,52 = 8268 абонентов, Nд =15900 – 8268=7632 абонентів;

Результати обчислень внесемо в таблицю 1.