Проектирование цифровой АТС

Содержание

 

Введение 4

1 Структурная схема проектируемой сети 6

2 Декадно-шаговые АТС. Принципы построения 9

2.1 Краткий обзор декадно-шаговых АТС 9

2.2 Ступени искания 10

2.3 Автоматическая телефонная станция с одной ступенью ГИ 11

2.4 Автоматическая телефонная станция с двумя ступенями ГИ 13

2.5 Автоматическая телефонная станция с тремя ступенями ГИ 15

2.6 Автоматическая телефонная станция с четырьмя ступенями ГИ 18

2.7 Автоматическая телефонная станция с пятью ступенями ГИ 18

3 Расчет проектируемой сети 20

3.1 Расчет интенсивности нагрузки, поступающей на входы коммутационного поля проектируемой АТСЭ-4 А_вх. 20

3.2 Расчет средней удельной интенсивности нагрузки на абонентскую линию 23

3.3 Пересчет интенсивности нагрузки на выходы коммутационного поля проектируемой АТСЭ-4 23

3.4 Расчет интенсивности нагрузки к АМТС, к УСС, к ЦПС, к IP-сети 24

3.5 Распределение интенсивности нагрузки Y_i= Y_вых - Y_АМТС - Y_УСС - Y_ЦПС - Y_IP по направлениям межстанционной связи методом нормированных коэффициентов тяготения 24

 

 

 

 

3.6 Построение диаграммы распределения телефонной нагрузки проектируемой АТСЭ-4 26

Заключение 27

Список литературы 28

 

 

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 [1].

 

Данная курсовая работа носит учебно-образовательный  характер. Согласно 4 варианту задания  необходимо более подробно описать составляющую полной структурной схемы районированной сети, а именно АТС декадно-шаговой системы.

В первой главе курсовой работы будет  отображена структурная схема районированной сети. Здесь необходимо дать краткое  описание составляющих данной структурной  схемы. Во второй главе будет приведено  описание АТС декадно-шаговой системы (согласно техническому заданию), а  также показана ее функциональная схема. Третья глава будет посвящена  расчетам, которые требуется провести. В приложении в формате А3 будут приведены структурная схема районированной сети и функциональная схема АТС декадно-шаговой системы.

 

1 Структурная схема проектируемой сети

 

Возможная структурная схема районированной сети приведена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Структурная схема районированной сети

 

Составляющими данной сети являются:

• АТСЭ – цифровая (электронная) АТС. В цифровых АТС коммутация и управление полностью цифровые. Аналоговый сигнал оцифровывается в абонентском комплекте и передаётся внутри АТС и между АТС в цифровом виде, что гарантирует отсутствие затухания и минимальное число помех независимо от длины пути между АТС. Также, «цифровыми АТС» часто называют коммутаторы цифровых потоков E1 (наподобие отечественных  
  М-200), – хотя это и не совсем верно;
• АТСДШ – АТС декадно-шаговой системы. Декадно-шаговые АТС появились после ВОВ. В них коммутационным элементом является декадно-шаговый искатель – довольно сложное электромеханическое устройство, которое имеет последовательно движущиеся контакты. В местах контактов образуется окисление, повышается сопротивление, к тому же мощные электромагниты создают постоянную вибрацию, в результате чего сопротивление контактов становится переменным. Всё это приводит к появлению на линии значительных помех, сильно осложняющих передачу по таким каналам цифровой информации;
• АТСК – АТС координатной системы. В качестве коммутационных устройств используются многократные координатные соединители (МКС), представляющие собой электромагнитные приборы параллельного действия. Основным отличием от декадно-шаговых АТС является отсутствие индивидуальных управляющих устройств на каждом коммутационном приборе. Вместо них используются регистры (принимают и запоминают информацию) и маркёры (устанавливают соединение на отдельных ступенях искания по информации, получаемой от регистра). Причём маркёр обслуживает целую группу многократных координатных соединителей на данной ступени искания и занимается только на время установления соединения на данной ступени [2];
• АМТСЭ – автоматическая междугородняя станция. Это оконечная коммутационная станция междугородной сети, обеспечивающая автоматическое установление соединения между местными сетями одной зоны нумерации, между разными зонами, а также выход на международные станции национальной сети [3];
• УСС – узел специальных служб. Это телефонный узел местной телефонной сети, распределяющий потоки сообщений от телефонных станций и узлов к справочным, заказным и экстренным службам [4];
• ЦПС – цифровая подстанция. Это подстанция, оборудованная комплексом цифровых устройств (терминалов) для решения задач релейной защиты и автоматики (РЗА) и АСУТП – регистрации аварийных событий (РАС), учёта и контроля качества электроэнергии, телемеханики. Все оборудование общается между собой и центральным сервером объекта по последовательным каналам связи на единых протоколах [5];
• АЦП – аналого-цифровой преобразователь. Это устройство, преобразующее входной аналоговый сигнал в дискретный код (цифровой сигнал). Как правило, АЦП – электронное устройство, преобразующее напряжение в двоичный цифровой код [6].

Бесспорно, цифровые электронные АТС имеют  огромное преимущество перед аналоговыми  системами. Однако в масштабах страны не всегда представляется возможным  с экономической точки зрения сменить весь парк аналоговых систем и устройств на цифровые. Поэтому рассмотрение АТС декадно-шаговой системы является актуальным вопросом, т.к. данные типы АТС всё еще встречаются в узких сферах телекоммуникационных услуг. Более подробно применение АТС декадно-шаговых систем будет рассмотрено во второй главе.

 

2 Декадно-шаговые АТС. Принципы построения

2.1 Краткий обзор декадно-шаговых  АТС

 

Декадно-шаговые  системы АТС (АТСДШ) относят к  первому поколению автоматических систем телефонной коммутации. В Советском  Союзе их начали производить в 1947 г. В 1954 г. была закончена разработка АТС усовершенствованного типа, получившей название АТС-54. Параллельно на заводе ВЭФ в Риге была разработана декадно-шаговая  АТС типа УАТС-49, предназначенная  для автоматизации внутренней телефонной связи предприятий и учреждений.

Начиная с 1970 г. производство АТСДШ постепенно сокращается, поскольку началось внедрение  автоматических телефонных станций  – координатных, квазиэлектронных и электронных. В 1987 г. емкость декадно-шаговых АТС составляла около 11 млн. номеров. Строительство новых АТСДШ прекращено, декадно-шаговое оборудование используется только для расширения существующих АТСДШ.

Наряду  с АТСДШ, предназначенных для  автоматизации городских телефонных сетей, были разработаны и выпускались  декадно-шаговые АТС небольших  емкостей для сельских телефонных сетей. Наибольшее распространение получили два типа станций: АТС50/100 и АТС500. Производство их прекращено в конце 60-х годов, и развитие сельских телефонных сетей производится на основе координатных и квазиэлектронных систем.

 

2.2 Ступени искания

 

Станции декадно-шаговой системы образуются из трех видов ступеней искания:

• ступени предварительного искания (ПИ);
• ступени группового искания (ГИ);
• линейного искания (ЛИ).

Ступень ПИ осуществляет свободное искание  по схеме вход-поле (ВП) и предназначается  для подключения линий вызывающих абонентов к входам первой ступени  ГИ. Каждая абонентская линия заканчивается  на АТС абонентским комплектом (АК), состоящим из двух реле и предыскателя шагового типа (ШИ). Сто АК монтируются на одном стативе (статив ПИ) и, таким образом, число стативов ПИ, устанавливаемых на АТС, равно числу сотенных абонентских групп.

Ступени группового искания осуществляют групповое  искание по схеме ВП. Их назначение – подключать вход ступени ГИ к одной из свободных линий в направлении, определяемом поступившей на вход ГИ адресной информацией (одной цифрой). Искание направления осуществляется вынужденным движением, искание линии в направлении – свободным движением щеток искателя. В зависимости от предельной емкости ГТС соединительный тракт имеет то или другое число последовательно включаемых ступеней ГИ. Так, АТСДШ емкостью 1000 номеров должна иметь одну ступень ГИ и трехзначную нумерацию абонентских линий – 000.... 999; при емкости 10000 номеров – две ступени ГИ и четырехзначную нумерацию и т.д. Введение в соединительный тракт новой ступени ГИ увеличивает емкость декадно-шаговой сети в 10 раз и значность нумерации на один знак.

Индексация  ступеней группового искания всегда идет от ступени ПИ: 1ГИ, IIГИ и т. д.

Ступени групповых искателей комплектуются  из стативов, на каждом может быть установлено  до 20 групповых искателей. Контактное поле стативов запараллелено и, следовательно, каждый статив может рассматриваться  как коммутатор, имеющий 20 входов и 100 выходов.

Ступень линейного искания осуществляет линейное искание, т.е. подключение  входа ступени ЛИ к одной определенной абонентской линии из группы в 100 линий. Оба движения декадно-шагового искателя (и подъемное, и вращательное) – вынужденные, определяемые предпоследней и последней цифрами номера вызываемого абонента. Для каждой сотни абонентских линий устанавливается один статив ЛИ, на котором для обслуживания вызовов, поступающих в данную сотенную группу, может быть установлено максимально 20 ЛИ. Все контактные поля ЛИ одного статива запараллеливаются и подключаются к абонентским комплектам АК статива ПИ, обслуживающего ту же сотенную группу.

2.3 Автоматическая телефонная станция с одной ступенью ГИ

 

Максимальная  емкость АТС с одной ступенью ГИ составляет 1000 номеров, нумерация абонентов трехзначная – 000... 999. Первая цифра номера обозначает номер сотенной группы. На такой АТСДШ должно быть установлено 10 стативов ПИ и 10 стативов ЛИ. Число же стативов ГИ (и число самих 1ГИ) должно быть определено в зависимости от интенсивности нагрузки, создаваемой абонентами станции.

Для повышения среднего использования 1ГИ и уменьшения их числа выходы стативов ПИ объединяют сначала на каждом отдельном стативе ПИ, запараллеливая одноименные выходы у каждого  десятка ПИ, затем у пяти десятков, получая таким образом от каждого  статива ПИ два пучка по 110 линий  в каждом пучке (в качестве ПИ в  АТС-47 используется ШИ-11). Далее объединяются между собой выходы от 10 стативов ПИ, образуя общий для группы в 1000 АЛ неполнодоступный пучок линий к 1ГИ.

Если, например, расчетом установлено, что  для обслуживания нагрузки, создаваемой  группой 1000 абонентов, требуется 80 1ГИ, то на промщите (ПЩ) ПИ необходимо запараллелить выходы от стативов ПИ (всего этих выходов 20×10 = 200), так чтобы получить 80 линий, к которым и подключить входы 1ГИ.

Выходы  стативов 1ГИ (число стативов 1ГИ равно  четырем) должны быть соединены со входами 10 стативов ступени ЛИ. Двадцать 1ГИ, устанавливаемых на каждом стативе, могут подключаться через  
D=10 выходов к ЛИ каждой из сотенных групп и, таким образом, от четырех стативов 1ГИ (g = 4) получается gD = 40 выходов в направлении к ЛИ каждой сотенной группы. Число ЛИ, обслуживающих каждую сотенную группу, при обычно встречающихся величинах нагрузки, бывает в пределах V_ли = 12-15. Следовательно, gD выходов предыдущей ступени искания нужно запараллелить на промежуточном щите ПЩ ГИ таким образом, чтобы получить V=12-15 линий к каждой сотенной группе (стативу) ступени ЛИ.

На  рисунке 2.1 приведена развернутая функциональная схема АТСДШ на 1000 номеров с указанием нумерации АЛ, нумерации стативов, числа входов и выходов ступеней искания.

Рисунок 2.1 – Функциональная схема АТСДШ с одной ступенью ГИ

2.4 Автоматическая телефонная станция с двумя ступенями ГИ

 

В предыдущей схеме из 10 групп ЛИ емкостью 100 линий каждая была образована с  помощью одной ступени ГИ одна группа в 1000 линий. Таким же образом, добавляя в соединительный тракт  еще одну ступень ГИ, можно получить 10 групп по 1000 линий и образовать одну группу в 10000 линий. На этой АТС  ступень 1ГИ предназначена для выбора определенной тысячной группы. Вызовы, поступающие к тысячной группе абонентов, обслуживаются своим пучком IIГИ, число которых определяется нагрузкой, поступающей к этой тысячной группе абонентов. Ступень IIГИ выбирает определенную сотенную группу в пределах своей  тысячной группы, и ступень ЛИ отыскивает в своем контактном поле линию  вызываемого абонента.

В соответствии с этим нумерация абонентских  линий четырехзначная 0000... 9999. Здесь, однако, следует сказать, что в  качестве первой цифры абонентских  номеров не могут быть использованы цифра 0 и цифра 8.

Общегосударственная система нумерации абонентов  телефонных сетей СССР предусматривала использование цифры 0 как первой цифры сокращенных двух- и трехзначных номеров, служащих для получения соединения с так называемыми спецслужбами. К их числу относятся службы срочного вызова, справочные и службы сервиса. Выходы десятой декады 1ГИ включены в узел специальных служб (УСС).

Цифра 8 предусматривается в качестве индекса  выхода на междугородную телефонную сеть (МТС). Следовательно, в АТС с  двумя ступенями ГИ не могут быть абонентские линии с нумерацией 0000...0999 и 8000...8999 и емкость АТС при  четырехзначной нумерации не может  быть более 8000 номеров.