Проектирование цифровой АТС

Развернутая (т. е. более подробная) функциональная схема декадно-шаговой АТС емкостью 6000 номеров приведена на рисунке 2.2. На этой схеме показано несколько групп приборов на каждой ступени искания. Так, на ступени ПИ показаны сотни 0, 1 и 9 первой тысячи, сотня 0 второй тысячи и сотня 9 шестой тысячи. На ступени 1ГИ указана отдельно группа ГИ, обслуживающая первую тысячу абонентов. Подобные группы 1ГИ имеются для обслуживания второй, третьей, четвертой, пятой и шестой тысячных групп. На ступени IIГИ показаны группы, обслуживающие нагрузки, поступающие к абонентам первой, второй и шестой тысячных групп, а на ступени ЛИ – нулевая и девятая столинейные группы в каждой из этих трех тысячных групп.

Рисунок 2.2 – Функциональная схема АТСДШ емкостью 6000 номеров с двумя ступенями ГИ

Нагрузка  от тысячной группы обслуживается отдельными неполнодоступными пучками линий, включаемых во входы ступени 1ГИ. Их число определяется расчетом, например, на нашей схеме принято по 80 1ГИ на каждую тысячу. Всего потребуется 80X6 = 480 1ГИ и для их установки 480:20=24 статива. Соединение входов ступени IIГИ и линий к МТС и УСС с  выходами соответствующих декад  ступени 1ГИ осуществляется через ПЩ 1ГИ. Предположим, что для обслуживания нагрузки, поступающей в каждую тысячную группу, потребуется 75 IIГИ. Запараллеливая на ПЩ по некоторой определенной схеме  выходы от первой декады всех стативов 1ГИ (всего имеется 10x24 = 240 выходов), образуют неполнодоступный пучок из 75 линий, включаемых во входы первой группы IIГИ. Эта группа, очевидно, должна иметь 75/20»4 статива IIГИ. В контактное поле этих четырех стативов включены неполнодоступно 10 пучков линий к ЛИ соответствующих сотенных групп. На рисунке 2.2 показано, что нагрузка, поступающая на каждую сотню, обслуживается двенадцатью линейными искателями.

Аналогичным образом образуются НПД пучки  линий от 2, 3, 4, 5 и 6-й декад 1ГИ к 2, 3, 4, 5 и 6-й группам ступени IIГИ.

Общее число стативов на всех ступенях искания  указано на схеме.

2.5 Автоматическая телефонная станция с тремя ступенями ГИ

 

Введение  еще одной ступени ГИ позволяет  увеличить емкость до  
80 000 номеров с учетом запрета на первые цифры абонентских номеров (0 и 8). Здесь речь идет не о емкости одной телефонной станции, а о емкости телефонной сети, имея в виду, что телефонная связь в городе при такой емкости обслуживается несколькими телефонными станциями, расположенными в различных районах города. Емкость отдельных телефонных станций, вообще говоря, может быть различной, однако чаще всего строят АТС емкостью до 10000 номеров. В здании одной телефонной станции может быть в некоторых случаях сосредоточено оборудование и двух, и трех полных или неполных 10-тысячных групп. Единицей емкости АТСДШ принято считать одну 10-тысячную группу. И когда говорят: “Станция емкостью 20000 номеров”, то имеют в виду, что на этой станции имеется две группы по 10000 номеров.

Сети, обслуживаемые станциями с тремя  ступенями ГИ, должны иметь 5-значную  нумерацию. Последние четыре цифры  абонентского номера определяют абонентскую  линию в 10-тысячной группе. Первая цифра  
5-значного номера определяет собой номер (код) 10-тысячной группы на данной телефонной сети. Ступень 1ГИ теперь должна выбирать направление к 10-тысячной группе своей или другой станции, IIГИ будет выбирать направление к требуемой тысячной группе этой станции, IIIГИ — направление к требуемой сотенной группе этой тысячи. Общий вид 5-значного абонентского номера может быть представлен в виде а – ХХХХ, где Х=1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 и а=1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9. Максимальное число станций, которое можно иметь на сети при 5-значной нумерации, равно 8.

Для примера рассмотрим сеть общей емкостью 35 000 номеров, имеющей четыре телефонных станции разной емкости. Данные об этой сети сведены в таблицу 2.1.

 

Таблица 2.1 – Распределение декад IГИ на телефонной сети емкостью  
35 000 номеров

 

Номер декады IГИ всех станций	Код а	Емкость АТС, номеров	Нумерация абонентских линий	В выходы декад IГИ включены
1	Резерв	8 000	20 000-27 999	IIГИ АТС2
2	2	10 000	30 000-39 999	IIГИ АТС3
3	3	10 000	40 000-49 999	IIГИ АТС4
4	4	7 000	50 000-59 999	IIГИ АТС5
5	5			СЛ к АМТС
6	Резерв			СЛ к УСС
7	Резерв
8	8
9	Резерв
10	0

 

 

Очевидно, от каждой АТС отходят три пучка  соединительных линий к другим АТС, на каждой АТС имеется четыре группы IIГИ: одна группа обслуживает вызовы, поступающие от своей АТС, три  другие группы обслуживают вызовы, поступающие от других АТС.

Так как емкость АТС 2 – 8000 номеров, то, очевидно, в контактном поле ее стативов IIГИ будут использованы только восемь декад, а именно 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 10-я (нулевая). В ступени IIГИ АТС 5 использованы l, 2, 3, 4, 5, 6 и 10-я (нулевая) декады.

Упрощенная  функциональная схема двух АТС рассмотренной  сети (АТС 2 и АТС 3) показана на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 – Функциональная схема АТСДШ на районированной ГТС при 5-значной нумерации

 

2.6 Автоматическая телефонная станция с четырьмя ступенями ГИ

 

Если  на телефонной сети с тремя ступенями  ГИ потребуется иметь более восьми АТС, то необходимо переходить на схему  с четырьмя ступенями группового искания. Тогда предельная емкость  телефонной сети увеличится в 10 раз  и составит 800000 номеров. По-прежнему цифры 0 и 8 не могут быть использованы в качестве первой цифры абонентских  номеров. Абоненты всех телефонных станций  в этом случае будут иметь 6-значную  нумерацию, которая может быть представлена в виде ab – ХХХХ, где b и X – любые цифры и а – любая цифра, кроме 0 и 8. Коды станций теперь будут двузначными – ab. Первая цифра кода а определяет номер 100000-й группы, вторая цифра кода b определяет номер 10000-й группы (станции) в этой 100000-й группе. Первый групповой искатель по цифре а выбирает направление к группе станций (узловому району), затем IIГИ по цифре b выбирает одну из станций, которая находится в этом узловом районе.

2.7 Автоматическая телефонная станция с пятью ступенями ГИ

 

Предельная  емкость телефонной сети с пятью  ступенями ГИ и 7-значной нумерацией составляет 8·10⁶ номеров. Телефонные станции (10-тысячные группы) имеют 3-значные коды. Общий вид абонентского номера  
abc – ХХХХ. Как и ранее, а может быть равно 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9. На таких сетях добавочная ступень ГИ, следующая за ступенью 1ГИ, получает индекс ДГИ, следующие ступени имеют порядковую нумерацию II, III, IVГИ.

На  рисунке 2.4 приведена в наиболее простом изображении функциональная схема связи на сети с 7-значной нумерацией и пятью ступенями ГИ и показано образование соединительного тракта между абонентами двух станций сети: абонент АТС 199 вызывает абонента АТС243. Пунктирные связи между ступенями искания указывают на участки соединительных линий.

Рисунок 2.4 – Схема соединительного тракта между районными АТСДШ на ГТС с пятью ступенями ГИ и 7-значной нумерацией

Ступени искания ДГИ и IIГИ, по существу, не являются оборудованием АТС, а представляют собой промежуточные (транзитные) сооружения, так называемые узлы. Узел, на котором  установлена ступень ДГИ, объединяет исходящую нагрузку нескольких соседних АТС, узел, на котором установлена  ступень IIГИ, объединяет нагрузку, входящую на несколько АТС, обслуживающих  один узловой район телефонной сети. Если в поле 1ГИ будут использованы все восемь направлений, а в поле ДГИ и IIГИ все десять направлений, то при емкости АТС, равной 10000 номеров, получим предельную емкость сети

 

N_max= Н_1ГИ Н_ДГИ Н_IIГИ·10000 = 8·10⁶ .

 

3 Расчет проектируемой сети

 

Таблица 3.1 – Исходные данные для расчета  интенсивности нагрузки

Nнх	Nкв	Снх	Tнх,с	Скв	Tкв,с
2000	3000	1,8	115	1,4	150

 

Эрланг (обозначение Эрл) – безразмерная единица интенсивности нагрузки (чаще всего телефонной нагрузки) или  единица нагрузки, используемая для  выражения величины нагрузки, требуемой  для поддержания занятости одного устройства в течение определённого  периода времени.

1 эрланг (1 Эрл) — соответствует непрерывному  использованию одного голосового  канала в течение 1 часа. То  есть если абонент проговорил  с другим абонентом в течение  одного часа, то на телекоммуникационном  оборудовании была создана нагрузка  в один Эрланг.

По  каждому из отдельных пунктов  произведем необходимые расчеты.

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

 

А_вх= А_нх+ А_кв (Эрл) (3.1)

А_нх= N_нх С_нх t_нх (Эрл) (3.2)

А_кв= N_кв С_кв t_кв (Эрл) (3.3)

где

N_i – число источников нагрузки i-й категории;

С_i – среднее число вызовов, поступающих от одного источника i-й категории в ЧНН;

t_i – средняя длительность одного занятия для вызова от источника i-й категории.

t_i=α_i k_p t_pi (с), (3.4)

где

α_i – коэффициент непроизводительного занятия коммутационной системы;

k_p – доля вызовов из общего числа, для которых соединения закончились разговором;

t_pi – средняя длительность занятия.

t_pi=t_co+nt_нн+t_y+t_пв+T_i+t_o (с), (3.5)

где

t_нн – средняя длительность набора одной цифры номера;

t_y – средняя длительность установления соединения;

t_пв – средняя длительность слушания сигнала “Контроль посылки вызова ”;

T_i – продолжительность разговора для вызова  i-й категории;

t_o – продолжительность отбоя.

 

t_co=3с;

n=5;

t_нн=1,5с;

t_y=2с;

t_пв=7с;

t_o=0;

k_p=0.6

t_pi=t_co+nt_нн+t_y+t_пв+T_i+t_o (3.6)

 (3.7)

 (3.8)

t_pнх = 134,5 с

t_pнх = 169,5 с

Из рисунка 3.1 находим  среднюю длительность одного занятия  линии для народнохозяйственного  и квартирного секторов.

 

Рисунок 3.1 – Зависимость коэффициента α от

и

При k_p=0.6 α_нх =1,17, α_кв=1.14

Согласно формуле (3.4):

 (3.9)

 (3.10)

t_нх = 94,419 с

t_кв = 115,938 с

 

Подставим полученные данные в формулы (3.1) – (3.3) и получим:

А_нх = 94,419 Эрл

А_кв = 135,261 Эрл

 

Итоговая интенсивность  нагрузки составляет:

А_вх = 229,68 Эрл

 

3.2 Расчет средней удельной интенсивности нагрузки на абонентскую линию

 

 (3.11)

 (3.12)

 (3.13)

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

 

Y_вых= А_вх (Эрл) (3.14)

где

Y_вых – нагрузка на выходе коммутационного поля;

t_вых – время занятия выхода коммутационного поля;

t_вх – время занятия входа коммутационного поля.

 (3.15)

 (3.16)

 (3.17)

Согласно  формуле (3.14)

Y_вых= 202,597 (Эрл)

 

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

 

 (3.18)

 (3.19)

 (3.20)

 (3.21)

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

 

 (3.22)

Y_ij=Y_i (Эрл) (3.23)

где

Y_ij- интенсивность нагрузки от АТС_i и АТС_j;

Y_i- интенсивность нагрузки АТС_i;

Y_j- интенсивность нагрузки АТС_j;

n_ij определим из графика зависимости n_ij от расстояния:

Рисунок 3.2 – Зависимость нормированных коэффициентов n_ij от расстояния

 

L₄₁=2,1 км n₄₁=0.8

L₄₂=2,9 км n₄₂=0.75

L₄₃=3,6 км n₄₃=0.72

L₄₄=0 км n₄₄=1

 

Y_j= а_исх N_АТСj (Эрл) (3.24)

Y_ij=Y_i = Y_i = Y_i (Эрл)  (3.25)

 

N_АТСЭ-1=6000

N_АТСДШ-2=9000

N_АТСК-3=8000

N_АТСЭ-4= =2000+3000=5000 (3.26)

 (3.27)

 (3.28)

 (3.29)

 (3.30)

Согласно  формуле (3.25) получим:

 (3.31)

 (3.32)

 (3.33)

 (3.34)

 

Результаты  расчета приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 – Результаты расчета

Направление	АМТС	УСС	ЦПС	IP-сеть	АТСЭ-1	АТСДШ-2	АТСК-3	АТСЭ-4	Итого
Интенс. межст. нагр., Эрл.	14,18	4,05	4,05	2,03	38,36	53,94	46,03	39,96	202,6