Организация схемы связи Балейского района и конфигурирование центральной ЭАТС

2



ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального  образования

«ЧИТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ЧитГУ)

Институт технологических и транспортных систем

Кафедра физики и техники связи 







Курсовой проект 



ОРГАНИЗАЦИЯ СХЕМЫ СВЯЗИ БАЛЕЙСКОГО РАЙОНА И КОНФИГУРИРОВАНИЕ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЭАТС 



по дисциплине: «Сети связи и системы коммутации» 







Студент гр. ТК -04-2

В.С.Сараев

Руководитель

канд. физ.-мат. наук,

зав. кафедрой ФиТС

И.В. Свешников







Чита 2008


Содержание





Введение…………………………………………………………….............	

1. Классификация телефонных сетей……………….……………….….....	 

2. Сельские телефонные сети (СТС)…………………...………….......…..	  

3. Системы нумерации на телефонных сетях……………………...….......	  

4. Описание организационной схемы связи Балейского район………….....	

5. Описание ЭАТС “Сигма-СПб”……………………………………....….	

5.1 Назначение ЭАТС………………………………………….………...…	

5.2 Состав ЭАТС……………………………………………..……………..	

5.3 Описание подсистем ЭАТС…………………………….…….…..……	

5.3.1 Подсистема питания…………………………………..….…………..	

5.3.2 Подсистема синхронизации…………………………….…...….……	

5.3.3 Информационная подсистема…………………………..……..…......	

5.3.4 Подсистема управления………………………………………..….....	

6. Конфигурирование узла связи Балейского района “Сигма-СПб”…….	

7. Распределение интенсивности нагрузки во времени………….............	

8. Расчет параметров телефонной нагрузки n и  ………………....................

9.  Расчет средней длительности занятия при обслуживании одного вызова 

10. Расчет интенсивности поступающей и исходящей нагрузки…………..	

Список используемых источников…………………………….......………


Введение



		Сетью связи называется совокупность технических средств, обеспечивающих передачу и распределение сообщений. В зависимости от вида электросвязи сети присваивается название телефонной, телеграфной, передачи данных, передачи газет, телевизионного вещания и радиовещания. По характеру передаваемых сообщений сети связи можно разделить на два вида:

	сети передачи индивидуальных сообщений - предназначены для передачи сообщений, имеющих частный, индивидуальный характер, т.е. представляющих интерес для отдельных людей (телефонная, телеграфная, факсимильная и передачи данных);

	сети передачи массовых сообщений - обеспечивают передачу сообщений, имеющих массовый характер, т.е. представляющих интерес одновременно для большого числа людей (сети звукового и телевизионного вещания, а также сети передачи газет).

Большинство функционирующих на территории России сетей являются сетями общего пользования, т.е. каждый пользователь может их использовать для передачи и приема либо только для приема различных сообщений.

Одним из основных требований, предъявляемых к сетям передачи индивидуальных сообщений, является то, что сеть, должна обеспечить каждому абоненту возможность в любое время связаться с другим абонентом. Для выполнения этого требования сеть связи строится по определенному принципу в зависимости от условий функционирования. Следовательно, сети связи могут иметь различную структуру, т.е. отличаться числом и расположением узловых и оконечных пунктов (станций), а также характером их взаимосвязи.

На территории Читинской области крупнейшим оператором связи является Читинский филиал ОАО "Сибирьтелеком". Во всех районах Читинской области сотрудники компании ОАО "Сибирьтелеком" круглосуточно обеспечивают связью жителей области и постоянно работают над улучшением ее качества. Кроме услуг местной, внутризоновой телефонной связи Читинский филиал ОАО «Сибирьтелеком» предоставляет доступ в Интернет, возможности цифровой сети ISDN, телеграфную и факсимильную связь, аренду каналов, справочно-информационные и другие виды услуг.

Телефонная сеть относится к сети передачи индивидуальных сообщений, одним из основных элементов которой является автоматические телефонные станции (АТС). Каждый район имеет различную схему связи, так как расположение элементов сети определяется местностью, количеством абонентов и протяженностью линейно-кабельных сооружений, соответственно и АТС имеет свою конфигурацию относительно этого района.

		
1. Классификация телефонных сетей

		

Сетью телефонной связи называется совокупность узлов коммутации, оконечных абонентских телефонных устройств и соединяющих их линий связи. В зависимости от уровня иерархии ВСС РФ различают следующие виды телефонных сетей: международная, междугородная, внутризоновые и местные телефонные сети. Городские, сельские и учрежденческо-производственные телефонные сети объединяются общим названием - местные телефонные сети.

На базе аналоговых телефонных сетей была построена общегосударственная система автоматизированной телефонной  связи (ОСАТС). Схема построения ОСАТС представлена на рисунке 1 Коммутационное оборудование междугородной телефонной сети можно классифицировать на узлы автоматической коммутации (УАК) и автоматические междугородные телефонные станции (АМТС).



Рисунок 1 - Схема построения ОСАТС



Рядом руководящих документов ранее предусматривалось использование двухступенчатой сети УАК, которые  обозначались  как УАК I и УАК II. Последние исследования показали целесообразность использования только одной ступени УАК. 

Все УАК соединяются между собой по полносвязной схеме, обслуживают определенные территориальные районы и являются центром сети радиально-узлового построения. Все АМТС, расположенные на зоновых сетях, являются оконечными станциями междугородной сети, а УАК – транзитными. При большой нагрузке между АМТС устанавливается непосредственная связь.

Учрежденческо-производственные телефонные сети (УПТС) обеспечивают внутреннюю телефонную связь предприятий, учреждений, организаций. Такие сети, как правило, имеют выход на телефонную сеть общего пользования, но могут быть и полностью автономными.

Внутризоновые телефонные сети (ВЗТС) - это совокупность устройств и сооружений, предназначенных для установления соединений между абонентами разных местных телефонных сетей, находящихся на территории одной телефонной зоны, и их выхода на междугородную и международную сети. Признаком зоны является наличие единой семизначной внутризоновой нумерации абонентских линий местных сетей данной зоны.

Междугородная телефонная сеть (МТС) - это единый комплекс устройств и сооружений, предназначенных для установления соединений между абонентами местных телефонных сетей, расположенных на территориях различных зон телефонной нумерации.

Городские телефонные сети (ГТС) обеспечивают телефонную связь на территории города с его пригородной зоной.

Сельские телефонные сети (СТС) обеспечивают телефонную связь на территориях сельских административных районов. Они охватывают более обширные территории, чем городские, но при этом плотность телефонных аппаратов значительно меньше.  Емкость сельских АТС значительно меньше по сравнению с городскими. 

Междугородняя телефонная сеть (МТС) – это единый комплекс устройств и сооружений, предназначенных для установления соединений между  местными телефонными сетями, расположенных на территориях различных зон телефонной нумерации. 



2. Сельские телефонные сети (СТС)



СТС – сеть, организуемая на территории сельского административного района и включающая в себя коммутационное оборудование, линии связи, каналообразующую аппаратуру и абонентские установки. СТС может строиться по радиальному, радиально-узловому и комбинированному принципам.



Рисунок 2.1 - Принципы построения сетей связи на СТС: 

а) радиальный, б) радиально-узловой, в) комбинированный



Основой СТС является центральная станция (ЦС), в которую включаются линии от вышестоящей станции - АМТС, соединительные линии от оконечных станций (СЮ), а при радиально-узловом построении сети и от узловых станций (УС). В узловые станции включаются линии от нижестоящих ОС. Центральная станция размещается в районном центре и может являться одновременно городской телефонной станцией.

ЦС выполняет следующие функции:

Она является городской АТС для абонентов райцентра;

Она является транзитным узлом для абонентов ОС и УС;

ЦС обеспечивает выход на узел спецслужб и АМТС для абонентов райцентра и абонентов ОС и УС.

Радиально-узловой принцип используется только при условии технико-экономической целесообразности узлообразования. В таком случае наибольшее количество станций, через которые могут соединяться абоненты на СТС, достигает пяти (ОС-УС-ЦС-УС-ОС).

На аналоговых СТС применяются разработанные для условий сельской связи координатные системы АТС: К-50/200М емкостью 50-200 номеров в качестве оконечных станций и АТС К-100/2000 в качестве узловых и центральных станций. Для ЦС больших емкостей могут быть использованы АТС городского типа - АТСК, АТСК-У.



Рисунок 2.2 - Схема сетевого узла

с ЧРК на СТСЛинейные сооружения СТС состоят из воздушных и кабельных линий связи. Для повышения пропускной способности линий связи СТС широко применяются различные системы передачи с ЧРК и ВРК. Воздушные линии применяются для систем передачи типа В2 и ВЗ соответственно с двумя и с тремя высокочастотными каналами. На кабельных линиях СТС получила распространение аппаратура типа КНК-6 и КНК-12, а также система КАМА (30 каналов). Из систем с временным разделением каналов применяются системы ИКМ-15 (15 телефонных каналов) и ИКМ-30 (30 каналов). Эти системы могут обеспечить также передачу телеграфных сообщений, вещания и данных. Для организации связи в труднодоступной местности, где строительство воздушных и кабельных линий невозможно или связано со значительными затратами, применяются аналоговые и цифровые радиорелейные линии (РРЛ). При прямом включении ОС в ЦС целесообразно организовать конструктивное укрупнение пучков линий путем устройства на попутной ОС сетевого узла, на котором может осуществляться постоянный четырехпроводной транзит каналов систем передачи с ЧРК (рисунок 2.2).



3. Системы нумерации на телефонных сетях



На телефонных сетях применяются закрытые и открытые системы нумерации. В первом случае для связи между любыми двумя абонентами сети набирается номер одной и той же значности. Во втором случае число знаков номера зависит от вида соединения. Например, внутристанционные соединения устанавливаются по сокращенному номеру, а для установления межстанционных соединений абонент набирает все знаки абонентского номера. Открытые системы нумерации могут быть с индексами выхода и без индексов выхода. На общегосударственной автоматически коммутируемой телефонной сети страны принята открытая система нумерации с индексами выхода на соответствующую сеть более высокого иерархического уровня - зоновую, междугородную, международную. При связи внутри ГТС принята закрытая система нумерации. На СТС часто применяются различные виды открытых систем. В перспективе предполагается использование закрытой системы нумерации. В настоящее время территория страны поделена на зоны семизначной нумерации, каждой из которых присвоен трехзначный код ABC. В качестве А могут быть использованы любые цифры, кроме 1 и 2, а в качестве В и С - любые цифры.

В пределах зоны каждый абонент имеет семизначный внутризоновый номер abxxxxx. Внутризоновый код ab присваивается каждой стотысячной группе номеров. В качестве первой цифры а могут быть использованы любые цифры, кроме 8 и 0. В стотысячной группе абонентский номер пятизначный ххххх. Так как число стотысячных групп в зоне нумерации не может превышать 80, то предельная емкость внутризоновой сети 8 млн номеров.

В зависимости от емкости сети нумерация на ГТС может быть пяти-, шести- или семизначной. Основной единицей емкости аналоговой городской телефонной сети является десятитысячная АТС, поэтому абонентский номер образуется из кода АТС х и четырехзначного номера хххх (от 0000 до 9999). Если емкость сети не превышает 10 тыс. номеров (нерайонированная) или 80 тыс. номеров (районированная), то используется пятизначная нумерация. В случае районированной сети с УВС (емкость до 800 тыс. номеров) используется шестизначная нумерация bххххх, где b -определяет код стотысячного узлового района, bх - код АТС. Если рассматривается районированная сеть с УВС и УИС (емкость до 8 млн. номеров), то используется семизначная нумерация abxxxxx, ab - код стотысячного района. Такая ГТС является одновременно и зоной семизначной нумерации.

На ГТС первая цифра номера не должна начинаться с 8 и 0. Цифра 8 является индексом выхода АМТС, а цифра 0 используется в качестве первой цифры номеров экстренных (01 - пожарная помощь, 02 - милиция, 03 - скорая медицинская помощь, 04 -аварийная служба газовой сети) и информационно-справочных служб. 

Для выхода на междугородную сеть (при связи с абонентом местной сети другой зоны нумерации, имеющей код ABC) набирается индекс выхода на АМТС - 8, затем десятизначный междугородный номер абонента ABC-ab-xxxxx. Цифра А не может быть равна 2, так как 2 - индекс выхода на внутризоновую сеть (внутризоновый индекс), и 1, так как 10 - индекс выхода на автоматически коммутируемую телефонную международную сеть, 19 - индекс выхода к телефонистке международной службы, 11...18 - вызов телефонисток междугородных служб АМТС для осуществления ручной или полуавтоматической связи.



4. Описание организационной схемы связи Балейского района



Сеть СТС в задании построена по радиально-узловому принципу и приведена на рисунке 4.2. Основой данной схемы района (рисунок 4.1) является центральная станция (ЦС), которая размещается в районном центре, в неё включаются соединительные линии (СЛ)  от оконечных станций (ОС) и узловых станций(УС). В узловые  станции включаются линии от ниже стоящих ОС.

Балей является населённым пунктом где находится центральная станция (типа ЭАТС «Сигма – СПБ»). Номерная ёмкость которой составляет 1673 номеров, где на данный момент подключено 1616 номеров. Схема построения СТС Балейского района является комбинированной, так как связь между центральной станцией и оконечными осуществляется как через узловые станции, так и напрямую. Где оконечные станции будут находиться в таких населённых пунктах как Жидка, Ильдикан, Унда, Ундино-Поселье,.  А узловые станции находятся в таких пунктах как Матусово, Казаковский Промысел, Подойницино. 

На данной аналоговой СТС на всех узловых и оконечных станциях применяются  разработанные для сельской связи  координатные системы АТСК: К-50/200 ёмкостью 50-200 номеров. 

Максимальная емкость УС и ОС не превышает 150 номеров, при этом нумерация АЛ пятизначная X1X2X3X4X5.

X1 – номер десятка тысяч, в который включен абонент;

Х2 – номер тысячи в десятке тысяч;

Х3 – номер сотни в тысяче;

Х4 – номер десятка в сотне;

Х5 – номер линии в десятке.

На СТС возможно использование трех систем нумерации – закрытая, открытая без индекса выхода и открытая с индексом выхода.

Закрытая система нумерации предполагает одинаковую значность абонентского номера, не зависящую от типа и емкости станции, от способа построения сети и от вида связи.

Правила формирования цифровых адресов АЛ называются системой нумерации сети. Совокупность номеров АЛ на сети называется нумерацией сети. Число знаков в абонентском номере называется значностью нумерации. Первые один, два или три знака номера идентифицирующие АТС, называются кодом АТС.



Таблица 6.1 - 

Населённый пункт

Назн-е

АТС

Задейст.

емкость

Тип

Система передачи

Длина участка (км)

Тип кабеля

Балей

ЦС

1616

Сигма-СПб



-

-

Ундино-Поселье

ОС

150

50/200

ВО-12-Е2

ИКМ-6СЛ

42

10,6

БСА-4,3

С-4

Мутусово

УС

49

50/200

В-3-3С

В-3-4

33

33

БСА-4,3

С-4

Подойницино

УС

64

50/200

ИКМ-15

В-2-2

15

14

КСПП 1х4х1.2

С-4

Унда

ОС

123

50/200

В-2-2

ИКМ-15

11

25

С-4

КСПП 1х4х1.2

Казаковский промысел

УС

99

50/200

ВО-12-3

35

БСА-4,3

Ильдикан

ОС

78

50/200

ВО-12-Е2

46

БСА-4,3

Жидка

ОС

20

50/200

В-2-2

ИКМ-6СЛ

10

10

С-4

	

Рисунок 4.2 - Заданная схема построения СТС (радиально-узловой принцип)



ЦС

УС1

ОС1

ОС5

ОС

ОС

УС2

ОС1

к/от АМТС 

УС1

ОС1

		Марки кабелей на схеме нанесены над соединительными линиями между пунктами. Под марками кабелей на схеме нанесён километраж.

В данную группу кабелей сельской связи входят кабели с полиэтиленовой изоляцией и в полиэтиленовой оболочке, предназначенные для линий межстанционной связи телефонных сетей.


Таблица 4.1 - Марки и элементы конструкции

Марка кабеля

Заполнение

Защитный покров

КСПП

-

отсутствует

КСПЗП

+

отсутствует

КСППБ

-

из стальной ленты

КСПЗПБ

+

из стальной ленты



Конструктивные параметры

Токопроводящие жилы выполнены из медной проволоки диаметром 0,9 или 1,2 мм. Полиэтиленовая изоляция имеет толщину 0,7 и 0,8 мм соответственно. Четыре изолированные жилы скручиваются в четверку с шагом 150 и 170 мм. Междужильное пространство в кабелях марок КСПЗП и КСПЗПБ заполняется гидрофобом. Поверх четверки располагается полиэтиленовая поясная изоляция толщиной 0,8 мм, экран из алюминиевой фольги, битумный состав и полиэтиленовая оболочка толщиной 1,8 мм. В кабелях марок КСППБ и КСПЗПБ защитный покров выполнен в виде спирально наложенной поверх поясной изоляции стальной ленты толщиной 0,1 мм, сверху которой расположена полиэтиленовая оболочка толщиной 1,8 мм. 



Таблица 4.2 - Наружные размеры и масса кабелей

Марка кабеля

Конструкция

Диаметр или габариты, мм

Масса, кг/км

КСПП

1х4х0,9 1х4х1,2

13 14

110 145

КСПЗП

1х4х0,9 1х4х1,2

13 14

120 160

КСППБ

1х4х0,9 1х4х1,2 2х4х0,9 2х4х1,2

13,5 14,5 13,5х24,0 14,5х26,0

130 170 250 320



Для передачи по ВЛС используют проволоку БСА-4,3 и БСА-5,1 - (на барабанах около 700кг). Проволока биметаллическая сталеалюминивая БСА  - предаставляет собой сердечник из высококачественной низкоуглеродистой стали производства ОАО "ММК" в оболечке из алюминия, сечением 4,3 мм и 5,1 мм.



5. Описание ЭАТС “Сигма-СПб”



5.1 Назначение ЭАТС



Электронная автоматическая телефонная станция “Сигма-СПб” (далее по тексту – ЭАТС) предназначена для построения телефонных коммутационных систем. ЭАТС может быть использована в качестве городской, сельской, учрежденческой АТС в виде оконечной, узловой или транзитной станции. ЭАТС имеет следующие основные эксплуатационные характеристики:

количество аналоговых абонентских портов – до 30000;

количество цифровых абонентских портов базового доступа – до 15000;

количество портов аналоговых соединительных линий – до 7500;

количество систем ИКМ-30 – до 250;

количество внешних направлений – до 250;

произвольное соотношение числа абонентских и соединительных линий в указанных пределах;

производительность ЭАТС – до 350000 соединений в час при нормах потерь – не более 0.1% по всем видам соединений.



5.2 Состав ЭАТС



ЭАТС представляет собой сложный аппаратно-программный комплекс, обеспечивающий преобразование аналоговых и цифровых сигналов внешних линий во внутристанционный цифровой формат, обработку и коммутацию данных, обратное преобразование сигналов во внешние линии и функционально состоит из следующих подсистем:

питания;

синхронизации;

информационная;

управления.



5.3. Описание подсистем ЭАТС



5.3.1. Подсистема питания 



Обеспечивает ЭАТС необходимыми напряжениями питания с требуемыми нагрузочными характеристиками, а также защиту цепей питания ЭАТС от перенапряжений, перегрузок и коротких замыканий с автоматическим восстановлением рабочих режимов после устранения причин аварии. Подсистема питания реализована в виде отдельных унифицированных и взаимозаменяемых вторичных источников питания (ВИП) с встроенными схемами защиты для каждого отдельного модуля. Такое построение подсистемы питания позволяет повысить надежность системы в целом.



5.3.2 Подсистема синхронизации 



Обеспечивает ЭАТС сеткой необходимых частот и синхросигналов (C4#, F0#), которые вырабатываются в блоке системной синхронизации (БСС). При работе ЭАТС в цифровых сетях подсистема синхронизации также обеспечивает синхронную работу ЭАТС в режиме “ведомый” с автоматической подстройкой частоты задающего генератора с высокой точностью.

Блок системной синхронизации обеспечивает ЭАТС необходимыми синхросигналами и частотами. БСС по отношению к внешним станциям в зависимости от их приоритетов может работать в следующих режимах:

- свободная генерация (при отсутствии или плохом качестве на момент начала работы ЭАТС основного и запасных сигналов опорных частот, выделяемых на приеме в стыках E1) предоставляет возможность работы ЭАТС в сети в асинхронном и плезиохронном режимах;

- быстрая подстройка (при обнаружении опорного сигнала приемлемого качества с приоритетом синхронизации выше приоритета текущего источника) позволяет сократить продолжительность переходного процесса при переключении на новый источник синхронизации за счет временного ухудшения точностных характеристик и помехоустойчивости;

- слежение – режим, обеспечивающий синхронную работу ЭАТС в сети;

- удержание последней частоты режима слежения (в случае потери или ухудшении качества всех сигналов опорных частот) обеспечивает не более одного проскальзывания на стыках E1 в первые сутки после потери синхронизации.



5.3.3 Информационная подсистема 



Обеспечивает коммутацию последовательных цифровых каналов, по которым передаются разговорная и служебная информации в блоке системной коммутации (БСК). Коммутация осуществляется как между абонентами ЭАТС, так и каналами межстанционного обмена в произвольных сочетаниях. Все информационные потоки (коммутируемые системой данные и служебные) внутри ЭАТС представлены в виде потоков цифровой информации в последовательном коде с временным разделением каналов импульсно-кодовой модуляции (ИКМ). 

Блоки БСС и БСК вместе образуют модуль центральной коммутации (МЦК), который является ядром ЭАТС. Основные задачи МЦК – выполнение функций сети сигнализации, коммутация сообщений между периферийными модулями, обеспечение синхросигналами и сеткой частот ЭАТС, а также коммутация каналов при предоставлении услуг связи. Существует версия ЭАТС с двумя модулями МЦК, которые дублируют друг друга, что повышает надежность системы.

Коммуникационная среда ЭАТС образуется специально выделенными временными интервалами ИКМ трактов центрального коммутационного поля, построенного по принципу пространственно-временной коммутации. Взаимодействие модулей ЭАТС организуется через специально выделяемые для этой цели канальные интервалы ИКМ трактов для связи периферийных модулей с МЦК с использованием стандартного HDLC протокола. Нижние уровни протокола HDLC реализуются необходимым количеством протоколлеров сигнализации, используемых также и для межмодульной связи.

С целью повышения надежности работы ЭАТС МЦК образует многосвязную распределенную систему, доступ к функциям которой со стороны периферийных модулей может организовываться по отдельным, независимым друг от друга каналам. Характеристика МЦК ЭАТС в части количества коммутируемых каналов центрального коммутационного поля, количества образуемых протоколлерами сигнализации внутрисистемных каналов связи и производительности вычислительной системы выбираются и гибко конфигурируются в зависимости от потребностей реализуемой коммутационной системы.

Периферийные модули обеспечивают преобразования сигналов абонентских аналоговых и цифровых линий и линий межстанционного обмена во внутристанционный формат и обратное преобразование. Периферийные модули образуют порты для подключения к ЭАТС абонентских и соединительных линий различных типов.

Модуль аналоговых абонентских линий (МААЛ) служит для подключения абонентов, использующих в качестве оконечного устройства обычные аналоговые телефоны, спаренные телефоны или таксофоны и системные телефоны.

Модуль цифровых абонентских линий (МЦАЛ) служит для подключения абонентов, использующих цифровые оконечные двух- или четырехпроводные устройства ISDN.

Модули межстанционного обмена – аналоговые (МАСЛ) и цифровые (МЦСЛ) предназначены для обеспечения связи с другими АТС с использованием различных протоколов межстанционного обмена в соответствии с действующими Российскими и международными стандартами. 

Модуль оператора (МО) служит для:

организации взаимодействия оператора с ЭАТС;

управления конфигурационной базой данных ЭАТС;

управления базой данных статистики и тарификации ЭАТС;

диагностирования оборудования ЭАТС и линий;

мониторинга ошибок и аварийной сигнализации ЭАТС.

Состав МО отличается от состава других периферийных модулей отсутствием линейного оборудования. Контроллер МО оснащен устройством внешней памяти достаточной емкости для хранения больших объемов информации.

Связь периферийных модулей с МЦК осуществляется через универсальный межмодульный интерфейс, основанный на выделении в ИКМ-потоке служебных каналов. В зависимости от требуемой пропускной способности тракта связи с МЦК, периферийным модулям может быть выделено необходимое количество каналов ИКМ.

Периферийные модули содержат:

встроенный высокопроизводительный микроконтроллер, управляющий оборудованием модуля;

локальное коммутационное поле модуля,  построенное по принципу пространственно-временной коммутации;

многоканальный цифровой ИКМ генератор и приемник сигналов частотной сигнализации (DTMF, R2, “2 из 6”, 500 Гц, 2600 Гц и т.п.) на основе технологии DSP;

многоканальный HDLC протоколлер сигнализации, позволяющий организовывать  многосвязные сетевые структуры с МЦК, а также служащий для реализации функций нижнего уровня  протокола HDLC;

линейное оборудование  портов для подключения абонентских и соединительных линий различных типов, включая оборудование интерфейсов G.703, обеспечивающее интерфейсы с:

а) аналоговыми сетями;

б) цифровыми сетями (с сигнализацией E-DSS1, QSIG, SS7);

в) оборудованием сетей доступа (с интерфейсом V.5); при этом аппаратные ресурсы одного периферийного модуля достаточны для поддержки до восьми интерфейсов G.703 и, соответственно, четырех звеньев сигнализации с использованием протокола HDLC на скорости 64 кбит/с.

5.3.4 Подсистема управления

Реализует функции установления, поддержания и завершения соединений по информационным каналам между портами абонентских и/или соединительных линий (в том числе при реализации дополнительных видов обслуживания (ДВО), конфигурирования, администрирования, управления доступом к ДВО, тарификации и управления абонентами, индикации аварийных ситуаций в работе ЭАТС и реализована в основном программными средствами. 


6. Конфигурирование узла связи Балейского района «Сигма-СПб»



Имя станции: «Балей».

Префикс национального номера: «302».

Старшие цифры АОН : «325».

Длина внутреннего номера: 4. Длина полного номера: 5. Код данного пункта сигнализации:73.

Номер автоответчика: «50999».

 IP-адрес Модуля оператора станции: «192.168.1.241».

Внутренние спецслужбы из линии в МЦК

012611              042614      

022612              	072617  	

032613		  092619



Таблица 6 - Модули

Название модулей

Количест-во модулей

МО

1

МААЛ

14

МАСЛ

2

СОРМ

1

АИ

1



Формирование направлений: 



С помощью «Конфигуратора» создадим файл конфигурации ЭАТС, а также загружаемое ПО для модулей станции.

	Запускаем программу «Конфигуратор» (считается, что она уже инсталлирована на компьютере оператора АТС). Если какая-либо конфигурация уже загружена для работы, то необходимо очистить «Конфигуратор» для создания новой конфигурации «с нуля». Сброс конфигурации станции осуществляется либо с помощью выполнения пункта меню «File» – «Новая конфигурация» (Ctrl+N), либо нажатием на соответствующую кнопку панели инструментов (крайняя слева кнопка с изображением чистого белого листа). После сброса конфигурации станции клиентская часть окна программы примет исходный вид.

	Воспользуемся мастером конфигурирования для быстрого конфигурирования относительно несложных АТС. Запускаем Мастер либо выполнив пункт меню «Edit» – «Мастер конфигурирования» (Ctrl+W), либо нажав на соответствующую кнопку панели инструментов. После этого появится первое окно Мастера. Вводим основные общестанционные параметры: имя станции; длину внутреннего и сетевого номера; старшие цифры АОН (см. спецификацию); IP-адрес станции, который является IP-адресом МО и нужен для передачи загружаемого ПО в станцию (Рисунок 6.3).

	Проверочный индекс оставляем заданным по умолчанию. При необходимости его параметры можно отредактировать в диалоговом окне «Редакция проверочного индекса».

	Теперь формируем таблицу внутренних индексов станции. Нажимаем на кнопку «Добавить» и в окне «Редакция индекса» вводим внутренние индексы

	Все параметры МААЛ № 1 введены, нажимаем кнопку «ОК» окна «Добавление модуля МААЛ 1». В таблице расположения модулей должна появиться строка с параметрами МААЛ № 1 (Рисунке 6.15).

Настройка для МААЛ №2 производиться аналогично.

	

	Параметры всех модулей, имеющихся в станции, занесены в таблицу расположения модулей (Рисунке 6.16). Нажимаем на копку «Далее>» второго диалогового окна Мастера и переходим к третьему окну «Индексы МАЛ». Запрещенных индексов МАЛ в рассматриваемой конфигурации нет, поэтому нажимаем на кнопку «Далее>» и переходим к четвертому окну Мастера «Абоненты станции».

	В этом диалоговом окне находиться таблица, содержащая АОН всех абонентов АТС. По умолчанию Конфигуратор формирует АОН абонентов путем слияния старших цифр АОН и ЛНА. Всем абонентам станции по умолчанию присваивается первая категория. Значения АОН абонентов, установленных Конфигуратором автоматически, полностью соответствуют заказной спецификации на РАТС. Поэтому, нажимаем на кнопку «Далее>» и переходим к пятому окну Мастера «Направления станции» .

	В таблицу направлений станции необходимо ввести параметры трех направлений: одного исходящего и двух входящих (см. спецификацию на УПАТС). Нажимаем на кнопку «Добавить» и в появившемся окне «Параметры направления» вводим имя исходящего направления и устанавливаем его тип (

	Параметры введенного направления должны отобразиться в таблице направлений .

	Далее вводим параметры двух входящих направлений: местного и междугороднего или любого занятия .

	Параметры введенных направлений должны отобразиться в таблице направлений станции .

	Аналогично настраиваются другие направления. 

	Все направления заданы, нажимаем на кнопку «Далее>» и переходим к шестому диалоговому окну Мастера «Настройка линий».

	Выбираем направление «Ундино вх.» и выделяем  линии с номерами 00-09 . Нумерация каналов начинается с 0.

	Нажимаем на кнопку «Включить» и в появившемся окне «Конфигурация линии» задаем алгоритмы линейной сигнализации «Индуктивный код в 1ВСК», регистровой сигнализации «Декадно-импульсный код» и тип линий «Междугородние и Местные линии» (Рисунке 6.24). Параметры СЛ выбранного направления отобразятся в списке линий станции .

	Настройка параметров для остальных направлений производиться аналогично.

	Все необходимые параметры СЛ заданы, нажимаем на кнопку «Далее>» и переходим к последнему диалоговому окну Мастера «Настройка индексов». Выбираем исходящее направление «Ундино-Поселье исх». Список индексов пуст. Нажимаем на кнопку «Выбор» и в появившемся диалоговом окне «Выбор индекса» выделяем оба индекса общестанционной таблицы внешних индексов После этого нажимаем на кнопку «OK».

	Затем выбираем направление «Ундино-Поселье вх». Конфигуратор для входящих направлений автоматически формирует списки индексов на основе общестанционных таблиц индексов .

	На этом работа с Мастером заканчивается. Нажимаем на кнопку «Готово» и осуществляем генерирование загружаемого ПО модулей станции. После завершение процесса проверки конфигурации и создания загрузочных файлов Конфигуратор выведет окно «Отчет о созданных конфигурационных файлах» .


7. Распределение интенсивности нагрузки во времени



В телефонных сетях связи интенсивность поступающей нагрузки на станциях обладает резко выраженной нестационарностью. Она меняется по месяцам года, дням недели и часам суток. Это обусловлено нестационарностью поступающего потока вызовов. Кроме того, колебания интенсивности нагрузки характеризуются определенной периодичностью, что необходимо учитывать при прогнозировании нагрузки.

Из регулярных колебаний интенсивности нагрузки наиболее значительными являются колебания по часам суток. В значительной степени они зависят от распорядка жизни в городе и структурного состава абонентов, включенных в АТС.

Средняя длительность обслуживания одного вызова имеет более стабильный характер и менее подвержена колебаниям. Однако известно, что в вечернее время продолжительность разговора на местных телефонных сетях возрастает. Это связано с тем, что для вечернего времени суток характерна повышенная нагрузка от абонентов квартирного сектора, разговоры которых имеют преимущественно личный характер и в среднем относительно большую длительность. Для абонентов делового сектора характерны более короткие переговоры, которые большей частью приходятся на дневное время.

Для большинства станций местных и междугородных сетей характерно наличие трех периодов наибольшей интенсивности нагрузки (ПНН): утреннего (9.00... 12.00), послеобеденного (14.00... 17.00) и вечернего (19.00...22.00). 

Для удовлетворительного качества обслуживания абонентов в любое время суток расчет объема оборудования необходимо выполнять исходя из значения интенсивности нагрузки в тот час, когда она является наибольшей. Этот час называется часом наибольшей нагрузки и сокращенно обозначается ЧНН.

Час наибольшей нагрузки - это непрерывный интервал времени в 60 мин, в течение которого средняя интенсивность нагрузки является наибольшей. Для интервала наибольшей интенсивности нагрузки, равного трем часам, используют понятие периода наибольшей нагрузки (ПНН). ЧНН и ПНН определяют с точностью до 15 мин.

Степень концентрации нагрузки в ЧНН оценивается коэффициентом концентрации. Коэффициент концентрации нагрузки kЧНН есть отношение интенсивности нагрузки за ЧНН YЧНН к суммарной интенсивности нагрузки за сутки :

	   (7.1)

Величина коэффициента концентрации зависит в основном от структурного состава абонентов АТС и лежит в пределах 0,08.. .0,15. Чем меньше коэффициент концентрации, тем более равномерно загружено станционное оборудование. Коэффициент концентрации телефонной нагрузки имеет минимальную величину при доле абонентов хозяйственного сектора в емкости АТС порядка 20.. .30 %.

Наблюдениями установлено, что нагрузка в ЧНН в разные дни также не одинакова. В субботу и воскресенье нагрузка значительно ниже, чем в рабочие дни недели. Регулярные колебания нагрузки наблюдаются и по месяцам года. Минимальная нагрузка на АТС в городах, исключая курортные, наблюдается в летние месяцы - июнь, июль, август. Наибольшая нагрузка имеет место в феврале, марте и ноябре, декабре. В эти месяцы и должны проводиться измерения нагрузки.


8. Расчет параметров телефонной нагрузки n и 

	

Основными параметрами телефонной нагрузки являются:

	число источников нагрузки n;

	среднее число вызовов, поступающих от одного источника нагрузки в единицу времени ;

	средняя длительность занятия коммутационной системы
при обслуживании одного вызова .

Различают следующие категории источников телефонной нагрузки: телефонные аппараты промышленно-хозяйственного сектора – nп.-х; квартирные телефонные аппараты - nкв; таксофоны - nт; соединительные линии учрежденческих телефонных станций - nс.л. Таким образом, общее число источников равно:

	n = nп.-х+ nкв+ nт   (8.1)

	n=740+841+7+28=1616

	Среднее число вызовов от одного источника в единицу времени , в данном случае за 12 часов. Параметр  можно разделить по категориям источников телефонной нагрузки: п.-х - от одного телефонного аппарата промышленно-хозяйственного сектора; кв - от одного квартирного телефонного аппарата; т - от таксофона; т - соединительных линий.

Обозначим в общем виде через , среднее число вызовов от одного источника i-й категории, ni - число источников i-й категории. Тогда при  категориях источников нагрузки на АТС средневзвешенное число вызовов от одного источника определится из выражения:

   (8.2)



В зависимости от состояния коммутационного оборудования линий межстанционных связей и линий вызываемого абонента вызов, поступающий на АТС, может быть удачным. т.е. окончиться разговором, либо неудачным (разговор не состоялся).

Доля удачных вызовов из общего числа поступивших выражается коэффициентом p. Коэффициент p - это коэффициент полезного действия (КПД) станции по вызовам. Вызов может оказаться неудачным по ряду основных причин:

занятость линии вызываемого абонента ;

	не ответ вызываемого абонента ;

	ошибки вызывающего абонента - недобор части знаков
абонентского номера, набор несуществующего номера и т.д. ;

техническая неисправность в узлах коммутации .

Очевидно, что = 1, так как эти случаи составляют полную группу событий. Распределение коэффициентов  (i - вид занятия) называется спектром занятий.

По результатам измерений на ГТС нашей страны эти коэффициенты имеют следующие значения: p=0,5...0,6; = 0,2...0,3; =0,08...0,12; =0,03...0,1; =0,03...0,05.

Как правило, КПД станции по вызовам относительно невысок (p = 0,5...0,6) и значительная часть оборудования оказывается загруженной непроизводительными занятиями. В первую очередь, следует выявлять и разгружать перегруженные абонентские группы и отдельные АЛ, особенно с большой интенсивностью входящей нагрузки. Хороший эффект по снижению величин  и  дало переключение на трехзначные номера всевозможных справочно-информационных служб, бюро заказов, ремонтных организаций и т.д. При этом для каждой службы можно выделить при необходимости несколько АЛ.


9. Расчет средней длительности занятия при обслуживании одного вызова



Под длительностью занятия  при обслуживании одного вызова понимается промежуток времени с момента снятия абонентом телефонной трубки (замыкание шлейфа абонентской линии) до момента возвращения приборов станции, занятых обслуживанием, в исходное состояние.

Длительность занятия в основном зависит от действий абонентов и частично от систем АТС и, следовательно, является случайной величиной. Среднее значение длительности занятия может быть определено только на основании результатов наблюдений на действующих сетях.

Рассмотрим составляющие средней длительности для следующих видов занятий:

успешное занятие (разговор состоялся);

безуспешное занятие по причине занятости линии вызываемого абонента;

	безуспешное занятие по причине не ответа вызываемого
абонента;

	безуспешное занятие по причине ошибки набора номера
вызывающим абонентом;

безуспешное занятие по техническим причинам.

Успешное занятие (разговор состоялся)

Занятие, окончившееся разговором, состоит из следующих основных элементов: слушания абонентом сигнала "Ответ станции", набора номера, коммутации соединительных линий, посылки вызова вызываемому абоненту, разговора и освобождения приборов станции.

Средняя длительность этого вида занятия может быть рассчитана по формуле:

   (9.1)

где - средняя продолжительность слушания абонентом сигнала «Ответ станции»;  - набора номера; - установления соединения; - посылки вызова вызываемому абоненту; , -разговора;  - отбоя.

По данным наблюдений на действующих сетях можно считать = 3 с, = 7 с. Время набора номера можно рассчитать как = 1,5n с - для импульсного набора и = 0,8n с для тонального набора, где n - число цифр абонентского номера. Время установления соединения зависит от типа АТС и ее емкости (от = 0 для цифровых АТС до  = 2,5...3 с для координатных АТС). Время освобождения приборов в АТС мало, и можно принять =1 с для декадно-шаговой и = 0 для координатной и электронной АТС.

		Продолжительность разговора составляет значительную
часть величины  и поэтому должна определяться с возможно
большей точностью. Средняя продолжительность разговора 
зависит от категории разговаривающих абонентов и времени
суток. Короткие деловые разговоры характерны для абонентов
хозяйственного сектора (=100...110с днем и =120...130с
вечером). Для абонентов квартирного сектора, характерны   более длительные по  времени  разговоры (= 110...200с днем и	=200...500с вечером). 

		Средняя  продолжительность   разговора по АТС в целом определяется  как средняя взвешенная длительностей  по числу разговоров источников соответствующих категорий , т.е. по формуле:

		  (9.2)

		

		

где  - число источников i-й категории;  - среднее число вызовов от одного источника i-й категории;  - доля вызовов от источников  i-й категории, закончившихся разговором; - число категорий источников, включенных в АТС.

С учетом значений отдельных составляющих приближенно можно принять

	   (9.3)

	

	Безуспешное занятие по причине занятости линии вызываемого абонента

Средняя длительность занятия этого вида может быть рассчитана по формуле:

   (9.4)



где  - средняя продолжительность слушания вызывающим абонентом сигнала «Занято» при занятости линии абонента;

Для декадно-шаговой АТС (АТС ДТП) = 5 с; для координатной (АТСК) и электронной (АТСЭ) станций = 0, так как при занятости абонентской линии все групповые приборы на станции, участвующие в соединении, освобождаются, а сигнал «занято» посылается из абонентского комплекта (происходит сброс соединения на абонентский комплект).

	Безуспешное занятие по причине не ответа вызываемого
абонента

	Средняя длительность занятия рассчитывается по формуле:

	   (9.5)

	

где  - средняя продолжительность слушания вызывающим абонентом сигнала посылки вызова при не ответе абонента; 30 с (по результатам наблюдений).

Безуспешное занятие по причине ошибки набора номера вызывающим абонентом

Для ошибочных соединений можно принять =10 с, и тогда средняя длительность этого вида занятия =30 с. В случае недобора номера =7 с. С учетом этого по результатам наблюдений на действующих сетях можно принять =18...20 с.

Безуспешное занятие по техническим причинам

Средняя длительность этого вида занятий может быть принята равной =7c для АТС ДШ и = 12 с для АТСК и АТСЭ.

Тогда, с учетом рассмотренных видов занятий, средняя длительность одного занятия на АТС в целом может быть рассчитана по формуле:

   (9.6)

0,25+0,25+0,1+0,6+0,4=49,5с

При проектировании параметров нагрузки следует учитывать, что значения среднего числа вызовов и средней продолжительности разговора существенно зависят от системы тарифов за пользование телефонной связью. Приведенные выше значения этих параметров измерялись при существующей на городских телефонных сетях абонементной плате, которая не оказывает действия на значения параметров телефонной нагрузки.


10. Расчет интенсивности поступающей и исходящей нагрузки



Расчет интенсивности поступающей нагрузки основывается на результатах наблюдений за параметрами нагрузки на действующих АТС. Величина интенсивности поступающей нагрузки может быть рассчитана по формуле:

   (10.1)

Для сокращения объема вычислений иногда пользуются приближенной формулой, которая получается путем подстановки в (10.1) выражения для  из (9.6) и следующих преобразований:

   (10.2)

Коэффициент a учитывает непроизводительную нагрузку при занятиях, не окончившихся разговором, т.е. характеризует увеличение интенсивности нагрузки за счет дополнительной нагрузки, создаваемой безуспешными занятиями. Величина а зависит от средней продолжительности разговора Т, доли успешных вызовов ip, значности нумерации на сети и системы АТС. 

Расчет интенсивности нагрузки можно выполнять для источников каждой категории отдельно. Интенсивность нагрузки в целом определяется как сумма интенсивностей нагрузки каждой категории абонентов:

  (10.3)

Если среднюю длительность занятий выразить в часах, то интенсивность нагрузки будет рассчитана в Эрлангах. С учетом (10.2) выражение (10.3) можно переписать в следующем виде:

   (10.4)

где  - доля вызовов, закончившихся разговором для абонентов i-й категории;  - коэффициент, учитывающий непроизводительную нагрузку при занятиях, не окончившихся разговором;  - средняя длительность вызова, закончившегося разговором для абонентов i-й категории.

Подставляя (9.3) в (10,4), получаем выражение для интенсивности поступающей нагрузки, Эрл:

  (10.5)





При проектировании АТС число источников нагрузки различных категорий абонентов определяется конкретно для каждого района, обслуживаемого телефонной станцией. ЧНН для абонентов квартирного сектора приходится на вечерние, а для абонентов промышленно-хозяйственного сектора - на утренние или дневные часы. Поэтому для выравнивания поступающей на АТС нагрузки по часам суток рекомендуется включать в одну АТС не более 70 % абонентов квартирного сектора и не более 60 % абонентов промышленно-хозяйственного сектора.

При отсутствии результатов статистических наблюдений за параметрами нагрузки можно использовать их средние значения для ГТС малой и средней емкостей.

Нагрузка на выходах ступени коммутационного поля (КП) меньше нагрузки, поступающей на ее входы, так как длительность занятия выхода КП меньше длительности занятия входа на величину, включающую в себя длительности слушания сигнала ответа станции , набора знаков номера вызываемого абонента , установления соединения :

   (10.6)

Средняя длительность занятия входа КП определяется как средневзвешенная из длительностей занятия входов источниками разных категорий:

   (10.7)



156+3+1,5·5+0=166,5с

Интенсивность нагрузки на выходах КП рассчитывается по формуле

   (10.8)




Список используемых источников



Абилов А.В. «Сети связи и системы коммутации» – Ижевск: ИжГТУ, 2002.-352с.

 «Цифровые АТС для сельской связи» под ред. Карташевского В. Г. и Рослякова А.В. - М.: Эко-трендз, 2003.-288с.

«Системы коммутации» Гольдштейн Б.С.- СПб.: БХВ – Санкт-Петербург, 2003.-318с.

«Конфигурирование  ЦАТС «СИГМА–СПб»: инструкция.- СПб.-2003.-65с.