Проектирование сельской сети связи

Министерство Образования и Молодежи РМ

Технический Университет Молдовы

Факультет Радиоэлектроники и Телекоммуникаций

Кафедра Радиокоммуникаций

Отчет

«Проектирование сельской сети связи на основе коммутационного оборудования ELTA200D в районе Чадыр - Лунга»

Выполнил: ст. гр. ТLC - 046

Колев Г.

Проверил: Бежан Н. П.

Кишинев 2008

ADNOTARE

Оn preznta tezг de diplomг este examinatг problema modernizгrii reюelelor telefonice rurale din raionul Ceadгr+Lunga оn baza echipamentelor de comuteaюie ELTA200D.

Este examinatг structura organizatoricг a reюelei telefonice a raionului Ceadгr+Lunga, оn care efectueazг proectarea, єi sunt reflectate principiile de organizare a liniilor de joncюiune a centralele de alte tipuri ce se exploateazг pe teretoriul raionului.

Au fost studiate caracteristicile tehnice ale achipamentului implementat, examinatг modalitate conectгrii obectului proectat cu centralele telefonice existente din raion. S-a оndeplinit calculul sarcinilor telefonice, оn baza cгruia s-a determinat volumul necesar de echipamente. Au fost reflectate unele aspecte ale exploatгrii tehnice ale centralei telefonice.

Оn afarг de aceasta s-a оndeplinit estimarea tehnico-economicг a sistemului selectat, s-au calculat indicii economici de baza, au fost elucedate оntrebгrile de protecюie a muncii єi оndeplinit calculul sistemei de iluminare artificialг a locului de lucru al personalului оn dispeceratul оntreprinderii.

Proiectul de licenюг conюine - 87 file, - 8 figuri, - 9 tabele, - 11 surse bibliografice.

ANNOTATION

This diploma paper examines the problem of modernization of rural networks on basis of communication equipment in Ceadir-Lunga.

The structural organization of Ceadir-Lunga district network where there is a project and the way of connection of rural station with other types of station on the territory of this district is shown.

The technical characteristics of the equipment where examined and the way of connection of this station with other district ATS was analyzed.

The calculation of the load was made and taken results determined the number of equipment.

The problems of technical usage of the station were pointed out.

Besides technical and economical argumentation of the system choice was provide. The calculations of the main economical date were made. The problems were analyzed and the calculation of artificial light of the work places in labor protection.

This degree project has - 87 pages, - 9 tables, - 8 pictures and - 11 bibliographical sources.

АННОТАЦИЯ

В данном дипломном проекте рассмотрен вопрос модернизации сельской телефонной сети Чадыр - Лунгского района на базе коммутационного оборудования ELTA200D.

Рассмотрена структура организации связи в телефонной сети района Чадыр - Лунга, где осуществляется проектирование и показан способ связи проектируемых сельских станций со станциями другого типа, действующими на территории района.

Рассмотрены технические характеристики вводимого оборудования, показан способ связи объекта с остальными АТС района. Произведен расчет нагрузок, по результатам которого определен необходимый объем оборудования. Затронуты вопросы технической эксплуатации станции.

Кроме того, выполнен технико-экономическое обоснование выбора системы, произведен расчет основных экономических показателей, а также рассмотрены основные вопросы охраны труда и выполнен расчет искусственного освещения рабочего места персонала в диспетчерской.

Данный лицензионный проект содержит - 87 страниц, - 9 таблиц, - 8 рисунков и - 11 информационных источников.

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время связь играет очень большую роль в жизни современного человека. На современном этапе развития общества в условиях научно-технического прогресса непрерывно возрастает мировой объем информации. Очень большие требования к скорости и качеству передачи информации. Велика потребность в быстрой и качественной связи. Эти факторы предопределили высокую динамику в развитии мировой отрасли телекоммуникации, оставляя предпосылки для высокотехнологичных разработок и внедрения новых систем коммуникации. Связь необходима для оперативного управления экономикой и работы государственных органов, для удовлетворения культурно-бытовых потребностей населения. Мировая общественность давно пришла к выводу, что эффективность работы систем связи во многом предопределяется качеством ЛС, качеством станций и станционного оборудования. А также умением персонала быстро, эффективно и качественно выполнять свои обязанности по управлению терминалом связи.

В Республике Молдова, сеть электросвязи и информатики организована совокупностью технических средств и сооружений преимущественно одного оператора. Для рационального менеджмента сети и упрощения принципов управления, она разбита на районы связи, которые соответствуют, преимущественно, районам административного деления.

В последние 10 лет данный сектор национальной экономики стал одним из самых динамичных и жизнеспособных в Республике Молдова. Инвестиции и внедрение передовых технологий произвели настоящую революцию в этой области. Например: если на протяжении 90 годов уровень плотности фиксированной телефонной связи увеличился практически в два раза, а с 2001 года этот показатель, соотнесенный на 100 жителей, ежегодно возрастает в среднем на 3%.

За последнее десятилетие в Республике Молдова быстрыми шагами развивались помимо стационарной телефонной связь, также и мобильная телефонная связь и услуги по передаче данных (Интернет). Особенно бурное развитие получили сети мобильной связи, так на пример в сентябре 2005 года НАРЭИ объявило о превышении на рынке связи Республики Молдова доли мобильных абонентов над абонентами фиксированной. А уже в мае 2006 года крупнейший оператор мобильной связи в стране, компания „VOXTEL" объявила о своем 700 тысячном абоненте, или фактически о достижении единолично уровня 80% от количества фиксированных абонентов. В сети как фиксированной так и мобильной связи все более расширяется гамма дополнительных услуг, таких как: автоматическое определение номера, селекторные совещания (телеконференции), xDSL, голосовая почта, IP-телефония, услуги по предоплаченным карточкам. Кроме того, ускоренными темпами развивалась структура телекоммуникационного сектора, значительно увеличилось количество сетей и их видов, нуждающихся во взаимоподключении: сети фиксированной телефонной связи, сети мобильной телефонной связи, интернет-сети, кабельные телеканалы и другое. Таким образом, за последние годы в Республике Молдова ощущается твердая тенденция цифровизации фиксированной телефонной связи, что способствует существенному улучшению качества оказываемых услуг и ускоренному созданию информационного общества. Этот указывает на возросшее количество семей, которые помимо телефонной связи располагают и интенсивно пользуются на дому широкополосным доступом и другими информационными услугами. Следует отметить, что за последние несколько лет ежегодно возрастает доля абонентов фиксированной телефонной связи в сельских населенных пунктах, по отношению к общему количеству абонентов.

Но, несмотря на то, что показатель телефонизации сельских домохозяйств улучшается год от года, существует еще некоторая доля семей не располагающими домашними телефонами или не располагают еще возможностью использовать сети передачи данных. Все это в общем отрицательно сказывается на качестве жизни во многих селах. К решению данной задачи можно подойти путем проектирования сетей сельской связи на основе гибкого коммутационного оборудования с применением современных технологий, в том числе и технологий широкополосного доступа.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА СУЩЕСТВУЮЩЕЙ В РАЙОНЕ ЧАДЫР-ЛУНГА СЕТИ СВЯЗИ

Сеть связи по общему определению это коммуникационная сеть, предназначенная для передачи сообщений и состоящая из автоматических телефонных станций (узлов коммутации), оборудования систем уплотнения, кабельных (с медными жилами и оптических) линий и оконечных терминалов связи (модемы, телефонные аппараты и др.).

В Республике Молдова все более широкое распространение получают широкополосные сети доступа, основанные как на ISDN (Integrated Service Digital Network), так и на технологии xDSL, причем последние уже уверенно опережают и получают все большее распространение (только за последний год количество клиентов пользующихся этим видом связи удвоилось). Бурному развитию в данного сектора отросли связи способствовали: технологический прорыв в области высоких информационных технологий и процесс либерализации рынка услуг связи запущенный на территории Республики Молдова начиная с 1 января 2004 года.

Сеть связи Чадыр-Лунгского района за последние годы также претерпела существенные изменения за счет большого объема работ по модернизации оборудования и сетей. Структура существующей сети связи показана на рисунке 1.1 и как из него видно является довольно неоднородной в плане применяемого коммутационного оборудования.



Рисунок 1.1 Существующая структурная схема сети связи района Чадыр-Лунга.

Рассмотрим более подробно структуру построения данной сети.

Рассматриваемая нами сеть состоит из центрального узла коммутации созданного на основе коммутационного оборудования Alcatel 1000 E10, в которой включены по радиальной схеме все исходящие и входящие каналы связи района. Работы по модернизации транзитного узла были проведены в 2005 году и позволили снять те проблемы, связанные с обслуживанием транзитного трафика, которые возникли при использовании в качестве транзитного узла квазиэлектронного оборудования АТС «Исток». Бывший транзитный узел после проведения этих работ стал использоваться только в качестве оконечной телефонной станции ГТС района. Помимо АТС «Исток», которая работает на городской сети, на сети СТС района используется еще четыре типа телефонных станций. Из них станции АТСК-100/2000 и АТСК-50/200 устаревшей как морально, так и физически координатной системы и два типа цифровых коммутаторов -“TOPEX100D” производство Румыния и “ELTA200D” производства Болгарии.

Соединительные линии между центральным узлом коммутации и окончательными станциями района организованы при помощи двух типов кабелей (симметричных и оптоволоконных). По оптическим кабелям организованны соединительные линии в направлении следующих АТС: ELTA200D (с. Твардица), а также TOPEX1000D (с. Томай). Соединительные линии в направлении остальных телефонных станций осуществляется по средствам симметричного кабеля марки КСПП, уплотненного преимущественно модемами SHDSL (c интерфейсом G.703) по двухпроводной схеме подключения, что позволяет получить существенные преимущества в плане экономии на строительстве кабельных линий по сравнению с HDB3 (ИКМ-30 «Кедр» и другие подобные) системами.

На тех участках сети, где это возможно использовано частичное узлообразование на уровне систем передачи. На участке между ЦС и ОС Твардица СЛ организованы при помощи системы передачи SDH уровня MSH- 11CP с возможностью организации 23 потоков Е1 по электрическому выходу. Это позволило организовать 4потока на ОС Твардица и 2 транзитных потока в сторону ОС Кириет-Лунга, еще один поток организован в сторону оборудования наложенной сети коммутации каналов.

В сторону ОС Томай СЛ организованы посредствам оптической системы передачи PDH иерархии уровня Е2 (на четыре потока Е1).

Остальные СЛ в сторону ОС Организованы по симметричным медным кабелям при помощи системы уплотнения уровня Е1. Типы используемых на сети телефонных станций их емкости и количество потоков СЛЛ в сторону каждой из них сведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 Исходные данные для проектирования.

Населенный пункт	Количество жителей	Тип существующей телефонной станции	Существующая емкость АТС	Существующая телефонная плотность	Проектируемая плотность АТС	Емкость АТС по емкости абонентского модуля	Приоритет емкости
Баурчи	8782	Topex 1000D	1624	18,5	3074	3088	1464
Беш-Гиоз	3390	АТСК- 100/2000	800	23,6	1187	1200	400
Валя-Пержей	4981	ELTA200D	1408	19,3	1743	1744	336
Гайдары	4528	Topex 1000D	872	16,8	1585	1600	728
Джолтай	2665	Topex 1000D	448	24,1	933	944	496
Казаклия	7047	Topex 1000D	1696	26,8	2466	2480	784
Кортен	3407	ELTA200D	912	27,2	1192	1200	288
Твардица	5883	ELTA200D	1600	27,2	2059	2064	464
Томай	5013	Topex 1000D	1216	24,3	1755	1760	544
Кириет-Лунга	2499	Topex 1000D	576	23	875	880	304
ВСЕГО:							5808

В таблице 1.1 приведены расчетные значения необходимого количества телефонных линий исходя из среднего значения телефонной плотности в 35 телефонных аппаратов на 100 жителей. В той же таблице приведены реальные емкости телефонных станций, которые необходимо устанавливать исходя из емкости одного абонентского модуля в 16 портов. Данная кратность абонентского модуля соответствует Большинству типов телефонных станций используемых на сети. Был рассчитан также реальный прирост телефонной емкости по населенным пунктам района.

2. ВЫБОР КОММУТАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

В последние несколько десятилетий средства коммутации прошли через очень бурные преобразования. Это относится как к недавно появившимся программным коммутаторам IP-сети, так и к коммутаторам традиционной телефонии. Сейчас внедряемые на сети коммутаторы TDM обязательно обладают цифровой системой коммутации и возможностями, предоставляемыми методами выноса емкости АТС по существующим абонентским линиям, что предоставляет возможность более экономного строительства сетевых сооружений и предоставления абонентам высококачественной связи.

В настоящее время в мире существует порядка полтора десятка систем телефонных коммутаторов большой и средней емкости. Несмотря на существующие в мире стандарты и соглашения они не всегда обеспечивают необходимый уровень взаимосвязи по всем видам связи. Исходя из таких соображений, а так же из соображений большего уровня стандартизации на сетях связи национальные регламентирующие органы в данной отросли обычно дают рекомендации на использование определенных типов основных типов центральных коммутаторов. В Республике Молдова широкое применение на телефонных сетях получили четыре вида опорных цифровых коммутационных систем: ALCATEL 1000 ЕЮ, АХЕ-10, EWSD и SI-2000.

Помимо основных коммутаторов на сельских телефонных сетях получили некоторые малые коммутаторы типа ELTA 200D производства компании ELTA-R Болгария, Торех 1000D и TopexR производства Торех switching Румыния и некоторое небольшое количество цифрового варианта станций «Квант». Учитывая, что телефонные станции типа «Квант» получили незначительное распространение, а телефонные станции Торех 1000D и TopexR больше не производятся и, начиная с 2005 года, расширяются только за счет демонтируемого в других сетях оборудования, то эти типы

коммутаторов в данном дипломном проекте рассматриваться не будут. Для остальных коммутаторов проведем сравнение основных тактико-технических данных.

2.1 Коммутационная система Alcatel 1000 Е10

Alcatel 1000 Е10 представляет собой мультисервисную цифровую систему коммутации, выполняющую следующие функции: Оконечная (опорная) АТС, Транзитная АТС, Международный шлюз, Коммутатор служебного доступа интеллектуальных сетей и мобильных радиосетей.

Alcatel 1000 Е10 основана на открытой модульной распределенной архитектуре, обеспечивающей повышенную гибкость и допускающей эффективную реализацию современных технологических решений в области компонентов и программного обеспечения.

Alcatel 1000 Е10 предназначена для удовлетворения потребностей в мощных средствах обработки, необходимых для услуг передачи данных и интеллектуальных сетей, которые, при том же трафике, требуют двух- или трёхкратного увеличения производительности телефонных служб. В системе предусмотрена также возможность введения будущих телекоммуникационных услуг. Коммутационный узел вбирает в себя функциональные возможности интеллектуальной сети (IN), сети мобильной радиосвязи и Сети Управления Телекоммуникациями (TMN), благодаря чему способствует внедрению общей канальной сигнализации ОКС N7 с функцией транзитного пункта сигнализации (STP).

В систему Alcatel 1000 Е10 введена также функция коммутатора служебного доступа (SSP). Эта функция реализована посредством простого добавления соответствующих программных модулей. В перечень производимого Alcatel оборудования входит цифровая система сотовой радиосвязи Alcatel 900/1800, которая предоставляет обычные телефонные услуги (POTS), дополнительные виды обслуживания, услуги поддержки, полный спектр функций «мобильности».

Средствами АТС Alcatel 1000 Е10 реализуются традиционные функции коммутации и пункта управления услугами. Специальные функции мобильной радиосвязи реализуются в пунктах управления радиосвязью (RCP).

Alcatel 1000 Е10 поддерживает до 2048 ИКМ-интерфейсов. Абонентская функция обрабатывает около 200000 линий, подключенных посредством местных или выносных блоков абонентского доступа (CSN). Производительность системы составляет приблизительно 25000 Эрланг или 1000000 ЧНН (часы наибольшей нагрузки), в зависимости от характеристик трафика и телефонного окружения.

2.2 Цифровая коммутационная система EWSD

Цифровая электронная коммутационная система EWSD, модернизирован-ная специалистами компании Siemens с учетом новейших тенденций развития услуг и средств связи, представляет собой именно то решение, которое позволяет удовлетворить любые сегодняшние и будущие требования. Система EWSD построена на базе самых передовых технологий в области связи и обеспечивает операторам сетей возможность быстрого и экономически эффективного реагирования на потребности рынка.

Система EWSD может в равной мере использоваться, как небольшая сельская телефонная станция минимальной ёмкости, так и в качестве большой местной транзитной станции максимальной ёмкости, например, в плотно населенных городских зонах.

Предпосылками универсального использования системы EWSD является, с одной стороны, структура программного обеспечения и аппаратных средств, ориентированная на выполнение определённых функций, с другой стороны, модульный принцип построения механической

конструкции. Одним из факторов, способствующих гибкости EWSD, является использование распределенных процессов с функциями локального управления. Координационный процессор (СР) занимается общими функциями.

Операционная система (ОС) состоит из программ, приближенных к аппаратным средствам и являющихся обычно одинаковыми для всех коммутационных станций. Благодаря высокой скорости и качеству передачи данных коммутационное поле способно приключать соединения для различных видов служб связи (например, для телефонии, телетекста и передачи данных).

Координационный процессор представляет собой мультипроцессор, ёмкость которого наращивается ступенями, благодаря чему он может обеспечить станции любой ёмкости соответствующей производительностью.

EWSD имеет широкий и ориентированный на будущее спектр применения и может использоваться как: местная телефонная станция, транзитная телефонная станция, цифровой абонентский блок (концентратор), сельская телефонная станция, учрежденческая станция (РАВХ), международная телефонная станция, коммутаторная система (OSS), коммутационный центр для подвижных абонентов, коммутационный центр ISDN (цифровой сети интегрального обслуживания), узел коммутации услуг как часть Интеллектуальной сети (IN).

Основные технические характеристики системы EWSD представлены ниже:

a) количество абонентских линий - до 250000

b) количество соединительных линий - до 60000

c) коммутационная способность -- до 25200 Эрл

d) ёмкость запоминающего устройства - до 64 Мбайт

e) ёмкость адресации - до 4 Гбайт

Представим аппаратное обеспечение (АО) системы EWSD. В современной коммутационной системе, такой как EWSD, АО построено по модульному принципу, что обеспечивает надёжность и гибкость системы. Аппаратное обеспечение подразделяется на подсистемы. Пять основных систем составляют основу конфигурации EWSD.

В конфигурацию коммутационной системы входит:

1) цифровой абонентский блок (DLU)

2) линейная группа (LTG)

3) коммутационное поле (SN)

4) управляющее устройство сети сигнализации по общему каналу (CCNC)

5) координационный процессор (СР)

Каждая подсистема имеет один собственный микропроцессор. Принцип распределенного управления в системе обеспечивает распределение функций между отдельными её частями с целью обеспечения равномерного распределения нагрузки и минимизации потоков информации между отдельными подсистемами.

Функции, определяемые окружающей средой сети, обрабатываются цифровыми абонентскими блоками и линейными группами. Управляющее устройство сети ОКС №7 функционирует как транзитный узел сигнального трафика системы сигнализации №7.

Функция коммутационного поля (SN) заключается в установлении межстанционных соединений между абонентскими и соединительными линиями в соответствии с требованиями абонентов. Устройства управления подсистемы, независимо друг от друга, выполняют практически все задачи, возникающие в их зоне. Только для системных и координационных функций им потребуется помощь координационного процессора.

Программно е обеспечение (ПО) организовано с ориентацией на выполнение определённых задач соответственно подсистемам. Внутри подсистемы ПО имеет функциональную структуру. Операционная система состоит из программ приближённых к аппаратным средствам и являющихся обычно одинаковыми для всех коммутационных систем.

Посредством доступа абоненты включаются в систему EWSD посредством цифрового абонентского блока (DLU). Блоки DLU могут эксплуатироваться, как локально в станции, так и дистанционно (на удалении от неё).

Удаленный DLU используется в качестве концентраторов. Они устанавливаются вблизи групп абонентов. В результате этого сокращается протяженность абонентских линий, а абонентский трафик коммутационной станции концентрируется на цифровых трактах передачи, что приводит к созданию экономичной сети абонентских линий с оптимальным качеством передачи.

Главными элементами DLU являются (смотри следующий рисунок):

Рисунок 2.1 Цифровой абонентский блок (DLU)

Цифровой абонентский блок (DLU) включает следующие устройства:

a) SLM - модуль абонентских линий

b) два интерфейса DIUD - для подключения первичных цифровых систем передачи

c) два устройства DLUC - устройства управления

d) две сети для передачи информации пользователям между модулями абонентских линий и управляющими устройствами

e) TU - испытательный блок для тестирования телефонов, абонентских линий и цепей, а также удалённых от центра эксплуатации и технического обслуживания

2.3 Цифровая коммутационная система АХЕ - 10

АХЕ-10 представляет собой современную высокопроизводительную цифровую телефонную коммутационную систему, созданную фирмой Ericsson. Она предназначена для широкого спектра применений на телефонной сети и может функционировать как: местная "городская" телефонная станция, транзитная телефонная станция, станция сотовой и подвижной связи, узлы интеллектуальной и деловой сети.

Гибкость построения сети позволяет использовать станцию в различных конфигурациях и с различными ёмкостями от небольших выносов на несколько сотен абонентов до глобальных телефонных систем крупных мегаполисов. АХЕ не имеет никаких ограничений для собственного развития благодаря уникальной гибкой системной архитектуре, называемой «функциональная модульность». Новая версия оборудования АХЕ - 10, с обозначением АХЕ - 810, является новейшей разработкой в технологии коммутации. Оборудование АХЕ - 810 построено по следующей схеме:

В структуру коммутационной системы входят следующие устройства:

a) GEM - единый коммутационный магазин, в котором размещены почти все устройства обслуживания трафика

b) GS 890 - не блокируемый, распределенный, полностью дублированный STM - коммутатор. Состоит из матрицы магазинов GEM

c) ЕТ155-1STM-1-плата поддержки стандартов ITU-T/SDH и ANSI/SONET

d) ET155-10S3 - плата поддержки оптического интерфейса

e) Transcoder TRA R6 - устройство для использования на сетях GSM, TDMA, 3G и фиксированной связи

f) Echocanceller - устройство для мобильных и фиксированных сетей, выполняется на одной плате

g) GDM magazine - устройства, использующиеся совместно с GS890

Преимущества внедрения такой коммутационной системы заключается в следующем:

a) низкая стоимость эксплуатации

b) площадь размещения оборудования снижена в 2-4 раза

c) потребление электроэнергии снижено в 2 раза

d) снижение мощности системы охлаждения

e) повышена эффективность обслуживания

f) удалённое управление и обслуживание оборудования

g) ёмкость матрицы коммутации увеличена до 25 6к точек

h) коммутатор может быть легко перемещён на новое место при необходимости

Коммутационная система АХЕ - 10 обладает следующей технической характеристикой:

1) Ёмкость коммутационной системы достигает до 40000 абонентских и до 60000 соединительных линий

2) Ёмкость выносных концентраторов достигает до 2048 абонентских и до 480 соединительных линий

3) пропускная способность 20000 Эрл в ЧНН

4) производительность управляющего устройства до 900 тысяч вызовов в час

5) напряжение питания от 47В до 51В

6) потребляемая мощность до 2 Вт на абонентскую линию

7) станция обеспечивает возможность подключения абонентов ISDN

2.4 Цифровая коммутационная система SI - 2000

SI - 2000 - это цифровая телекоммуникационная система с функциями ОКС7, ЦСИС, xDSL, IPOP, СОРМ, V5.2, обеспечивающая предоставление для аналоговых и цифровых абонентов, а также организацию функций управления и технического обслуживания. Функции управления и технического обслуживания позволяют контролировать работу системы, абонировать и аннулировать телекоммуникационные услуги, добавлять и изменять характеристики маршрутизации, выполнять измерения и сбор статистических данных по отдельным частям системы.

Система SI-2000 характеризуется следующими свойствами:

1) модульное построение аппаратного и программного обеспечения

2) цифровая коммутация для передачи разговора, данных, сигналов управления, акустических и речевых сигналов

3) совместимость с существующими цифровыми и аналоговыми телефонными станциями

4) единые конструктивно-технологические решения, единая элементная база и материалы для всех средств коммутационной техники

5) единая система технической эксплуатации с использованием центров технической эксплуатации (ЦТЭ)

Система SI-2000 обеспечивает построение коммутационного оборудования в следующих границах:

1) до 10000 абонентских линий (В - каналов)

2) до 7200 цифровых или аналоговых соединительных линий

3) до 240 цифровых потоков 2048 кбит/сек (G.703)

4) до 120 сигнальных каналов системы сигнализации ОКС-7 до 96 интерфейсов V5.2

Одновременно не может быть использовано максимальное суммарное количество абонентских и соединительных линий. Расширение абонентской ёмкости и увеличение количества соединительных линий производится с помощью добавления типовых элементов замены (съёмных блоков или модулей). Система обеспечивает возможность включения абонентских линий базового доступа (BRA) и аналоговых абонентских линий, абонентских линий стандарта SDSL и ADSL, абонентов WLL в стандарте CDMA или DECT в любых пропорциях в пределах суммарной абонентской ёмкости и производительности. Функциональная архитектура семейства SI - 2000 в полной мере отражает современные тенденции развития цифровых систем коммутации и построения сетей связи. Она полностью удовлетворяет рекомендациям МСЭ-Т Q.511 и Q.512 и базируется на концепции универсального интерфейса для оборудования сети доступа. Архитектурное разделение узла коммутации (SN - Switch Node) и узлов сети доступа (AN -Access Node) различного функционального назначения, позволяет наиболее гибко внедрять новые перспективные услуги электросвязи и современные технологии абонентского доступа.

2.5 Цифровая коммутационная система ELTA 200D

ELTA 200D - Коммутатор с возможностями обеспечения транзита и неблокируемым цифровым коммутационным полем 512 х 512 порта. Полный перечень устройств дает возможность построить полностью законченную

систему, включающую коммутацию, абонентский доступ, аппаратуру уплотнения и передачи. Обеспечено, емкостью 352 порта для аналоговых и цифровых абонентов и различных соединительных линий. Стандартное количество цифровых трактов - до три El - 2Mbps, обеспечивающие интерфейсы в соответствии с G.703, G.704 и 1.431 ITU-T для связи с другими цифровыми телефонными станциями. ELTA 200D оборудована комплектами по двум и трехпроводным физическим соединительным линиям, а также и по соединительным линиям с Е&М сигнализацией для связи с аналоговыми станциями в существующей телефонной сети.

Абонентскую емкость можно расширять до 5000 портов с помощью междублокового соединения, используя другие модули типа ELTA 2000.

В каждый модуль ELTA 200D встроены блоки цифрового уплотнения и передачи по абонентским и соединительным линиям, как следует:

1) U интерфейс для цифрового уплотнения 4 аналоговые абонентские линии по одной скрученной паре на 4 тракта со скоростью передачи 160 kbps и 288 kbps .

2) W интерфейс для цифрового уплотнения 8 аналоговые абонентские линии по одной скрученной паре на 8 трактов со скоростью передачи 544 kbps.

3) VDSL транспорт по цифровым линиям типа Е1

Выбор коммутаторов ELTA200D в качестве основной системы коммутации для модернизации телефонной сети района Чадыр Лунга обосновывается следующими основными причинами:

а) наличие отдельного управляющего комплекс на каждом из станционных модулей, что позволяет гибко подходить к формированию сети связи и исключает возможность полного пропадания связи с населенным пунктом при повреждении одного из модулей;

б) при пропадании связи с центральной станцией сохраняется внутри-станционная связи, что исключено при использовании телефонных выносов

в) наличие встроенных систем передачи, с гибкой конфигурацией и высоким уровнем защиты от внешних влияний

г) наличие различных встроенных систем и концентраторов абонентского уплотнения позволяющих существенно уменьшить затраты на строительство абонентских линейных сооружений

2.6 Особенности модернизации сети связи на основе системы коммутации ELTA200D

2.6.1 Состав оборудования ELTA200D

Коммутационная подсистема обеспечивает коммутацию речи и данных, а также интерфейс с абонентскими и соединительными линиями. Она включает в себя цифровое коммутационное поле; абонентский интерфейс и интерфейс к телефонной сети общего пользования, состоящие из -- абонентских комплектов (LC), комплектов для аналоговых соединительных линий (ТС) и цифрового линейного интерфейса; тактового источника синхронизации обмена ИКМ данных; схемы для конференц-связи; цифрового сигнального процессора (DSP) для генерирования и обработки тональных информационных сигналов и служебных сигналов сигнализации.

Цифровое коммутационное поле представляет собой неблокируемый 512х512-портовый коммутатор время/пространство (В/П). Кроме разговорной связи коммутатор осуществляет дополнительное не блокируемое включение служебных сигналов к ИКМ линиям. Коммутационная подсистема имеет собственный источник тактовых сигналов, который может работать либо плезиохронно либо в режиме синхронизации от входящего ИКМ-30 сигнала.

В качестве коммутационного элемента используется CMOS интегральная схема - цифровой коммутатор, 8x8 трактов, каждый по 32 канала. Коммутационное поле централизовано и конструктивно расположено в модуле DDSM.

Базовый пользовательский модуль - модуль абонентских комплектов DALC выполнен в двух вариантах - для сельской АТС с возможностью подачи импульсов 16kHz для тарификации и для учрежденческой АТС. Модуль содержит 16 абонентских комплектов для работы с аналоговыми телефонными аппаратами с импульсным или тональным набором, интерфейс к микропроцессорному управлению и реле для перехода в программно управляемый режим автоматической диагностики. Кодеки на плате (по одному для каждой аналоговой линии) работают на 8kHz частоте проб, по А-закону компадирования, имеют различные возможности теста (loop-back).

Выходы кодеков подаются посредством ИКМ магистрали (ST-bus) к неблокируемому коммутатору. Тактовая частота общего потока 2048 kbit/s.

Коммутационная подсистема имеет модульную архитектуру.

Все разработанные потребительские модули происходят от базового потребительского модуля DALC, при этом часть базовых комплектов заменена специализированными комплектами для совместной работы цифровой станции ELTA 200D с различными оконечными устройствами и устанавливаются на любой позиции DALC на шасси.

Аппаратная архитектура коммутационной подсистемы дает возможность гибкого построения различных комбинаций потребительских модулей, имеющих определенные интерфейсы. Потребительские модули выполняют функции по согласованию со специфической средой телефонной сети. Благодаря модульной архитектуре, цифровая станция ELTA 200D открыта для адаптации как к существующим телефонным системам и сетям, так и к вводу в эксплуатацию новых технологий.

Цифровая станция ELTA 200D оборудована следующими типами интерфейсов для включения в телефонную сеть:

1) Аналоговые интерфейсы

а) Комплекты для обыкновенных прямых абонентов, к которым могут подключаться также и публичные таксофоны с импульсами тарификации 16 КГц.

б) Комплекты для спаренных абонентов, к которым могут подключаться спаренные кассеты, принятые в эксплуатацию в телекоммуникационной сети в Болгарии в настоящий момент.

в) Комплекты для монетных телефонных аппаратов, работающих на принципе переполюсовки. Комплекты могут использоваться и для подключения абонентской части концентраторов типа ELTA (например ELTA 4).

г) Комплекты для телефонных аппаратов с индукторным вызовом типа местной батареи.

2) Цифровые интерфейсы

а) Uo/So интерфейс 2B+D для цифровых абонентских линий, базовый доступ; Применяются для подключения ЦСИО телефонов, или абонентских концентраторв или мультиплексоров.

б) СЕРТ ИКМ-30 цифровой линейный интерфейс, по рекомендациям ITU-T G.703, G.704,1.431 и ETS 300 011 предназначенный для связи с верхним уровнем или для организации вынесенной ёмкости на базе цифровой станции ELTA 200D.

в) Цифровой линейный интерфейс для HDSL транспорта, предназначенный для связи с верхним уровнем или для организации вынесенной абонентской ёмкости на базе цифровой станции ELTA 200D на расстоянии до 6км по существующим медным кабелям с диаметром 0.9мм без регенераторов со скоростью передачи 2MBit/s.

Максимальные расстояние организации в зависимости от диаметра провода без регенераторов дана в Таблице 2.2.

Таблица 2.2 Таблица максимальных расстояний организации в зависимости от диаметра провода без регенераторов

Максимальная длина линии при цифровом уплотнении 2 Mbps с использованием HDSL передачи	Максимальная длина линии при цифровом уплотнении 160 kbps, 288 kbps, 544 kbps
диаметр провода [мм]	длина линии [км]	диаметр провода [мм]	длина линии [км]
0,5	3,3 - 6,6	0,4	5,5
0,6	4,6 - 9,2	0,5	8,2
0,8	5,8-11,6	0,6	12
1,0	7,3 - 14,6	0,8	21
1,3	10,08-21,6	0,9	27,5
		1,2	33,9 ;
		1,3	35,5

Блоки для HDSL транспорта, U и W интерфейса обеспечивают дистанционное питание регенераторов, при этом указанные в таблице 1 длины линий увеличиваются в два раза. Все расстояния, указанные в таблице действительны при использовании выноса с помощью U и W интерфейса, встроенного в блоки типа ELTA. Таким образом, ELTA Н32 со своими абонентами может подсоединиться по скрученной паре на расстоянии 30 км от опорного блока.

На указанном расстоянии можно вынести ELTA 200D или ELTA 200D-16 со своими емкостями по Е1 (2 Mbps) цифровому тракту через HDSL транспорт. Это означает, что можно строить сеть на основе телефонных станций системы ELTA в областях ниже центральных усадьб с радиусом до 30 км.

2.6.2 Эксплуатация телефонной станции ELTA 2000

Модульная структура системы ELTA 2000, взаимодействие между цифровыми блоками, их взаимодействие с существующими телефонными станциями путем использования стандартных методов сигнализации и некоторые современные решения дают возможность расширения и функциональной адаптации сетей без структурных изменений с использованием существующего кабельного хозяйства. При построении системы ELTA 2000 существует возможность поэтапного внедрения новых мощностей с использованием старого оборудования, сохраняя вложенные инвестиции.

Система ELTA 2000 имеет гибкую систему тарификации, построенную на принципе получения тарификационных импульсов с верхнего уровня на принципе местной тарификации на базе оценки параметров разговоров (набранный абонентом номер, продолжительность разговора, часовое время, зона, категория абонента). Вся эта информация детально записывается в память системы и может быть выведена подходящим способом на месте или на расстоянии в центр технического обслуживания. Предусмотрена тарификация по времени, через АОН, а также и гибкое изменение параметров.

Для обеспечения обслуживания разработана гибкая система диалога с управляющими устройствами системы каждого блока и в целом. Диалог осуществляется посредством АРМ персонального компьютера или дистанционно. Возможно наблюдение и контроль происходящих в системе процессов.

Встроенная система диагностики и дистанционного контроля всех компонентов системы ELTA 2000 дает возможность локального и централизованного обслуживания. Для обмена информацией с Центром по технической эксплуатации (ЦТЭ), коммутационная система поддерживает стандартный интерфейс Х.25 ITU-T и физический интерфейс Х.25 ITU-T для минимальной скорости 9600 kbps.

Существует возможность использования цифровой передачи и уплотнения по оптическому кабелю:

1) El Fider optic modem обеспечивает передачу одного цифрового тракта El (2048Mbps) по оптическому кабелю на расстояние до 70 км и использование различных типов оптических кабелей: 850 nm LED, 1300 nm LED, 1300 или 1500 nm Lazer diode.

2) 4xEl Fider Optic Multiplexer/Modem мултиплексирует и передает по оптическому кабелю до 4 цифровых трактов El (2048Mbps) на расстояние до 75 км.

2.6.3 Описание составных модулей телефонной станции ELTA 200D

ELTA200D-16 - Коммутатор, обслуживающий до 128 абонентских линий и стандартных до двух El (2Mbps ИКМ30) соединительных линий для связи с другими цифровыми телефонными станциями или блоками типа ELTA. Обеспечены все возможности и интерфейсы, описанные выше для ELTA 200D.

ELTA DY - Многофункциональный конвертер-коммутатор. Позволяет подключение и транзитирование соединения между коммутационными модулями типа ELTA 200D и ELTA 200D-16 и станции разного типа. Применяются разные типы сигнализации в зависимости от конкретного проекта.

ELTA EX (ELTA DK) - Конвертер сигнализации, с ограниченными коммутационными возможностями. Возможность работать в режиме мултиплексирования каналов при разных интерфейсах.

2.6.4 Выносные абонентские модули

ELTA 200D - АТС, применяемая как выносная емкость с внутренней коммутацией;

ELTA 200D-16 - АТС, применяемая как выносная емкость с внутренней коммутацией;

ELTA 40С - Мини АТС с внутренней коммутацией. От 16 до 32 абонентских линий и до 6 двухпроводных соединительных линий для связи с опорным блоком типа ELTA.

ELTA U4A/ELTA Н4А - Абонентский модуль аппаратуры цифрового уплотнения (160kbps/288 kbps) абонентских линий. Обеспечивает

подключение от 2 до 4 телефонных аппаратов или других оконечных устройств по одной скрученной паре для одновременного ведения до 4 разговоров. Дистанционное питание от опорного коммутатора. Обеспечено подключение до двух регенераторов.

ELTA Н8А - Абонентский модуль аппаратуры цифрового уплотнения (544 kbps) абонентских линий. Обеспечивает подключение до 8 телефонных аппаратов по одной скрученной паре для одновременного ведения до 8 разговоров. Дистанционное питание от опорного коммутатора. Встроенная восстановляемая защита.

ELTA U16A/ELTA Н16А - Абонентский модуль концентратора с 16 абонентскими линиями и 4 соединительными линиями, выполненными на основе цифрового уплотнения 160kbps/288 kbps для связи с опорным коммутатором по одной скрученной паре. Концентратор обеспечен дистанционным питанием по линии от опорного блока типа ELTA. Обеспечено подключение до двух регенераторов. Встроенная восстановляемая защита. Возможность работы по воздушной линии связи.

ELTA Н32А - Абонентский модуль коммутатора с 32 абонентскими и 8 соединительными линиями, выполненными на основе цифрового уплотнения 544 kbps для связи с опорным коммутатором по одной скрученной паре. Концентратор обеспечен дистанционным питанием по линии от опорного блока. Обеспечено подключение до двух регенераторов. Встроенная восстановляемая защита.

3. РАСЧЁТ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗКИ НА ПРОЕКТИРУЕМОЙ СЕТИ

Телефонные станции типа ELTA200D являются оборудованием с предустановленными групповыми приборами для внутренней связи. Это сводит задачу расчета к определению количества соединительных линий в направлении к центральной АТС района и количества абонентских модулей необходимых для укомплектования каждой АТС. В расчетах исходим из предложения, что не все абоненты сети потребуют обслуживания одновременно, а также из допустимых потерь по обслуживанию внешней связи в часы наибольшей нагрузки в 0,2%. Также на телефонных сетях СТС используются, как правило общие пучки соединительных линий по которым пропускается как местный (к центральной и оконечным телефонным станциям сети) так и междугородний телефонный трафик.

Исходя из этих предположений, производим расчеты интенсивности следующих телефонных нагрузок:

1) Исходящего и входящего трафика относительно ЦС

2) Исходящего и входящего трафика образующегося между ОС, ЦС и АМТС

3) Трафик от ОС на узел спецслужб УСС

Все эти трафики входят в общий трафик и образуют общую нагрузку на соединительные линии.

3.1 Расчет интенсивности абонентской нагрузки

Все источники образующие телефонную нагрузку можно разделить на следующие большие группы подключенных к входам абонентских модулей телефонным терминалам:

1) абоненты административного сектора;

2) абоненты народнохозяйственного сектора

3) абоненты квартирного сектора

4) линии таксофонов

5) и телефонные линии с подключением к Internet dial-up

Последняя категория абонентов была введена в расчеты в связи с

существенным ростом количества абонентов этой категории, а также из-за существенной телефонной нагрузке создаваемой ими. Так, например, доля таких абонентов на сельской сети района Чадыр-Лунга превысило 2% от общего количества, а средняя нагрузка создаваемая ими составляет около 0,2 Эрл.

Для расчёта интенсивности нагрузок разбиваем общее количество телефонных аппаратов на пять вышеуказанных категорий. При этом исходим, из сложившегося на настоящий момент средних пропорций:

а) квартирные - 80% г) народно-хозяйственные - 15%

б) административные - 2% д) таксофоны - 1%

е) Internet dial-up - 2%

Исходные расчётные данные о количестве абонентов каждой категории для каждой АТС проектируемой сети, а также среднестатистические данные по интенсивностям нагрузок представлены в таблицах 3.1 и 3.2 соответственно.

Для расчета и распределения нагрузки по всем направлениям на проектируемых электронных станциях, необходимо определить интенсивность абонентской нагрузки при входящей и исходящей связях для всех станций.

Исходящая из модулей ELTA200D нагрузка распределяется по нескольким направлениям:

1) внутристанционная нагрузка между абонентами ЦС

2) нагрузка от абонентов ЦС к абонентам оконечных станций

Таблица 3.1 Исходные данные для проектирования

Наименование	Всего абонентов	Учрежденческие	Народно- хозяйственные	Квартирные	Internet dial-up	Таксофоны
Баурчи	3074	62	762	2460	62	28
Беш-Гиоз	1200	24	180	960	24	12
Валя-Пержей	1744	35	262	1396	35	16
Гайдары	1600	32	240	1280	32	16
Джолтай	944	19	142	756	19	8
Казаклия	2480	50	372	1984	50	24
Кортен	1200	24	180	960	24	12
Твардица	2064	42	310	1652	42	18
Томай	1760	36	264	1408	36	16
Кириет-Лунга	880	18	132	704	18	8

Таблица 3.2 Статистическая нагрузка по категориям

Исходящие интенсивности нагрузок	Входящие интенсивности нагрузок
(Эрл)	(Эрл)	(Эрл)	(Эрл)
YKB= 0,018	YKB= 0,001	YKB= 0,017	YKB= 0,008
Yад= 0,035	Yад= 0,015	Yад= 0,02	Yад= 0,005
YHX= 0,055	YHX= 0,005	YHX= 0,044	YHX= 0,003
YT= 0,028	YT= 0,006	YT= 0,03	YT= 0,004
YInt=0,1	YInt=0,05	YInt=0,01	YInt=0,001

Общее количество абонентов определено исходе из перспективы развития телефонной сети согласно Решения Правительства Республики Молдова №1234 которое предусматривает доведение телефонной плотности в сельской местности до уровня 35 телефонных аппаратов на 100 жителей к 2010 году.

Интенсивность исходящей и входящей нагрузки относительно УСС определяется уровнем развития спецслужб и служб сервиса на АТС и составляет 1 3% от обшей нагрузки Y_ucx/ex- относительно каждой станции.

Интенсивности возникающих нагрузок определяются из выражения:

(3.1)

Где N_i - количество телефонных аппаратов определённой категории

Y_i - удельная нагрузка, создаваемая одним телефонным аппаратом

определённой категории

3.1.1 Расчёт интенсивности абонентской нагрузки при исходящей связи для всех станций

Исходящая нагрузка на абонентские модули для любой оконечной станции (OCj) включает в себя :

(3.2)

Где - исходящая нагрузка местной связи, поступающая от абонентов всех категорий к абонентам ОС

- исходящая междугородняя нагрузка от абонентов ОС к ЦС

- исходящая внутристанционная нагрузка от абонентов ОС

- исходящая нагрузка относительно УСС от абонентов ОС

Проведём расчёт исходящей нагрузки местной связи (Y_{ATC M u}) для каждой ОС, руководствуясь данными таблиц 3.1 и 3.2, по следующей формуле:

(3.3)

Рассчитаем интенсивность исходящей междугородней нагрузки, используя формулу:

(3.4)

Находим интенсивность исходящей внутристанционной нагрузки по формуле:

(3.5)

Определим интенсивность исходящей нагрузки относительно УСС, учитывая, что он составляет 1,5% от обшей нагрузки У_исх для каждой ОС_j:

(3.6)

Далее определяем суммарную исходящую нагрузку для каждой ОС;

(3.7)

3.1.2 Расчёт интенсивности абонентской нагрузки при входящей связи для всех станций

Интенсивность входящих нагрузок определяется аналогично предыдущему. Для расчётов используем исходные данные из таблиц 3.1 и 3.2.

Входящая нагрузка включает в себя входящую внутристанционную нагрузку, нагрузку от абонентов остальных станций сети, входящую междугородную нагрузку от АМТС, а также нагрузку от УСС :

(3.8)

Где - входящая нагрузка местной связи, поступающая от абонентов всех остальных станций

- входящая междугородняя нагрузка от АМТС

- входящая внутристанционная нагрузка

- входящая нагрузка от УСС

Проведём расчёт входящей местной нагрузки () для каждой ОСj, по следующей формуле:

(3.9)

Рассчитаем интенсивность входящей междугородней нагрузки, используя формулу:

(3.10)

Найдём интенсивность входящей внутристанционной нагрузки:

(3.11)

Определим интенсивность входящей нагрузки относительно УСС, учитывая, что он составляет 1,5% от общей входящей нагрузки Y вх для каждой OCj:

Все результаты расчётов исходящей и входящей нагрузок по всем оконечным станциям сведены в таблице 3.3.

3.1.3 Расчёт интенсивности междугородней нагрузки

Исходящая междугородная нагрузка создаётся абонентами центральной и оконечных станций сети и определяется по следующей формуле:

Где - нагрузка на пучок заказно-соединительных линий

- коэффициент, учитывающий уменьшение нагрузки на ЗСЛ за счёт обработки адресной информации на ЦС при установлении междугородней связи, берём К₁ = 0,95

- общая сумма исходящих междугородних нагрузок всех OCj

Входящую междугородную нагрузку, поступающую от АМТС на центральную станцию (ЦС) по пучку междугородних соединительных линий СЛМ, рассчитываем по формуле:

(3.15)

Где - нагрузка на пучок междугородних соединительных линий

- коэффициент, учитывающий некоторое повышение нагрузки на СЛМ за счёт обслуживания управляющими устройствами ЦС поступившей заявки до подключения СЛ междугородней связи к абонентской лини ЦС или к СЛ оконечной станции, берём =1,05

- общая сумма входящих междугородних нагрузок всех ОСj

Таблица 3.3 Таблица интенсивностей нагрузок на соединительные линии

№ АТС	Интенсивности исходящих нагрузок	Интенсивности входящих нагрузок	Yсл общ, Erl	Кол-во двухсторонних СЛ
	Yи м осj,Erl	Yи aм осj,Erl	Yв м осj,Erl	Yв aм осj, Erl
Баурчи	82,28	9,0	65,15	4,35	160,8	228
Беш-Гиоз	31,96	3,5	25,32	1,7	62,5	91
Валя-Пержей	46,46	5,1	36,8	2,5	90,8	135
Гайдары	42,6	4,7	33,8	2,25	83,3	121
Джолтай	25,16	2,7	19,9	1,3	49,1	72
Казаклия	66,1	7,2	52,32	3,5	129,1	152
Кортен	31,96	3,49	25,32	1,7	62,5	91
Твардица	55,06	6,04	43,52	2,9	107,5	144
Томай	46,97	5,16	37,1	2,5	91,7	137
Кириет-Лунга	23,48	2,58	18,56	1,2	45,9	68

3.1.4 Расчёт числа необходимых межстанционных потоков

Расчёт числа межстанционных соединительных линий (каналов) на участках местных сетей должен производиться с учётом максимально допустимых потерь и величин телефонных нагрузок.

Исходными данными для расчёта объёма оборудования (коммутационного, линейного, приборов управления) проектируемых АТС являются величины потоков нагрузки, структура пучков линий, качество обслуживания вызовов на всех направлениях. Проектируемые АТС соединяются друг с другом цифровыми соединительными линиями ИКМ со скоростью передачи 2,048 Mbit/s. Для нахождения необходимого числа исходящих и входящих линий необходимо знать значение нагрузки в требуемом направлении и допустимые потери. Так как коммутационное поле проектируемой АТСЭ типа ELTA200D является полнодоступным и не блокирующимся, то для расчета количества соединительных линий воспользуемся рассчитанными ранее нагрузками и таблицей Эрланга (Т1 - таблица максимальных значений интенсивности поступающих значений нагрузки в зависимости от процента потерь), приведенной в учебнике «Цифровая телефония», Дж. Беллами 1990 г. Все полученные данные заносим в таблицу 3.4.