Проектирование местной телефонной сети железнодорожного узла на базе цифровой АТС

Размещено на http://www.allbest.ru/

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

(МИИТ)

Кафедра “Радиотехника и электросвязь”

Курсовой проект

на тему:

«Проектирование местной телефонной сети железнодорожного узла на базе цифровой АТС»

по дисциплине:

Автоматическая телефонная связь на железнодорожном транспорте

Выполнил:

студент гр. ТУС-363

Барышев А.М.

Проверил:

Волкова Е.С.

МОСКВА - 2013



СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА МЕСТНОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СЕТИ НА Ж.Д. ТРАНСПОРТЕ

1.1 Особенности организации телефонной связи на железнодорожном транспорте

1.2 Схема местной телефонной сети железнодорожного узла

2. ОПИСАНИЕ ПРИМЕНЯЕМЫХ АТС

2.1 Описание цифровой АТС “СК-300”

2.2 Описание РАТС типа АТС КУ

2.3 Описание ЖАТС2 типа АТС К100/2000

2.4 Описание УАК типа «Квант»

3. РАСЧЁТ ТЕЛЕФОННОЙ НАГРУЗКИ

3.1 Расчёт возникающей телефонной нагрузки

3.2 Расчет телефонной нагрузки по каждому исходящему направлению

3.3 Расчет телефонной нагрузки по каждому входящему направлению

4. РАСЧЕТ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ЖАТС

5. РАСЧЕТ ОБЪЕМА ОБОРУДОВАНИЯ

5.1 Расчет числа исходящих соединительных линий

5.2 Расчет входящих соединительных линий

6. КОМПЛЕКТАЦИЯ И РАЗМЕЩЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ

Список используемой литературы



Введение

Местные телефонные сети сооружают во всех административных подразделениях железнодорожного транспорта: при управлении дорог (УД), отделении дорог (ОД) и железнодорожных станциях. Телефонная связь между абонентами одного подразделения организуют с помощью железнодорожной АТС (ЖАТС).

Местные телефонные сети железной дороги объединяют в общую сеть железнодорожного транспорта дальней телефонной связью. Связь с сетью дальней связи осуществляется полуавтоматически телефонисткой междугородней телефонной станции или автоматически через узлы коммутации сети дальней автоматической телефонной связи (УК - ДАТС). На местную телефонную станцию выходят через стол заказов, на УК - ДАТС через код «0».

Для увеличения оперативности работы железнодорожного транспорта телефонные аппаратуры, спецслужбы и соединительные линии к другим станциям имеют одинаковую нумерацию по всей стране в соответствии с системой единой нумерации (ЕН).

Целью данного курсового проекта является разработка схемы связи железнодорожного узла с указанием типов встречных станций, используемых трактов, системы кодирования направления и нумерации ТА. Но главной целью курсового проектирования является расчет телефонной нагрузки, объем оборудования проектируемой ЖАТС 1 «Ск-300», разработка структурной схемы связи со встречной включением АТС, которые представлены в задании проекта.



1. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА МЕСТНОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СЕТИ НА Ж.Д. ТРАНСПОРТЕ

В настоящее время на ведомственных телефонных сетях ОАО «РЖД» широко внедряются цифровые АТС как отечественного, так и зарубежного производства. Цифровые АТС имеют варьируемую в широких пределах легко наращиваемую емкость, от малых АТС, до 50 номеров, до крупных АТС и УАК, емкостью, свыше 2000 номеров. Современные цифровые АТС имеют сегодня возможность реализации функций ISDN, которые должны найти свое применение на железнодорожном транспорте. Кроме того цифровые АТС отличаются высокой надежностью и меньшими эксплуатационными затратами по сравнению с аналоговыми АТС предыдущих поколений.

1.1 Особенности организации телефонной связи на железнодорожном транспорте

Телефонные станции местной телефонной сети ж.д. транспорта (ЖАТС) должны обеспечивать абонентов данного административного пункта железной дороги следующими видами связи:

- внутреннюю автоматическую телефонную связь между абонентами ЖАТС;

- автоматическую связь абонентов ЖАТС по специальным линиям со спецслужбами железной дороги;

- автоматическую связь абонентов ЖАТС по соединительным линиям с местными телефонными сетями общего пользования (ГТС или СТС Министерства связи);

- связь абонентов ЖАТС с ведомственной сетью ОАО «РЖД» дальней автоматической телефонной связи.

Обычно в административном центре железной дороги стремятся создавать одну ЖАТС, куда включают абонентов разных администраций. Размещаются ЖАТС в общем доме связи вместе с другими объектами железнодорожной связи, в состав которых может входить оборудование ДАТС, телеграф, линейно-аппаратный зал.

При автоматизации сетей телефонной связи железнодорожного транспорта применяется единая нумерация (ЕН) абонентских и соединительных линий. На железнодорожных АТС абонентам присваиваются четырехзначные номера, причем первый знак номера определяет принадлежность абонента административному центру: для абонентов УД-4, для абонентов ОД-3, для абонентов ж.д. станций -2.

Определенным группам руководящих и оперативных работников, часто вызываемых по сети дальней связи, присваиваются номера, закрепленные за должностями этих работников. В списке ЕН для работников управления дороги отводится 300 номеров: 4400-4449, 4500-4549, 4600-4649, 4700-4749, 4900-4949. Для работников отделения отводится 100 номеров: 3100-3149, 3300-3349. Для работников железнодорожных станций - 80 номеров: 2200-2279. Если по штатному расписанию данная должность не предусматривается, то соответствующий номер не занимают. Для ЖАТС емкостью более 3000 номеров в качестве первого знака четырехзначного абонентского номера можно использовать 5 и 6.

Связь с городской телефонной сетью (ГТС) осуществляется по соединительным линиям, которым присваивается индекс 9. Выход на спецслужбы данного подразделения железной дороги осуществляется по специальным линиям, имеющим одинаковый номер ЕН для всех подразделений МПС. Соединительным линиям к столу справок ЖАТС и столу заказов междугородной телефонной станции присваивают трехзначные номера 131 и 121 соответственно. Остальным спецлиниям присваивается четырехзначная нумерация в зависимости от назначения ЖАТС: бюро ремонта ЖАТС - 4531, 3151, 2151, скорая медицинская помощь - 4453, 3353, 2283, пожарная охрана - 4455, 3355, 2285.

Для выхода на сеть дальней автоматической связи ДАТС используется индекс 0. Всем станциям, включенным в сеть ДАТС, присваиваются трехзначные коды. Линии постанционной связи включаются в междугородный коммутатор.

1.2 Схема местной телефонной сети железнодорожного узла

Схема местной телефонной сети отражает взаимосвязь всех ЖАТС, расположенных на территории железнодорожного узла, а также связь проектируемой ЖАТС 1 с общегосударственной сетью, сетью дальней связи ДАТС и спецслужбами железнодорожного узла (рис. 1). В соответствии с заданием на территории железнодорожного узла расположена ЖАТС 2 при железнодорожной станции и проектируемая (реконструируемая на базе цифрового оборудования) ЖАТС 1 при администрации ОД или УД. Обе ЖАТС связаны односторонними СЛ, образуя сеть абонентов с общей, закрытой нумерацией всех тысячных групп и выходом по исходящим соединительным линиям к ЖАТС 1 или ЖАТС 2 в соответствии со знаком тысячи. Для выхода на междугородную ведомственную сеть ДАТС проектируемая ЖАТС 1 подключается к узлу автоматической коммутации УАК по односторонним исходящими и входящим СЛ. Абоненты ЖАТС, не имеющие права на автоматическую междугородную связь, осуществляют междугородное соединение с помощью телефонистки междугородного коммутатора (МК), предварительно заказав междугородный разговор через стол заказов по коду 1-21.

Связь с общегосударственной сетью страны осуществляется через опорную районную АТС (РАТС) городской сети, которая, кроме связи с абонентами ГТС, обеспечивает выход абонентов ЖАТС на автоматическую междугородную телефонную сеть страны (АМТС) и спецслужбы ГТС (узел спецслужб --УСС). Местное соединение РАТС и ЖАТС обеспечивается по односторонним СЛ, причем для обеспечения высокого качества междугородней связи предусмотрен выделенный пучок междугородных линий СЛМ от опорной станции ГТС к проектируемой ЖАТС.

Рис. 1.1. Схема местной телефонной сети железнодорожного узла.

Внедрение цифровых ЖАТС в настоящее время происходит в условиях работы окружающих аналоговых АТС электромеханической или квазиэлектронной системы по аналоговым соединительным трактам. Поэтому проектируемая АТСЦ должна обеспечить включение физических СЛ, как правило на направлениях к АТС I-III поколений с малым тяготением. Направления с большим телефонным тяготением организуются по цифровым ИКМ-трактам с установкой оконечного оборудования аналого-цифрового преобразования (АЦО) на встречных аналоговых АТС, например при связи с РАТС городской телефонной сети.



2. ОПИСАНИЕ ПРИМЕНЯЕМЫХ АТС

2.1 Описание цифровой АТС “СК-300”

Цифровые коммутационные станции семейства «СК-300» предназначены для работы в составе комплексов технологической связи ДСС-300 при построении интегральных цифровых систем диспетчерской оперативно-технологической (ОТС) и общетехнологической (ОбТС) связи на ж.д. транспорте и в других ведомственных сетях связи. В сетях общетехнологической связи АТСЦ «СК-300» в версии «ОНИКС» могут применяться в качестве оконечных станций малой и средней емкости до 960 номеров («СК-300») и большой емкости до 2000 номеров («ОНИКС»), а также в качестве узлов автоматической коммутации (УАК) ведомственной сети связи. Такое широкое использование АТС «СК-300» («ОНИКС») обусловлено возможностью гибкого конфигурирования системы, вследствие ее модульной архитектуры и программного обеспечения. АТС семейства «СК-300» («ОНИКС») (табл.1) обеспечивают работу как по цифровым, так и по аналоговым абонентским и соединительным линиям, благодаря чему могут работать как в полностью цифровых сетях ведомственной связи, так и вписываться в существующие на сегодняшний день аналоговые и цифро-аналоговые сети ОбТС ж.д. транспорта.

Таблица2.1.

Параметры цифровых систем коммутации семейства “СК-300”.

Версия системы	Максимальная емкость, Nmax	Кол-во выз. в ЧНН	Удельная нагрузка (тип А), Эрл	Вес, кг
СК-300-1	240	1500	Yал<0,3Эрл	20
СК-300-2	960	5800	Yсл<0,8Эрл	180
СК-300-3 («Оникс»)	2000	12000	tр<180с	260

К АТСЦ «СК-300» в качестве оконечных устройств могут подключаться:

- телефонные аппараты с дисковым и кнопочным номеронабирателем, с передачей импульсов набора номера размыканием шлейфа абонентской линии, с приемником индукторного вызова;

- телефонные аппараты с кнопочным номеронабирателем и частотнымспособом передачи набора номера;

- оконечные установки цифровой сети с интегральным обслуживанием (ISDN);

- оконечные устройства сетей отделенческой и станционной оперативно-технологической связи.

При этом используются следующие типы линий абонентского доступа:

- двухпроводная АЛ;

- двухпроводная физическая цепь;

- двухпроводный и четырехпроводный канал ТЧ;

- цифровая абонентская линия.

Абонентские линии, с которыми работает «СК-300» («ОНИКС»), имеют следующие электрические параметры:

- сопротивление шлейфа АЛ, включая сопротивление ТА - 1600 Ом и 3000 Ом;

- емкость между проводами и между каждым проводом и землей - не более 0,5 мкф;

- сопротивление изоляции между проводами или между каждым проводом и землей - не менее 20 кОм.

Первичное электропитание осуществляется от однофазной сети переменного тока напряжением (220;+22;-33) В, частотой (502) Гц. Далее в цепи электропитания «СК-300» («ОНИКС») включен встроенный преобразователь преобразующий переменное напряжение 220 В в стабилизированное напряжение минус (68,1 1,2) В («плюс» заземлен), где 1,2В - точность указателя выпрямителя.

Устройство электропитания (ЭПУ) также осуществляет переключение на электропитание от встроенных в шкаф аккумуляторов типа DRYFIT A400 (5шт.) при пропадании напряжения первичной сети. Величина минус 68,1 В выбрана как оптимальная для подзарядки аккумуляторов данного типа.

Базовым модулем СК-300 является абонентский коммутационный модуль АКМ (рис.2.1.). АКМ представляет собой программно-аппаратный комплекс, предназначенный для автоматической коммутации абонентских и соединительных линий, цифровых каналов и каналов ТЧ и НЧ, и может выполнять функции АТС малой емкости. Аналоговые сигналы, по включаемым линиям (каналам) преобразуются в цифровую форму (блок АЦП) и затем коммутируются в коммутационном блоке SMx на внутренние и внешние соединения. Внешняя связь от абонентского модуля осуществляется по двум 32-хканальным протоколам (2Е1).

Рис. 2.1. Структура АКМ.

В состав АКМ входят следующие блоки, показанные на функциональной схеме (рис. 2.2):

- блок коммутации и управления (БКУ);

- блок абонентских комплектов (БАК-16);

- блок многочастотных приемопередатчиков (МЧП-Л);

- блок комплектов ТЧ (ЕМ);

- блок четырехпроводных окончаний (ЕМ-6);

- блок двухпроводных окончаний (БСЛ-2);

- блок трехпроводных окончаний (БСЛ-3);

- источник вторичного электропитания, совмещенный с генератором вызывного тока (ИПТГ(Мх844)).

Рис. 2.2. Функциональная схема абонентского коммутационнгомодуля АКМ.

Блок коммутации и управления:

Ядром АКМ является блок коммутации и управления (БКУ), выполняющий функции управления, контроля и коммутации. БКУ также обеспечивает управление ресурсами и интерфейс между блоками линейной периферии и вышестоящими узлами системы. Основным элементом БКУ является полнодоступное цифровое не блокирующее коммутационное поле, представляющее собой коммутационную матрицу SMX 512512 .

Периферийные блоки подключаются к коммутационной матрице по схеме «звезда» информационными цифровыми трактами ST-Bus. Каждый тракт ST-Bus обеспечивает передачу 3264 Кбитных каналов. Помимо основных трактов ST-Bus имеются две шины распределения сигналов, имеющих формат ST-Bus и предназначенных для передачи данных от одних блоков к другим (например, от приемника частотных сигналов к блокам абонентских комплектов). Для передачи управляющих данных между блоком управления и периферийными модулями используется дублированная последовательная многоточечная шина интерфейса RS-485. Синхронизация периферийных модулей обеспечивается сигналами 4096кГц и 8кГц, формируемыми в блоке БКУ. В состав БКУ включены два контроллера стыка E1 (HDLC), которые могут быть использованы для подключения к каналообразующей аппаратуре.

Управляющее устройство БКУ включает в себя управляющий микроконтроллер на базе процессора INTEL серии 386 (тип процессора зависит от требуемой производительности), оперативное запоминающее устройство статического типа емкостью 512 кбайт, системное ПЗУ емкостью от 32 до 64 кбайт, электрически перепрограммируемое на плате ПЗУ (FLASH-FILE) емкостью 1Мбайт, часы-таймер реального времени, контроллер последовательных каналов связи для выполнения задач внутристанционной сигнализации - HDLC/LAP-D со скоростью передачи 64 Кбит/с.

Блок многочастотного приемопередатчика БЧП:

Многочастотный приемник (БЧП) обеспечивает:

- обработку цифровых сигналов, поступающих от БКУ по двум ИКМ-трактам со скоростью 2,048 Мбит/с;

-выделение и прием сигналов частотной сигнализации;

-передачу принятых сигналов в БКУ по двум ИКМ-трактам со скоростью 2,048 Мбит/с.

Блок БЧП представляет собой специализированный процессор, на котором построен цифровой приемник частотных сигналов, поступающих по ИКМ-трактам. БЧП позволяет одновременно обрабатывать 64 временных канала, поступающих на вход блока по двум ИКМ-трактам (номера обслуживаемых каналов и тип сигнализации задаются программно при начальной конфигурации системы). Источник частотной сигнализации через коммутационное поле БКУ подключается на внутренний ИКМ-тракт и поступает на вход блока МЧП-Л. Блок выделяет из поступающей на его вход информации частотные сигналы, соответствующие частотам данного типа сигнализации. Кроме того, принятый сигнал проверяется на соответствие требуемому уровню и длительности посылки. Принятые таким образом частотные сигналы преобразуются в соответствующие числа и передаются по ИКМ-трактам в БКУ.

Блок ЕМ-6:

Обеспечивает организацию межстанционного взаимодействия по шестипроводным СЛ с системой сигнализации по стандарту E&M.

Блок ЕМ:

Обеспечивает:

- сопряжение “СК-300” с оконечным оборудованием по четырем четырехпроводным каналам ТЧ с номерами ТЧ0-ТЧ3 и четырем двухпроводным каналам ТЧ с номерами ТЧ4-ТЧ7;

- выделение из каналов и передачу в каналы сигналов DTMF(2/8) сигнализации.

Блоки ЕМ-6 и ЕМ соединяются с полем коммутации “СК-300” по двум трактам ST-Bus (32 временных интервала, 2048 Кбит/с) с внутриблочным мультиплексированием/демультиплексированием и выполняют следующие функции:

- аналого-цифровое преобразование речевых сигналов, принимаемых из каналов и их коммутацию во временные интервалы выходного потока ST- Bus (блок образует групповой поток, управляемый программно);

- выделение речевых сигналов из заданных временных интервалов входящего потока ST-Bus, их цифро-аналоговое преобразование, усиление (ослабление) и передачу по каналам ТЧ;

- передачу сигнальной информации двухчастотными кодами DTMF по каналам ТЧ.

Блок АК-16:

Блок АК-16 предназначен для использования в составе устройства коммутации УК и обеспечивает:

- подключение 16 аналоговых АЛ;

- преобразование исходящего речевого сигнала в ИКМ-формат;

- преобразование входящего речевого сигнала из ИКМ-формата в сигнал звуковой частоты;

- подключение АЛ и АК к блоку ТЕСТ (блоку технического обслуживания);

- защиту АК.

На рис. 2.3. показано также распределение внутристанционных цифровых ИКМ-трактов, соединяющих коммутационную матрицу с переферийными блоками.

телефонный железнодорожный транспорт линия

Рис. 2.3. Распределение временных интервалов внутреннего ИКМ-тракта по модулям АКМ.

Из рисунка видно, что один такой тракт, состоящий из 32 временных интервалов, может быть разделен на две платы абонентских комплектов, тогда каждому абоненту предоставляется свой временной интервал из соответствующего тракта. Для подключения блока БСЛ-2 требуется 8 временных интервалов, таким образом, любой ИКМ-тракт может быть задействован под несколько одинаковых блоков, либо задействован не полностью.

Блок СЛ-2:

Блок соединительных линий двухпроводных обеспечивает межстанционную связь по двухпроводным соединительным линиям и обслуживает до восьми двухпроводных сл.

Блок СЛ-3:

Блок соединительных линий трехпроводных обеспечивает подключение до четырех СЛ (или комплектов СЛ) межстанционной сигнализации, использующих батарейный способ передачи аналоговых сигналов взаимодействия по трем физическим проводам. БСЛ-3 обеспечивает сигнализацию по исходящим местным СЛ и заказно-соединительным линиям (ЗСЛ), а также по входящим местным и междугородным СЛ. При этом режим работы СЛ (входящая/ исходящая) для каждого из четырех комплектов СЛ блока задается индивидуально.

Для электропитания логических цепей “СК-300” используются два блока ИПГТ(Мх844) - устройства вторичного электропитания, совмещенные с генератором вызывного тока. Блоки ИПГТ(Мх844) преобразуют входное напряжение минус 68,1В в стабилизированные напряжения: (5,000,25)В; (12,000,6)В. Устройство коммутации является базовым модулем для построения АТС малой и средней емкости. Все элементы АКМ располагаются в стандартной секции - «крейте», который называется платой объединительной (ПО). В зависимости от емкости системы по абонентским и соединительным линиям, конфигурация исполнения может быть одно- и двухсекционная.

При двухсекционной конфигурации синхронизация двух крейтов общая. При этом одна из секций является ведущей, а вторая ведомой, их БКУ связаны между собой 9 и 13 внутренними ИКМ-трактами. Все объединительные платы располагаются внутри шкафа стандартной конструкции, допускающей двухстороннее обслуживание. Все платы АКМ подключаются к кросс-плате, расположенной с монтажной стороны каркаса. Устройство первичного электропитания также располагается внутри шкафа. Схема размещения элементов АКМ внутри крейта приведена на рис. 2.4. На схеме показаны строго определенные позиции для установки обязательных блоков: БКУ, два блока ИПГТ(Мх844), блок «Тест», БЧП.

Рис. 2.4. Размещение модулей в крейте.

Тогда, как видно из рис.2.4., для размещения блоков абонентских комплектов и блоков аналоговых соединительных линий остается 12 позиций. При заполнении всех этих позиций платами абонентских комплектов получается максимальная емкость АКМ - 192 абонентские линии. При установке в секции блоков аналоговых соединительных линий, емкость которых составляет: БСЛ-2 -8 линий, БСЛ-3 - 4линии (всего до 20), ЕМ - 6 линий (всего до 64) , абонентская емкость секции снижается.

Для построения станции большой емкости (больше двух секций) требуется объединяющий групповой коммутационный модуль (ГКМ). В станциях семейства “СК-300” такой групповой модуль выполняется на базе промышленной PC - iPC (на базе процессора Intel Penium I - IV). В состав ГКМ входят следующие блоки:

- БЦСЛ - блок подключения цифровых соединительных линий (трактов), состоящий из БГР - универсального блока группового подключения соединительных линий с субмодулем спецпроцессора, обеспечивающего включение 4-ех ИКМ-линий, предварительную коммутацию для обеспечения доступа к двум плоскостям коммутации, обработку частотной сигнализации, декадно-импульсной сигнализации 16-ти каналов ИКМ(протокол сигнализации СЕРТ) и общеканальной сигнализации HDLC протокола, а также выделение сигнальных каналов для транзитной коммутации;

- БГП - блок группового поля, обеспечивает неблокируемую коммутацию 512 каналов 64 кбит/с, сгруппированных в 16 трактов по 32 канала каждый;

- БВС - блок внешних соединений. БВС предназначен для подключения секций абонентских коммутационных модулей АКМ. Блок обеспечивает включение 4 линий ИКМ-30 и общеканальной сигнализации HDLC протокола. Каждый АКМ подключается к блоку БВС посредством двух линий ИКМ.Всего внутри iPC имеется 8-12 мест для подключения указанных блоков.

Блоки ГКМ подключаются к стандартной шине ISA (Industrial Standard Architecture). Шина ISA имеет три типа линий: линии управления, линии адресации, линии данных. Шина ISA управляет передачей информации об адресах установлений соединений между блоками внешних подключений, а непосредственный обмен информацией между блоками группового поля и блоками внешних подключений осуществляются по шинам ST-Bus, соединяющих эти блоки между собой. В такой конфигурации, подключаемые к групповому модулю базовые коммутационные модули - АКМ (до 5 модулей) выполняют функцию абонентской ступени искания, а все комплекты соединительных линий подключаются непосредственно к групповому коммутатору. Всего в групповой коммутационный модуль включается 16 внутренних ИКМ - трактов (по 4 на каждый БГР+ССП) для подключения периферийных плат. Для достижения требуемой надежности в станции большой емкости предусмотрено дублирование оборудования группового коммутационного модуля. Все периферийные модули подключаются одновременно к двум ГКМ, образуя два сегмента коммутации. Поскольку оба ГКМ независимы, то при выходе из строя одного из ГКМ, его функции передаются второму. Таким образом, достигается максимальная емкость по абонентским и соединительным линиям. В зависимости от заполнения конфигурации комплектами абонентских или соединительных линий, можно построить оконечную станцию большой емкости, узловую станцию или узел автоматической коммутации (УАК).

Структурная схема станции большой емкости АТСЦ “Лазурит” приведена на рис. 6. При полном заполнении 1-10 АКМ абонентскими линиями емкость АТСЦ составляет 1920 номеров. Включение двух- и трехпроводных соединительных линий в АКМ посредством блоков БСЛ-2 и БСЛ-3 снижают абонентскую емкость. Цифровые соединительные линии (цифровые тракты ЦТ) включаются непосредственно в групповой коммутационный модуль через блоки БЦСЛ.

Рис. 2.5. Схема ЦАТС большой ёмкости СК-300 на базе абонентского коммутационного модуля АКМ.

2.2 Описание РАТС типа АТС КУ

Аппаратура АТС КУ предназначена для крупных городских телефонных сетей, которые могут иметь районированное или нерайонированное построение. Косвенное управление приборами в АТС КУ осуществляется общестанционными регистрами и маркерами на ступенях искания. Ступень АИ образуется из одной или нескольких 1000-линейных абонентских групп, число которых определяет емкость станции. Каждая абонентская группа состоит из 10 двухзвенных блоков (1-10) со звеньями А,В (блок А - В ) и двух - четырех блоков со звеньями С, D (блок С - D). В поле вертикалей МКС звена А каждого блока А - В включаются 100 АЛ. Во входы МКС звена В включаются ПЛ (промежуточные линии), идущие к бокам С - D и к исходящим шнуровым комплектам ИШК. Через блоки А - В осуществляются исходящие и входящие соединения, а через блоки С - Д - только входящие соединения. Таким образом, исходящие соединения устанавливаются через два звена коммутации (А и В), а входящие через четыре звена (А, В, С, D). Управление каждым блоком А - В осуществляется определенным маркером АВ. Блок С - D рассчитан на включение 30 ПЛ от последней ступени ГИ и обслуживается отдельным маркером CD. При выполнении соединений маркеры АВ и СD одной абонентской группы работают совместно.

Если АТС КУиспользуют в качестве оконечной станции, то на ступенях ГИ применяют двухзвенные трехпроводные коммутационные блоки ГИ - 3 . Блок ГИ - 3 позволяет включить 80 входящих и 400 исходящих линий. Между звеньями А и В ГИ - 3 образовано 120 ПЛ. Когда АТС КУявляется узловой станцией, ее оборудование комплектуется шестипроводными коммутационными блоками ГИ - 6 . Такие блоки обеспечивают установление через АТС КУ четырехпроводных транзитных соединений. В блок ГИ - 6 осуществляется включение 60 входящих и 400 исходящих линий с образованием между звеньями А и В 80 ПЛ. Маркер блока ГИ - 6 имеет такое же построение как и маркер блока ГИ - 3.

Абонентские регистры АРБ и ИШК подключаются двухзвенными блоками ступени регистрового искания РИА. Во входы звена В блока РИА включаются 40 АРБ, а в выходы МКС звена А - 120 ИШК. Коммутация в блоке РИА шестипроводная. Для увеличения размера группы обслуживаемых ИШК два блока РИА можно объединить. В результате образуется сдвоенный блок с включением в него 240 ИШК и 40 АРБ. Среднее использование каждого АРБ в этом случае повышается до 0,8 Эрл. При этом среднее время ожидания абонентом подключения регистра составляет 1,5 с. На ступенях РИ АТС КУ, кроме блока РИА, применяются блоки РИВ для подключения входящих регистров ВРД к СЛ от АТС декадно-шаговой системы. Такое подключение осуществляется через подключение входящих комплектов регистра ПКВ, причем при соединении по трехпроводным СЛ входящий комплект реле соединительных линий не используется.

Информация из регистров в маркеры ступеней АИ и ГИ и обратно передается многочастотным кодом “2 из 6”. При связи с АТС других типов регистр может передавать информацию батарейными импульсами.

В АТС КУ используется электронное регистровое оборудование (ЭАРБ и ЭВРД), а также электронные маркеры блоков РИВ. Каждую шнуровую пару, образуемую при осуществлении внутристанционного соединения, составляют два шнуровых комплекта - ИШК и ВШК.

Структурная схема РАТС типа АТСК - У приведена на рис. 2.6.



Рис. 2.6. Структурная схема РАТС типа АТС КУ.

2.3 Описание ЖАТС2 типа АТС К100/2000

АТСК 100/2000 - автоматическая телефонная станция координатной системы. Ее можно использовать на ведомственных и сельских телефонных сетях в качестве оконечной, узловой или центральной станции. Монтированная емкость АТС кратна 100 и может изменяться от 100 до 2000 номеров, но допускается и дальнейшее увеличение емкости до 4000 номеров.

В АТСК 100/2000 применяется обходной способ установления соединения при косвенном управлении с помощью маркеров и регистров. Импульсы набора номера, поступающие от телефонного аппарата, принимаются и фиксируются общестанционным регистром. Затем информация о знаках номера последовательно передается в управляющие устройства ступеней абонентского (АИ) и группового (ГИ) искания -- маркеры. Из маркеров в регистр передаются команды о порядке дальнейшей работы регистра. Обмен информацией между регистром и маркерами осуществляется быстродействующим полярным кодом с помощью кодовых приемо-передатчиков (КПП), которые устанавливают в регистрах и маркерах ступеней АИ и ГИ.

Коммутационное оборудование станции комплектуется из типовых блоков ступеней АИ, ГИ и ступени регистрового искания (РИ). Для построения блоков искания используют двухпозиционные МКС20х10х6, МКС10х10х12 и трехпозиционные МКС10х20х6.

Акустические сигналы абонентам передаются переменным током частотой (425±25) Гц. Посылка вызова осуществляется переменным током частотой (25±5) Гц напряжением 80 --100 В.

В станцию включаются индивидуальные абонентские линии, линии спаренных телефонных аппаратов, линии удаленных абонентов, соединительные линии к местным и междугородным станциям ручного и автоматического обслуживания разных систем.

Для телефонной сети железнодорожного транспорта аппаратура АТСК 100/2000 разработана с учетом ряда особенностей сети. Так, оборудование АТСК 100/2000 комплектуют четырехзначными регистрами; применяют трехпроводные соединительные линии для организации межстанционных связей; используют универсальные шнуровые комплекты ШКУ, осуществляющие трансляцию знаков номера на другие станции. Специально для железнодорожного транспорта на базе аппаратуры АТСК 100/2000 разработан узел автоматической коммутации, обеспечивающий четырехпроводную коммутацию разговорного тракта и обходные соединения на сети. Дальнейшее описание станции дается для использования на сети железнодорожного транспорта.



Рис.2.7. Структурная схема АТСК - 100/2000.

2.4 Описание УАК типа “Квант”

В АТС«КВАНТ» в качестве коммутационных приборов применяют матричные соединители на ферридах (МСФ), а система управления основана на применении специализированных электронных управляющих машин.

АТС «КВАНТ» представлена на рис. 2.8. Оборудование АТСК относится к четвертому поколению аппаратуры средств связи и предназначена для применения на ведомственных и на сельских сетях связи в качестве оконечной (ОС), узловой (УС), центральной (ЦС) станций и узлов автоматической коммутации (УАК). Станции ОС, УС (ЦС) и УАК «Квант» включают в себя устройства телефонной периферии ТП и устройства управления УУ. К ТП относятся: коммутационные блоки абонентских БАЛ и соединительных БСЛ линий; абонентские комплекты АК; входящие ВШК и исходящие ИШК комплекты; исходящие ИК, входящие ВК и двусторонние ДК комплекты СЛ; приемники и датчики сигналов управления ПДСУ.

К управляющим устройствам относятся: центральное управляющее устройство ЦУУ, периферийные управляющие устройства ПУУ и каналы ввода-вывода КВВ. Последние обеспечивают обмен информацией между ЦУУ и ПУУ а, также непосредственно между ЦУУ и ТП. Предусматривается взаимодействие с однотипными АТСКЭ и со всеми типами декадно-шаговых, координатных и квазиэлектронными АТС, АМТС, РМТС, коммутаторами информационно-справочных служб, работающих в телефонных сетях СССР(РФ), в соответствии с сигнальными кодами работы комплектов соединительных линий. Предусматривается организация поперечных связей и обходных направлений.

Основные технические характеристики.

Абонентская емкость. ОС, УС, ЦС имеют абонентскую емкость от 64 до 2048 абонентов, с удельной суммарной нагрузкой на абонентскую линию (АЛ) от 0,05 до 0,2 Эрл. Число исходящих соединительных линий (СЛ) до 192, число входящих до 192, с удельной нагрузкой на СЛ до 0,3 Эрл. ОС могут иметь до 4 направлений внешней связи, а УС, ЦС до 32 направлений. Количество СЛ в направлении может быть любым из количества допустимых (192 входящих и 192 исходящих СЛ). УС и ЦС могут обеспечивать двух и четырех проводную коммутацию соединительного тракта СЛ. УАК-В имеет от 64 входов/ 64 выход до 256 входов/256 выходов для включения СЛ. Количество направлений внешней связи 32. УАК-В обеспечивают двух и четырехпроводную коммутацию соединительного тракта. Удельная суммарная нагрузка на СЛ не более 0,8 Эрл.

Основные виды связи:

- внутристанционная;

- исходящая и входящая связь с АТС;

- исходящая и входящая связь с коммутаторами по ведомственной и общегосударственной телефонной сети;

- исходящая автоматическая междугородняя связь по системе с набором собственного номера (СНС) и автоматического определения номера (АОН);

- исходящая полуавтоматическая междугородная связь;

- исходящая междугородная связь по заказной системе;

- входящая автоматическая, полуавтоматическая и ручная междугородная связь;

- связь с коммутаторами информационно - справочных служб;

- транзитная связь двух и четырех проводная.

Дополнительные виды связи:

- односторонняя громкоговорящая связь через трансляционный усилитель;

выход на диктофон;

- радиосвязь с выходом на радиосеть;

- поисковая сигнализация при помощи табло.

Дополнительных вдов обслуживания всего насчитывается 25 видов: прямая связь, наведение справки, передача вызова, конференцсвязь и другие виды. Абонентские приставки. Кроме индивидуальных АЛ, АТСКЭ предусматривает: спаренные ТА с взаимной связью, удаленные АЛ, подключение таксофонов, связь с диспетчерскими коммутаторами.

Категории.

АТС предусматривает распределение АЛ с представлением основных и дополнительных видов связи, дополнительных видов обслуживания в любом сочетании по 16 категориям. АЛ присваивается не более 10 категорий, используемых для определения приоритета при установлении исходящей междугородней связи, вызове платных вспомогательных служб и других целей.

Взаимодействие с другими типами АТС.

Взаимодействие с другими типами АТС осуществляется по физическим двух и трех проводным СЛ; по каналам ТЧ. Образованным аппаратурой ВЧ уплотнения (с выделенными сигнальным каналом и без него), аппаратурой ИКМ. Непосредственно взаимодействие с АМТС осуществляется по физическим трех и четырехпроводным СЛМ. СЛ могут быть одностороннего и двустороннего действия. Отбой может быть односторонним и двусторонним.



Рис. 2.8. Структурная схема АТС(УАК) «Квант».



3. РАСЧЁТ ТЕЛЕФОННОЙ НАГРУЗКИ

На телефонную станцию поступает нагрузка от N абонентских линий Y_ал, формируя возникающую на АТС нагрузку Y_в, которая перераспределяется в коммутационном поле (КП) станции по всем направлениям связи. Процесс распределения телефонных потоков поясняется диаграммой (рис 2.1.).

Рис. 2.1. Диаграмма распределения нагрузки

3.1 Расчёт возникающей телефонной нагрузки

i - направление связи;

- нагрузка возникающая от абонентов ЖАТС1 и замыкающая внутри станции ЖАТС1 (внутренняя);

- нагрузка возникающая от абонентов ЖАТС1 в направлении связи ЖАТС2;

- нагрузка возникающая от абонентов ЖАТС1 в направлении районной АТС;

- нагрузка возникающая от абонентов ЖАТС1 к узлу автоматической коммутации;

- нагрузка возникающая от абонентов ЖАТС1 в направлении к столу заказов;

- нагрузка возникающая от абонентов ЖАТС1 в направлении к столу справок.

- ёмкость ЖАТС1 (дано в задании);

- среднее число вызовов от одного абонента в ЧНН (дано в задании);

- коэффициент тяготения в i -ом напряжении связи (дано в задании);

- среднее время занятия входа станции в i -ом направлении связи.

рассчитывается в соответствии с процессом установления соединения по разработанной схеме связи между встречными станциями. При этом следует учитывать влияние на телефонную нагрузку не производительных вызовов (не ответ, занятость, ошибка абонента) это учитывается с помощью коэффициента и .

Расчет внутренней нагрузки:

где: , , ;



где: для

- время занятия при установлении разговорного соединения между 2-мя абонентами ЖАТС1.

- время слушания сигнала ответ станции (м.у.табл.3.2);

- время набора номера (4-х значный);

где: - время набора одного знака с дискового номеронабирателя;

- время набора одного знака с тостатурного номеронабирателя;

- количество ТА с дисковым номеронабирателем;

- количество ТА с тастатурным номеронабирателем;

По заданию: ;

;

- время установления соединения по ЖАТС1;

- время слушания сигнала посылки вызова (м.у.табл.3.2.);

- время разговора абонента ЖАТС1 (по заданию);

- время отбоя.

Расчет возникающей нагрузки от ЖАТС2:

где: , , ;

где: для

- время набора одного знака дискового НН(БИ-ДК);

Расчет возникающей нагрузки от РАТС:

где: , , ;

где: для ;

;

;

;

- время набора одного знака дискового НН (БИ-ДК);



Расчет возникающей нагрузки от УАК:

где: , , ;

, час

где: для ;

Расчет возникающей нагрузки при связи со СЗ:

где: , , ;

где: для ;

Расчет возникающей нагрузки при связи со СС:

где: , , ;

где: для ;

Таким образом, возникающая телефонная нагрузка равна:

3.2 Расчет телефонной нагрузки по каждому исходящему направлению

Телефонная нагрузка по каждому исходящему направлению вычисляется по среднему значению времени занятия ИСЛ этого направления (), которое как рассчитывается в соответствии с алгоритмом установления соединения в направлении i. Телефонная нагрузка исходящих соединений связи определяется по каждому исходящему направлению i по формуле:

- время занятия ИСЛ в i-ом направлении

Исходящая связь с ЖАТС2

где: , , ;

для

Исходящая связь с РАТС

где: , , ;

для ;

Исходящая связь с УАК

где: , , ;

для ;

Исходящая связь со столом заказов

где: , , ;

для ;

Исходящая связь со столом справок



где: , , ;

для ;

Телефонная нагрузка по всем исходящим направлениям равна:

3.3 Расчет телефонной нагрузки по каждому входящему направлению

На входы ЖАТС поступает нагрузка от ВСЛ всех направлений связи.

Входящая нагрузка от всех направлений связи будет равна исходящей нагрузке в этих направлениях.

Входящая нагрузка от всех направлений связи будет равна исходящей нагрузке в этих направлениях.

Входящая связь с ГТС

Входящее соединение от междугородной сети страны (АМТС) осуществляется через ГИКМ, а нагрузка по соединительным линиям междугородным (СЛМ) оценивается по среднестатической удельной междугородной нагрузке, равной 0,003 Эрл/номер. Поэтому входящая междугородная нагрузка от АМТС к ЖАТС 1 определяется:

Y = 0.003·N, Эрл,

где N - количество номеров ЖАТС1 (по заданию);

Входящая связь с ЖАТС2

Входящая связь с РАТС

Входящая связь с УАК

Входящая связь с МК

Входящая нагрузка с междугороднего коммутатора рассчитывается с учетом того, что все количество заказанных вызовов соединяется.

Телефонная нагрузка по всем входящим направлениям равна:



4. РАСЧЕТ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ЖАТС

Не блокирующее коммутационное поле (КП) пропускает расчетную телефонную нагрузку, превышение которой может ухудшить качество связи из-за появления внутренних блокировок. Допустимая нормируемая нагрузка () на КП обычно определяется нагрузкой на одного абонента станции (удельной абонентском нагрузкой), указанной в технических параметрах проектируемой станции.

Удельная абонентская нагрузка не должна превышать нормативную удельную нагрузку (=0,3 Эрл):

, Эрл

где - время занятия коммутационного поля для интенсивного потока вызовов.

Результаты расчета телефонной нагрузки указываются в сводной таблице:

АТС	ЖАТС1	ЖАТС2	РАТС	УАК	Стол заказов	Стол справок	МК	АМТС
Телефонная Нагрузка, Эрл
Поступающая	14,4	6,71	7,07	4,07	2,25	1,4	-	-
Исходящая	-	6,37	6,8	3,97	2,182	1,323	-	-
Входящая	-	6,37	6,8	3,97	-	-	2,182	3,105
Удельная нагрузка АЛ Эрл
	-	13/14	15/15	11/11	8/-	4/-	-/8	-/11

Телефонная станция "СК-300" имеет общестанционный модуль группового оборудования (ГКМ) с процессорным управлением. Производительность процессорной системы управления составляет 5800 вызовов в час. Поэтому следующий поверочный расчет заключается в определении суммарного числа вызовов в ЧНН с поступающих на ГКМ и сравнение с нормируемым значением = 12000.

Общее число поступающих вызовов:

C = 2*N*с .

где с - среднее число вызовов от одного абонента ЖАТС-1;

N₁ - емкость ЖАТС-1.



5. РАСЧЕТ ОБЪЕМА ОБОРУДОВАНИЯ

Объем оборудования цифровых АТС определяется общим количеством включения (портов), т.е. величиной монтируемой емкости N (в задании) и общее количество входящих и исходящих цифровых и аналоговых соединительных линий.

5.1 Расчет числа исходящих соединительных линий

Исходящие соединительные линии ЖАТС1 включены в цифровое коммутационное поле которое обеспечивает не блокирующее подкличения при соответствующей нагрузки станции.

Расчет по I формуле Эрланга.

Связь с ЖАТС 2 типа «АТСК-100/2000»:

; р=1% => По I формуле Эрланга V=13 СЛ

Связь с РАТС (ГТС) типа «АТС КУ»:

; p=5‰ => По I формуле Эрланга V=15 СЛ

Связь с УАК типа «Квант»:

; p=2‰ => По I формуле Эрланга V=11 СЛ

Связь со столом заказов:

; p=2‰ => По I формуле Эрланга V=8 СЛ

Связь со столом справок:

Число исходящих соединительных линий к столу справок определяется по нормативам в зависимости от емкости станции. Если емкость станции меньшее 1000 номеров, то 3 СЛ, если больше - 4 СЛ.



5.2 Расчет входящих соединительных линий

Связь с РАТС (ГТС) типа «АТСКУ»:

У встречных координатных АТС коммутационное поле ГИ (ГИК), куда включены СЛ к ЖАТС, двухзвенное с переменной доступностью. Для расчёта такого включения наиболее удобен метод эффективной доступности, для которого q, m_a, n_a определяются структурой блока ГИ (ГИК).

где q = 1;

;

где

По рассчитанному значению D_Э определяются значения и (по приложению 1.[1]). Для расчета числа ВСЛ в случае не целостности следует использовать метод интерполяции.

p=5‰ => По I формуле Эрланга V=15 СЛ

Связь с ЖАТС2 типа «АТСК 100/2000»:

где q = 1;

;

где

По рассчитанному значению определяются значения и (по приложению 1.[1]).



Связь с УАК типа «Квант»:

Централизованное коммутационное поле АТСКЭ «КВАНТ» характеризуется очень низкими внутренними блокировками, которыми можно пренебречь, следовательно, ВСЛ определим по I формуле Эрланга:

Эрл; p=2‰ => V=11 СЛ

Связь с МК:

ВСЛ определим по I формуле Эрланга:

; ; p=2‰ => V=8 СЛ

Связь с АМТС:

Так как АМТС является составляющей РАТС, => ВСЛ в ней определяются соответственно.

где q = 1;

;



где

По рассчитанному значению D_Э определяются значения и (по приложению 1.[1]). Для расчета числа ВСЛ в случае не целостности следует использовать метод интерполяции.

p=1‰ => По I формуле Эрланга V=11 СЛ



6. КОМПЛЕКТАЦИЯ И РАЗМЕЩЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ

Оборудование ЦАТС СК-300 выполнено в унифицированных шкафах по следующему принципу «электронный блок - этаж ( устройство, кассета ) - статив - система стативов». Конструкция типовых элементов замены (блоков) предусматривает размещение в нем печатной платы с размерами 233х280 мм и возможностью установки в ней соединителей. Однотипные по своему функциональному назначению блоки объединяются в кассеты. Одна или несколько кассет образуют функциональный модуль.

Блоки АК входят в состав АКМ, печатные платы (БАК) имеют 16 портов для подключения абонентских линий.

Для размещения блоков АК в одном модуле АКМ предусмотрено 12 кассетных мест, т.е. АКМ максимально может включить 192 порта.

Количество БАК определяется количеством абонентских станций:

Количество блоков соединительных линий двух и трехпроводных рассчитывается отдельно для каждого направления связи, по которому предусмотрена связь по физическим СЛ.

В состав БСЛ-3 входят 4 порта для подключения 3-х проводных ВСЛ.

В состав БСЛ-2 входят 8 портов для подключения 2-х проводных ВСЛ.

Для соединения с УАК:

Для соединения с МК:

Для соединения со столами справок и заказов:

При наличии ФСЛ число АКМ рассчитывается на суммарное количество плат АК и БСЛ:

Комплектация коммутационного и управляющего оборудования модулей группового оборудования, таких как БВС, БГП определяется по количеству базовых коммутационных модулей из расчета два АКМ на каждый БВС. Количество блоков группового коммутационного поля стандартно и определяется требованиями надежности - (2 модуля основной и резервный). Печатные платы ИКМ - соединительных линий имеют 30 портов для подключения ИКМ - тракта со скоростью передачи 2.048 Мбит/с. Число соответствующих блоков определяется в каждом направлении связи по суммарному числу входящих и исходящих СЛ:

Для соединения с РАТС и АМТС:

Для соединения с ЖАТС2:

При этом количество БЦСЛ:

Оконечная комплектация станции:

БАК-16 - 65; АКМ - 7; БСЛ-3 - 8; БСЛ-2 - 2; БЦСЛ - 2; БВС - 4.

№п.п	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
№места	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
АКМ1	1 - 10 БАК; АЛ 3000 - 3159	-	-
АКМ2	11 - 20 БАК; АЛ 3160 - 3319	БСЛ-3 (УАК)	-
АКМ3	21 - 29 БАК; АЛ 3320 - 3464	-		-
АКМ4	30 - 38 БАК; АЛ 3465 - 3609	-		-
АКМ5	39 - 47 БАК; АЛ 3610 - 3754	-		-
АКМ6	48 - 56 БАК; АЛ 3755 - 3899	БСЛ-2		БСЛ-3 (МК)
АКМ7	57 - 65 БАК; АЛ 3900 - 4034

Рис. 6.1. Размещение блоков на кассетах АКМ

Рис. 6.2. Схема включения в коммутационные модули.



Рис. 6.3. Расположение АКМ в стативах.

Исходя из того, что в статив устанавливается пять АКМ то для нашей станции, по расчетам семь АКМ, потребуется два статива. При установке более одного статива необходимо групповое оборудование, которое размещается во втором стативе (рис. 6.3.).

При полной комплектации станции габаритные размеры статива «СК-300» составляют:

высота 2200 мм;

ширина 936 мм;

глубина 540 мм.

Расположение системных стативов должно обеспечивать удобство эксплуатации и монтажа, а также оптимальные условия вентиляции. Наиболее рациональным способом размещения системных стативов является перпендикулярное положение по отношению к стене со светлыми проемами. Потребляемая мощность в системе «СК-300» рассчитывается по следующему выражению:

где 1,35 - норма потребления на одну АЛ АТСЦ, находящуюся под нагрузкой. Для полной загрузки станции:

При допустимой тепловой нагрузке, равной 200 Вт/м², требуемая площадь автозала для размещения АТСЦ должна быть не менее:

При размещении шкафа АТСЦ «СК-300» совместно с ПК длина площадки размещения может составлять , ширина



Список используемой литературы

1. В. А. Прокофьева, И. М. Лемдянова «Проектирование местной телефонной сети железнодорожного узла на базе цифровой АТС», Москва 2002.

2. Конспект лекций.

Размещено на Allbest.ru