Проектирование городских телефонных сетей

Размещено на http://www.allbest.ru/

20

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовая работа

Тема: «Проектирование ГТС»

Введение

Городские телефонные сети являются важнейшей составной частью Общегосударственной системы автоматизированной телефонной связи.

Городские телефонные сети предназначаются для обслуживания телефонной связью населения, предприятий, учреждений и организаций, расположенных на территории данного города и его ближайших пригородов. Предусматривается также использование автоматически коммутируемых телефонных сетей для передачи нетелефонной информации, такой как передача данных, факсимильных сообщений, электронной почты.

Оборудование ГТС состоит из линейных, станционных и гражданских сооружений. К линейным сооружениям относятся: кабельные подземные линии связи, распределительные устройства, устройства телефонной канализации, оконечные устройства. К станционным сооружениям ГТС относят: районные автоматические телефонные станции РАТС; узловые станции для исходящего и входящего сообщения (УИС, УВС); узловые станции для связи с междугородными станциями (УЗСЛ И УВСМ) и другие.

Основное коммутационное оборудование ГТС - это автоматические телефонные станции, оборудование которых обычно рассчитывается на подключение 10000 абонентских линий с нумерацией, входящей в состав одной десятитысячной группы нумерации. Обычно это оборудование дополняется одной, реже двумя сотенными группами оборудования для включения линий таксофонов одностороннего действия, не входящих в станционную нумерацию.

1. Классификация телефонных сетей

Сети связи создаются для передачи информации между абонентами и бывают коммутируемыми и некоммутируемыми. Сеть называется коммутируемой, когда тракт передачи информации создается по запросу абонента на время передачи сообщения, и некоммутируемой, когда тракт передачи информации обеспечивается постоянным соединением между определенными абонентами и нет необходимости в коммутации. Телефонные сети являются коммутируемыми. Общегосударственная телефонная сеть состоит из междугородной телефонной сети и зоновых телефонных сетей. Междугородная телефонная сеть обеспечивает соединение автоматических междугородных телефонных станций (АМТС) различных зон.

Зоновая телефонная сеть состоит из местных телефонных сетей, расположенных на территории зоны и внутризоновой телефонной сети. Местные телефонные сети разделяются на городские, обслуживающие город и ближайшие пригороды (ГТС), и сельские (СТС), обеспечивающие связь в пределах сельского административного района.

Учрежденческо-производственная телефонная сеть (УПТС) служит для внутренней связи предприятий, учреждений, организаций и может быть соединена с сетью общего пользования либо быть автономной.

Построение телефонных сетей. Зоновая телефонная сеть включает всех абонентов определенной территории, охватываемой единой семизначной нумерацией, и является частью ОАКТС. Территории зоновых сетей совпадают с территориями административных областей (республик). В зависимости от конфигурации области и телефонной плотности территории нескольких областей могут быть объединены в одну зону и, наоборот, одна область может быть разделена на две зоны и более. Зоновая сеть включает в себя ГТС и СТС, причем на территории одной зоны может быть несколько ГТС и СТС. Крупные города с семизначной нумерацией выделяются в самостоятельные зоны.

По принципу построения ГТС делятся на нерайонированные и районированные. Районированные телефонные сети, в свою очередь, подразделяются на ГТС без узлов, ГТС с узлами входящего сообщения (УВС), а также с узлами исходящего (УИС) и входящего сообщений.

Простейшей является нерайонированная телефонная сеть, имеющая одну АТС, линейные сооружения которой состоят только из абонентских линий.

На нерайонированной сети могут быть соединительные линии (СЛ, СЛМ, ЗСЛ), необходимые для связи АТС с учрежденческо-производственной телефонной станцией УПАТС и междугородной телефонной станцией АМТС.

Структурная схема нерайонированной ГТС небольшого города представлена на нижнем рисунке слева. К городской автоматической телефонной станции (ГАТС) подключены индивидуальные абонентские линии, абонентские линии со спаренными телефонными аппаратами и линии таксофонов. Одновременно ГАТС связана односторонними соединительными линиями с АМТС и УПАТС. К АМТС подключены междугородные каналы и переговорные пункты: центральный (ЦПП) и районный (РПП). Кроме того, ГАТС выполняет роль связующего звена между УПАТС и АМТС, не имеющими непосредственной связи между собой.

С увеличением емкости ГТС нерайонированная сеть оказывается неэкономичной из-за большой протяженности абонентских линий, (эксплуатаци которых высока, а использование мало), а также высокой стоимости строительства. Повышение использования линейных сооружений может быть достигнуто районированием (децентрализацией станционного оборудования), которое рекомендуется производить, начиная с емкости 10000 номеров.



Структурна схема нерайонированной ГТС	Схема районированной ГТС без узлов

При емкости ГТС от 10 000 до 50 000 номеров территория города делится на районы (рис. выше, справа), обслуживаемые районными АТС (РАТС). Протяженность абонентских линии на районированной ГТС сокращается, так как АТС приближается к местам установки телефонных аппаратов. Районные АТС соединяют между собой линиями (СЛ) по принципу «каждая с каждой», при этом достигается более высокое использование пучков СЛ. Так как телефонное сообщение, возникающее на каждой РАТС, распределяется по небольшому числу направлений, пучки СЛ между РАТС получаются крупными.

Нумерация абонентских линий на таких ГТС пятизначная, первая цифра номера является кодом РАТС. С увеличением емкости районированной ГТС растет число РАТС, а следовательно, число пучков СЛ, что уменьшает их использование. При большом числе РАТС связь их по принципу «каждая с каждой» становится экономически нецелесообразной.

При емкости ГТС от 50 000 до 500 000 номеров сеть наиболее экономично строить с УВС. При таком построении ГТС делится на узловые районы, в каждом из которых может быть установлено несколько РАТС, соединяющихся между собой по принципу «каждая с каждой» (рис. ниже). Связь между РАТС одного узлового района может осуществляться через УВС (см. рис. ниже, узловой район 2). Для соединения между собой абонентов разных узловых районов в каждом из них устанавливается УВС.



Схема районированной ГТС с УВС

Каждая РАТС телефонной сети соединяется с УВС других узловых районов сети исходящими, а со своим УВС - входящими СЛ. При наличии УВС на ГТС пучки СЛ от РАТС к УВС других узловых районов и от УВС к своим РАТС укрупняются. На районированных ГТС с УВС применяют шестизначную нумерацию, первая цифра является кодом узлового района, а вторая - кодом РАТС.

В настоящее время многие ГТС построены с УВС. С ростом числа РАТС эффект узлообразования возрастает. При емкости ГТС более 500 000 номеров даже при наличии на сети УВС число пучков СЛ становится очень большим, емкость и использование их уменьшаются. В этом случае использование СЛ увеличивают образованием на районированной телефонной сети, кроме УВС - УИС. Территория города делится на миллионные зоны, каждая из которых может включать в себя до десяти узловых районов емкостью до 100 000 номеров каждый. Концентрируемая на УИС исходящая телефонна нагрузка по крупным пучкам СЛ поступает к УВС других узловых районов. Число и протяженность пучков СЛ значительно уменьшаются, а использование их возрастает.

В пределах узлового района РАТС соединяютс между собой по принципу «каждая с каждой», а с РАТС других узловых районов - через УИС и УВС.

На ГТС с УИС и УВС применяют семизначную нумерацию; первая цифра номера определяет код миллионной зоны, вторая - код узлового района, а третья - код РАТС.

Схема межстанционных связей на телефонной сети с УВС и УИС показана ниже. Связи между РАТС одного узлового района осуществляются по принципу «каждая с каждой» либо через УВС (на рисунке не показано).

Схема районированной ГТС с УВС и УИС

Абонентские линии являются линиями двустороннего действия, т.е. по этой линии абонент вызывает станцию и станцию абонента. Соединительные линии между РАТС являются линиями одностороннего действия, поэтому для каждой РАТС необходимы два вида пучков СЛ - один для исходящей связи, второй - для входящей.

Для обслуживания телефонной связью крупных промышленных предприятий, учреждений, больниц, гостиниц в них организуется своя телефонная сеть, обслуживаема самостоятельной учрежденческо-производственной АТС (УПАТС). Какой-то части абонентов предоставляется возможность связи с абонентами городской телефонной сети. Для этого между УПАТС и ближайшей РАТС прокладывают соединительные линии, которые являются линиями одностороннего действия, при этом название линий - исходящие и входящие - принимаются относительно УПАТС. При исходящей связи абонент УПАТС набирает индекс выхода (цифра 9 или 0) на РАТС, после чего он может набрать номер любого абонента городской телефонной сети. Нумерация абонентов УПАТС может быть двух-, трех или четырехзначная в зависимости от емкости УПАТС. При полноавтоматической входящей связи с абонентами УПАТС нумерация абонентов входит в нумерацию городской телефонной сети.

2. Разработка системы нумерации

Нумерация может быть закрытой и открытой. Нумерация называется закрытой (единой), если абонент вызывается набором одного и того же номера независимо от места нахождени вызывающего пункта. При закрытой системе нумерации номер вызывающего абонента не зависит от вида связи - местной, зоновой или междугородной. Нумерация называется открытой, если зависит от вида связи: местной, зоновой или междугородной.

В ОАКТС принята открытая система нумерации с постоянными кодами. Междугородный номер абонента на сети страны содержит десять цифр и имеет структуру АВСабххххх, где АВС - постоянный трехзначный код зоны, аб - код местной сети или стотысячной группы абонентов, а последние пять цифр ххххх - пятизначный номер абонента. В соответствии с принятым в СССР зоновым принципом нумерации вся территория страны разделена на 166 телефонных зон с единой семизначной нумерацией абонентов.

При автоматической междугородной связи абонент в первую очередь набирает установленный индекс выхода на АМТС - цифру 8, а затем код зоны АВС и после этого семь цифр зонового абонентского номера. При вызове абонентов ГТС областного центра с пятизначной или шестизначной местной нумерацией местный номер абонента должен дополняться до зонового (семизначного) соответственно цифрами 22 или 2. При вызове абонентов ГТС областного центра, где не организована зона (нет АМТС), временно допускается дополнять нулями местный номер абонента до зонового. Например, при вызове абонента г. Нальчика необходимо набрать: 8 866 00 2 48 26.

В качестве А могут быть использованы все цифры, кроме 1 и 2, а в качестве В и С - любые цифры. Первая цифра абонентского номера не может быть 8 и 0 при семи-шести-пятизначной нумерации.

При внутризоновой связи вместо АВС набирается цифра 2 (т.е. 82 аб ххххх), которая является внутризоновым кодом. В качестве а могут быть использованы цифры кроме 8 и 0, а в качестве б - любые цифры.

На ГТС нашей страны, как правило, применяют закрытую систему нумерации. Число знаков в номере абонента зависит только от емкости ГТС. Абонентский номер образуется из 4-х значного номера в пределах 10000-й группы (0000 - 9999) с добавлением перед ними номера кода. Который, в свою очередь зависит от схемы построения сети. При автоматической международной телефонной связи абонент должен набрать: цифры 8, 10, международный номер (где 10-индекс выхода на автоматическую международную телефонную сеть). Полный международный номер вызываемого абонента может иметь 11-12 знаков.

Таблица: «Схема нумерации на сети»

Название АТС	Тип АТС	Емкость		код	Нумерация
			Монт	Задейст
УВС	4				4
РАТС	3	DX200	9500	9000	43	430000	-	438999
РАТС	4	S-12	7500	7300	44	440000	-	447299
РАТС	7	S-12	6400	6200	47	470000	-	476199
РАТС	8	EWSD	8000	7700	48	480000	-	487699
УВС	2				2
РАТС	5	DX200	4300	4100	25	250000	-	254099
РАТС	0	DX200	8000	6800	20	200000	-	206799
РАТС	9	S-12	9500	9200	29	290000	-	299199
РАТС	0	EWSD	10000	9500	20	200000	-	209499

3. Сетевое окружение

Краткая характеристика станции

DX-200 - это цифровая коммутационная система, построенная по модульному принципу как аппаратных средств, так и программного обеспечения. Управление осуществляется по записанной программе с применением распределённых управляющих устройств. Управление распределено по модулям (SSP, SSU) и по функциям (RU, M, LSU, MFSU, CM, STU, OMC, CCSU).

Производителем DX-200 является финская фирма TELENOKIA.



AONU - Блок аппаратуры АОН

CLO-блок тактовой синхронизации

CM-центральное запоминающее устройство

CNFC-блок конфнренцсвязи

ET-оконечный станционный комплект

GSW-групповая ступень коммутации

I/0-устройство ввода / вывода

LSU-блок линейной сигнализации

M-маркер

MFCU-блок многочастотных приемо-передатчиков

OMC-ЭВМ технической эксплуатации

PBRU-блок приемников тонального набора

RSUB-удалённый абонентский модуль

RU-блок регистров

SSP-управляющее устройство абонентского модуля

SSU-управляющее устройство блока абонентского искания

SSW-цифровое коммутационное поле блока АИ

STU-блок статистики

SUB-абонентский модуль

TG-генератор тональных сигналов

CCSU-блок общего канала сигнализации

Расчёт количества блоков SSW ведётся исходя из монтированной ёмкости станции и того, что в один блок SSW можно включить 4096 абонентов. Монтированная ёмкость станции 566 равна 6000 абонентов, поэтому потребуется 2 блока SSW.

Чтобы вычислить необходимое количество блоков ЕТ необходимо знать сколько ИКМ трактов входит и выходит из станции. Это число будет равняться числу блоков ЕТ, так как в один блок можно включить один ИКМ тракт. В данном случае потребуется 8 блоков ЕТ.

РАТС-45 является АТС типа DX-200. Цифровая система коммутации DX-200 - это система, в которой используются распределенные процессоры с функциями локального управления и координационный процессор с общими функциями.

Производительность

Максимальная емкость DX-200 составляет 40000 абонентских линий, или 200 каналов соединительных линий, или 2016 ИКМ трактов с пропускной способностью 2048 Мбит/сек. Пропускная способность системы равна 2500 Эрл и позволяет обрабатывать свыше 100000 вызовов в ЧНН. DX-200 можно включать в абонентские и соединительных линии. Допустимая удельная нагрузка на аналоговую абонентскую линию составляет 0.15 Эрл. Допустимая удельная нагрузка на канал соединительной линии - 0.8 Эрл.

Надежность и качество обслуживания вызовов

Цифровое коммутационное поле SN без внутренних блокировок. Вероятность отказа по техническим причинам - 10^-7. Максимальное суммарное время простоя управляющей системы 2 мин в год. Максимальное время простоя коммутационной системы 30 мин в год.

Напряжение питания

Номинальное постоянное напряжение питания: первичное 60 В, вторичное 5, 12 В. Расход электроэнергии составляет 1,6 Вт на одну линию.

Достоинства DX-200

- модульный принцип построения аппаратных и программных средств;

- высокая надежность работы оборудования станции;

- автоматизация процессов технической эксплуатации;

- возможность анализа абонентского номера любой длины;

- широкий набор допополнительных видов обслуживания;

- возможность взаимодействия со всеми существующими типами АТС;

- возможность применения системы сигнализации №7;

- использование выносного оборудования (концентраторов и подстанций).

4. Схема соединения двух абонентов, включенных в разные РАТС, элементы, входящие в разговорный тракт, сигнальная диаграмма

Абонент А включен в РАТС-25, пусть его номер: 250100.

Абонент Б включен в РАТС-47, пусть его номер: 470086.

В упрощенном виде схема соединения представлена на рисунке:

Рисунок 7 - Упрощенная схема соединения двух абонентов



Рисунок 8 - Схема разговорного тракта между абонентами А и Б

DLU - абонентское оборудование

1. LTG - оборудование согласования DLU с SN

2. SN - цифровое коммутационное поле

3. LTG - оборудование согласования SN с другой АТС

4. ET - оконечный станционный комплекс, служит для подключения соединительных линий от других АТС

5. GSW - коммутационное поле

6. ET - оконечный станционный комплекс, служит для подключения GSW с помощью соединительных линий к другим АТС

7. ATM - модуль подключения силовых линий от АТС к DSN

8. DSN - Цифровое коммутационное поле

9. ASM - Терминальный модуль абонентов, служит для подключения абонента с АТС

Сигнальная диаграмма соединения абонентов



1. Абонент А снимает микротелефонную трубку, чем инициирует посылку вызова на опорную станцию РАТС-25

2. Управляюющие устройства РАТС-25 обнаружили вызов абонента А по замыканию шлейфа абонентской линии и обеспечивают выдачу акустического сигнала «Ответ станции» в сторону абонента А, что говорит о готовности станции к приему номера вызываемого абонента.

3. Набор и передача цифр номера вызываемого абонента 41-22-22 в сторону РАТС-25

4. РАТС-25 после приема первой цифры номера абонента Б отключает акустический сигнал «Ответ станции»; принимает все цифры номера, запоминая их в регистре, после чего анализирует его на полноту и существование на сети; определяет вид связи (исходящая, входящая, транзитая) и ДВО. По первым двум цифрам (по коду станции) «41» на РАТС-25 определяется, чтотребуется установить соединение к РАТС-47

5. РАТС-25 выбирает напрвление и свободный канал по направлению к УВС 4

6. УВС4 выдает на РАТС-25 линейный сигнал «Подтверждение занятие канала» как разрешение на передачу управляющей информации, т.е. цифр номера абонента Б

7. РАТС-25 транслирует номер абонента Б на УВС 4

8. УВС 4 выбирает напрвление и свободный канал по направлению к РАТС-47

9. РАТС-47 выдает на УВС4 линейный сигнал «Подтверждение занятие канала» как разрешение на передачу управляющей информации, т.е. цифр номера абонента Б

10. УВС 4 транслирует номер абонента Б на РАТС-47

11. Создание тракта между РАТС-47 и РАТС-25

12. Управляющее устройство (УУ) РАТС-47 принимает и запоминает номер абонента Б. УУ проверяет свободен ли абонент Б, предположим, что свободен.

13. РАТС-47 посылает линейный сигнал «Абонент свободен» на РАТС-25

14. РАТС-25 выдает сигнал «Контроль посылки вызова» в сторону абонента А.

15. РАТС-47 в режиме линейного искания определяет по 4 последним цифрам номера точку подключения абонентского комплекта абонента Б.

16. РАТС-47 выдает в сторону абонента Б вызывной сигнал «Посылка вызова» на РАТС-25

17. Ответ абонента Б

18. РАТС-47 отключает сигнал вызов, подключает разговорный тракт и подает питание на микрофон вызываемого абонента.

19. РАТС-47 передает в сторону РАТС-25 линейный сигнал «Ответ вызываемого абонента»

20. РАТС-25 отключает сигнал «Контроль посылки вызова» и подает питание на микрофон вызывающего абонента.

21. Разговор

22. Абонент А положил трубку

23. РАТС-25 обнаружила отбой абонента А и отключает питание микрофона абонента А.

24. РАТС-25 передает линейный сигнал «Разъединение» в сторону УВС4 и разрушает разговорный тракт внутри станции и на УВС4.

25. УВС4 освобождает соединительную линию и передает линейный сигнал «Контроль исходного состояния» в стороны РАТС-25 и РАТС-47.

26. РАТС-25 и РАТС-47 освобожжждают КСЛ и соединительные линии.

27. РАТС-47 подает команду на подключение акустического сигнала «Занято» в направлении абонента Б.

28. Абонент Б положил трубку.

29. РАТС-47 обнаруживает отбой абонента Б, отключает сигнал «Занято» и переводит абонентский интерфейс в исходное состояние.

Задание 5. Расчет и изображение пространственного эквивалента коммутационного поля типа В-П-В

Исходные данные:

Входящий: 10 тракт 49 временной канал

Исходящий: 54 тракт 107 временной канал

Nпк=2 (номер пространственного коммутатор), Nпш=22 (номер промежуточного шнура), КК=127₁₀ =1111111₂

Расчет пространственного эквивалента:

Расчет звена А:

Nвк.а=Nзуи=Nзуа=[Nвх.т/4]=10/4=2,5=2

Nт (0-3)=(Nвх.т.-Nвх.а*4)=10-8=2

Nяч.зуи=Nт (0-3)*128+Nвх.кан=2*128+49=305

Содержимое ячейки ЗУИ=КК=1111111

Nяч.зуа=Nпк*128+Nпш=2*128+22=278

Содержимое = Nяч.зуи=305₁₀=100110001₂

Расчет звена С:

Nвк.с=Nзуи=Nзуа=[Nисх.т./4]=54/4=13,5=13

Nт (0-3) = (Nисх.т-Nвк.с*4) = 54-4*13=2

Nяч.зуи = Nт (0-3)*128+Nисх.кан. =2*128+107=363

Содержимое ячейки ЗУИ=КК=1111111

Nяч.зуа=Nпк*128+Nпш=2*128+22=278

Содержимое ячейки ЗУА=Nяч.зуи=363₁₀=101101011₂

Расчет звена В:

Nэк = Nвк.а=2

Nзуа=Nвк.с=13

Nяч.зуа=Nпш=22

Содержимое ячейки ЗУА=Nэк=2₁₀=10

Изображение пространственного эквивалента:

Заключение

Таким образом, проделав данную работу, я получил навыки проектирования и расчета ГТС. Познакомился с типами цифровых АТС, используемых на ГТС, системой нумерации. Более подробно рассмотрел структурную схему РАТС. Познакомился с основным коммутационным оборудованием и системой управления данной станции. Познакомилася с понятием разговорного тракта. Изучил порядок соединения абонентов, включенных в разные РАТС, составил сигнальную диаграмму соединения. Научился рассчитывать пространственный эквивалент коммутационного блока системы DX-200.

Список используемой литературы

1) О.Н. Иванова, М.Ф. Копп, З.С. Коханова, Г.Б. Метельский «Автоматическая коммутация» - М.:Радио и связь, 1988. - 615 с.

2) «Городская телефонная связь»: Справочник/ под ред. А.С. Брискера и К.П. Мельникова; - М.:Радио и связь, 1987. - 280 с.

3) В.И. Мейкшан, Т.И. Ромашова, Н.К. Юриков «Цифровая система коммутации»: Учебное пособие - Новосибирск: СибГУТИ, 2003. - 62 с.

4) Т.И. Ромашова, Н.А. Меленцова «Межстанционные соединения на местных сетях связи»: Учебное пособие - Новосибирск: СибГУТИ, 2001. - 41 с.

5) Конспект лекций по курсу СК.

Размещено на Allbest.ru