Проектирование сети местной телефонной станции

– Надёжность устройства можно повысить при помощи резервирования.

– В случае резервирования блоков устройства с теоретической точки зрения «холодное» резервирование более действенно, чем «горячее».

Произведем расчет надежности проектируемой станции MD110, в частности управляющего устройства.

Управляющее устройство состоит из следующих блоков:

– главный процессор -1 (1 резервный);

– сигнальный процессор - 1 (1 резервный);

– периферийные процессоры - 64 максимально (2 резервных).

В процессоре содержится n = 29000 транзисторов.

Количество групп элементов :

Общее число резервных блоков :

Количество элементов в каждой группе :

N=3800

Интенсивность отказов одного элемента :

Вероятность безотказной работы УУ при горячем резервировании :

абонент станция телефонный сеть

Вероятность безотказной работы УУ при холодном резервировании :



Рассчитаем коэффициент готовности Kr

Для горячего резервирования: M = 4; R = 66; n = 3800; л = 10-6 1/ч.

Для холодного резервирования M = 3; R = 66; n = 3800; л = 10-6 1/ч.

Из графиков видно, что вероятность безотказной работы при холодном резервировании выше вероятности безотказной работы при горячем резервировании. Но на практике применяется горячее резервирование, так как оно позволяет быстрее устранять возникшие отказы, сводя время восстановления к минимуму.

7. Технико-экономическое обоснование построения местной телефонной сети

Любая реализация процесса доставки полезной информации пользователю имеет свою продолжительность времени, необходимого для установления соединения и передачи. Общее время доставки информации определяется по формуле:

,

где - общее время доставки информации;

- эффективное время передачи информации;

- непроизводительные затраты времени при i-м вызове.

Среднее время передачи полезной информации Ти определяется средней продолжительностью разговоров в минутах для всех возможных видов соединения.

Среднее время передачи полезной информации Ти определяется средней продолжительностью разговоров в минутах для всех возможных видов соединения.

Пусть средняя продолжительность разговоров при различных видах соединения имеет следующие значения: 2,6 мин - для внутреннего сообщения; 2,3 мин - по соединительным линиям; 1,4 мин - по заказным линиям; 2,5 мин - по междугородным линиям). Тогда среднее время передачи полезной информации равно:

Ти = 60 (2,6+2,3+1,4+2,5) / 4 = 132 с.

Состояние сети связи - совокупность таких условий ее функционирования, которые обеспечивают доставку любого сообщения с продолжительность собственно передачи Ти и одной и той же величиной непроизводительных затрат времени Тн. Поскольку состояние сети зависит от большого количества случайных факторов, то в произвольный момент времени оно является случайным и может быть описано количественно с применением математического аппарата теории вероятности.

При технико-экономическом обосновании воспользуемся математической моделью доставки информации в сетях автоматической связи, представленной на рисунке 7.1.

Рисунок 7.1 - Математическая модель эффективного функционирования

Для описания математической модели используются обозначения:

t0 - время, затрачиваемое на подход к средству связи на исходящем конце;

t1 - врмя ожидания освобождения средства связи на исходящем конце;

tТ - техническое время, необходимое на установление соединения между абонентами (снятие микротелефонной трубки, набор номера абонента);

t2 - время ожидания установления соединения;

t3 - время ожидания освобождения абонента на входящем конце;

t4 - время подхода абонента к средству связи на входящем конце;

Ти - время передачи полезной информации;

t5 - время задержки передачи полезной информации из-за некачественного тракта связи;

t6 - время, приводящее к увеличению времени передачи полезной информации из-за недостаточной надежности тракта связи;

q0 q6 - вероятности отсутствия непроизводительных затрат;

р0 р6 - вероятности наличия непроизводительных затрат;

Э - эффективная передача информации.

Данная модель доставки информации n = 24 = 16 состояний.

Расчёт эффективности функционирования оборудования производится при помощи формулы:

,

где Pi - вероятность наличия непроизводительных затрат;

Tи - среднее время передачи полезной информации;

Tнi - время, обусловленное непроизводительными затратами.

Рисунок 7.2 - Упрощенная математическая модель эффективного функционирования

В соответствии с приведённой выше упрощённой математической моделью, система имеет 8 состояний, вероятности которых описываются следующей системой уравнений:

P0 = q2q5q6; Tн0 = tт ;

P1 = p2q5q6; Tн1 = tт + t2;

P2 = q2p5q6; Tн2 = tт + t5;

P3 = q2q5p6 ; Tн3 = tт + t6;

P4 = p2p5q6 ; Tн4 = tт + t2 + t5;

P5 = p2q5p6 ; Tн5 = tт + t2 + t6;

P6 = q2p5p6 ; Tн6 = tт + t5 + t6;

P7 = p2p5p6 ; Tн7 = tт + t2 + t5 + t6.

Техническое время, необходимое на установление соединения между абонентами определяется по формуле:

где tСТ - время снятия микротелефонной трубки (tСТ = 1с);

tn - среднее время набора одной цифры номера (tn = 1,5с);

i - все возможные варианты количества цифр в номере (для различных видов соединения);

ni - количество набираемых цифр (для различных видов соединения n принимает значения: n = 4 соединение с ГАТС; n = 3 - соединение с УПАТС1;

n = 3 - соединение с УПАТС 2).

Определяем техническое время:

Время ожидания установления соединения для цифровой станции составляет t2 = 2 с, вероятность p2 = 0,005.

Время задержки передачи полезной информации из-за некачественного тракта связи t5 с заданной вероятностью р5 = 0,003 для ЦСК “MD110” принимается равным 20 % от времени Tи и cоставит 26,4 с.

Время t6, обусловленное надежностью системы коммутации, принимается равным сумме технического времени tT и среднего времени передачи полезной информации Tи , то есть t6 = 6 + 132 = 138 с. Вероятность вычисляется по следующей формуле:

где т - интенсивность отказов телефонного аппарата (t =3,71210-6 1/ч);

n - интенсивность отказов коммутационной системы (для ЦСК “MD110” n(MD110) = 1,895 10-6 1/ч).

Определим эффективность внедрения ЦСК “MD110” с помощью пакета Mathcad.

Расчет эффективности “MD110” представлен в приложении Г.

Эффективность внедрения составляет 0,955989

8. Техническое обслуживание проектируемой АТС

Существует три метода технической эксплуатации: профилактический, контрольно-корректирующий (статистический) и восстановительный.

Первый основан на выполнении профилактических работ, охватывающих все узлы оборудования. Профилактические работы проводятся по утвержденному плану-графику независимо от состояния оборудования. Профилактический метод технической эксплуатации состоит из текущего обслуживания, профилактических проверок, текущего и капитального ремонта оборудования. Профилактический метод эксплуатации обеспечивает заданное качество связи при значительных затратах (на содержание производственного персонала, на материалы, запчасти) и не гарантирует работоспособность проверенных приборов в период между проверками. Такой метод эксплуатации обычно применяется при невысокой надежности оборудования.

Контрольно-корректирующий (статистический метод) технической эксплуатации предусматривает постоянный автоматический контроль над состоянием оборудования всех систем телефонной сети, нагрузкой или ее параметрами для накопления и анализа качественных показателей функционирования оборудования. Данный метод реализуется комплексом контрольно-измерительной аппаратуры и вычислительных средств. Контрольно-корректирующий метод технической эксплуатации предусматривает текущее обслуживание, контроль над состоянием оборудования, капитальный ремонт.

Восстановительный метод технической эксплуатации предусматривает вмешательство в работу оборудования после возникновения повреждения. Ремонт осуществляется на основании поступивших заявок абонентов в бюро ремонта, получения сигналов о повреждениях с необслуживаемых узлов коммутации и т. п. Данный метод включает восстановительный ремонт по заявкам и капитальный ремонт или замену оборудованием нового поколения.

B цифровой системе коммутации “MD110” применяется контрольно-корректирующий способ технической эксплуатации. Высокая надежность оборудования исключает необходимость в проведении, каких либо профилактических работ, а современная элементная база значительно уменьшает расходы на устранение повреждений. Основное достоинство “MD110” - модульность также значительно повышает ее живучесть.

При разработке системы “MD110” основными целями были: среднее время простоя для абонента не более 0,5 ч/год и среднее время ремонта (ремонтопригодность) для всего оборудования 0,5 ч/год. Продолжительность ремонта 90 % неисправностей составляет не более часа. Время ремонта включает: время поиска неисправности; время устранения неисправности; время функционального испытания.

B системе “MD110” существуют сервисные программы, предназначенные для своевременного обнаружения неисправностей и выполнения операций с целью уменьшения влияния повреждений на правильно работающие блоки. Система выдает аварийную сигнализацию для оповещения обслуживающего персонала. Функция надзора непрерывно контролирует работу системы с целью немедленного обнаружения неисправности. B системе контролируются коммутирующие матрицы, синхронизация, выходное питающее напряжение, работа абонентских комплектов и комплектов соединительных линий. При обнаружении, каких либо серьезных неисправностей производится перезапуск системы или перезагрузка программ. B случае неуспешного перезапуска или перезагрузки оборудование считается неисправным и блокируется пока неисправность не устранится. Система продолжает обслуживать вызовы, пользуясь остальными ресурсами.

B системе “MD110” существует пять классов аварийной сигнализации. Класс аварийной сигнализации изображается в центральной сигнальной панели и консоли телефонистки. Журнал аварийной сигнализации, который печатается по команде, содержит следующую информацию: время выдачи аварийной сигнализации; вид неисправности; название или номер программы, выполнявшейся в момент обнаружения неисправности; модуль LIM, в котором появилась неисправность; подозреваемая неисправная схема; меры, принимаемые системой с целью предотвращения увеличения неисправности. На основании данных, записанных в журнале аварийной сигнализации, обслуживающий персонал может быстро обнаружить неисправную печатную плату, заменить ее резервной и установить систему в нормальный режим работы.

Как уже отмечалось, в системе “MD110” не производится профилактика, за исключением использования внешних накопителей для хранения копии системы. Во время эксплуатации можно вводить и изменять станционные данные без нарушения работы системы.

Функции надзора и обслуживания заложены в подсистему надзора и эксплуатационного обслуживания SMS. Подсистема SMS выполняет следующие функции:

ь надзор управляющего комплекса станции, контроль выполнения программ и электропитания;

ь ограничение распространения дефектов;

ь выдача аварийной информации;

ь вспомогательные средства тестирования;

ь поддержка при замене неисправного программного модуля на исправный.

Надзор и обслуживание могут быть централизованы в удаленном центре, предназначенном для надзора разнородных коммутационных систем и большого числа станций. Связь терминала в удаленном центре и станции “MD110” в таком случае осуществляется по арендованной линии или коммутируется через станцию и сеть общего пользования.

Таким образом, структура надзора и технического обслуживания системы “MD110” с широкой гаммой команд, которые позволяют персоналу проводить тестирование, блокировку и восстановление устройств связи, не требует высокой квалификации эксплуатационного персонала. Кроме того, система автоматически принимает меры и выдает об этом аварийные сообщения. Это дает возможность организовать обслуживание из вышестоящего центра или в случае отказа вызвать отдел технического обслуживания фирмы.

9. Разработка плана помещений и размещение оборудования АТС

Перед установкой оборудования проектируемой ATC необходимо подготовить помещение. Оно должно удовлетворять ряду требований.

Стены и потолок должны быть ровными и гладкими, чтобы не накапливалась пыль и для облегчения уборки помещения. Стены и потолок рекомендуется покрыть светлой синтетической акриловой краской.

Пол должен быть ровным и нивелированным. Допустимое отклонение нивелировки пола должно составлять ±3 мм/м2. Пол необходимо покрыть антистатическим материалом во избежание появления ошибок, вызванных статическим электричеством.

Максимальная нагрузка пола должна составлять 9500 ч 10000 Н/м2, распределенная нагрузка - 2500 Н/м2.

Следует предусмотреть общее и дополнительное освещение помещения. Общее электрическое освещение должно составлять не менее 300 люкс рассеянным светом, измеренное на высоте 1 м от пола.

Электрические цепи для освещения, электропитания выпрямителей и электропитания розеток с заземляющим контактом следует отделить друг от друга, то есть их следует подключить к отдельным предохранителям.

Если станция оборудуется адаптерами для передачи данных типа TAU-2620, TAU-S, TAU-A, TAU-H или MAU, то необходимо для каждого из них предусмотреть отдельную розетку 220 B. Если вместо отдельных штепсельных розеток предусмотрены штепсельные разъемы, то следует обеспечить расстояние между осью соседних колодок разъёма не менее 70 мм.

B помещении необходимо обеспечить температуру от +5 до +400C при относительной влажности воздуха 20 ч 80 % (оптимальные условия - 40 ч 60 %).

Размещение оборудования производится в зависимости от его количества и размеров, габаритные размеры шкафа LIM следующие: высота - 1830 мм; ширина - 598 мм; глубина - 355 мм. Внутри помещения будут размещены 18 LIMов емкостью 300 и 100 номеров и 1 групповой модуль GSM, все остальные LIMы располагаются вне проектируемого помещения. Также в помещении необходимо предусмотреть установку ЭПУ с габаритными размерами: высота - 450 мм; ширина - 400 мм; глубина - 220 мм; распределительного шкафа серии V-SD (Krone) для размещения кроссового оборудования размерами: высота - 2000 мм; ширина - 600 мм; глубина - 400 мм; 19” шкафа для размещения различного оборудования связи размерами: высота - 600 мм; ширина - 600 мм; глубина - 600 мм. План стационарного помещения с размещением оборудования изображен на рисунке 9.1.



Рисунок 9.1 - План стационарного помещения с размещением оборудования

10. Определение стоимости строительства проектируемой АТС

Для определения стоимости проектируемой ATC необходимо произвести сметно-финансовый расчет. Расчёт производится на ЭВМ с помощью пакета Mathcad. Результаты расчёта сведены в таблицу 10.1.

Таблица 10.1 - Смета на строительство ЖАТС местной телефонной сети

Основание принятой стоимости	Работы или затраты	Количество единиц, %	Стоимость в ценах 2013 г., у.е.
			единичная	общая
Ориентировочно	Работы по монтажу АТС (принимаются от стоимости оборудования)	15	-	81000
	Работы по оборудованию электропитания (от стоимости оборудования)	7	-	37800
	Итого:	-	-	118800
	Стоимость неучтенных материалов и изделий	7,5	-	8910
	Итого:	-	-	127710
	Удорожание стоимости монтажных работ вследствие их малого объема	5	-	6386
	Итого:	-	-	134096
Спецификация	Стоимость оборудования	3600	150	540000
	Итог по разделу:	-	-	674096
	Оплата льгот строительным организациям от стоимости монтажных работ	4,5	-	24300
	Прочие работы и затраты от общей стоимости	3,0	-	16200
	Итого по смете:	-	-	714596
	Содержание аппарата заказчика и технического надзора от сметной стоимости	0,9	-	6431
	Итого по смете:	-	-	720937
	Непредвиденные расходы от общей сметной стоимости	2,5	-	18024
	Всего по смете:			738961

Таким образом, стоимость строительства проектируемой станции (без учета строительства линейных сооружений) составит 738961 y.e.

Определим конечную стоимость одной точки подключения (одного абонента), по формуле:

y.e.

Заключение

В данном курсовом проекте разработана сеть местной телефонной связи для железнодорожного узла. В ходе выполнения работы освоили основные принципы организации сети местной телефонной связи, такие как принцип нумерации абонентов, организацию специального узла связи и стола заказов. Изучили основные принципы построения сети местной телефонной связи узла. В данном курсовом проекте выполнен расчет конечной емкости станции, по заданной монтируемой емкости; произведен выбор нумерации абонентов и соединительных линий; разработана схема сети местной телефонной связи узла и выбрана система коммутации; сделан расчет средних телефонных нагрузок приборов АТС, расчет числа приборов АТС и соединительных линий.

В качестве ЖАТС была выбрана станция “MD110”. Для этой АТС разработан план помещения и размещения оборудования, а также определена стоимость ее строительства.

Приложение А

Определение нагрузки при установлении соединений на соединительные линии и станционное оборудование проектируемой АТС

Исходные данные:

Емкость станции:

монтируемая -

конечная -

Внутристанционное соединение

По спец. линиям

на абонентские линии:



Исходящие к столу заказов



на абонентские линии:

Исходящие к УПАТС-1

на абонентские линии:

на соединительные линии:

Исходящие к УПАТС-2

на абонентские линии:

на соединительные линии



Исходящие к ГАТС



на абонентские линии:

на соединительные линии:

Исходящие к ДАТС



на абонентские линии:

на соединительные линии:

Внутристанционное соединение

на абонентские линии:



на соединительные линии:

Входящие с УПАТС-2

-для абонентов ГАТС, имеющих выход к ЖАТС



на абонентские линии:

на соединительные линии:

Входящие ГАТС

-для абонентов ГАТС, имеющих выход к ЖАТС

на абонентские линии:

на соединительные линии:

Входящие РМТС

- -для абонентов ГАТС, имеющих выход к ЖАТС

на абонентские линии:

на соединительные линии:

Входящие ДАТС

-для абонентов ГАТС, имеющих выход к ЖАТС



на абонентские линии:

на соединительные линии:

Приложение Б

Рассчитаем полнодоступные пучки по первой формуле Эрланга:

Число линий пучка в этом случае определяется по формуле:

где р - вероятность потерь

Исходящие к ГАТС:

Исходящие к УПАТС-1:

Исходящие к УПАТС-2:

Исходящие к ДАТС:

Исходящие от РМТС:

Рассчитаем пучок линий, входящих от ГАТС.

Так как ГАТС представляет собой АТС электронного типа (АТСЭ), неимеющую звеньевое построение, то пучок линий является полнодоступным неблокируемым. Следовательно, расчет будем вести по первой формуле Эрланга:

Рассчитаем пучок линий, входящих от УПАТС1.

Так как УПАТС1 АТС КЭ, то пучок полнодоступный блокируемый.

Расчет линий производится методом Якобеуса.

Рассчитаем пучок линий, входящих от УПАТС2

Так как УПАТС2 АТС КЭ, то пучок полнодоступный блокируемый.

Расчет линий производится методом Якобеуса.



Рассчитаем пучок линий, входящих от ДАТС.

ДАТС представляет собой АТС Э, неимеющую звеньевое построение, то пучок линий является полнодоступным неблокируемым. Следовательно, расчет будем вести по первой формуле Эрланга:

Выбор аппаратуры:

Приложение В

Приложение Г

Размещено на Allbest.ru