Проект реконструкции АТС-354 города Екатеринбурга

2.6.8 Плата SAK

- 64 порта аналоговых абонентских линий;

- управление медиа-шлюзом: MGCP/H.248;

- TDM в RTP/RTCP, RTP/RTCP в TDM;

- ASS в IP-сигнал, IP-сигнал в ASS;

-сигнализация: DEK, DTMF, тарифные сигналы 12/16 кГц;

-поддерживает аудиокодеки: G.711,G.713,G.729;

- кодеки факса и передачи данных:

G.711(A-закон,64 Кбит/с), G.711(м-закон,64 Кбит/с),Т.38;

- качество обслуживания: IEEE 802.1 Q/p, DiffServ.

Плата аналоговых абонентских линий SAK

Плата аналоговых абонентских линий обеспечивает 64 порта обычной аналоговой телефонной связи для подключения домашних и бизнес- абонентов и поддерживает сопротивление на линии 1800 Ом. Плата, управление которой выполняется с помощью протокола MGCP/H.248,объединяет в себе медиа- шлюз и шлюз сигнализации.

Медиа- шлюз преобразует голосовые потоки TDM в цифровой аудио поток пакетов данных (RTP/RTCP) и обратно. А шлюз сигнализации выполняет преобразование сигнализации ТфОП(ASS) в IP сигнализацию (MGCP/H.248) и

обратно. 64 портовая аналоговая плата может работать с традиционными телефонными аппаратами. Конвергенция в направлении к пакетной технологии позволяет поставщикам услуг и операторам связи максимизировать свою магистральную связь (backhaul) на инфраструктуре, базирующейся на IP. Для управления портами и выполнения основных и дополнительных услуг в сети TDM плата поддерживает стандартные аналоговые абонентские сигнализации (DEK, DTMF, тарифные сигналы 12/16 кГц, переполюсовку) на порте a/b. Плата поддерживает следующие аудиокодеки: G.711, G.723, G.729. Она работает путем

предложения и выбора аудиокодеков из предварительно заданного списка. Помимо того, она поддерживает ряд кодеков для факса и передачи данных: G.711 (A закон, 64 кбит/с), G.711 (м закон, 64 кбит/с), FAX T.38. Длина голосовых пакетов (RTP) при кодировании с помощью определенного способа кодирования может настраиваться с использованием системы управления. При передаче речи учитываются два механизма обеспечения качества обслуживания (QoS): приоритетные механизмы согласно IEEE 802.1Q/p и DiffServ.

3.Расчет нагрузки и распределение трафика проектируемой сети

3.1 Распределение абонентской емкости сети

В соответствии с заданием по дипломному проектированию в г. Екатеринбурге предусматривается переключение абонентов существующей АТС-354 на оборудование SI-2000 MSAN, устанавливаемого на четырех площадках, общей станционной емкостью 10000 NN. АТС-354 емкостью 4100 NN подлежит демонтажу. Оборудование узла мультисервисного доступа УМСД-1 емкостью 4100 NN типа SI-2000 MSAN размещается на свободных площадках существующей АТС-354, ул. Сортировочная, 16, оборудование УМСД-2 емкостью 2048 NN, УМСД-3 емкостью 2048 NN и УМСД-4 емкостью 1804 NN на существующих площадях узлов оптического доступа, расположенных по адресу: ул. Соликамская 3, ул. Дружининская, 48/А, ул. Пехотинцев, 5.

Сведения о группах удаленных абонентов, включенных в УМСД сведены в таблицу 3.1

3.1 Распределение абонентской емкости по УМСД

Номер УМСД	Среднее удаление от ОС (км)	Количество абонентов	Тип удаленного доступа
УМСД-1 УМСД-2 УМСД-3 УМСД-4	- 1,11 2,00 1,89	4100 2048 2048 1804	MSAN MSAN MSAN MSAN

3.1.1 Разработка перспективной системы нумерации

В качестве АМТС в г. Екатеринбург используется цифровая система коммутации станция AXE-10. Выход на АМТС абоненты осуществляют набором индекса «8». На УСС организована связь на базе станции AXE-10. Нумерация спецслужб двухзначная 01...09[10]. Нумерация абонентов проектируемых узлов доступа в таблице 3.2

Таблица 3.2 Нумерация абонентов в коде ABC-343

Назначение АТС	Тип УМСД	Код АТС	Нумерация на сети
УМСД-1 УМСД-2 УМСД-3 УМСД-4	MSAN MSAN MSAN MSAN	357 357 357 357	3570000-3574099 3574100-3576147 3576148-3578195 3578196-3579999

Существующая нумерация абонентов АТС-354 3540000-354-3999,

3548400-548499 освобождается.

3.2 Определение числа модулей проектируемого оборудования

Для АТС с большой плотностью населения предусмотрен корпус высокой степени интеграции операторского класса 9U на 20 слотов. В один моль MEA могут быть установлены до 18 периферийных съемных блоков различных типов и комбинаций:

SAK - для подключения 64 аналоговых абонентов;

ADSL+ - для подключения 48 портов;

Gk - коммутатор Ethernet.

Плата агрегирующего коммутатора Ethernet, базируется исключительно на технологии Ethernet. Могут занимать 2 слота с учетом резервирования.

Количество абонентов УМСД по типам, исходя из данных по абонентской емкости проекта по MSAN-357 узлов сегмента N_(УМСЛ) и, согласно допущениям п.3.1, определяется по формулам:

Количество корпоративных абонентов:

N_(корп) = N_(умсд)*14% (3.1)

N_{(корп) УМСД-1} = 4100*14% = 574 абонента.

N_{(корп) УМСД-2} = 2048*14% = 287 абонентов.

N_{(корп) УМСД-3} = 2048*14% = 287 абонентов.

N_{(корп) УМСД-4} = 1804*14% = 253 абонента.

N_{(кв.сек)} = N_(УМСД)*86%, (3.2)

N_{(кв.сек) УМСД-1} = 4100*86% = 3526 абонентов.

N_{(кв.сек) УМСД-2} = 2048*86% = 1761 абонент.

N_{(кв.сек) УМСД-3} = 2048*86% = 1761 абонент.

N_{(кв.сек) УМСД-4} = 1804*86% = 1551 абонент.

Количество абонентов услуг VoD:

N_(VoD) = N_{(узелМС)}*К_(VoD) , (3.3)

N_{(VoD)УМСД-1} = 4100*18% = 738 абонентов.

N_{(VoD)УМСД-2} = 2048*18% = 368 абонентов.

N_{(VoD)УМСД-3} = 2048*18% = 368 абонентов.

N_{(VoD)УМСД-4} = 1804*18% = 325 абонентов.

Таблица 3.3 Процентное соотношение абонентской емкости

MSAN 357	Количество портов	Абонент корпоративного сектора (портов), 14%	Абонент квартирного сектора (портов), 86%	ADSL 2+ (портов), 18%
УМСД-1	4100	574	3526	738
УМСД-2	2048	287	1761	368
УМСД-3	2048	287	1761	368
УМСД-4	1804	253	1551	325

Установка плат других модификаций в данном дипломном проекте не предусмотрены.

Определим число линий проектируемых УМСД типа MSAN включенных в периферийные блоки SAK модулей МЕА, при этом учитывая 18% ADSL2+. Данные для расчетов приведены в таблице 3.3. Абонентская емкость узла MSAN является суммой абонентов услуг MSAN, подключаемых непосредственно на данном узле, и абонентов услуг MSAN, подключаемых на узлах доступа, которые присоединены к данному узлу MSAN [7].

N_УМСД = N_{(кв.сек)} + N_(корп) + N_ADSL2+ , (3.4)

N_УМСД-1 = 3526+574+738 = 4838

N_УМСД-2 = 1761+287+367 = 2416

N_УМСД-3 = 1761+287+367 = 2416

N_УМСД-4 = 1551+257+325 = 2129

Число блоков МЕА определим по формуле:

S_{MEA УМСД} = [], (3.5)

где S - число модулей;

N - число источников нагрузки разных категорий;

S_{MEA УМСД-1} = [] = 5

S_{MEA УМСД-2} = [] = 3

S_{MEA УМСД-3} = [] = 3

S_{MEA УМСД-4} = [] = 2

Число печатных плат SAK определим по формуле:

S_{SAK УМСД} = [], (3.6)

S_{SAK УМСД-1} = [] = 65

S_{SAK УМСД-2} = [] = 32

S_{SAK УМСД-3} = [] = 32

S_{SAK УМСД-4} = [] = 29

Число печатных плат ADSL2+ определим по формуле:

S_{УМСД ADSL2+} = [], (3.7)

S_{УМСД-1 ADSL2+} = [] = 16

S_{УМСД-2 ADSL2+} = [] = 8

S_{УМСД-3 ADSL2+} = [] = 8

S_{УМСД-4 ADSL2+} = [] = 7

Данные о количестве и типе печатных плат поместим в таблицу 3.4

УМСД	Количество печатных плат
	SAK	ADSL2+	Gk	CS
MEA-1 MEA-2 MEA-3 MEA-4 MEA-5 MEA-6 MEA-7 MEA-8 MEA-9 MEA-10 MEA-11 MEA-12 MEA-13	13 13 13 13 13 11 11 10 11 11 10 14 15	3 3 3 3 4 3 3 2 3 3 2 3 4	1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1	1

Количество плат агрегирующего коммутатора Ethernet (без резервирования) равно блоков МЕА:

S_{MEA УМСД} = S_Gk , (3.8)

S_Gk = 13

3.3 Распределение источников нагрузки на проектируемом MSAN по модулям МЕА

При распределении источников нагрузки по модулям МЕА следует учитывать, что источники нагрузки MSAN должны равномерно распределяться между модулями. Количество точек включения в один модуль МЕА не должно превышать 1152. Распределение источников нагрузки по модулям приведено в таблице 3.5

Таблица 3.5 Распределение источников нагрузки в МЕА

УМСД	N(кв. сек)	Nдел	NADSL2+	Кол-во точек включения в один модуль	Число модулей данного типа
MEA-1 MEA-2 MEA-3 MEA-4 MEA-5 MEA-6 MEA-7 MEA-8 MEA-9 MEA-10 MEA-11 MEA-12 MEA-13	705 705 705 705 706 587 587 587 587 587 587 775 776	115 115 115 115 114 96 96 95 95 96 96 127 126	148 148 148 147 147 122 122 123 123 122 122 162 163	968 968 968 967 967 805 805 805 805 805 805 1064 1065	1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Абонентская емкость узла MSAN является суммой абонентов услуг MSAN, подключаемых непосредственно на данном узле, и абонентов услуг MSAN, подключаемых на узлах доступа, которые присоединены к данному узлу MSAN;

N_(MSAN) = N_(УМСД1) + N_(УМСД2) + … + N_(УМСДN) , (3.9)

N_(MSAN) = 4100 + 2048 + 2048 + 1804 = 10000 абонентов.

N_{(MSAN развитие)} = 5900 абонентов.

3.4 Расчет нагрузки на узлы MSAN

В данной сети должны и будут передаваться три типа основных услуг, а именно - речевой трафик NGN, трафик данных системы широкополосного доступа и видео-трафик от системы цифрового ТВ. При рассмотрении вопроса полосы пропускания сети, будет зарезервирована необходимая емкость с учетом данных видов услуг. Так как различные услуги требуют разного QoS, поэтому выделение полосы пропускания для данных услуг также будет отличаться.

Настоящая методика разработана и должна применяться для расчета нагрузки (трафика) УМСД районного сегмента MSAN на каждом из этапов развития MSAN. При этом учитываются данные по абонентской емкости УМСД районного сегмента MSAN N_(MSAN) (количества абонентов, потребляющих услуги ММС через каждый из УМСД), трафик предоставляемых услуг, данные для расчета нагрузки (трафика) каналов районного сегмента MSAN. Для выполнения вышеуказанных расчетов, по каждому из видов услуг, предоставляемых MSAN, приняты следующие допущения:

Услуги передачи данных (включая доступ к ресурсам Интернет, доступ к ресурсам контент-провайдеров и доступ к корпоративным IP VPN).

В общем, количество абонентов MSAN-357:

- корпоративных абонентов - 14%;

- абонентов квартирного сектора - 86%;

Доля одновременных подключений среди абонентов квартирного сектора - 20%.

Средний трафик, приходящийся в ЧНН на 1 абонента квартирного сектора - 256 кбит/с (нисходящий), восходящий трафик «от» абонента квартирного сектора пренебрежимо мал.

Средний трафик, приходящийся в ЧНН на 1 корпоративного абонента - 1 Мбит/с; трафик корпоративного абонента является симметричным.

Услуги IP-телефонии (VoIP):

Трафик одного звонка IP - телефонии (кодек G.711)-0,09 Мбит/с. Количество абонентов IP - телефонии равно количеству абонентов услуг MSAN-357.

Доля одновременных звонков абонентов IP - телефони - 7%.

Основной объем (подавляющая доля) трафика услуг IP - телефонии проходит между абонентом УМСД и существующей сетью IP/MPLS. Трафик IP - телефонии является симметричным.

Услуги «видео по требованию» (VoD):

Доля абонентов услуги VoD (K_VoD) изменяется по этапам развития MSAN ГТС в соответствии с диаграммой 3.1.

Источником трафика услуг VoD является onDema CP Server, расположенный на ОПТС-35, потребителем трафика услуг VoD являются абоненты данной услуги MSAN - 357 [20].

К каждому из узлов доступа УМСД подключено не менее одного абонента услуг IP-TV и NVoD (т.е. каждый УМСД является потребителем «трафика данных услуг»), источником трафика данных услуг является спутниковая антенна; оснащенная конвертором (LNB) расположенный на ОПТС-35.

Трафик одного канала IP/TV, одной сессии NvoD (MPEG-2) - Мбит/с.

Трафик технологических подсистем и корпоративных приложений сети MPLS, составляет 30% от объема коммерческого трафика. Для более точных счетов трафика по каждому из видов технологических подсистем и корпоративных приложений, необходимы данные о профилях трафика этих подсистем приложений: объемы трафика (необходимая полоса пропускания), сведения о направленности потоков трафика, о распределении трафика по времени и тому подобное. Для обеспечения параметров качества обслуживания, согласно IEEE 802.1Q/p, необходимых для предоставления заданного в проекте комплекса услуг, предъявляются следующие требования:

1) резерв пропускной способности узла должен составлять не менее 25%;

2) резерв пропускной способности канала должен составлять не менее 25%.

3.5 Расчет трафика узлов доступа (УМСД) MSAN-357

Трафик услуг передачи данных:

Трафик Т, Мбит/с корпоративных абонентов (симметричный, согласно допущениям п.3.4), данные для расчетов из таблицы 3.5:

Т_корп = N_корп * 1 Мбит/с, (3.10)

УМСД-1 МЕА-1,2,3,4

Т_корп = 115 * 1 = 115

УМСД-1 МЕА-5

Т_корп = 114 * 1 = 114

УМСД-2 МЕА-6,7

Т_корп = 96 * 1 = 96

УМСД-2 МЕА-8

Т_корп = 95 * 1 = 95

УМСД-3 МЕА-9

Т_корп = 95 * 1 = 95

УМСД-3 МЕА-10,11

Т_корп = 96 * 1 = 96

УМСД-4 МЕА-12

Т_корп = 127 * 1 = 127

УМСД-4 МЕА-13

Т_корп = 126 * 1 = 126

Трафик Т, Мбит/с абонентов квартирного сектора (нисходящий, согласовано допущениям п.3.4)

Т_{кв.сек.нисх} = Т_{кв.сек.нисх} * 256 кбит/с * 20%, (3.11)

УМСД-1 МЕА-1,2,3,4

Т_{кв.сек.нисх} = 705 * 256 * 0,2 = 36,1

УМСД-1 МЕА-5

Т_{кв.сек.нисх} = 706 * 256 * 0,2 = 36,15

УМСД-2 МЕА-6,7,8

Т_{кв.сек.нисх} = 587 * 256 * 0,2 = 30,05

УМСД-2 МЕА-9,10,11

Т_{кв.сек.нисх} = 587 * 256 * 0,2 = 30,05

УМСД-3 МЕА-12

Т_{кв.сек.нисх} = 775 * 256 * 0,2 = 39,68

УМСД-3 МЕА-13

Т_{кв.сек.нисх} = 776 * 256 * 0,2 = 39,73

Трафик Т, Мбит/с услуг IP-телефонии (VoIP) (восходящий, согласно допущениям п.3.4)

Т_{(ip-тел.восх)} = N_{кв.сек.нисх} * 7% * 0,09, (3.12)

УМСД-1 МЕА-1,2,3,4

Т_{(ip-тел.восх)} = 705 * 0,07 * 0,09 = 4,44

УМСД-1 МЕА-5

Т_{(ip-тел.восх)} = 706 * 0,07 * 0,09 = 4,45

УМСД-2 МЕА-6,7,8

Т_{(ip-тел.восх)} = 587 * 0,07 * 0,09 = 3,70

УМСД-3 МЕА-9,10,11

Т_{(ip-тел.восх)} = 587 * 0,07 * 0,09 = 3,70

УМСД-4 МЕА-12

Т_{(ip-тел.восх)} = 775 * 0,07 * 0,09 = 4,8

УМСД-4 МЕА-13

Т_{(ip-тел.восх)} = 776 * 0,07 * 0,09 = 4,89

Трафик Т, Мбит/с услуг (IP-TV), согласно рисунку 3.2

T_(IP-TV) = N_(IP-TV) * 4, (3.13)

УМСД-1 МЕА-1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13

T_(IP-TV) = 20 * 4 = 80

Трафик Т, Мбит/с услуг (видео по запросу, VoD), согласно допущениям п.3.1:

T_(VoD) = N_(VoD) * 10% * 4, (3.14)

УМСД-1 МЕА-1,2,3

T_(VoD) = 148 * 0,10 * 4 = 59,2

УМСД-1 МЕА-4,5

T_(VoD) = 147 * 0,10 * 4 = 58,8

УМСД-2 МЕА-6,7

T_(VoD) = 122 * 0,10 * 4 = 48,8

УМСД-2 МЕА-8

T_(VoD) = 123 * 0,10 * 4 = 49,2

УМСД-3 МЕА-9

T_(VoD) = 123 * 0,10 * 4 = 49,2

УМСД-3 МЕА-10,11

T_(VoD) = 122 * 0,10 * 4 = 48,8

УМСД-4 МЕА-12

T_(VoD) = 162 * 0,10 * 4 = 64,8

УМСД-4 МЕА-13

T_(VoD) = 163 * 0,10 * 4 = 65,2

Суммарный трафик Т, Мбит/с предоставлением коммерческих услуг по направлениям (нисходящий):

Т_нисх = Т_(IP-TV) + Т_(VoD) + Т_{(ip-тел.восх)} + Т_корп + Т_{кв.сек.нисх} , (3.15)

УМСД-1

МЕА-1

Т_нисх = 80+59,2+4,44+115+36,1=294,74

МЕА-2

Т_нисх = 80+59,2+4,44+115+36,1=294,74

МЕА-3

Т_нисх = 80+59,2+4,44+115+36,1=294,74

МЕА-4

Т_нисх = 80+58,8+4,44+115+36,1=294,34

МЕА-5

Т_нисх = 80+58,8+4,45+114+36,15=293,40

УМСД-2

МЕА-6

Т_нисх = 80+48,8+3,70+96+30,05=258,55

МЕА-7

Т_нисх = 80+48,8+3,70+96+30,05=258,55

МЕА-8

Т_нисх = 80+49,2+3,70+95+30,05=257,95

УМСД-3

МЕА-9

Т_нисх = 80+49,2+3,70+95+30,05=257,95

МЕА-10

Т_нисх = 80+48,8+3,70+96+30,05=258,55

МЕА-11

Т_нисх = 80+48,8+3,70+96+30,05=258,55

УМСД-4

МЕА-12

Т_нисх = 80+64,8+4,88+127+39,68=316,36

МЕА-13

Т_нисх = 80+65,2+4,89+126+39,73=315,82

Суммарный трафик Т, Мбит/с предоставляемых коммерческих услуг по направлениям (восходящий):

Т_восх = Т_(ip-тел) + Т_корп , (3.16)

УМСД-1

МЕА-1,2,3,4

Т_восх = 4,44 + 115 = 119,44

МЕА-5

Т_восх = 4,45 + 114 = 118,45

УМСД-2

МЕА-6,7

Т_восх = 3,70 + 96 = 99,70

МЕА-8

Т_восх = 3,70 + 95 = 98,70

УМСД-3

МЕА-9

Т_восх = 3,70 + 95 = 98,70

МЕА-10,11

Т_восх = 3,70 + 96 = 99,70

УМСД-4

МЕА-12

Т_восх = 4,88 + 127 = 131,88

МЕА-13

Т_восх = 4,89 + 126 = 130,89

Изобразим графически восходящий и нисходящий трафики Т (Мбит/с) предоставления коммерческих услуг на рисунке 3.3

Рис 3.3 - Трафик Т (Мбит/с) предоставления коммерческих услуг

Объем транзита трафика Т, Мбит/с технологических подсистем и корпоративных подсистем, согласно допущениям п.3.4:

Т_{техн.нисх} = Т_{техн.нисх} * 30% , (3.17)

УМСД-1

МЕА-1,2,3

Т_{техн.нисх} = 294,74*0,30 = 88,42

МЕА-4

Т_{техн.нисх} = 294,34*0,30 = 88,30

МЕА-5

Т_{техн.нисх} = 293,40*0,30 = 88,02

УМСД-2

МЕА-6,7

Т_{техн.нисх} = 258,5*0,30 = 77,57

МЕА-8

Т_{техн.нисх} = 257,95*0,30 = 77,39

УМСД-3

МЕА-9

Т_{техн.нисх} = 257,95*0,30 = 77,39

МЕА-10,11

Т_{техн.нисх} = 258,55*0,30 = 77,55

УМСД-4

МЕА-12

Т_{техн.нисх} = 316,36*0,30 = 94,91

МЕА-13

Т_{техн.нисх} = 315,82*0,30 = 94,75

Т_{техн.восх} = Т_восх. * 30%, (3.18)

УМСД-1

МЕА-1,2,3,4

Т_{техн.восх} = 119,44*0,30 = 35,83

МЕА-5

Т_{техн.восх} = 118,45*0,30 = 35,54

УМСД-2

МЕА-6,7

Т_{техн.восх} = 99,70*0,30 = 29,91

МЕА-8

Т_{техн.восх} = 98,70*0,30 = 29,61

УМСД-3

МЕА-9

Т_{техн.восх} = 98,70*0,30 = 29,61

МЕА-10,11

Т_{техн.восх} = 99,70*0,30 = 29,91

УМСД-4

МЕА-12

Т_{техн.восх} = 131,88*0,30 = 39,56

МЕА-13

Т_{техн.восх} = 131,89*0,30 = 39,27

Суммарный трафик Т, Мбит/с технологических подсистем и корпоративных подсистем:

Т_техн. = Т_{техн.нисх} + Т_{техн.восх} , (3.19)

УМСД-1

МЕА-1,2,3

Т_техн. = 88,42 + 35,83 = 124,25

МЕА-4

Т_техн. = 88,30 + 35,83 = 124,13

МЕА-5

Т_техн. = 88,02 + 35,54 = 123,56

УМСД-2

МЕА-6,7

Т_техн. = 77,57 + 29,91 = 107,48

МЕА-8

Т_техн. = 77,39 + 29,61 = 107,00

УМСД-3

МЕА-9

Т_техн. = 77,39 + 29,61 = 107,00

МЕА-10,11

Т_техн. = 77,57 + 29,91 = 107,48

УМСД-4

МЕА-12

Т_техн. = 94,91 + 39,56 = 134,47

МЕА-13

Т_техн. = 94,75 + 39,27 = 134,02

Суммарный трафик Т, Мбит/с узла MSAN MEA с учетом перечня предоставляемых услуг:

Т_{MEA нисх} = Т_нисх + Т_{техн.нисх} , (3.20)

УМСД-1

МЕА-1,2,3

Т_{MEA нисх} = 294,74 + 88,42 = 383,16

МЕА-4

Т_{MEA нисх} = 294,34 + 88,30 = 382,64

МЕА-5

Т_{MEA нисх} = 293,40 + 88,02 = 381,42

УМСД-2

МЕА-6,7

Т_{MEA нисх} = 258,55 + 77,57 = 336,12

МЕА-8

Т_{MEA нисх} = 257,95 + 77,39 = 335,34

УМСД-3

МЕА-9

Т_{MEA нисх} = 257,95 + 77,39 = 335,34

МЕА-10,11

Т_{MEA нисх} = 258,55 + 77,57 = 336,12

УМСД-4

МЕА-12

Т_{MEA нисх} = 316,36 + 94,91 = 411,27

МЕА-13

Т_{MEA нисх} = 315,82 + 94,75 = 410,57

Суммарный трафик Т, Мбит/с узла MSAN MEA с учетом перечня предоставляемых услуг:

Т_{MEA восх} = Т_техн. + Т_{техн.восх} , (3.21)

УМСД-1

МЕА-1,2,3,4

Т_{MEA восх} = 119,44 + 35,83 = 155,27

МЕА-5

Т_{MEA восх} = 118,45 + 35,54 = 153,99

УМСД-2

МЕА-6,7

Т_{MEA восх} = 99,70 + 29,91 = 129,61

МЕА-8

Т_{MEA восх} = 98,70 + 29,61 = 128,31

УМСД-3

МЕА-9

Т_{MEA восх} = 98,70 + 29,61 = 128,31

МЕА-10,11

Т_{MEA восх} = 99,70 + 29,91 = 129,61

УМСД-4

МЕА-12

Т_{MEA восх} = 131,88 + 39,58 = 171,44

МЕА-13

Т_{MEA восх} = 130,89 + 39,27 = 170,16

Суммарный трафик Т, Мбит/с узла MSAN MEA:

Т_MEA = Т _{МЕА нисх} + Т _{МЕА восх} , (3.22)

УМСД-1

МЕА-1,2,3

Т_MEA = 383,16 + 155,27 = 538,43

МЕА-4

Т_MEA = 382,64 + 155,27 = 537,9

МЕА-5

Т_MEA = 381,42 + 153,99 = 535,41

УМСД-2

МЕА-6,7

Т_MEA = 336,12 + 129,61 = 465,73

МЕА-8

Т_MEA = 335,34 + 128,31 = 463,65

УМСД-3

МЕА-9

Т_MEA = 335,34 + 128,31 = 463,65

МЕА-10,11

Т_MEA = 336,12 + 129,61 = 465,73

УМСД-4

МЕА-12

Т_MEA = 411,27 + 171,44 = 582,71

МЕА-13

Т_MEA = 410,57 + 170,16 = 580,73

Минимальная пропускная способность Т(min), Мбит/с узла MSAN MEA с учетом обеспечения необходимого резерва п.3.4:

Т_{MEA min} = Т_MEA * (1+0,25), (3.23)

УМСД-1

МЕА-1,2,3

Т_{MEA min} = 538,43 * (1+0,25) = 673,04

МЕА-4

Т_{MEA min} = 537,9 * (1+0,25) = 672,37

МЕА-5

Т_{MEA min} = 535,41 * (1+0,25) = 669,26

УМСД-2

МЕА-6,7

Т_{MEA min} = 465,73 * (1+0,25) = 582,16

МЕА-8

Т_{MEA min} = 463,65 * (1+0,25) = 579,56

УМСД-3

МЕА-9

Т_{MEA min} = 463,65 * (1+0,25) = 579,56

МЕА-10,11

Т_{MEA min} = 465,73 * (1+0,25) = 582,16

УМСД-4

МЕА-12

Т_{MEA min} = 582,71 * (1+0,25) = 728,39

МЕА-13

Т_{MEA min} = 580,73 * (1+0,25) = 725,91

3.6 Распределение трафика MSAN-357

Расчетный трафик распределяется с учетом структуры MSAN и для каждого MEA отдельно. МЕА соединяются между собой при помощи плат коммутатора Ethernet и обеспечивает внутреннее соединение всех сервисных плат со скоростью 1 Гбит/с.

С учетом структурного состава абонентов каждого MEA MSAN нужно определить суммарный трафик. Согласно значениям расчетного трафика составим таблицы 3.6; 3.7; 3.8; 3.9 для каждого УМСД.

Таблица 3.6 - Распределение трафика на УМСД-1

Номер МЕА	1	2	3	4	5	Итого
Ткорп Ткв.сек.нисх Т(ip-тел.восх) Т(IP-TV) Т(VoD) Тнисх Твосх Ттехн.нисх Ттехн Ттехн.восх ТМЕА нисх ТМЕА восх ТМЕА ТМЕА min	115,00 36,10 4,44 80,00 59,20 294,74 119,44 88,42 124,25 35,83 383,16 155,27 538,43 673,04	115,00 36,10 4,44 80,00 59,20 294,74 119,74 88,42 124,25 35,83 383,16 155,27 538,43 673,04	115,00 36,10 4,44 80,00 59,20 294,74 119,44 88,42 124,25 35,83 383,16 155,27 538,43 673,04	115,00 36,10 4,44 80,00 58,80 294,34 119,74 88,30 124,13 35,83 382,64 155,27 537,9 672,37	114,00 36,15 4,45 80,00 58,80 293,40 118,45 88,02 123,56 35,54 381,42 153,99 535,41 669,26	574,00 180,55 22,21 400,00 295,20 1471,96 596,21 441,58 620,44 178,86 1913,54 775,07 2688,6 3360,75

Таблица 3.7 - Распределение трафика на УМСД-2

Номер МЕА	6	7	8	Итого
Ткорп Ткв.сек.нисх Т(ip-тел.восх) Т(IP-TV) Т(VoD) Тнисх Твосх Ттехн.нисх Ттехн Ттехн.восх ТМЕА нисх ТМЕА восх ТМЕА ТМЕА min	96,00 30,05 3,70 80,00 48,80 258,55 99,70 77,57 29,91 107,48 336,12 129,61 465,73 582,16	96,00 30,05 3,70 80,00 48,80 258,55 99,70 77,57 29,91 107,48 336,12 129,61 465,73 582,16	96,00 30,05 3,70 80,00 49,20 257,95 98,70 77,39 29,61 107,00 335,34 128,31 463,65 579,56	287,00 90,15 11,10 240,00 146,80 775,05 298,10 232,53 89,43 321,96 1007,58 378,53 1395,11 1743,88



Рисунок 3.3 Трафик Т (Мбит/с), с узла MSAN MEA УМСД-1

Рисунок 3.3 Трафик Т (Мбит/с), с узла MSAN MEA УМСД-2

Рисунок 3.4 Трафик Т (Мбит/с), с узла MSAN MEA УМСД-3



Рисунок 3.5 Трафик Т (Мбит/с), с узла MSAN MEA УМСД-4

3.7 Расчет пропускной способности проектируемой сети

Соединение оборудования MSAN-357 осуществляется по топологии состоящих их четырех УМСД, соединенных между собой посредством ВОЛС в виде кольца. Топология «кольцо» выполнена с использованием волоконно-оптической передачи по технологии Gigabit Ethernet с использованием оптического интерфейса SFP-GE, а на самих УМСД электрическим интерфейсом 1000 BaseT. Восходящий трафик MSAN-357 от всех УМСД направлен через коммутатор на ОПТС-35. Нисходящий трафик разного типа от ОПТС-35 также через коммутатор.

При расчете пропускной способности кольца воспользуемся расчетами п.3.6 исходя из различного типа трафика, а также учитывая его направление.

С учетом обеспечения необходимого резерва п.3.4 и заведомого превышения Т_{кан нисх}, Мбит/с над Т_{кан восх}, Мбит/с, минимальная пропускная способность канала Т_кан , Мбит/с УМСД MSAN определяется по формуле:

Т_{кан нисх} = Т_{кан нисх МЕА} * (1+1,25), (3.24)

Т_{(кан нисх) УМСД-1} = 1913,54 * (1+1,25) = 2391,25

Т_{(кан нисх) УМСД-2} = 1007,58 * (1+1,25) = 1259,48

Т_{(кан нисх) УМСД-3} = 1007,58 * (1+1,25) = 1259,48

Т_{(кан нисх) УМСД-4} = 821,84 * (1+1,25) = 1027,30

Т_{кан восх} = Т_{кан восх МЕА} * (1+1,25), (3.25)

Т_{(кан восх) УМСД-1} = 775,07 * (1+1,25) = 968,84

Т_{(кан нисх) УМСД-2} = 387,53 * (1+1,25) = 484,51

Т_{(кан нисх) УМСД-3} = 387,53 * (1+1,25) = 484,51

Т_{(кан нисх) УМСД-4} = 341,60 * (1+1,25) = 427,00

Трафик канала, Мбит/с MSAN-357 на ОТС-35 рассчитывается как суммарный трафик УМСД использующий данный канал для обмена данными по формуле:

Т_{(кан нисх) MSAN} = (Т_{(кан нисх)} ), (3.26)

Т_{(кан нисх) MSAN} = 2391,25 + 1259.48 + 1259.48 + 1027.30 = 5937.51

Т_{(кан восх) MSAN} = (Т_{(кан восх)} ), (3.27)

Т_{(кан восх) MSAN} = 968,84 + 484,41 + 484,41 + 427,00 = 2364,66

В последующих расчетах будем ориентироваться на нисходящий трафик. Полученные результаты занесем в таблицу 3.10

Таблица 3.10 Нисходящий трафик от УМСД

Направление	Т(кан восх) MSAN Мбит/с	NGeth
УМСД-1 УМСД-2 УМСД-3 УМСД-4 ОТС-MSAN	2391.25 1259.48 1259.48 1027.30 5937.51	3 2 2 2 9

В данном проекте по модернизации АТС-354 на MSAN будут передаваться три типа основных услуг. А именно - речевой трафик сети NGN, трафик данных системы широкополосного доступа, и видео трафик от системы цифрового ТВ. Поэтому, помня об этом, и проекте при расчете полосы пропускания сети, будет зарезервирована необходимая емкость с учетом данных видов услуг. Так как различные услуги требуют разного QoS, поэтому выделение полосы пропускания для данных, услуг также будет отличаться. Для проектируемой сети, мы должны обеспечить, чтобы максимальные требования по полосе пропускания между двумя узлами не превышали значение, которое мы можем обеспечить для данной услуги. От ОПТС-35 до MSAN необходима полоса пропускания 9 N_Geth. Физически топология представляет радиальный способ включения с кольцом внутри УМСД. Платформа MSAN отличается высокой пропускной способностью, надежностью и готовностью, и относится к рангу самых современных устройств операторского класса.

Платформа MSAN создана на основе промышленных стандартов и выгодно использует технологию внутренней гигабитной Ethernet IGET (Internal Gigabit Technology) для взаимосоединения плат в корпусе. MSAN отвечает требованиям ETSI имеет доступ к платам только с передней стороны с целью удовлетворения требований, предъявляемых к оборудованию операторского класса, предназначенного для построения современных мультисервисных сетей. Мультисервисная платформа настроена под требования рынков с различной плотностью населения. Благодаря этому с использованием SI 2000 MSAN можно составить функционально идентичные решения доступа, но с различными емкостями. В самом большом 20-слотовом корпусе MSAN с целью обеспечения решения операторского класса возможно резервирование платы коммутатора Ethernet. Соединение с сетью обеспечивается максимально четырьмя интерфейсами Gb Ethernet на каждой плате агрегирующего коммутатора Ethernet. Эксплуатационные расходы минимизированы с помощью встроенной платформы управления MSAN, обеспечивающей возможность централизированного администрирования многочисленных MSAN и всех сервисных плат. Платформа управления MSAN используется с целью обеспечения общего наблюдения за интегрированными сетевыми элементами, упрощенного (авто) конфигурирования, управления диагностикой и рабочими характеристиками.

3.7.1 Расчет объема проектируемого оборудования

Расчет объема оборудования состоят из определения числа модулей МЕА, абонентских плат SAK, плат доступа ADSL2+, плат коммутатора Ethernet, модулей служебных комплектов, дополнительных модулей управления, числа цифровых и коомутационных элементов, необходимых для реализации коммутационного поля проектируемого MSAN от ОПТС-35 до MSAN необходима полоса протекания 9 N_Geth. Нам необходимо два современных системных модуля обеспечивающих высокоскоростную маршрутизацию трафика. Серия Catalyst 6500 - семейство высокопроизводительных модульных коммутаторов, работающих на уровнях L2-L7, коммутаторы Catalyst 6500 могут применяться в сетях крупных предприятий, операторов связи, городских сетях, в сетях распределенных вычислений. В зависимости от комплектации Catalyst 6500 могут быть установлены на уровнях доступа, распределения и магистрали. Серия Catalyst 6500 обеспечивает масштабируемые производительность (до 720 Гбит/с) и плотность портов (до 576 портов) Gigabit Ethernet или 32 портов 10 Gigabit Ethernet.

Для определения объема оборудования четырех УМСД типа MSAN воспользуемся данными, полученными при расчете трафика.

Таблица 3.11- Количество оборудования на УМСД-1

Объект	Наименование оборудования	Единицы измерения	Количество оборудования
УМСД-1	МЕА SAK ADSL2+ Gk CS Коммутатор	штук штук штук штук штук штук	5 65 16 5 1 1

Таблица 3.12 - Количество оборудования на УМСД-2

Объект	Наименование оборудования	Единицы измерения	Количество оборудования
УМСД-2	МЕА SAK ADSL2+ Gk	штук штук штук штук	3 32 8 3

Таблица 3.13 - Количество оборудования на УМСД-3

Объект	Наименование оборудования	Единицы измерения	Количество оборудования
УМСД-3	МЕА SAK ADSL2+ Gk	штук штук штук штук	3 32 3 3

Таблица 3.14 - Количество оборудования на УМСД-4

Объект	Наименование оборудования	Единицы измерения	Количество оборудования
УМСД-4	МЕА SAK ADSL2+ Gk	штук штук штук штук	2 29 7 2

Мультисервисная платформа настроена под требование проекта с различной плотностью портов. Поэтому, используя SI 2000 MSAN, можно составить функциональное решение доступа, но с различными емкостями на основе корпуса высотой 9U с 20 слотами для монтажа в стативе стандарта ETSI.

В каждом корпусе предусмотрена система управления, обеспечивающая измерения различных параметров, функции конфигурирования узла и соответствующую температуру в процессе работы полностью укомплектованного корпуса. В корпусе на 20 слотов, предназначенных для установки до 19 сервисных плат и платы агрегирующего коммутаторам с обеспечением резервирования на случай отказа платы агрегирующего коммутатора или сетевого соединения. Для соединения с сетью в восходящем направлении на каждой плате агрегирующего коммутатора имеется четыре интерфейса Gigabit Ethernet [22].

Все абоненты, которые хотят иметь доступ к виртуальной сети услуг NGN, должны пройти через аутентификацию пользователя и услуги выполняемой оборудованием аутентификации доступа, такого как BAS. EAS и т.д. Данное оборудование аутентификации доступа может реализовать ограничение полосы пропускания доступа абонента согласно требованиям абонента по полосе пропускания, с тем, чтобы не допустить чрезмерное использование полосы пропускания обычных абонентов. Как правило, каждому абоненту в режиме онлайн назначается узкая полоса пропускания, которой достаточно для обмена пакетами сигнализации с оборудованием уровня управления, таким только как Softswitch. Управление перегрузкой сети NGN реализуется посредством выполнения следующих процедур: когда абонент обращается за доступом, аутентификация слуги будет выполнена для услуги сети NGN в Softswitch и сервере приложений. Если абонент проходит аутентификацию, оборудование предоставления данной услуги сообщает атрибуты услуги абонента на сервер стратегий (policy server). Сервер стратегий определяет, можно ли разрешить абоненту доступ к ресурсам услуги согласно числу уже существующих абонентов во всей сети в это время, и сервер будет строго контролировать доступ к услуге абонента согласно запланированному ограничению числа абонентов всей сети. Если доступ абонента разрешен, сервер стратегий предоставит требуемую полосу пропускания для запрашиваемой услуги на сервер широкополосного доступа или маршрутизатор согласно атрибутам услуги. Тем самым будет реализовано управление полосок пропускания доступа абонента к услуге, а требуемая полоса пропускания доступа абонента к услуге будет назначена правильно согласно требованиям к полосе пропускания услуги абонента. Когда предоставление услуги абоненту будет завершено, сервер стратегий уведомит сервер широкополосного доступа динамически установить полосу пропускания доступа абонента на первоначальный уровень. Такое управление в динамическом режиме полосой пропускания доступа позволяет гарантировать требуемый уровень QoS и предотвратить несанкционированное использование абонентами полосы пропускания, что в итоге - обеспечивает высокий уровень безопасности.

4. Комплектация и электропитание проектируемого оборудования

4.1 Комплектация оборудования MSAN

В соответствии с полученными исходными данными в г. Екатеринбурге организовано четыре УМСД, рассчитанных на подключение 10000 аналоговых абонентов. 1797 интерфейсов широкополосного доступа ADSL2+. Подключение удаленных УМСД-2, УМСД-3 и УМСД-4 осуществляется по оптическому кабелю по технологии Gigabit Ethernet. Выход в сеть IP/MPLS организуется через коммутатор Catalyst 6500 по ВОЛС на ОПТС-35.

Объем станционного оборудования определен настоящим проектом, согласно задания на разработку дипломного проектаи схемы организации связи. Проектируемое оборудование мультисервисного узла доступа MSAN SI-2000 устанавливается в первом ряду помещения, на втором этаже существующего здания АТС-354, MSAN SI-2000 конструктивно состоит из двух шкафов МТ2000, в которых расположены 5 секций статива МЕА (MSAN).

Модульная структура MSAN обеспечивается современной мультисервисной платформой, основанной по технологии Gigabit Ethernet (GE). Для соединения плат между собой и для внешних соединений используются каналы GE. Каждая плата имеет четыре интерфейса Gigabit Ethernet для соединения с системой.

Механизм управления MGSP/H.248 реализуется на плате шлюза доступа. Абоненты POTS подключаются к плате SAK, используя стандартный аналоговый интерфейс. Интерфейсы широкополосного доступа ADSL2+ подключаются через сплитеры кросса. Внутренне платы соединяются с помощью перспективной технологии Gigabit Ethernet (GE). Проектом предусматривается замена существующих рамок в кроссе на плинты LSA-PROFIL 2/8 на станционной стороне существующего абонентского кросса в необходимом объеме. На линейной стороне кросса плинты LSA-PROFIL 2/10 предусматриваются только под новые магистрали.

Для организации связи с УМСД-2, УМСД-3 и УМСД-4 по технологии GE, а также для включения коммутатора Catalyst 6500 в существующую сеть IP/MPLS, оптический кабель от проектируемого оборудования предусмотрено подать на существующие оптические кроссы ODF №1 и ODF №2, расположенные в помещении ЛАЦ на 2-ом этаже здания АТС-354. Прокладка кабелей связи предусматривается по существующим и проектируемым по данному проекту металлоконструкциям.

Проектируемое оборудование по ул. Соликамская,3 (УМСД-2) устанавливается в существующем помещении оптического доступа на 1 этаже здания, в котором расположен ЖЭУ. MSAN SI-2000 конструктивно состоит из одного шкафа, в котором расположены следующие модули: ЭПУ (MPLS100); 3 секции статива МЕА (MSAN). Проектом предусматривается установка абонентского кросса типа КП-7/6. Со стороны станции абонентский кросс укомплектован плинтами LSA-PROFIL 2/8, с линейными плинтами LSA-PROFIL 2/10. Для организации связи с УМСД-1 по технологии GE оптический кабель от проектируемого оборудования предусмотрено подать на существующий

оптический кросс ODF, расположенный в помещении доступа. Прокладка кабелей связи предусматривается по проектируемым по данному проекту металлоконструкциям.

Проектируемое оборудование по ул. Дружининская,48/А (УМСД-2) устанавливается в существующем помещении оптического доступа на 1 этаже. MSAN SI-2000 конструктивно состоит из одного шкафа, в котором расположены следующие модули: ЭПУ (МР5100); 3 секции статива МЕА (MSAN). Проектом предусматривается установка абонентского кросса типа КП-7/6. Со стороны станции абонентский кросс укомплектован плинтами LSA-PROFIL 2|8, с линейными плинтами LSA-PROFIL 2|10. Для организации связи с УМСД-1 по технологии GE оптический кабель от проектируемого оборудования предусмотрено подать на существующий оптический кросс ODF, расположенный в помещении доступа. Прокладка кабелей связи предусматривается по проектируемым по данному проекту металлоконструкциям.

Проектируемое оборудование по ул. Пехотинцев,5 (УМСД-4) устанавливается в существующем помещении доступа на 1 этаже в пристройке к дому, где расположена ОДС (объединенная диспетчерская служба), MSAN SI-2000 конструктивно состоит из одного шкафа, в котором расположены следующие модули: ЭПУ (MPS100); 2 секции статива МЕА (MSAN). Проектом предусматривается установка абонентского кросса типа КП-7/6. Со стороны станции абонентский кросс укомплектован плинтами LSA-PROFIL 2/8, с линейными плинтами LSA-PROFIL 2/10. Для организации связи с УМСД-1 по технологии GE оптический кабель от проектируемого оборудования предусмотрено подать на существующий оптический кросс ODF расположенный в помещении доступа. Прокладка кабелей связи предусматривается по проектируемым по данному проекту металлоконструкциям.

Управление проектируемым оборудованием предусмотрено осуществить из Центра Технического Обслуживания и Контроля (ЦТОК) ЕГУЭС по выделенной корпоративной ЛВС по технологии Gigabit Ethernet (GE) рисунок 2.4. Для пропуска трафика данных от узлов мультисервисного доступа к ЦТЭ предусмотрено подключение проектируемого оборудования к коммутатору Catalyst 6500, расположенного на АТС-354. Кроме того, на АТС-354 организуется рабочее место MN-client, оператора для контроля проектируемого оборудования 357 MSAN SI-2000.

4.2 Электропитание УМСД-1, УМСД-2, УМСД-3, УМСД-4

По условиям электроснабжения проектируемая АТС относится к потребителям 1 категории. Оборудованию системы MSAN требуется для своей работы источник постоянного тока напряжением 48 Вольт с допустимыми пределами напряжения от 42 до 75 В и источник переменного тока 220 В с допустимыми пределами 187-242 В частотой 50 Гц.

Система MPS 500 (MPS100) - новое поколение интеллектуальных систем

электропитания, предназначенных для коомутационных систем SI-2000. Система выполнена в 1 или 2 стативах, содержащих до 21 выпрямителя (48В/20А или

60В/16А), до 10 инверторов (DC/AC) по 200 Вт каждый, до 10 добавочных преобразователей 48/60В, распределительные устройства, управляющие блоки. В составе блока управления используется процессор Motorola MC68360. Система питания оснащена терминалом VT100, имеет два интерфейса RS232, обслуживающие протоколы SNMP и TELNET. Имеется возможность изменять ПО системы MPS-500 при помощи ПК. АТС должна быть обеспечена от внешней сети круглосуточно от двух источников электропитания.

Питание станции делится на следующие виды:

1) внешнее питание;

2) внутреннее питание.

Внешнее электропитание осуществляется при помощи выпрямителей, дающих питающее напряжение 230 В. Выпрямитель - это съемный блок, который преобразует напряжение 230 В переменного тока в напряжение 48 В постоянного тока. Он приспособлен к параллельной работе. На передней стороне выпрямителя находятся три светодиода: самый верхний светодиод «POWER ON» обозначает нормальный рабочий режим выпрямителя, средний светодиод «О.V.SHUTDOWN» обозначает отключение выпрямителя из-за высокого выходного напряжения выпрямителя, нижний светодиод обозначает низкое напряжение на выходе или неисправность выпрямителя. На лицевой панели выпрямителя имеются отверстия для крепежных винтов и держатель для вынимания выпрямителя. На задней стороне размещен 48-контактный силовой разъем для выходов постоянного тока и для входов/выходов сигнальных блоков, а также гнездо для подключения напряжения 230 В.

Проектируемое оборудование в части обеспечения надежности внешнего электроснабжения относятся к потребителям первой категории, для которых внешнее электроснабжение осуществляется от двух независимых источников и ПЭС 7,5 кВт. Проектом предусмотрена ЭПУ (MPS 500) для питания УМСД-1, а так же ЭПУ (MPS 100) для питания УМСД-2, УМСД-3, УМСД-4 MSAN SI-2000.

Средняя потребляемая мощность станции SI-2000 средней емкости составляет 0,5 В на один номер. Следовательно, потребляемая мощность Р, (Вт), проектируемого оборудования MSAN SI-2000 составит:

Р_УМСД = N_аб * 0,5 , (4.1)

Р_УМСД1 = 4100 * 0,5 = 2050 Вт

Р_УМСД2 = 2048 * 0,5 = 1024 Вт

Р_УМСД3 = 1804 * 0,5 = 902 Вт

что составляет при напряжении 48 В.

Максимальный ток потребляемой станциями равен:

42,71 А.-для УМСД-1;

21,33 А.-для УМСД-2,3;

18,8 А.-для УМСД-4.

В зависимости от потребления станции рассчитывается количество выпрямителей. В проекте предусмотрено 3 выпрямителя 48В/20А (1 выпрямитель - в качестве резервного).

Для определения емкости аккумуляторной батареи, необходимо определить реальный расход тока. Для его определения используем так называемый коэффициент спроса К_с. С учетом этого коэффициента суммарный расход тока I, (А) питания всей аппаратуры определяется из равенства:

I_? = K_c * I_АТС + I_др.ап., (4.2)

Где K_c - коэффициент спроса, равный 0,8;

I_АТС -ток, потребляемый MSAN SI-2000;

I_др.ап -ток, потребляемый другой аппаратурой, питающейся от ЭПУ (10 А)

Тогда: I_?-1 = 0,8 * 42,71 + 10 = 44,17 А

I_?-2,3 = 0,8 * 21,33 + 10 = 27 А

I_?-4 = 0,8 * 18,8 + 10 = 25 А

Емкость аккумуляторной батареи, используемой в качестве резервного источника электропитания, определяется по суммарному расходу тока I, (А) в аварийном режиме:

I_ав = I_z + I_ав.осв., (4.3)

Где I_ав.осв. - ток, потребляемый аварийным освещением, определяется количеством ламп аварийного освещения и составляет 3 Ампер (5 ламп мощностью по 30 Вт).

Имеем: I_ав-1 = 44,17 + 3 = 47,17 А

I_ав-2,3 = 27 + 3 = 30 А

I_ав-4 = 25 + 3 = 28 А

Найдем необходимую емкость С, (Ач) аккумуляторов, приведенную к условному четырех часовому режиму разряда:

 (4.4)

Где: I_p - ток разряда;

t_p - время разряда АБ;

- коэффициент отдачи по емкости;

t_ср - рабочая температура окружающей среды.

I_p = I₀ + I_ОСВ, (4.5)

В систему MPS 500 (MPS 100) можно включить четыре аккумуляторные батареи на 48 В или 60 В. В составе аккумуляторной батареи могут применяться герметизированные и обычные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи. Система обеспечивает измерение симметрии аккумуляторов.

В случае использования двух аккумуляторных батарей, их защита проведена предохранителями в БКА, номинальный ток которых составляет 250 А в держателе РК 1250. Если используются четыре батареи, их необходимо подключить через секцию с дополнительными предохранителями РКС, на которой находятся предохранители в держателе РК 1250. Защита должна осуществляться выборочно, следовательно, предохранитель в секции FRC должен быть на ступень ниже от предохранителя в FRA.

В случае пропадания сетевого напряжения питание телефонной станции принимают на себя аккумуляторные батареи. Если сигнализацию «критическое низкое напряжение» не зарегистрировали, то батарейный выключатель выключает аккумуляторные батареи при напряжении ниже 42 В + 0,5 В в системе 48 В и ниже 52,5 В + 0,5 В в системе 60 В для защиты батарей от слишком большого разряда. При возвращении сетевого напряжения, если напряжение системы увеличится за допустимые пределы 50 В в системе 48 В или 62,5 В системе 60 В, то система электропитания MPS 500 (MPS 100) автоматически включает батарейный выключатель и тем самым аккумуляторные батареи. Аккумуляторные батареи ни в коем случае не должны полностью разрядиться (42В для системы 48В и 52,5В для системы 60В). Система MPS обеспечивает автоматический ускоренный заряд аккумуляторных батарей напряжением не более 2,35В/элемент.

Для резервирования электропитания проектом предусмотрена установка герметичной четырехгруппной аккумуляторной батареи емкостью 180 Ахч (для MPS 500) и 80 Ахч (для MPS 100) с запасом емкости на 4 часа фирмы «Sonnenschein». Аккумуляторную батарею разместить на одноярусных стеллажах в помещении MSAN SI-2000. В помещениях узлов доступа проектом предусмотрено разместить герметичные аккумуляторные батареи, выполненные по технологии драйфит, которые не выделяют агрессивных веществ. Незначительные выбросы углерода удаляются с помощью существующей естественной вентиляции, принудительной вентиляции не требуется.

5. Технико-экономические показатели проекта реконструкции АТС-354 г. Екатеринбурга

Цель данной части дипломного проекта заключается в определении основных технико-экономических показателей проекта и оценка эффективности разработанных инженерно-технических решений.

В разделе приводится технико-экономическое обоснование вложений инвестиций в данный проект, а также определяется целесообразность и экономическая эффективность проекта реконструкции АТС-354.

5.1 Расчет капитальных затрат на реконструкцию АТС354 г. Екатеринбурга

Капитальные затраты по реализации проекта реконструкции АТС складываются из:

- затрат на приобретение коммутационного оборудования;

- затрат на приобретение оборудования систем передачи;

- затрат на транспортировку оборудования;

- затрат на проведение монтажных и пуско-наладочных работ;

- затрат на строительство сети абонентского доступа;

5.1.1 Затраты на приобретение коммутационного оборудования, с учетом проведения монтажных и пуско-наладочных работ

Удельная стоимость одного порта станции MSAN, включая оборудование кросса, транспортировку и страховку составляет 2585 руб.

Таким образом, затраты на станционное оборудование К_ст, тыс.руб., составят:

К_ст = N*Кв, (5.1)

Где N - объем вводов мощностей по проекту, номера;

Кв - удельные капитальные вложения на единицу вводимой мощности.

К_ст = 10000*2585 = 25850,0 тыс.руб.

Затраты на монтаж и настройку оборудования К_монт., тыс.руб. составляют:

К_монт = 5100,0 тыс.руб.

5.1.2 Затраты на строительство сети абонентского доступа

Необходимо учесть стоимость строительства дополнительных линейных сооружений для включения 5900 новых абонентов, составляет 3000 руб. за номер.

Стоимость строительства дополнительных линейных сооружений для распаривания 1000 абонентов составит 1300 руб. за номер.

Расходы на строительство линейных сооружений К_лин., тыс.руб. составят:

К_лин = 5900*3000+1000*1300=19000,0 тыс. руб (5.2)

Суммарная величина капитальных затрат на реализацию проекта приведена в таблице 5.1.

Таблица 5.1 Капитальные затраты на реализацию проекта

Вид капитальных затрат	Всего капитальных затрат (тыс. руб.)	Структура затрат (%)
На приобретение коммутационного оборудования	25850,000	52
Монтаж и настройка оборудования	5100,000	10
На строительство абонентского доступа	19000,000	38
ИТОГО	50353,560	100

Общие капитальные затраты составят: 50353,56 тыс.руб.

5.2 Расчет эксплуатационных расходов за год:

Годовые эксплуатационные расходы складываются из следующих основных статей затрат:

· Годовой фонд оплаты труда (ФОТ);

· Страховые взносы;

· Амортизационные отчисления;

· Затраты на электроэнергию для производственных нужд;

· Расходы на материалы и запасные части;

· Прочие производственные и административно-управленческие расходы.

5.2.1 Зароботная плата штата основной деятельности

В связи с реконструкцией АТС-354 на MSAN увеличение численности сотрудников не планируется, следовательно численность штата составит 12 человек.

Затраты на оплату труда рассчитаны следующим образом:

Э_от = Ч*З*1,15*12, (5.3)

Где Ч - численность работников;

З - среднемесячная зароботная плата (З=19300 руб. - на апрель 2011 года по г. Екатеринбургу);

1,15 - территориальный коэффициент.

Э_от = 12*19300*1,15*12 = 3196,080 тыс.руб.

5.2.2 Страховые взносы

Страховой взнос определяется от годового фонда оплаты труда и составляет 34,2% (для отрасли связи):

· Пенсионный фонд - 26%;

· Отчисления на социальные нужды - 2,9%;

· Обязательное медецинское страхование 5,1%.

Э_сн = Э_от * 0,342 = 1093,059 тыс.руб. (5.4)

5.2.3 Амортизационные отчисления

Амортизационные отчисления на полное восстановление оборудования рассчитываются по установленным нормам:

ОПФ = 0,97*50353,560 = 48842,953 тыс.руб.

n_i - средняя норма амортизации составляет 7%.

5.2.4 Затраты на электроэнергию для производственных нужд

Затраты на электроэнергию для производственных нужд определяются в зависимости от потребляемой мощности и тарифов на электроэнергию.

По данным эксплуатации затраты электроэнергии на 1 порт составляют около 9,7 кВт/ч в год. Для расчета воспользуемся следующей формулой:

Э_э = N * P_{ср.год.порт} * Т = 10000 *9,7*3,75 = 363,750 тыс.руб. (5.6)

Где N - количество портов;

P_{ср.год.порт} - среднее потребление электроэнергии одного порта в год;

Т- тариф на электроэнергию (3,75 руб/кВт/ч).

5.2.5 Затраты на материалы и запасные части

Затраты на материалы и запасные части составляют 6% в общей структуре затрат, определяются по следующей формуле:

5.2.6 Прочие затраты

Задачи на прочие производственные, транспортные, управленческие и эксплуатационно - хозяйственные нужды определяются по укрупненным нормам, в размере 10% от общей суммы затрат.