ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦИФРОВОЙ СЕТИ ОбТС ДОРОЖНОГО УРОВНЯ.
Для организации цифровой сети ОбТС используются первичная сеть связи дорожного уровня, скорость передачи в которой составляет 155мбит/с. Первичная сеть предоставляет цифровые тракты и каналы для работы и организации вторичной сети связи ОбТС. Первичная сеть строится с применением оборудования цифровых систем передачи и волоконно-оптических линий связи, применяется технология CDH первого уровня скорость передачи, в которой 155мбит/с.
Для работы вторичных сетей используются первичные цифровые каналы, скорость передачи 2,048кбит/с. ПЦК содержит 32 основных цифровых канала, скорость передачи в которых 64кбит/с.
В сети абонентского допуска используются следующие терминалы: аналоговые и цифровые телефонные аппараты, пульты оперативной связи, персональный компьютер. Для организации междугородней телефонной связи в АТС включаются междугородние коммутаторы. Кроме этого организуется сеть телефонная междугородняя связь путем подключения АМТС к УД и ОД (управлению и отделению)телефонные аппараты и терминалы.
При проектировании сети ОбТС необходимо учитывать специфику построения цифровой сети и ее возможности. Цифровая сеть реализует широкие возможности коммутационного оборудования в части системы гибкой маршрутизации.
Применение кольцевой структуры дает возможность организации обходного направления связи в случаи аварийной ситуации, причем должно быть не менее 2-х обходных направлений связи.
Проектирование начинается с расстановки УПАЦ на участок. Определяется емкость АТС в соответствии с количеством абонентов на каждой из станции, с перспективой выбрать коммутационное оборудования.
При выборе АТС обратить внимание на её масштабируемость, от 20 до 30,000номеров. Обязательно учитывать возможность расширения абонентов. Используются цифровые потоки Е1.
В сети связи используются следующие узлы:
1.Управление дороги (УД)
2.Отделение дороги (ОД)
3.Внутриотделенческое (ВОУ)
4.Оконечные станции (ОС)
Суть методики заключается в следующем:
В качестве базовой расчетной системе выбирается радиально-узловая структура, характерная для существующих цифро-аналоговых сетей. Расчет введется по принципу, сверху вниз начиная с дорожного узла, отделенческого узла и далее для всех ОУ и ОС.
На первом этапе расчета для любого узла, а также оконечных станций, определяется величина исходящей из него общей нагрузки, на прямых пучках к смешанным узлам и оконечным станциям, обслуживаемым данным узлам. На данном этапе используются исходные данные:
1.Удельная исходящая абонентской нагрузки.
2.Заданная емкость рассчитываемого узла ОС.
3.Коэффициенты распределения нагрузки.
Второй этап. Рассчитываются нагрузки исходящей связи для отдельных пучков, т.е. осуществляется распределение суммарной нагрузки от узла или ОС обслуживаемым данным узлам или ОС. Исходные данные, емкость узла или оконечной станции включаемых в рассчитываемых узел каждый из направлений, суммарная емкость упомянутых узлов и ОС и величина рассчитанной на первом этапе общей исходящей нагрузки.
Третий этап. Расчет нагрузок двухсторонней связи для отдельных пучков, заключающихся в удвоении нагрузок исходящей связи для отдельных пучков, найденных на втором этапе.
Четвертый этап. По данным расчетам 3-го этапа производится расчет количества цифровых каналов 64кбит/с. Для всех рассмотренных пучков. Расчет производится по формуле Эрланга для вероятности потерь 0,01,затем вычисляется количество каналов Е1 организуемых отдельно для каждого отдельного пучка канала.
Исходные данные.
Значения коэффициента для нагрузки исходящих для дорожных узлов. По направлению магистральной сети Км1=0,05.По направлению к узлам дорожной сети Кву=0,27.По направлению к узлам и станциям к местным
узлам сети или замыкаемой внутри коммутационных станциях дорожного узла Кмс=0,38. По направлению сети общего пользования Кг1=0,3. Значение коэффициентов на нагрузки исходящих из ОУ,ВУ,ОС. По направлению к магистральной сети Км2=0,03. По направлениям к станциям Кд2=0,37. По направлению к узлам из станции местной сети ОбТС или внутри коммутационных станциях ОУ,ВУ,ОС Кмс2=0,37.
По направлению сети общего пользования Кг2=0,3.Величина абонентской нагрузки 0,2Эрланга.
Расчет нагрузки для дорожного узла. Дорожные и отделенческие узлы совмещенные ОД7.
Структурная схема цифровой сети ОбТС.
Цифровые сети ОбТС представляют собой услуги связи: документальной, видеоинформационной и конференцсвязи.
Сеть ОбТС дает возможность организации технического обслуживания оборудования на расстоянии (создание единой системы мониторинга и администрирования) ЕСМА. ОбТС пользуются работники всех служб железной дороги , а также оперативная сеть связи на станции, в отделениях дорог управления ,справочные службы.
УД
ДЕК |
УПАТС |
МК
32 ПЦК
Первичная сеть связи Дорожный узел |
Е1
SDH 2 мбит/с
155 мбит/c
SDH
2 мбит/c
32 пцк
Отделение дороги УПАТС |
Железная дорога УПАТС |
МК ПК
РМТС ПУЛЬТ
ЦТА
Рисунок №2. Структурная схема цифровой сети ОбТС.
Таблица №1. Данные для расчета нагрузки внутри отделенческого узла
Тип узла |
ДУ |
ОУ1 |
ОУ2 |
ОУ3 |
ОУ4 |
ОУ5 |
ОУ6 |
ОУ7 |
Емкость |
11500 |
Удельная абонентская нагрузка для ДУ и ОУ1=0,2Эрл.
Усум = уаисхд.* N [1-(Кву+Кг+Кмс)]
Уа=уаисхд.+уавход
Кву-доля нагрузки исходящего пучка канала верхнего уровня ОбТС
Кг ;Км-доля нагрузки исходящей к пучкам каналов сети общего пользования и обслуживания местной сетью, к пункту установки данного узла.
Кмс- местная сеть
Кг- городская сеть
Кву=Км1=0,05
Кг=Кг1=0,3
Кмс=0,38
Усум=0,1 * 13100[1-(0,05+0,3+0,38)]=353Эрл
Расчет нагрузок исходящей связи для отдельных пучков производится по формуле:
Уi=(Ni / ∑N) усум
Ni- емкость узла в итом направлении связи.
N-суммарная сумма узлов и оконечных станций, включающих в исходящем направлении связи итого узла.
Yuoy1=(1600/13100)*353=43 Эрл
Нагрузка между ДУ и ОУ1 замыкаемая внутри совмещенного узла = и по исходящей связи составляет 46 Эрл. Таким образом суммарная нагрузка поступающая на все пучки исход. связи ко всем узлам (от ОУ2 до ОУ7)
Усум=353-43=310Эрл.
Определим суммарную емкость АТС в отделенческих узлах ОУ2 по ОУ7
∑ Nоу2 оу7=10500N
Рассчитаем двухстороннюю нагрузку поступающую на пучки каналов между ДУ и ОУ2 ОУ7
Уоу = * усум оу2 - оу7
Уоу2= *281*2=76Эрл
Уоу3= *310*2=165Эрл
Уоу4= *310*2=64Эрл
Уоу5= *310*2=147Эрл
Уоу6= *310*2=100Эрл
Уоу7= *310*2=82Эрл
Количество каналов Е0.
Имея величину нагрузки и зная величину допустимых потерь, по таблице из учебника Лебединского «Система телефонной коммутации»стр468 определяем количество каналов Е0 в каждом направлении связи. По табл.определили, что величина допустимых потерь =0,01
Voy2=90к
Voy3=100к
Voy4=100к
Voy5=100к
Voy6=100к
Voy7=100к
Зная общее количество каналов в каждом направлении определим необходимое количество каналов Е1,путем деления на 30.
Voy2=3к
Voy3=3,3к
Voy4=3,3к
Voy5=3,3к
Voy6=3,3к
Voy7=3,3к
Сведем полученные результаты в таблицу.
Таблица №2. Полученные данные при расчете нагрузки для внутри отделенческого узла.
ОУ2 |
ОУ3 |
ОУ4 |
ОУ5 |
ОУ6 |
ОУ7 |
|
Двухсторон.нагрузка в Эрлангах |
||||||
Кол-во каналов Е0 в пучке |
||||||
Кол-во каналов Е1 в пучке |
Расчет нагрузки для отделенческого узла и определения количества каналов.
Расчет нагрузки для ОУ2.
Емкость ОУ2 – 1100N
Емкость АТС вспомогательных отделенческих узлах и смежном отделенческом узле ОУ3, с которым связан ОУ2 приведены в таблице.
Таблица №3. Данные для расчета нагрузки отделенческого узла.
ВОУ1 |
ВОУ2 |
ВОУ3 |
ВОУ4 |
ВОУ5 |
ВОУ6 |
ВОУ7 |
ВОУ8 |
ВОУ9 |
ОУ3 |
усум = уаисх*N [1-(Кву+Кг+Кмс)]
Определяем коэффициенты для формулы.
Кву-от ОУ2 к ДУ=Км2+Кд1=0,27+0,03=0,3Эрл
Кг=Кг2=0,3
Кмс=Кмс2=0,37
усум=0,1*1000[1-(0,3+0,3+0,37)]=3Эрл
Нагрузка для отдельных пучков. Определим суммарную емкость всех узлов.
уиi=(Ni / ∑N)*усум
(1000/5400)*3=0,55Эрл
ВОУ1= *3*2=0,355Эрл
ВОУ2= *3*2=0,577Эрл
ВОУ3= *3*2=0,766Эрл
ВОУ4= *3*2=0,955Эрл
ВОУ5= *3*2=1,666Эрл
ВОУ6= *3*2=0,133Эрл
ВОУ7= *3*2=0,322Эрл
ВОУ8= *3*2=0,511Эрл
ВОУ9= *3*2=0,711Эрл
ОУ3= *3*2=3,111Эрл
Определим количество каналов Е0 в пучке, при потери 0,01
Vвоу01=4к
Vвоу2=2к
Vвоу3=3к
Vвоу4=4к
Vвоу5=4к
Vвоу6=6к
Vвоу7=2к
Vвоу8=3к
Vвоу9=3к
Vоу3=4к
Сведем полученные результаты в таблицу.
Таблица №4. Полученные данные при расчете нагрузки для отделенческого узла.
ВОУ1 |
ВОУ2 |
ВОУ3 |
ВОУ4 |
ВОУ5 |
ВОУ6 |
ВОУ7 |
ВОУ8 |
ВОУ9 |
ОУ3 |
0,802 |
0,360 |
0,497 |
0,633 |
0,793 |
1,603 |
0,176 |
0,313 |
0,457 |
0,962 |
2.5 Расчет нагрузки для
внутриотделенческого узла и определения каналов.
Исходные данные:
ВОУ9 640N
Количество оконечных станций 9.
Емкость: 80N;90N;190N;200N;110N;50N;70N;150N;300N.
Исходные нагрузки 0,2Эрл
Кву=0,3
Кг=0,3
Кмс=0,37
Усум=0,2*640[1-(0,3+0,3+0,37)]=3,72Эрл
ОУ1= *3,72*2=0,48Эрл
ОУ2= *3,72*2=0,54Эрл
ОУ3= *3,72*2=1,14Эрл
ОУ4= *3,72*2=1,2Эрл
ОУ5= *3,72*2=0,66Эрл
ОУ6= *3,72*2=0,3Эрл
ОУ7= *3,72*2=0,42Эрл
ОУ8= *3,72*2=0,9Эрл
ОУ9= *3,72*2=1,8Эрл
Определим количество каналов Е0 в каждом направлении связи.
Vоу1=13Е0
Vоу2=8Е0
Vоу3=4Е0
Vоу4=5Е0
Vоу5=12Е0
Vоу6=12Е0
Сведем полученные результаты в таблицу.
Пучок к ОУ |
ОУ1 |
ОУ2 |
ОУ3 |
ОУ4 |
ОУ5 |
ОУ6 |
Двусторон.нагрузка в Эрлангах |
3,2 |
1,08 |
0,8 |
6,4 |
||
Кол-во каналов Е0 |
Таблица №4. Полученные данные количества каналов Е1.
Расчет нагрузки и количества соединительных линий ОС и РАТС.
Схема местной сети железнодорожного узла.
В настоящее время на ведомственных телефонных сетях МПС 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 в будущем 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 МПС 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 станциях 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, в подразделениях МПС, 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 - 445-3, 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.
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-МПС и спецслужбами железнодорожного узла.
Рисунок №3. Схема местной телефонной сети
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 ЖАТС2 в соответствии со знаком тысячи. Для выхода на междугородную ведомственную сеть ДАТС МПС проектируемая ЖАТС 1 подключается к узлу автоматической коммутации УАК по односторонним исходящими и входящим СЛ. Абоненты ЖАТС, не имеющие права на автоматическую междугородную связь МПС, осуществляют междугородное соединение с помощью телефонистки междугородного коммутатора (МК), предварительно заказав междугородный разговор через стол заказов по коду «О». 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. При значительном тяготении абонентов проектируемой ЖАТС к учреждениям и предприятием, расположенным на территории данного
населенного пункта, организуется прямая связь с УАТС, соответствующих учреждений по соединительным линиям с использованием индекса выхода 7 или 8.
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 1-Ш 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.
АТС 100/2000 на железном транспорте при отделении дороги.
1.Монтируемая емкость ,Nm 1100
2.Предусмотреть связь;
· С ЖАТС, с емкостью 700N
· С ГАТС, с емкостью 3000N
· С КРЖ, с емкостью 100N
· С УАК, с емкостью 15N
3.Число междугородних каналов N=10.
/>>
ТА |
ТА |
ЖАТС2 |
УАК |
Каналы К ДАТС |
ЖАТС |
МК |
предприятие |
КРЖ 100 |
ТА |
ТА |
ТА |
Стол справок |
ТА |
Стол заказов |
ГАТС 3000 |
ТА |
Рисунок №4. Структурная схема АТС 100/2000
Определим количество соединительных линий в каждом направлении связи, использую таблицу методических указаний к курсовому проекту. (таблицы №5;7;8)
Таблица №5. Исходящие соединительные линии.
Направление связи |
Кол-во соединительных линий |
Потери %о |
Величина нагрузки уср |
Величина нагрузки ур(Эрл) |
ЖАТС |
0,03 |
12,24 |
14,59 |
|
ГАТС |
0,03 |
|||
КРЖ |
0,03 |
1,87 |
2,79 |
|
СС |
3-4 |
0,03 |
1,26 |
|
СЗ |
0,03 |
0,28 |
0,099 |
|
УАК |
0,03 |
9,65 |
11,74 |
Таблица №6. Входящии соединительные линии.
Направление связи |
Кол-во соединительных линий |
Потери %о |
Величина нагрузки уср |
Величина нагрузки ур(Эрл) |
ЖАТС |
0,03 |
16,5 |
||
ГАТС |
0,03 |
47,42 |
||
ДАТС |
0,03 |
5,53 |
7,11 |
|
КРЖ |
0,03 |
1,87 |
2,79 |
|
УАК |
0,03 |
9,65 |
11,74 |
Ур=уср+0,6742
Урж=12,24+0,6742
Урж =
Ург=20+0,6742 =23Эрл
Уркрж=1,87+0,6742 =2,79Эрл
Усруак=9,65+0,6742 =11,74Эрл
Усрж=14+0,6742 =16,5Эрл
Усргатс=43+0,6742 =47,42Эрл
Усрдатс=5,53+0,6742 =7,11Эрл
Усркрж=1,87+0,6742 =2,79Эрл