ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦИФРОВОЙ СЕТИ ОбТС ДОРОЖНОГО УРОВНЯ.

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 К_м1=0,05.По направлению к узлам дорожной сети К_ву=0,27.По направлению к узлам и станциям к местным

узлам сети или замыкаемой внутри коммутационных станциях дорожного узла К_мс=0,38. По направлению сети общего пользования К_г1=0,3. Значение коэффициентов на нагрузки исходящих из ОУ,ВУ,ОС. По направлению к магистральной сети К_м2=0,03. По направлениям к станциям К_д2=0,37. По направлению к узлам из станции местной сети ОбТС или внутри коммутационных станциях ОУ,ВУ,ОС К_мс2=0,37.

По направлению сети общего пользования К_г2=0,3.Величина абонентской нагрузки 0,2Эрланга.

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.

У_сум = у_аисхд.* N [1-(К_ву+К_г+К_мс)]

У_а=у_аисхд.+у_авход

К_ву-доля нагрузки исходящего пучка канала верхнего уровня ОбТС

К_{г ;}Км-доля нагрузки исходящей к пучкам каналов сети общего пользования и обслуживания местной сетью, к пункту установки данного узла.

К_мс- местная сеть

К_г- городская сеть

К_ву=К_м1=0,05

К_г=К_г1=0,3

К_мс=0,38

У_сум=0,1 * 13100[1-(0,05+0,3+0,38)]=353Эрл

Расчет нагрузок исходящей связи для отдельных пучков производится по формуле:

У_i=(N_i / ∑N) у_сум

N_i- емкость узла в итом направлении связи.

N-суммарная сумма узлов и оконечных станций, включающих в исходящем направлении связи итого узла.

Y_uoy1=(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)

У_сум=353-43=310Эрл.

Определим суммарную емкость АТС в отделенческих узлах ОУ2 по ОУ7

∑ N_{оу2 оу7}=10500N

Рассчитаем двухстороннюю нагрузку поступающую на пучки каналов между ДУ и ОУ2 ОУ7

У_оу =  * у_{сум оу2 - оу7}

У_оу2=  *281*2=76Эрл

У_оу3=  *310*2=165Эрл

У_оу4=  *310*2=64Эрл

У_оу5=  *310*2=147Эрл

У_оу6=  *310*2=100Эрл

У_оу7=  *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

V_oy2=90к

V_oy3=100к

V_oy4=100к

V_oy5=100к

V_oy6=100к

V_oy7=100к

Зная общее количество каналов в каждом направлении определим необходимое количество каналов Е₁,путем деления на 30.

V_oy2=3к

V_oy3=3,3к

V_oy4=3,3к

V_oy5=3,3к

V_oy6=3,3к

V_oy7=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 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

у_сум = у_аисх*N [1-(К_ву+К_г+К_мс)]

Определяем коэффициенты для формулы.

К_ву-от ОУ2 к ДУ=К_м2+К_д1=0,27+0,03=0,3Эрл

К_г=К_г2=0,3

К_мс=К_мс2=0,37

у_сум=0,1*1000[1-(0,3+0,3+0,37)]=3Эрл

Нагрузка для отдельных пучков. Определим суммарную емкость всех узлов.

у_иi=(N_i / ∑N)*у_сум

(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

V_воу01=4к

V_воу2=2к

V_воу3=3к

V_воу4=4к

V_воу5=4к

V_воу6=6к

V_воу7=2к

V_воу8=3к

V_воу9=3к

V_оу3=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

К_ву=0,3

К_г=0,3

К_мс=0,37

У_сум=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.

V_оу1=13Е₀

V_оу2=8Е₀

V_оу3=4Е₀

V_оу4=5Е₀

V_оу5=12Е₀

V_оу6=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.

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 ,N_m 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

У_р=у_ср+0,6742 

У_рж=12,24+0,6742 

У_рж = 

У_рг=20+0,6742  =23Эрл

У_ркрж=1,87+0,6742  =2,79Эрл

У_сруак=9,65+0,6742  =11,74Эрл

У_срж=14+0,6742  =16,5Эрл

У_сргатс=43+0,6742  =47,42Эрл

У_срдатс=5,53+0,6742  =7,11Эрл

У_сркрж=1,87+0,6742  =2,79Эрл