Автоматты электрбайланыс
Кафедрасы
АВТОМАТИЗАЦИЯЛАНҒАН ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЯЛЫҚ ЖҮЙЕЛЕРІН ЖОБАЛАУ НЕГІЗДЕРІ (ГЕОИНФОРМАЦИОНЫҚ ЖҮЙЛЕР)
Зертханалық жұмыстарды орнындауға әдістемелік нұсқау
(050719 – Радиотехника, электроника және телекоммуникации мамандықтарының күндізгі оқу бөлімінің студенттеріне арналған)
АЛМАТЫ 2006
АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС ИНСТИТУТЫ
АВТОМАТТЫ ЭЛЕКТРБАЙЛАНЫС КАФЕДРАСЫ
«БЕКІТЕМІН»
Проректор Э.А. Сериков
_____________________________
“____”_________________ 2006 ж.
АВТОМАТИЗАЦИЯЛАНҒАН ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЯЛЫҚ ЖҮЙЕЛЕРІН ЖОБАЛАУ НЕГІЗДЕРІ (ГЕОИНФОРМАЦИОНДЫҚ ЖҮЙЕЛЕР)
Зертханалық жұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқау
(050719 – Радиотехника, электроника және телекоммуникации мамандықтарының күндізгі оқу бөлімінің студенттеріне арналған)
| Келісілген: | АЭБ кафедрасының отырысында қарастырылған және қолдауға ие болды. |
| УМО басқарушысы | Хаттама №9 “ 22 ” маусым 2005 ж. |
| ______________О.З. Рутгайзер | «АЭБ» кафедрасының меңгерушісі |
| “___” ____________ 2006 ж. | ________________ А.Д. Джангозин |
| “ ___ ” _______________ 2006 ж. | |
| Стандарттау инженері | Құрастырушылар: |
| _________________ Н.М. Голева | Аға оқытушы |
| “___” ____________ 2006 ж. | __________________ Б.С. Сахариев |
| Редактор | Аға оқытушы |
| _________________ Ж.М. Сыздыкова | __________________ С.С. Сахариева |
| “___” ____________ 2006 ж. | Ассистент |
| __________________ А.С.Төлегенова | |
| АЛМАТЫ 2006 | |
Зертханалық жұмысқа әдістемелік нұсқау.
РАСТЫРУШЫЛАР: Б.С. Сахариев, С.С. Сахариева, А.С. Толегенова.
Автоматизацияланған телекоммуникациялық жүйелерін жобалау негіздері (Геоинформациондық жүйелер) 050719 – Радиотехника, электроника және телекоммуникации мамандықтары бойынша (күндізгі оқу бөліміндегі студенттері үшін). — Алматы: АЭжБИ, 2006 – 27б.
Бұл әдістемелік нұсқауда зертханалық жұмыстарды орындауға арналған жалпы нұсқаулар көрсетілген. Тапсырмалардың берілгенін оқытушылар электронды түрде береді. Ұсынылатын әдебиеттер тізімі көрсетілген.
Рецензент
Алматы энергетика және байланыс институты баспасының 2006 жылғы жоспары бойынша басылады.
Алматы энергктика және байланыс институты, 2006ж.
Кіріспе
050719 – Радиотехника, электроника және телекоммуникации бакалавриат мамандықтарнының студенттеріне арналған «Автоматизацияланған телекоммуникациялық жүйелерін жобалау негіздері (Геоинформациондық жүйелер)» курсының бағдарламасында зертханалық жұмыстарды орындау қарастырылған.
Зертханалық жұмыстардың негізгі мақсаты:
- студенттердің алған теориялық білімін нығайту;
- студенттерде геоинформтиканың негізгі ұғымдарын, мәліметтерді электронды картада көре алуы және ГИС-интерфейс арқылы мәліметтер қорын басқару жолдарын меңгеру үшін «кеңістік» ойлауды қалыптастыру;
- қазіргі күнгі геоинформациондық технологиялардың мүмкіндіктерін көрсету және олардың дамуының келешегін түсіндіру;
- телекоммуникациялық желілерді анализдеу және синтездеу кезінде жаңа геоинформациондық технологияларды қолдануда тәжірибесін машықтандыру.
Әкімшілік және техникалық мәселелерді шешкенде графикалық және кестелік анализдің шешімінің балама жолдарын таңдау, телекоммуникациялық желілердің белгілі кезеңге тапсырылған топологиялық жағдайын болжау қажет болады. Мұндай тапсырмаларды орындауға №1,2,3 зертханалық жұмыстарда көрсетілетін геоинформациондық жүйелер мен электронды карталарды жасау мен анализдеу әдістері көмектеседі.
Зертханалық жұмыстар геоинформациондық үлгілеудің қолданбалы бағдарламаларын дербес компьютерде қолданылуын ұсынады. Осы жұмыстардан алынған машықтар келешекте кеңістіктік үлгілеудің тәжірибелік есептерін шешуде геоинформациондық жүйені құрудың меңгерілген әдістерімен іске асыруға мүмкіндік береді.
1 Орындау әдістемесі.
1.1 АТС-ң қолайлы орналасуын есептеу.
АТС-ң қолайлы (оптимальды) орналасуы абоненттік желінің қысқалығымен анықталады. Аудандық емес ҚТЖ (қалалық телефон желісі) торабы болса және кез келген жағдайда графтың барлық төбелері орталық төбемен байланысқан болса, критерии ретінде орталықтың сол және оң жағындағы, жоғарғы және төменгі жағындағы телефондар санының қосындысының тепе-теңдігін қабылдайды.
Әдіс анық, 1-суретте қандай да бір телефон саны N=7312 тең ауданның абоненттік матрицасы көрсетілген. Телефондық орталық ретінде 
нүктесін алуға болады.Оның координаттары, матрицаның тік жолдарының мәндерін 
қосқанда, келесі шартты қанағаттандырады.
 .
| (1) |
координаты үшін жатық жол бойынша - ді қосындылай отырып, келесі өрнекті аламыз:
 .
| (2) |
Бұл графикалық әдіс өте қарапайым, ерекше дәлелдемені қажет етпейді және қолмен де, ЭЕМ-мен де қолданыла алады.
Егер де екі немесе одан да көп ААТС берілсе, абоненттік матрицада жаңа АТС-ң болжанған орындарының координаттары беріледі.
| 
| 
| 
| |||||||||||||
| ||||||||||||||||
| ||||||||||||||||
| ||||||||||||||||
|
Алгоритм абоненттік матрицаның элементтерінің арақашықтығы ең қысқа орталықпен байланысының тізбектей қалыптасуының итерационды процесіне және, критерилерді ескере отрып, орталықтың координаттарын тізбектей түзетуіне негізделген.
1-сурет Телефондалатын ауданның абоненттік матрицасы
Телефондалатын аудан үлкен болған жағдайда, алгоритмнің аралық блогы енгізілуі мүмкін – шкафтық аудандар тұрғызу, үлестіретін шкафтардың орналасуын анықтау және оның АТС-ке байланысын жүзеге асыру.
Сипатталған жобалау алгоритмі төрт зертханалық жұмыспен жүзеге асырылады. Бұл жұмыстарды орындау барысында үлестіргіш шкафтың ең қолайлы орналастыруының (байланыс сапасын ескеріп және ескермей), телефондық жүктеменің орталығын аудандастыруының әдістемесі қарастырылады. Абоненттік желілерді жобалауды автоматизациялаудың логикалық аяқталуы болып АТЖЖ-дың экономикалық тиімділігін бағалау жұмыстары табылады.
1.2 Координаттық торды есептеу.
Алынған координаттық тор келесі есептеулерде қолданылады. Бір бөлшектеу ұяшығының жағы 3 м-ден аспайды да, картаның масштабымен анықталады.
1.3 Телефондық жүктеменің сыйымдылық таралуын есептеу.
Құрылған матрица жүйесіндегі АТС-тің координаталары есептеу нәтижесі болып табылады:
1.4 Шкафтық аудандардың шекараларын есептеу.
Әр аудандағы абоненттер саны 822-ден 1135-ке дейінгі аралықта және үлестіргіш шкафтар санынан – 1200-ден аспайды.
Шкафтық ауданының шекарасының шегіндегі үлестіргіш шкафтың ең қолайлы орнласуын есептеу
Абоненттік желілердің таратушы және магистральды кабельдер салуға кеткен шығындар, канализация мен кабельдің өзінің құныны қоса алғанда, үлестіргіш шкафтың (ҮШ) орналасқан орнына байланысты. Шкафтық ауданның шекарасын белгілі деп есептесек, ҮШ-нің орнының ауысуынан канализацияның бағасы аса көп өзгермейді. Сондықтан критерии ретінде таратушы және магистральді кабельдің өзінің құнын алуға болады. Ал ол 
-ші абоненттерден ҮШ орналасу нүктесі - 
-ке дейінгі арақашықтық 
-ге және 
-ден АТС-ке дейінгі 
арақашықтығына, қарастырылып отырған шкафтық ауданға абонанттің орналастырылуына 
-ге және кабельдің қабылданған түріне байланысты. Осы белгілеулер бойынша шығындарды келесі қосынды түрде беруге болады:
   
| (3) |
Мұндағы 
— таратушы кабельдің бағасы, сәйкесінше, 1,2,..., 
абоненттен ҮШ орналасқан жерге - 
нүктесіне дейін;
- -тен АТС-ке дейінгі магистральдік кабельдің бағасы.
Бұл есепті шығару үшін желілік граф әдісін қолданамыз.
Белгіленген шкафтық ауданын жобасын 
жағынан қарапайым шаршыларға бөлеміз де, әрқайсысына кіретін телефондық аппараттар санын анықтаймыз - 
, 
, мұндағы — қарапайым шаршылар саны. Әрбір шаршыны графтың төбелері деп аламыз. Сонда тұрғызылған графты 
оның төбелері мен доғаларының салмақтық мәндерімен сипаттауға болады.
Оның төбелерінің салмақтық мәндері шаршылардағы ТА-ның сандарымен анықталады, ал доғаларының салмақтық мәндері – төбелерінің арасындағы қашықтықтар. Төбелердің салмақтық мәндері бірөлшемді жиынтық 
түрінде, ал доғалардың салмақтық мәндері – қашықтықтың квадратты матрица түрінде берілген.
 .
| (4) |
Сонымен қатар әр төбеден АТС-ке дейінгі қашықтық S — жиынтығы берілген.
Графтың әр төбесінен ҮШ-қа дейін 10 жұпты кабель, ал ҮШ-тан АТС-ке дейін 100жұпты кабель саламыз. Сонда кабельдің ұзындығы ТА-ға тәуелді өзгереді.
| (5) |
| (6) |
мұндағы 
— бүтін сан.
2 Зертханалық жұмыстарды орындауды ұйымдастыру
2.1 Жұмыс тәртібі
Зертханалық жұмысты орындау үшін бір академиялық топ оқу класындағы дербес ЭЕМ-нің санына байланысты топтарға бөлінеді.
Зертханалық жұмыс бірнеше сатыда орындалады:
а) Студенттердің өз бетінше дайындалуы, әдістемені оқу және зертханалық жұмыстарының қолмен жүргізілетін есептеулерін орындау;
б) Оқытушының зертханалық жұмыс бойынша студенттің алған білімін тексеру және оларды жұмысқа жіберу;
в) Жұмыстың орындалуы. Зертханалық жұмыстардың барлық аналитикалық есептелері міндетті түрде дербес ЭЕМ-де «MapInfo» қолданбалы бағдарламасы мен «MS Ecxel» кестелік процессорының көмегімен орындалады. Ол үшін студент «Карта MapInfo» терезесіндегі электронды картаны ашып, оны векторлайды да, «MS Ecxel»-ге жібереді. Мұнда барлық қажетті есептеулерді жүргізеді (1.5 тарауға сәйкес);
г) Студент зертханалық жұмысқа берілген мәліметтер, оның нәтижесін есептеулер мен анализінен тұратын жазбаша түрде есеп береді;
д) Зертханалық жұмысты қорғау.
2.2 Зертханалық жұмыстың есептемесін дайындау тәртібі.
Зертханалық жұмыстардың есептемесін электронды түрде А4 форматында, АЭжБИ –дің талап етілетін стандарттарына сәйкес «/ Мои документы /Студенттің аты-жөні», папкасында сақталуы тиіс. Жұмыстың әр беті нөмірленіп, мазмұнында көрсетілуі тиіс. Тапсырмалар әдістемеде берілген тәртіппен орналастырылуы тиіс. Тапсырмалардан кейін қысқаша теориялық мәлімет келтіріледі. Есептеуге қажетті формулаларды ондағы әріптерге түсініктеме бере отырып енгізген жөн. Алгоритмнің блок-схемасын сақтап, «Карта» терезесінің экранының көшірмесін сақтаған дұрыс. Осы талаптарды орындап, электронды түрде (дискетада) тапсыру керек.
Зертханалық жұмыс орындалғаннан кейін студент жазбаша түрде есеп беруге міндетті.
Есептеменің құрылымы:
- мұқаба(титульный) бет;
- жұмыстың мақсаты;
- қысқаша теориялық мәлімет;
- есептеулер нәтижесін көрсететін кесте;
- электронды картаның көшірмесі;
- жұмыс бойынша графикалық анализ бен қорытындының нәтижелері;
- қолданылған әдебиеттер тізімі;
3 Зертханалық жұмыстардың орындалуы
