Расчет абонентской нагрузки городской телефонной сети

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине «Системы коммутации»

Тема:

" Проектирование автоматической цифровой коммутационной станции EWSD "

Расчетно-пояснительная записка

Студент СCКо – 081 Левда П.Н.

группа (подпись, дата) фамилия, инициалы

Руководитель Хорпяков О. С.

(подпись, дата) фамилия, инициалы

Оценка _______________________________________________________

Воронеж

Введение

С начала 90-х годов Единая сеть связи Российской Федерации (ЕСС РФ) вступила в фазу существенных качественных изменений, обусловленных широким внедрением цифровой техники передачи и коммутации. Эти изменения коснулись и городских телефонных сетей, на которых стали использоваться мощные цифровые коммутационные системы (с трафиком до 30 000 Эрл) с применением системы сигнализации ОКС №7, высокоскоростные (до 2,5 Гбит/с) цифровые системы передачи, построенные на основе принципов и стандартов синхронной цифровой иерархии (SDH), волоконно-оптические линии связи (ВОЛС).

Новые возможности цифровых коммутаторов и технических средств транспортной среды (возможность реализации мощных транспортных сетей на базе ВОЛС и мультиплексоров SDH) предъявляют новые требования к планированию и проектированию городских телефонных сетей. Современные сети должны быть цифровыми, иметь гибкую, легко управляемую структуру и при этом обеспечивать возможность совместной работы аппаратуры разных фирм-изготовителей как на сети одного оператора, так и при взаимодействии нескольких операторов. Последнее требование особенно важно в связи с тем, что на ЕСС РФ внедряется в, основном, зарубежная коммутационная цифровая техника. Одной из сложных задач является обеспечение в переходный период совместной работы на ГТС аналогового и цифрового оборудования.

Растущая потребность в мощных сетях, обуславливается повышением объема абонентского трафика, вызванным в первую очередь появлением новых услуг связи, для реализации которых используются скорости передачи до 2 Мбит/с. Эти услуги включают в себя цифровую сеть интегрального обслуживания (ISDN), online-услуги и услуги Internet, а также услуги, реализуемые в конфигурации nх64 кбит/с.

Всем этим требованиям отвечает цифровая автоматическая телефонная станция EWSD, которая является универсальной для различных сфер применения с точки зрения емкости и производительности телефонных станций, а так же диапазона предоставляемых услуг. Она может использоваться как сельская телефонная станция небольшой емкости, а так же как местная, междугородная, международная или комбинированная станция, рассчитанная на большие емкости.

В системе EWSD используется распределенное управление с взаимодействием управляющих устройств через коммутационное поле станции. Координацию работы локальных процессоров осуществляет координатный процессор. Станция является легко наращиваемой благодаря модульности ее аппаратного и программного обеспечения.

Целью курсовой работы является проектирование по упрощенной методике автоматической цифровой коммутационной станции EWSD для закрепления понятий, подходов и методов полученных в ходе лекционных, практических и лабораторных занятий по дисциплине «Системы коммутации».

Задание для выполнения курсовой работы

По упрощенной методике для каждой АТС (кроме узла сельско-пригородной сети (УСП)) рассчитать поступающую абонентскую нагрузку, пересчитать нагрузку на выход и распределить ее по всем направлениям связи. При этом нагрузку в направлении от каждой АТС к сельско-пригородной сети и обратном направлении принять равной 10 % от исходящей нагрузки каждой АТС. Расчеты в направлениях внутризоновой связи и узла автоматической коммутации (УАК) не проводятся.

С использованием полученных параметров нагрузки для АТС EWSD3 городской телефонной сети схема, которой представлена на рис. 1.1 рассчитать объем описанного ниже оборудования (версия 7 системы EWSD):

абонентского оборудования (DLU);

число LTG различного типа (LTGG);

емкость коммутационного поля SN(B);

количество функциональных блоков буфера сообщений МВ(В);

количество функциональных блоков CCNC;

количество функциональных блоков СР113.

Представить на схеме план размещения оборудования станции EWSD в помещении. При планировке в помещениях рассмотреть вопросы, связанные с электропитанием станции, а также освещение и кондиционирование.

Рис.1.1 Схема организации ГТС

Варианты исходных данных для выполнения курсовой работы

Таблица 1

Варианты абонентской емкости станций

Номер варианта	EWSD1	EWSD2	EWSD3
Общая емкость	Аналоговых абонентов	Общая емкость	Аналоговых абонентов	Общая емкость	Аналоговых абонентов	Кол-во аб. подкл.к RCU1	Кол-во аб. подкл.к RCU2	Кол-во аб. подкл.к RCU3	Кол-во аб. подкл.к RCU4

Нормы потерь (по расчётной нагрузке):

узла специальных служб (УСС) – 0,001;

автоматической междугородной телефонной станции (АМТС) – 0,01;

районной АТС (РАТС) – 0,005;

внутристанционных – 0,03.

Расчет проводится из предположения, что суммарная удельная абонентская нагрузка одного аналогового абонента в час наибольшей нагрузки (ЧНН) равна р_АН= 0,05 Эрл (0,05 Эрл – исходящая нагрузка и 0,05 Эрл – входящая), одного абонента цифровой системы интегрального обслуживания (ЦСИО) – а_ЦСИО = 0,4 Эрл(по Рекомендациям МСЭ-Т серии Q.500).

Расчет абонентской нагрузки городской телефонной сети

1.1 Расчёт нагрузки в сети, создаваемой аналоговыми абонентами.

Определяем исходные данные для своего варианта расчета и заносим их с табл.2

Таблица 2

Абонентская емкость станций

Станция	EWSD1	EWSD2	EWSD3
Общая ёмкость
Аналог. абоненты
Цифр. абоненты

Расчет нагрузки в сети, создаваемой аналоговыми абонентами,производится следующим образом:

1. Определяется интенсивность поступающей нагрузки по формуле

EWSD1: Yi= 0.05*34800 = 1740; EWSD2: Yi = 0.05*31560 = 1578; EWSD3: Yi=0.05*67350 =3367.5; Yi = 0.1*(1740+1578+3367.5) = 668.55

где а – удельная поступающая интенсивность нагрузки (ИН) от аналоговых абонентов; N_i – количество аналоговых абонентов i –и станции (табл. 3).

Результаты расчёта сведём в таблицу.

Таблица 3

Поступающая интенсивность нагрузок.

Индекс	EWSD1	EWSD2	EWSD3	EWSD4
Yi, Эрл			3367.5	668.55

2. Нагрузка на выходе коммутационного поля (КП) определяется как

, Yвыхi=1*1740=1740, Yвыхi=1578, Yвыхi=3367.5, Yвыхi=668.55

где и – время занятия входа и выхода КП -й АТС. Для цифровых АТС с целью упрощения расчетов принимаем = 1. Согласно заданию, нагрузка в направлении от каждой АТС к АТС EWSD 4(УСП) (сельско-пригородной сети), а также от УСП к другим АТС равна 10 % от исходящей нагрузки каждой АТС. Полученные результаты заносим в табл.4

Таблица 4

Нагрузка на выходе коммутационного поля.

Индекс	EWSD1	EWSD2	EWSD3	EWSD4
Y вых_i, Эрл			3367.5	668.55

3. Для определения внутристанционной нагрузки сначала рассчитывается общая исходящая интенсивности нагрузки сети:

=1740+1578+3367.5+668.55=7354.05

где - номер РАТС.

Для определения внутристанционной нагрузки требуется вычислить процент интенсивности внутристанционной нагрузки K_вн_i. Вычисляем долю исходящей ИН для каждой РАТС от общей исходящей ИН сети в процентах:

η1 = (1740/7354.05)*100%=23.66; η2 = (1578/7354.05)*100%=21.45; η3 = (3367.5/7354.05)*100%=45.79; η4 = (668.55/7354.05)*100%=9.09

где Y_вых_i – нагрузка на выходе коммутационного поля i- ой станции;

Y_{вых сети} – общая исходящая ИН сети.

Полученные результаты заносим в табл.5.

Таблица 5

Доля исходящей ИН нагрузки.

Индекс	EWSD1	EWSD2	EWSD3	EWSD4
ηi, %	23.66	21.45	45.79	9.09

По табл. П.1.(Приложение 1) определяем процент интенсивности внутристанционной нагрузки для каждой из АТС.

Таблица 6

Процент интенсивности внутристанционной нагрузки.

Индекс	EWSD1	EWSD2	EWSD3	EWSD4
К_вн_i, %	38.5	38.5	58.2	25.8

Значения внутристанционной нагрузки определяются по формуле (за исключением EWSD 4):

, Yвх1=(38.5%*7354.05)/100%=2831.3, Yвх2=(38.5%*7354.05)/100%=2831.3, Yвх3=(58.2%*7354.05)/100%=4280,

Таблица 7

Значения внутристанционной нагрузки.

Индекс	EWSD1	EWSD2	EWSD3	EWSD4
, Эрл	2831.3	2831.3

= 0 Эрл, т.к. АТС EWSD 4 является узлом сельско–пригородной связи, и не имеет непосредственных абонентов.

4. Расчёт интенсивности нагрузки к УСС.

Интенсивность нагрузки к УСС составляет 5 % от интенсивности исходящей от РАТС нагрузки, т.е.

Y_{УСС_}_i= Y_вых_i·0.05

Y_{УСС_1}= 1740*0.05=87, Y_{УСС_2} = 1578*0.05=78.9, Y_{УСС_3} = 3367.5*0.05 = 168.375

Y_{УСС_4}= 668.55*0.05=33.42

Таблица 8

Интенсивность нагрузки к УСС.

Индекс	EWSD1	EWSD2	EWSD3	EWSD4
Y_{УСС_}_i, Эрл		78.9	168.375	33.42

5. Интенсивность нагрузки, распределяемая к АМТС (на ЗСЛ).

Определяется по следующей формуле:

Y_{ЗСЛ i}= a_ЗСЛ · N_i,

Y_{ЗСЛ 1}= 0.0025*34800=87, Y_{ЗСЛ 2}= 0.0025*31560=78,9, Y_{ЗСЛ 3}=0.0025*67350=168.375

Y_{ЗСЛ 4}= 0.0025*13371=33,4275

где a_ЗСЛ = 0,0025 Эрл – удельная междугородная интенсивность нагрузки.

Согласно заданию, нагрузка в направлении от УСП к другим АТС равна 10 % от исходящей нагрузки каждой АТС.

Таблица 9

Значения интенсивности нагрузки к АМТС.

Индекс	EWSD1	EWSD2	EWSD3	EWSD4
Y_{ЗСЛ i}, Эрл		78,9	168.375	33,42

6. Интенсивность нагрузки от АМТС (на СЛМ).

Определяется по формуле:

Y_СЛМ= Y_{ЗСЛ i}

Y_{СЛМ 1}= 87*0.84=73,08, Y_{СЛМ 2}= 78,9*0.84=66,27, Y_{СЛМ 3}= 168,375*0.84=141,43

Y_{СЛМ 4}= 33,42*0.84=28,07

где t_СЛМ= 126 с – средняя длительность занятия СЛМ, t_ЗСЛ = 150 с – средняя длительность занятия ЗСЛ.

Таблица 10

Значения интенсивности нагрузки от АМТС.

Индекс	EWSD1	EWSD2	EWSD3	EWSD4
Y_СЛМ, Эрл	73,08	66,27	141,43	28,07

7. Интенсивность нагрузки, распределяемая по направлениям других РАТС, рассчитывается по следующей формуле:

Y_исх_i = Y_вых_i – Y_вн_i – Y_усс_i – Y_узс_i.

Y_исх₁= 1740-2831.3= -1091.3; Y_исх₃= 3367.5-4280= -912.5;

Y_исх₂= 1578-2831.3= -1253.3; Y_исх₄= 668.55-0= -668.55;

Таблица 11

Интенсивность нагрузки, распределяемая по направлениям других РАТС.

Индекс	EWSD1	EWSD2	EWSD3	EWSD4
Y_{исх i},Эрл	1091.3	1253.3	912.5	668.55

8. Расчёт интенсивности нагрузки от i -й станции к j -й.

Y_ij определяется пропорционально исходящей нагрузке по формуле:

На основании расчётов составляется таблица телефонных нагрузок.

Таблица 12

Значения интенсивности нагрузки по направлениям других РАТС, Эрл.

№ РАТС	EWSD1	EWSD2	EWSD3	EWSD4	УСС	АМТС
EWSD1	-	482.55	351.33	257.4
EWSD2	511.8	-	427.95	313.54	78.9	78.9
EWSD3	330.48	379.54	-	202.46	168.375	168.375
EWSD4	223.99	257.25	187.29	-	33,42	33,42
АМТС	73,08	66,27	141,43	28,07	-	-

9. Определение расчётной интенсивности нагрузки.

Расчётная нагрузка определяется по формуле:

где коэффициент z характеризует степень гарантированности заданного качества обслуживания. В практике проектирования ГТС значения коэффициента принимают z = 0.6742.

Таблица 13

Расчётная интенсивность нагрузки.

№ РАТС	EWSD1	EWSD2	EWSD3	EWSD4	УСС	АМТС
EWSD1	-	467.83	338.69	246.58
EWSD2	496.54	-	414.003	301.6	78.9	78.9
EWSD3	318.22	366.4	-	192.86	168.375	168.375
EWSD4	213.9	246.43	178.06	-	33,42	33,42
АМТС	73,08	66,27	141,43	28,07	-	-

10. Определение числа соединительных линий.

Для этого необходимо использовать таблицу Эрланга для ЭАТС (Приложение 2), при следующих нормах потерь: УСС – 0.001, АМТС – 0.01, РАТС – 0.005, внутристанционные – 0.003.
Определив количество соединительных линий, заполняем табл.14

Таблица 14

Количество соединительных линий.

№ РАТС	EWSD1	EWSD2	EWSD3	EWSD4	УСС	АМТС
EWSD1	-
EWSD2		-
EWSD3			-
EWSD4				-
АМТС					-	-

1.2 Расчёт нагрузки в сети, создаваемой цифровыми абонентами

Расчет нагрузки в сети, создаваемой цифровыми абонентами проводится аналогично. При этом учитываем, что значение абонентской нагрузки одного абонента в ЧНН для цифровых абонентов равно a_ЦСИО = 0.4 Эрл (по Рекомендациям МСЭ-Т серии Q.500). Полученные результаты заносим в табл.15-27.

1 Число цифровых абонентов

Таблица 15

Индекс	EWSD1	EWSD2	EWSD3	EWSD4
Абоненты

2 Поступающая интенсивность нагрузок

Таблица 16

Индекс	EWSD1	EWSD2	EWSD3	EWSD4
Y_i, Эрл

3 Нагрузка на выходе КП

Таблица 17

Индекс	EWSD1	EWSD2	EWSD3	EWSD4
Y _{Вых_i}, Эрл

2. Доля исходящей интенсивности нагрузок (ИН) для каждой РАТС от общей исходящей ИН сети в процентах:

Таблица 18

Индекс	EWSD1	EWSD2	EWSD3	EWSD4
ηi, %	0.07	0.17	0.25	0.5

3. По табл. П.1 определим процент интенсивности внутристанционной нагрузки К_вн_i, от интенсивности исходящей нагрузки i -ой РАТС.

Таблица 19

Индекс	EWSD1	EWSD2	EWSD3	EWSD4
К_вн_i, %

4. Расчёт внутристанционной интенсивности нагрузки

Таблица 20

Индекс	EWSD1	EWSD2	EWSD3	EWSD4
y_{вх_}_i, Эрл

5. Расчёт интенсивности нагрузки к УСС

Таблица 21

Индекс	EWSD1	EWSD2	EWSD3	EWSD4
Y_{УСС_}_i, Эрл		8.8		25.8

6. Расчёт интенсивности нагрузки к АМТС (на ЗСЛ)

Таблица 22

Индекс	EWSD1	EWSD2	EWSD3	EWSD4
Y_{ЗСЛ i}, Эрл	0.2	0.44	0.65	1.29

7. Расчёт интенсивности нагрузки от АМТС (на СЛМ)

Таблица 23

Индекс	EWSD1	EWSD2	EWSD3	EWSD4
Y _СЛМ, Эрл	0.16	0.36	0.54	1.08

8. Расчёт интенсивности нагрузки, распределяемой по направлениям других РАТС.

Таблица 24

Индекс	EWSD1	EWSD2	EWSD3	EWSD4
Y_{ИСХ i}, Эрл	564.2	1772.24	3393.65	488.91

9. Составляем матрицу телефонных нагрузок между РАТС:

Таблица 25

№ РАТС	EWSD1	EWSD2	EWSD3	EWSD4	УСС	АМТС
EWSD1	-	176.82	338.59	48.78		0.2
EWSD2	224.85	-	1352.52	194.85	8.8	0.44
EWSD3	677.68	2128.71	-	587.25		0.65
EWSD4	48.13	151.21	289.5	-	25.8	1.29
АМТС	0.16	0.36	0.54	1.08	-	-

10. Составляем матрицу расчётных телефонных нагрузок между РАТС:

Таблица 26

№ РАТС	EWSD1	EWSD2	EWSD3	EWSD4	УСС	АМТС
EWSD1	-	185.78	350.99	53.48	5.34	0.5
EWSD2	234.95	-	1377.315	204.26	10.8	0.88
EWSD3	695.23	2159.81	-	603.58	15.4	1.19
EWSD4	52.80	159.5	300.9	-	29.22	2.05
АМТС	0.42	0.76	1.03	1.78	-	-

11. По таблице Эрланга (Приложение 2) определяем количество соединительных линий.

Таблица 27

№ РАТС	EWSD1	EWSD2	EWSD3	EWSD4	УСС	АМТС
EWSD1	-
EWSD2		-
EWSD3			-
EWSD4				-
АМТС					-	-