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 рАН=0,05 Эрл (0,05 Эрл – исходящая нагрузка и 0,05 Эрл – входящая), одного абонента цифровой системы интегрального обслуживания (ЦСИО) – аЦСИО = 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; Ni – 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 Kвн 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 Yвыхi – нагрузка на выходе коммутационного поля i-ой станции;
Yвых 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 |
| Квнi, % | 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.
YУСС_i= Yвых i·0.05
YУСС_1= 1740*0.05=87, YУСС_2= 1578*0.05=78.9, YУСС_3= 3367.5*0.05 = 168.375
YУСС_4= 668.55*0.05=33.42
Таблица 8
Интенсивность нагрузки к УСС.
| Индекс | EWSD1 | EWSD2 | EWSD3 | EWSD4 |
| YУСС_i, Эрл | 78.9 | 168.375 | 33.42 |
5. Интенсивность нагрузки, распределяемая к АМТС (на ЗСЛ).
Определяется по следующей формуле:
YЗСЛ i = aЗСЛ ·Ni,
YЗСЛ 1= 0.0025*34800=87, YЗСЛ 2= 0.0025*31560=78,9, YЗСЛ 3 =0.0025*67350=168.375
YЗСЛ 4 = 0.0025*13371=33,4275
где aЗСЛ = 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 |
| YЗСЛ i , Эрл | 78,9 | 168.375 | 33,42 |
6. Интенсивность нагрузки от АМТС (на СЛМ).
Определяется по формуле:
YСЛМ= YЗСЛ i 
YСЛМ 1= 87*0.84=73,08, YСЛМ 2= 78,9*0.84=66,27, YСЛМ 3= 168,375*0.84=141,43
YСЛМ 4= 33,42*0.84=28,07
где tСЛМ = 126 с – средняя длительность занятия СЛМ, tЗСЛ = 150 с – средняя длительность занятия ЗСЛ.
Таблица 10
Значения интенсивности нагрузки от АМТС.
| Индекс | EWSD1 | EWSD2 | EWSD3 | EWSD4 |
| YСЛМ, Эрл | 73,08 | 66,27 | 141,43 | 28,07 |
7. Интенсивность нагрузки, распределяемая по направлениям других РАТС, рассчитывается по следующей формуле:
Yисх i = Yвых i – Yвн i – Yусс i – Yузс i .
Yисх 1 = 1740-2831.3= -1091.3 ; Yисх 3 = 3367.5-4280= -912.5 ;
Yисх 2 = 1578-2831.3= -1253.3 ; Yисх 4 = 668.55-0= -668.55 ;
Таблица 11
Интенсивность нагрузки, распределяемая по направлениям других РАТС.
| Индекс | EWSD1 | EWSD2 | EWSD3 | EWSD4 |
| Yисх i ,Эрл | 1091.3 | 1253.3 | 912.5 | 668.55 |
8. Расчёт интенсивности нагрузки от i-й станции к j-й.
Yij 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 aЦСИО = 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 |
| Yi, 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 Квнi, от интенсивности исходящей нагрузки i -ой РАТС.
Таблица 19
| Индекс | EWSD1 | EWSD2 | EWSD3 | EWSD4 |
| Квнi, % |
4. Расчёт внутристанционной интенсивности нагрузки
Таблица 20
| Индекс | EWSD1 | EWSD2 | EWSD3 | EWSD4 |
| yвх_i, Эрл |
5. Расчёт интенсивности нагрузки к УСС
Таблица 21
| Индекс | EWSD1 | EWSD2 | EWSD3 | EWSD4 |
| YУСС_i, Эрл | 8.8 | 25.8 |
6. Расчёт интенсивности нагрузки к АМТС (на ЗСЛ)
Таблица 22
| Индекс | EWSD1 | EWSD2 | EWSD3 | EWSD4 |
| YЗСЛ 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 |
| YИСХ 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