Практическое занятие №

Практическое занятие №
«РАСЧЕТ ОБЪЕМА ОБОРУДОВАНИЯ ЦИФРОВОЙ СИСТЕМ
КОММУТАЦИИ ALCATEL 1000 S12»
1 Цель занятия: получить практические навыки расчета необходимого
объема оборудования цифровой системы Alcatel 1000 S12 с учетом назначения,
емкости и структурного состава абонентов проектируемой станции.
2 Литература:
1. Росляков А.В., Сутягина Л.Н., Сутягин К.А. Принципы построения и
расчет объема оборудования цифровых систем коммутации/Учебное пособие.
ПГУТИ, 2009-119с.; стр.76 -92.
2.Цифровые системы коммутации для ГТС / Под редакцией В.Г.
Карташевского и А.В. Рослякова. - М.: Эко – Трендз, 2008 – 348с.; стр.136-155.
3.Системы коммутации. Конспект лекций. Часть 2.По специальности
210406 «Сети связи и системы коммутации». Росляков А.В.- Самара, ИУНП
ПГУТИ,2011-179с.; стр.63-79.
3 Контрольные вопросы:
1.Какие исходные данные используются при расчете объема оборудования
проектируемой ЦСК?
2.Какие модули входят в состав абонентского оборудования?
3.Какие данные используются при расчете абонентского оборудования
проектируемой ЦСК?
4.Как определяется число модулей аналоговых абонентских линий АSM?
5.Что включает расчет оборудования цифровых трактов?
6.Какие модули входят в состав оборудования сигнализации и как можно
определить их число?
7.Какие данные необходимо использовать при расчет оборудования
ОКС №7?
8.В чем состоит расчет объема оборудования элементов управления ?
9.От чего зависит и в чем состоит расчет объема оборудования
коммутационного поля?
4 Задание
В соответствии с исходными данными, приведенными в таблице 1,
необходимо:
- выполнить расчет объема абонентского оборудования;
- выполнить расчет объема оборудования цифровых трактов;
произвести
расчет
параметров
и
объема
оборудования
коммутационного поля.
1
Доля аналоговых
абонентов, %
Доля цифровых
абонентов, %
Доля аналоговых
абонентов,
имеющих DTMF,%
Число цифровых
исходящих и входящих
СЛ ИКМ-30 с
сигнал. R 1,5
Доля абонентских
линий, включенных в
удаленные блоки, %
Суммарная
интенсивность
межстанционной
нагрузки YМСС, Эрл
Число звеньев
сигнализации
ОКС №7 (ЗС)
Доля нагрузки,
обслуживаемой с
использованием
ОКС №7, kокс
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
Емкость
проектируемой
ЦСК, номеров
№ варианта
Таблица 1- Исходные данные
20000
15000
25000
10000
30000
15000
28000
18000
20000
18000
90
85
82
84
80
85
93
95
86
92
10
15
18
16
20
15
17
5
14
8
5
8
7
6
12
8
10
4
6
5
25
30
35
20
25
30
20
25
20
30
20
15
13
14
18
11
16
17
19
12
560
460
750
320
940
600
900
520
920
530
8
18
10
5
12
10
20
16
24
12
0,2
0,3
0,18
0,25
0,15
0,3
0,27
0,25
0,3
0,26
5 Содержание отчета:
1. Представить результаты расчета объема абонентского оборудования.
2. Представить результаты расчета объема оборудования цифровых
трактов.
3. Представить результаты расчета параметров и объема оборудования
коммутационного поля.
6 Методические указания
6.1 Порядок расчета объема оборудования ЦСК
Расчет объема оборудования ЦСК выполняется на основании следующих
исходных данных:
- назначение проектируемой ЦСК;
- монтируемая емкость и структурный состав абонентов;
-число линий межстанционных связей или матрица межстанционных
нагрузок, позволяющая определить соответствующие межстанционные пучки
соединительных линий;
- число линий для связи с ЗТУ (зоновый транзитный узел) и узлом
спецслужб (УСС);
- используемые системы сигнализации в межстанционных направлениях.
Проектирование
конкретной
цифровой
системы
коммутации
производится в следующей последовательности:
1) разработка структурной схемы проектируемой системы
коммутации в соответствии с ее назначением, типами абонентского доступа,
видами межстанционной сигнализации;
2
2) расчет оборудования абонентских блоков, расположенных на самой
станции или удаленных от нее;
3) расчет оборудования блоков соединительных линий с учетом типа
межстанционной сигнализации;
4) определение состава оборудования сигнализации с учетом
межстанционной сигнализации и наличия телефонных аппаратов с тональным
набором DTMF;
5) расчет оборудования коммутационного поля с учетом
обслуживаемой нагрузки или числа подключаемых линейных блоков;
6) состав системы управления, как правило, уже определен для каждого
типа ЦСК, поэтому при проектировании проверяется производительность
управляющего комплекса, исходя из величины возникающей и
межстанционной нагрузок;
7) расчет оборудования ОКС№7 выполняется, исходя из числа
направлений, работающих с использованием сигнализации ОКС№7, и
количества звеньев сигнализации, обслуживающих межстанционную нагрузку
этих направлений;
8) состав и объем оборудования станционных тональных сигналов и
тактовых последовательностей заранее определен для каждого типа ЦСК;
9)
размещение
рассчитанного
объема
оборудования
по
типовым стативам, а также размещение стативов в соответствующих
производственных помещениях;
10) выбор типа и расчет параметров электропитающей установки.
6.2 Расчет объема станционного оборудования проектируемой ОПС
При проектировании станционных сооружений ОПС типа
Alcatel 1000 S12 необходимо рассчитать объем следующего оборудования:
-объем абонентского оборудования;
-количество модулей цифровых трактов DTM;
-количество служебных комплектов SCM;
-объем оборудования ОКС№7;
-объем оборудования коммутационного пол.
6.2.1 Расчет объема абонентского оборудования
В состав абонентского оборудования системы Alcatel 1000 S12 входят:
- модули аналоговых абонентских линий АSM;
- модули абонентов ISDN - ISM;
- удаленные абонентские модули IRSU;
- модули интерфейса удаленных абонентских модулей IRSU - IRIM.
Модуль аналоговых абонентских линий АSM обеспечивает подключение
до 8 плат абонентских комплектов (ALCN) на 16 аналоговых линий каждая.
3
Таким образом, количество плат абонентских комплектов – NALCN
определяется выражением:
N
N ALCN   АЛ
 16

,

(1)
где NА.Л - число аналоговых абонентских линий;
]х [ - ближайшее целое число, не меньшее х,
Количество модулей ASM:
N
N ASM   АLCN
 8

,

(2)
В целом модуль АSM обслуживает до 128 аналоговых линий, поэтому
число модулей АSM может быть определено также по формуле:
N 
N ASM   АЛ  ,
 128 
(3)
Модуль абонентов цифровой сети с интеграцией служб ISDN - ISM
обслуживает базовые доступы (ВА). Каждый модуль ISM включает до восьми
плат абонентских комплектов ISDN, а каждая плата обеспечивает 8 BA,
поэтому число модулей ISM равно:
N

N ISМ   ISDN  ,
 64 
(4)
Доля абонентских линий (как аналоговых, так и цифровых), включенных
в удаленные абонентские блоки, приведена в табл. 1. Для их включения
используются выносные блоки IRSU, расчет числа которых производится с
учетом максимального количества включаемых абонентских линий. Данные о
максимальных емкостях различных типов блоков и возможных сочетаниях
аналоговых и цифровых абонентских линий в них приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Модификации блоков IRSU
Тип
Характеристика блока IRSU
выносного
блока
JR01-A1 одно-этажный IRSU:
JR02-A1
256 ASL или (112 BA + 32 ASL);
JR03-A1 двух-этажный IRSU:
512 ASL или (240 BA + 32 ASL);
трех-этажный IRSU:
(976 ASL + 24 BA) или (480BA + 64 ASL).
JR06
блок оборудования системы передачи
JR04
базовый блок: 96 ASL или 48 BA
Примечания
ASL аналоговые
абонентские
линии
BA- цифровые
линии базового
доступа ЦСИС
4
К одному модулю IRIM, соединенному с каждым выносным абонентским
блоком IRSU двумя ИКМ - трактами, можно подключить один блок IRSU при
использовании конфигурации однократного доступа, т.е. число модулей IRIM
равно:
N IRIM  N IRSU .
(5)
где N IRIM - число выносных абонентских блоков IRSU.
6.2.2 Расчет оборудования цифровых трактов
Число модулей цифровых трактов DTM определяется числом цифровых
трактов межстанционной связи с другими АТС и числом ИКМ-трактов для
связи с удаленными абонентскими модулями RTSU (в настоящее время не
используются):
N DTM  N DTM исх  N DTM вх  N DTM ОКС  N DTM RTSU ,
(6)
где ( N DTM исх + N DTM вх ) – соответствует числу цифровых исходящих и
входящих СЛ с сигнализацией R1,5 из таблицы 1;
N DTM ОКС - определяется по величине нагрузки YОКС , которая рассчитывается
по формуле (7), используя данные таблицы 1:
YОКС = kокс •Y МСС .
(7)
Зная YОКС и вероятность потерь pB  0, 01 по таблицам Пальма первой
формулы Эрланга можно определить N DTM ОКС .
N DTM RTSU определяется по числу модулей RTSU ( N RTSU ) по формуле:
N DTM RTSU  2  N RTSU
(8)
6.2.3 Расчет числа модулей служебных комплектов SCM
Учитывая, что модуль SCM обеспечивает поддержку функций регистровой
сигнализации для межстанционной многочастотной сигнализации R1,5, а также
для обслуживания абонентских аппаратов с многочастотным набором номера
(DTMF) и каналов для устройств конференц-связи, то расчет модулей SCM
производится отдельно для каждого вида сигнализации.
Число модулей SCM зависит от величины поступающей на них нагрузки,
качества обслуживания и дисциплины обслуживания. SCM обслуживают вызовы
по системе с ожиданием.
Величина нагрузки, поступающей на SCM от телефонных аппаратов с
частотным набором номера DTMF, определяется по формуле:
5
YDTMF  K DTMF  YВОЗН  (t DTMF  t ОС ) / t сл ,
(9)
где kDTMF - доля абонентов, имеющих DTMF (из таблицы 1, значения
подставляются в формулу в долях единицы);
YВОЗН - возникающая на ОПС нагрузка, в Эрл;
kDTMF
t DTMF = 0,08n – время набора номера частотным способом, сек;
n – значность абонентского номера;
tОС - среднее время слушания сигнала «Ответ станции» ( t ОС  3 сек);
tсл
- средняя длительность одного занятия при местном соединении ( tсл =72сек.).
Величина
нагрузки,
поступающей
на
SCM,
обслуживающие
соединительные линии, организованные с использованием многочастотной
сигнализации, определяется по формуле:
YSCM MF   Yисхi 
i
t SCMисх
t
  Yвхi  SCMвх , (10)
t сл
t сл
i
где Yисхi - исходящая в i-ом направлении нагрузка при обмене информацией
многочастотным кодом «2 из 6»;
Yвхi - входящая с i-го направления нагрузка при обмене информацией
многочастотным кодом «2 из 6»;;
t SCMисх - время занятия SCM при исходящей связи;
t SCMвх - время занятия SCM при входящей связи;
tSCM исх  t л  n  tц ,
где
tл
(11)
- время обмена и распознавания линейных сигналов;
tц
- время передачи одной цифры номера при многочастотной
сигнализации. Для системы сигнализации R1,5 (МЧК) эти параметры равны
соответственно: t л = 200 мс и t ц = 80 мс;
n - число передаваемых в выбранном исходящем направлении цифр;
tSCM вх  t л  n  tц ,
где
(12)
t л , tц - определяются аналогично исходящей связи;
tcл
- среднее время занятия соединительной линии ( tcл = 72 с).
При шестизначной нумерации:
tSCM исх
tсл
 0, 008 ;
tSCM вх
tсл
 0, 0065
6
Для направлений, работающих с сигнализацией R1,5 (2ВСК+МЧК),
величина исходящей нагрузки принимается равной входящей, поэтому формула
(10) примет вид:
YSCMMF = (1- kOKC ) • 0,0145• YМСС
(13)
Зная нагрузки YSCM , можно определить число соответствующих SCM по
номограммам второй формулы Эрланга или методом подбора по формуле:
P(γ  t)  P(γ  0 )  e
_
(VSCM YSCM )t/ t SCM
(14)
где P(γ  t) - вероятность ожидания свыше допустимого времени t. Норма на
вероятность ожидания свыше 1 с равна P(γ  t)  0,001.
P( y  0) 
EVSCM (YSCM )  VSCM
VSCM  YSCM  [1  EVSCM (YSCM )]
где VSCM - число приемопередатчиков для
многочастотной сигнализации;
EV (YSCM ) - 1-ая формула Эрланга;
tSCM - средневзвешенное время занятия SCM.
,
(15)
соответствующего
вида
SCM
В расчетах можно принять отношение ( t / t SCM ) равным единице.
В состав одного модуля SCM входят 32 приемопередатчика SCM, поэтому
число модулей SCM равно:
N SCM
*
где V SCMi
 V *SCM 
 
,
 i 32 
(16)
- число приемопередатчиков, обслуживающих сигнализацию
соответствующего вида ( V
*
SCMi
 V *SCMi  1 , где «1» - резерв для данной группы).
6.2.4 Расчет объема оборудования ОКС№7
В системе Alcatel 1000 S12 система сигнализации ОКС№7 может быть
реализована в нескольких версиях: базовой (полной) и упрощенных. На
оконечных станциях, где не предусмотрена работа с транзитными сообщениями,
используется упрощенная версия. В этом случае обработка входящих и
исходящих сообщений, передаваемых по ОКС, производится совместно
модулем DTMОКС с IPTM.
Модуль IPTM состоит из процессора и четырех плат терминального звена
сигнализации , каждая из которых может обработать одно звено ОКС№7,
поэтому число модулей IPTM равно:
N

N IPTM   OKC  ,
 4 
(17)
7
где NOKC - количество звеньев сигнализации (в таблице 1 значения приведены с
учетом резера).
При наличии большого числа направлений, работающих с сигнализацией
ОКС№7, целесообразно использовать модули общего канала сигнализации
высокой производительности - НССМ.
Модуль HCCM состоит из процессора и восьми плат терминального звена
сигнализации, каждая из которых может обработать одно звено ОКС№7. Число
модулей HCCM определяется по формуле:
N

N HCCM   OKC  ,
 8 
(18)
где NOKC - количество звеньев сигнализации (в таблице 1 значения приведены с
учетом резера).
В полной версии реализации ОКС№7 могут использоваться модули ССМ,
который может поддерживать до 16 звеньев сигнализации ОКС№7, поэтому
число модулей данного типа определяется выражением:
N

N CCM   OKC  ,
 16 
(19)
6.2.5 Расчет объема оборудования коммутационного поля
Для определения числа плоскостей цифрового коммутационного поля
DSN рассчитывается интенсивность нагрузки, поступающей на коммутаторы
доступа AS – YAS . К одному AS можно подключить до восьми модулей ASM
или до четырех модулей DTM.
Нагрузка, поступающая на AS от четырех модулей DTM, определяется по
формуле:
DTM
YASDTM  Yкан
 30  4 ,
(20)
DTM
где Yкан
– средняя интенсивность нагрузки, поступающей на один канал
цифровой соединительной линии, Эрл:
DTM
кан
Y
DTM
DTM
Yисх
 YвхDTM  YOKC

,
Vканj
(21)
j
DTM
где ( YисхDTM  YвхDTM  YOKC
)= YМСС – суммарная нагрузка для направлений
межстанционных связей, Эрл (из таблицы 1);
Vкан j - соответствует числу физических СЛ для всех направлений МСС.
j
Эта величина может быть определена по значению N DTM (формула (6))
следующим образом:
8
V
канj
 N DTM  30 .
(22)
j
DSN может иметь до трех одинаковых ступеней групповых коммутаторов
GS, каждая из которых может иметь от двух до четырех плоскостей. В каждой
плоскости группового блока на один DSE приходится 4 пары AS. При такой
конфигурации DSN может обработать трафик более чем 120 тыс. абонентских
или 85 тыс. соединительных линий. При меньшем количестве линий требуется
меньшее число ступеней искания и меньшее число слоев в DSN (табл. 3).
Таблица 3 - Комплектация DSN
Количество DSE
NAS
NGSI
NGSII
NGSIII
NGS
2
8
16
32
64
96
128
160
192
224
256
272
288
304
320
352
384
416
448
480
512
1024
1
2
4
8
16
16
24
24
32
32
40
40
40
40
48
48
56
56
64
64
128
4
4
8
16
16
24
24
32
32
40
40
40
40
48
48
56
56
64
64
128
64
64
64
64
64
64
64
64
64
64
64
64
64
64
64
64
64
1
6
8
16
96
96
112
112
128
128
144
144
144
144
160
160
176
176
192
192
320
2ПЛ
3ПЛ
4ПЛ
10
28
48
96
288
320
384
416
480
512
560
576
592
608
672
704
768
800
864
896
1664
11
34
56
112
384
416
496
528
608
640
704
720
736
752
832
864
944
976
1056
1088
1984
12
40
64
128
480
512
608
640
736
768
848
864
880
896
992
1024
1120
1152
1248
1280
2304
После определения числа плоскостей DSN проверяется загрузка
коммутаторов доступа AS. Для этой цели рассчитывается модульный
коэффициент M, определяющий максимальное число модулей ASM, которое
может быть включено в AS с учетом 20% перегрузки:
YASDTM
M  ASM
,
Yаб 1, 2 128
(23)
ASM
где Yаб – интенсивность исходящей и входящей нагрузки, поступающей по
одной абонентской линии на AS, Эрл:
9
YабASM 
(Yвх  Yвн  Yисх )
,
N
(24)
где Yвх, Yвн, Yисх – соответственно общие входящая, внутристанционная и
исходящая нагрузки проектируемой станции, Эрл,
N – число абонентов проектируемой ОПС.
DTM
ASM
В формуле (23) используются значения YAS и Yаб , т.к. эти нагрузки
учитывают, что в один коммутатор доступа AS может быть подключено 8
модулей ASM и только 4 модуля DTM.
Полученный результат расчета коэффициента М необходимо округлить
до 4, 6 или 8 в меньшую сторону.
С учетом вышеизложенного число AS для подключения модулей ASM
определяется выражением:
N 
N ASASM   ASM  .
 4 
(25)
Число AS для подключения модулей DTM:
N 
DTM
N AS
  DTM  .
 4 
(26)
Во входы одного цифрового коммутационного элемента DSE первой
ступени групповых коммутаторов может быть включено до четырех AS, поэтому
число DSE этой ступени одной плоскости равно:
 Ν DTM 
Ν
.
Ν DSΕΙ  Ν GSΙ   ΑSΜ

4


(27)
Фирмой Alcatel рекомендуется общую комплектацию DSN определять,
используя N AS ( Ν ΑS  Ν ΑS
ΑSΜ
DTM
) и таблицу 3.
 Ν ΑS
В таблице 3 в зависимости от Ν ΑS указано количество DSE на первой
( ΝGSI ) , второй ( ΝGSII ) и третьей ( Ν GSIII ) ступенях группового коммутатора GS.
Кроме того, в таблице 3 приведено количество DSE на ступенях группового
искания в целом для одной плоскости ( ΝGS ) и общее количество DSE, содержащих
две, три и четыре плоскости ступеней групповых коммутаторов.
10