Расчет параметров коммутируемой телекоммуникационной сети
Министерство РФ по связи и информатизации
Уральский технический институт связи и информатики
(филиал) СибГУТИ
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовой работе по дисциплине «Сети связи и системы коммутации»
ТЕМА: РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ КОММУТИРУЕМОЙ
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СЕТИ
Студент: Плишкин Михаил.
Группа: МЕ-72
Преподаватель: Потаскуева Л.П.
Екатеринбург, 2010
Содержание
Введение
1. Обоснование
эффективности организации узлов на ГТС
2. Разработка
схемы сопряжения ТФОП с СПС
3.Разработка
функциональной схемы передающих устройств каналов, сигналов управления и
взаимодействия (СУВ)
4. Расчет
числа звеньев сигнализации сети ОКС№7
5. Синтез
модулей цифровой коммутации
5.1 Синтез
модуляции пространственной коммутации
Заключение
Список используемой литературы
Введение
В данной курсовой работе необходимо произвести расчет основных параметров
коммутируемой сети: разработать схемы организации связи коммутационных станций,
каналов; децентрализованных и централизованных систем сигнализации и синтез
модулей цифровой коммутации.
Основная задача курсовой работы - закрепление навыков
расчета основных параметров коммутируемой сети. Кроме того, в процессе ее
выполнения я должен продолжить знакомство с учебной и справочной литературой по
теории коммутируемой телекоммуникационной сети, закрепить навыки выполнения
технических расчетов с использованием персональных ЭВМ. А также имеет место -
отработка навыков изложения результатов технических расчетов, составления и
оформления технической документации. Такие навыки необходимы в инженерной
деятельности.
1. Обоснование эффективности организации узлов на ГТС
Вычертить схему
организации связи на ГТС и функциональную схему связи двух РАТС одного узлового
района. Указать нумерацию абонентских линий. Обосновать эффективность введения
узлов на ГТС.
Таблица 1 - исходные данные
Ёмкость ГТС, номеров
|
Нагрузка направления, Эрл.
|
Доступность направления, Деф.
|
250000
|
25
|
22
|
Для определения количества линий можно использовать формулу
О'Делла:
V = αy + β
Где: α=1,27 и β=6,0 - коэффициенты, значения
которых зависят от величины доступности в направлении; y - нагрузка направления от РАТС к РАТС, Эрл.
Емкость ГТС 250000 номеров, следовательно, 25 РАТС по 10000
номеров и 24 направления. Коэффициент использования линий (η) определяем,
как отношение доступности направления к количеству линий.
Расчет сети по принципу КСК
Vсл =
α×y + β =1,27 × 25 + 6 = 37,75
(сл)
Vкск =N× Vсл = 24 × 37,75 = 912 (сл)
кск
=y/Vкск =25/37,75 = 0,662
Расчёт сети ГТС с УВС:
Число линий в направлении к станциям чужих узловых районов
V̒сл = α×y×10
+ β = 1,27×10×25+6=323,5 (сл)
- число соединительных линий, которое обслуживает нагрузку к
УВС-2 или к УВС-3
Vувс=4×Vсл+2×V̒сл= 4×37.75+323.5×2=798 (сл)
увс=10×y/V̒сл=250/323,5=0,773
Расчёт сети
ГТС с УВИС
V̒̒сл= α×y×24
+ β =1,27 × 25 × 24+6 = 768 (сл)
увис=24×у/ V̒̒ сл =24×25/768=0,781
Рисунок 1 –
Схема организация сети на ГТС
План
нумерации.
УВС 1:
РАТС 10: 100000-109999
РАТС 11: 110000-119999
РАТС 12: 120000-129999
РАТС 13: 130000-139999
РАТС 14: 140000-149999
УВС 2:
РАТС 20: 200000-209999
РАТС 21: 210000-219999
РАТС 22: 220000-229999
РАТС 23: 230000-239999
РАТС 24: 240000-249999
УВС 3:
РАТС 30: 300000-309999
РАТС 31: 310000-319999
РАТС 32: 320000-329999
РАТС 33: 330000-339999
РАТС 34: 340000-349999
РАТС 40: 400000-409999
РАТС 41: 410000-419999
РАТС 42: 420000-429999
РАТС 43: 430000-439999
РАТС 44: 440000-449999
УВС5:
РАТС 50: 500000-509999
РАТС 51: 510000-519999
РАТС 52: 520000-529999
РАТС 53: 530000-539999
РАТС 54: 540000-549999
2. Разработка схемы сопряжения ТФОП с СПС
Разработать схему организации связи и план нумерации при
сопряжении ТФОП с СПС. Рассчитать параметры сети СПС.
Таблица 2 - Исходные данные
Статус сети СПС
|
Ёмкость сети, (номеров)
|
Радиус, R (км)
|
Повторяемость ячеек, С
|
Полоса частот, МГц
|
Ширина канала, КГц
|
УПАТС
|
1000
|
1,0
|
12
|
869…894
|
30
|
Параметры
сети СПС.
При создании сети СПС важным вопросом является определение
оптимальных размеров ячейки, т.е. размеры зоны обслуживания одной БС. Этот
вопрос связан с выбором частот для ячейки. Для исключения взаимного влияния БС
в смежных ячейках устанавливаются разные диапазоны рабочих частот. Для двух БС
может быть установлен один и тот же частотный диапазон, если они удалены друг от
друга на расстояние D, называемое
защитным интервалом. Количество БС, для которых установлены разные диапазоны
различных частот и которые являются смежными, называется повторяемостью
использования ячеек и обозначается через С. Соотношение между С и D зависит от формы ячейки, которая
определяется способом размещения антенны на БС ее видом. Оптимальным считается
соотношение при шестиугольной форме. Группа ячеек с различными наборами частот
называется кластером.
Сотовые сети имеют радиальный или радиально-узловой принцип
построения, в их состав входят три вида станций:
1) ЛС (MS - Mobile Station) - абонентская станция, связанная с базовой
радиостанцией вызывным радиоканалом (РКВ) или разговорным (РКР).
2) БС (BS - Base Station) - базовая станция, приемно-передающая радиостанция и
контроллер базовых станций.
3) ЦС (MSC - Mobile Service Switching Centre) - центральная коммутационная станция СПС
План нумерации
NРАТС-3
= 9000NN
РАТС-5: 51000…59999
NУПАТС=1000NN
УПАТС: 50000…50999
DEF de 50000 – DEF de 50999
Расчёт параметров сети СПС
Расчёт величины защитного интервала в зависимости от радиуса
и повторяемости ячеек:
D = R,
Где: R -
радиус (км);
С - повторяемость ячеек.
D = 1×=1×6 =6 км
Расчет числа разговорных каналов в заданной полосе частот:
где - полоса частот (МГц);
- ширина канала (кГц).
Расчет абонентской ёмкости системы, если известно, что один
канал пропускает нагрузку Ук=0,25 Эрл, а удельная абонентская
нагрузка Уаб=0,01Эрл:
3. Разработка функциональной схемы
передающих устройств каналов, сигналов управления и взаимодействия (СУВ)
Определить структуру цикла и сверхцикла, если известно
количество разговорных каналов (РК=14)передающих устройств сигнальных каналов,
показать расположение каналов СУВ в сверхцикле.
Составить функциональную схему передающих устройств каналов
сигналов управления и взаимодействия (СУВ) для разработанного варианта
структуры цикла и сверх цикла.
В системах с ИКМ за каждым РК закрепляется низкоскоростной
канал сигнализации. В пределах одного цикла за счёт 8-го канального интервала
можно организовать два сигнальных канала. Для организации 12 СК циклы
объединяют в сверхциклы.
Рисунок 2 -
Функциональная схема передающих устройств каналов СУВ
4. Расчёт числа звеньев сигнализации сети ОКС №7
Разработать схему организации связи сети ОКС №7 для заданной
ГТС и рассчитать потребное число звеньев для одного из оконечных пунктов
сигнализации.
Таблица 3 - Исходные данные
Ёмкость ГТС, тыс. ном.
|
250
|
Кол-во АТСЭ емкостью 10000 номеров
|
11
|
Кол-во MSU для одного
соединения
|
10
|
Длина MSU
|
10
|
Среднее время распространения сигналов по ОКС, мс
|
10
|
Среднее время обработки сообщений на стороне SPB(SPA)
|
Суммарная нагрузка в одном направлении связи, Эрл
|
80
|
Средняя продолжительность занятия Информационного
канала, с
|
120
|
Расчет времени передачи одной значащей СЕ (MSU) заданной длины и одной заполняющей
СЕ (FISU) длиной 7 байт; расчет времени
передачи MSU и FISU производить для канала со скоростью передачи 64
Кбит/с:
Расчёт времени передачи заданного числа MSU для одного соединения в случае
отсутствия искажений:
Тп = Мзн × (2Тзн + 2Тзп
+ 2Тр + 2То),
Где: Мзн - количество значащих СЕ для одного
соединения;
Тзп, Тзн - соответственно время
передачи одной заполняющей СЕ;
Тр- время распространения сигналов по ОКС;
То- время обработки сообщений на стороне SPb(SPa).
Тп = 10×2×(1,25×10-3+0,875×10-3+10×10-3+60×10-6)=244мс
Расчёт интенсивности MSU:
Расчёт числа сигнальных сообщений в направлении:
Расчёт числа звеньев сигнализации (SL) для одного из оконечных пунктов (SP i):
Рисунок 3 – Схема
организации связи сети ОКС №7
5. Синтез модулей цифровой коммутации
5.1 Синтез модуляции пространственной
коммутации
Выполнить синтез модуля пространственной коммутации (МПК) с
использованием заданной элементной базы. Пояснить работу МПК при коммутации
заданных каналов.
Таблица 4 - Исходные данные
Метод декомпозиции
|
Параметры МПК NxM
|
Тип избирательной схемы
|
Коммутация Ys
|
По выходам
|
16x32
|
16х1
|
K14 (S6;t14)
K14 (S28; t14)
|
Функциональное описание модуля, его структурный эквивалент
Рисунок 4- Функциональная схема МПК.
Эту функциональную схему можно представить в виде матрицы:
В соответствие каждому входящему тракту поставим переменную хi , каждому исходящему тракту - zj .Тогда обобщенная переменная,
определяющая адрес коммутации - аij .
Процесс коммутации входящего - исходящего тракта описывается
логическим уравнением:
Gj : { Zj = Xj × aij, }
Структура адресного ЗУ (АЗУ).
Для управления МПК используется управляющая память (АЗУ), в
котором каждый массив памяти закреплен за одним коммутационным элементом
(СМПК).
- общее число ячеек в ЗУ (АЗУ) равно 16x32=512 ячеек;
- длина адреса выхода равна U=log216=4,
- переведя в двоичный код, получим код требуемого выхода - 0110.
Описание процесса
коммутации.
Сеанс связи разбивается
на 3 последовательные фазы:
1фаза-установление
соединения.
УУ фиксирует данные о
требуемом соединении – определяет входящий и исходящий канал. В соответствии с
этим координатами устанавливается виртуальная точка коммутации (ТК).
В ячейку АЗУ номер
который соответствует временному интервалу коммутации, записывается адрес
коммутации (№ вх. Тракта). Запись в АЗУ производится в ациклическом режиме.
2фаза- перенос информации
Перенос сообщений из
тракта приема в тракт передачи обеспечивается за счет формирования в СМПК физической
точки коммутации.
Этим формированием управляет
УУ, используя АЗУ. УУ просматривает в циклическом (последовательном) режиме
ячейки АЗУ. Такты обращения и ячейкам АЗУ синхронизированы с временными
интервалами трактов ИКМ.
Если в определенной
ячейки АЗУ будет обнаружен адрес коммутации, он подается на адресные входы
СМПК. В результате в данном временном интервале в СМПК устанавливается
соединение между входом и выходом вследствие чего сообщение канала приема
передается в канал передачи. Такой перенос сообщения будет выполняться один раз
в каждом цикле работы.
3фаза - разъединение.
При получении сигналов
освобождения УУ стирает адрес коммутации в ячейке коммутируемого канала, т.е.
разрушает виртуальную точку коммутации. Вследствие этого физическая точка
коммутации формироваться не будет, и перенос сообщений прекращается.
Таблица 5 – исходные
данные
№ варианта
|
Параметры
микросхемы ОЗУ
|
Параметры МВК NxM
|
Информационная
емкость
|
Время
обращения, нс
|
1
|
256х1
|
60
|
16х16
ИЗУ:
Объем:
Vизу=Nтрактов×nканала=16×32=512 ячеек
Требуется 2 модуля по 8
микросхем
АЗУ;
Объем:
Vазу=Nтрактов×nканала=16×32=512 ячеек
Требуется 2 модуля по 9
микросхем
N=2×8+2×9=16+18=34 микросхемы
Расчет числа каналов,
которое может обслуживать данный МВК и вывод по расчету.
Время обращения к ЗУ
Где: Тц-
длительность цикла
n- количество каналов в цикле
Тц=125мкс
τ=60 нс
канала
<1041,следовательно,
микросхема с данным быстродействием подходит для реализации МВК 16х16.
Заключение
В процессе выполнения
данной работе мною были рассчитаны основные параметры коммутируемой сети, разработаны
схемы организации связи коммутационных станций, каналов; децентрализованных и
централизованных систем сигнализации; модулей цифровой коммутации.
При разработке схемы сети
ГТС (на 250т. номеров) я рассмотрел три разных варианта построения сети. Мною
был выбран вариант с УВС, так как он более рационален(у варианта КСК самый
низкий КПД, а вариант с УВИС не подходит так как не планируется дальнейшее
развитие сети ГТС).
Список используемой литературы
1. Автоматическая
коммутация под редакцией Ивановой О.Н. - М.: Радио и Связь, 1988.
2. Баркун
М.А. Цифровые системы синхронной коммутации. - М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 2001.
3. Битнер
В.И. Общеканальная система сигнализации №7. - Новосибирск, СибГУТИ, 1999.
4. Булдакова
Р. А. Принципы построения цифровых коммутационных полей. Учебное пособие. -
Екатеринбург: УрТИСИ - СибГУТИ, 2002.
5. Гольдштейн
Б.С. Сигнализация в сетях связи. - М: Радио и связь, 1997.
6. Гольдштейн
Б.С. Протоколы сетей доступа. - М.: Радио и связь, 1999.
7. Карташевский
В.Г. Сети подвижной связи. -М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 2001.
8. Росляков
А.В. Общеканальная система сигнализации №7. - М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 1999.
9. Скалин
Ю.В. Цифровые системы передачи. - М.: Радио и связь, 1988.
10. Телекоммуникационные системы и сети.
Том l./Под ред. Шувалова В.П. Новосибирск:
Сиб. Предприятие «Наука» РАМ, 1998.
Похожие работы на - Расчет параметров коммутируемой телекоммуникационной сети
|