Расчет параметров коммутируемой телекоммуникационной сети
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. Выполнить синтез модуля временной коммутации (МВК… Читать ещё >
Расчет параметров коммутируемой телекоммуникационной сети (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
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
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
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. | |
Для определения количества линий можно использовать формулу О’Делла:
V = бy + в Где: б=1,27 и в=6,0 — коэффициенты, значения которых зависят от величины доступности в направлении; y — нагрузка направления от РАТС к РАТС, Эрл.
Емкость ГТС 250 000 номеров, следовательно, 25 РАТС по 10 000 номеров и 24 направления. Коэффициент использования линий (з) определяем, как отношение доступности направления к количеству линий.
Расчет сети по принципу КСК
Vсл = бЧy + в =1,27 Ч 25 + 6 = 37,75 (сл)
Vкск =NЧ Vсл = 24 Ч 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
V?сл = бЧyЧ10 + в = 1,27Ч10Ч25+6=323,5 (сл)
— число соединительных линий, которое обслуживает нагрузку к УВС-2 или к УВС-3
Vувс=4ЧVсл+2ЧV?сл= 4Ч37.75+323.5Ч2=798 (сл) увс=10Чy/V?сл=250/323,5=0,773
Расчёт сети ГТС с УВИС
V?сл= бЧyЧ24 + в =1,27 Ч 25 Ч 24+6 = 768 (сл)
увис=24Чу/ V? сл =24Ч25/768=0,781
Рисунок 1 — Схема организация сети на ГТС План нумерации.
УВС 1:
РАТС 10: 100 000−109 999
РАТС 11: 110 000−119 999
РАТС 12: 120 000−129 999
РАТС 13: 130 000−139 999
РАТС 14: 140 000−149 999
УВС 2:
РАТС 20: 200 000−209 999
РАТС 21: 210 000−219 999
РАТС 22: 220 000−229 999
РАТС 23: 230 000−239 999
РАТС 24: 240 000−249 999
УВС 3:
РАТС 30: 300 000−309 999
РАТС 31: 310 000−319 999
РАТС 32: 320 000−329 999
РАТС 33: 330 000−339 999
РАТС 34: 340 000−349 999
УВС 4:
РАТС 40: 400 000−409 999
РАТС 41: 410 000−419 999
РАТС 42: 420 000−429 999
РАТС 43: 430 000−439 999
РАТС 44: 440 000−449 999
УВС5:
РАТС 50: 500 000−509 999
РАТС 51: 510 000−519 999
РАТС 52: 520 000−529 999
РАТС 53: 530 000−539 999
РАТС 54: 540 000−549 999
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 | 1,0 | 869…894 | ||||
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: 51 000…59 999
NУПАТС=1000NN
УПАТС: 50 000…50 999
DEF de 50 000 — DEF de 50 999
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 = 1Ч=1Ч6 =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. | ||
Кол-во АТСЭ емкостью 10 000 номеров | ||
Кол-во MSU для одного соединения | ||
Длина MSU | ||
Среднее время распространения сигналов по ОКС, мс | ||
Среднее время обработки сообщений на стороне SPB(SPA) | ||
Суммарная нагрузка в одном направлении связи, Эрл | ||
Средняя продолжительность занятия Информационного канала, с | ||
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 Ч (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 = 10Ч2Ч (1,25Ч10-3+0,875Ч10-3+10Ч10-3+60Ч10-6)=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 | 16×32 | 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 Ч 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 16×32=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.
2фазаперенос 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.
Выполнить синтез модуля временной коммутации (МВК) с использованием заданной элементной базы (таблица 5). Рассчитать количество каналов, которое может обслужить МВК при заданном быстродействии ЗУ и сделать вывод о возможности использования указанной элементной базы для реализации МВК.
Таблица 5 — исходные данные
№ варианта | Параметры микросхемы ОЗУ | Параметры МВК NxM | ||
Информационная емкость | Время обращения, нс | |||
256х1 | 16×16 | |||
Расчет числа микросхем для информационного и адресного ЗУ (для ИЗУ АЗУ)
ИЗУ:
Объем:
Vизу=NтрактовЧnканала=16Ч32=512 ячеек
Требуется 2 модуля по 8 микросхем
АЗУ;
Объем:
Vазу=NтрактовЧnканала=16Ч32=512 ячеек
Требуется 2 модуля по 9 микросхем
N=2Ч8+2Ч9=16+18=34 микросхемы
Расчет числа каналов, которое может обслуживать данный МВК и вывод по расчету.
Время обращения к ЗУ
Где: Тц— длительность цикла
nколичество каналов в цикле
Тц=125мкс
ф=60 нс
канала
<1041,следовательно, микросхема с данным быстродействием подходит для реализации МВК 16×16.
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 250 т. 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.