Курсовая работа: Расчет параметров коммутируемой телекоммуникационной сети
Название: Расчет параметров коммутируемой телекоммуникационной сети Раздел: Рефераты по коммуникации и связи Тип: курсовая работа | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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 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 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 задачакурсовой 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
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 УВС 4: 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 СПСРазработать схему организации связи и план нумерации при сопряжении ТФОП с СПС. Рассчитать параметры сети СПС. Таблица 2 - Исходные данные
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 в 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 - MobileStation) - абонентская станция, связанная с базовой радиостанцией вызывным радиоканалом (РКВ) или разговорным (РКР). 2) БС (BS - BaseStation) - базовая станция, приемно-передающая радиостанция и контроллер базовых станций. 3) ЦС (MSC - MobileServiceSwitchingCentre) - 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
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 (SPi ): 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
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=log2 16=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. 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
Расчет числа микросхем для информационного и адресного ЗУ(для ИЗУ АЗУ) 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. |