Расчёт оборудования областного узла связи сети ДЭС

Министерство Связи Российской Федерации

Московский Технический Университет Связи и Информатики

Курсовая работа

«Расчёт оборудования областного узла связи сети ДЭС»

Выполнил: Уткин Н.М.

Группа: СС1002

Вариант: 20

Принял: проф. Малиновский С.Т.

г. Москва

2014 г.

Содержание:

1. Задание……………………………………………………………………………3

2. Исходные данные………………………………………………………………..4

3. Структура областной сети ДЭС и её описание………………………………...5

4. Описание обобщенной структурной схемы ЦКС и рабочих мест……………6

5. Расчёт оконечных участков……………………………………………………11

6. Расчёт внутритерриториальных участков…………………………………….12

7. Расчёт межтерриториальных участков………………………………………..13

7.1. Расчёт потоков через ЦКС……………………………………………......13

7.2. Расчёт числа каналов в магистральных направлениях……………...….14

8. Расчёт числа РМИТ…………………………………………………………….15

9. Расчёт суммарного числа каналов, подключённых к ЦКС, узлов сопряжения, числа пунктов………………………………………………………16

10.Расчёт оборудования СТК…………………………………………………….18

11. Расчёт числа шкафов………………………………………………………….19

12. Расчёт производительности ЦКС…………………………………………….20

13. Определение возможности подключения подстанции……………………..22

14. Список литературы……………………………………………………………23

1. Задание

В курсовой работе необходимо спроектировать областную сеть ДЭС, привести её структуру и описание. Рассчитать оконечные и внутритерриториальные участки, потоки через ЦКС, оборудование СТК и число шкафов. Определить число РМИД и устройств сопряжения, число каналов в магистральных направлениях, производительность ЦКС, возможность подключения подстанции.

2. Исходные данные

Число магистральных направлений: 4
Нагрузка от ГОС (телеграмм/ сутки): (3·N+100)·10 =1600 (телеграмм/сутки)
Число городских отделений связи: N = 20
Число абонентов АТ и телекс: 200+3·N = 260
Число заявок АТ и телекс: 50 + 2·N = 90
Число абонентов ПД: 190 + 3·N = 250
Число заявок ПД: 45 + 2·N = 85
Коэффициент местного транзита (%): 0.5%·N =10%
Коэффициент магистрального транзита (%): 1%·N = 20%

10) Доля исходящей нагрузки от общей нагрузки в ГОС (%): 30%

3. Структура областной сети ДЭС и её описание.

Рис.1.Структура областной сети ДЭС.

ЦКС – центр коммутации сообщений;

ГОС – городские отделения связи;

РУС – районные отделения связи;

ОУ ПД – оконечные устройства передачи данных;

ЦКК – центр коммутации каналов;

АТ – абонентского телеграфирования;

ПД – передачи данных.

В областном узле связи стоит центр коммутации каналов (ЦКК) и центр коммутации сообщений (ЦКС). ЦКС обслуживает трафик от сети общего пользования, а ЦКК от сети Телекс.

4. Описание обобщенной структурной схемы ЦКС и рабочих мест.

Общие сведения по построению ЦКС.

На телеграфной сети находятся в эксплуатации ЦКС двух типов: ЦКС-Т1 и ЦКС-Т2.

Обобщенное структурное построение ЦКС любого типа приведено на рис.2.

Рис.2. Обобщенное структурное построение ЦКС.

ЦКС-Т1 состоит из следующих функциональных элементов:

ВК – вычислительный комплекс;

УС – устройства сопряжения с каналами связи;

СФКУ – службы функционального контроля и управления;

СМО – система математического обеспечения;

ВК строится на базе двух ЭВМ, работающих параллельно, и осуществляет обработку, накопление и анализ информации, её архивацию и выдачу по соответствующему адресу.

УС осуществляет связь ВК с каналами связи, выполняет приём телеграфных посылок, формирование знаков, необходимых для ввода в ЭВМ, а также приём знаков из ВК и выдачу их в канал связи.

СФКУ состоит из следующих служб:

СД – службы диспетчера;

КСС – контрольно-справочной службы с аппаратами журнала особо важных телеграмм;

СИТ – службы индексации телеграмм;

СТК – службы технического контроля.

Комплекс технических средств СФКУ предназначен:

для общего контроля и управления обработкой потоков сообщений в ЦКС и на сети зоны КС, перераспределением потоков телеграфной нагрузки, контроля за работой ЦКС и в аварийных ситуациях;
сохранности обработанных в ЦКС телеграмм, восстановлении утерянных и искажённых в процессе обработки телеграмм, учёта и анализа правил общей и технической эксплуатации в соответствии с технологическим алгоритмом обработки телеграмм, сбора и систематизации статистических данных о работе ЦКС, сохранности журнала особо важных телеграмм (КСС);
индексации телеграмм, адресованных в зону ЦКС и не имеющих низового индекса (СИТ);
контроля работоспособности каналов связи, подключённых к устройствам сопряжений, а также оконечных пунктов (СТК).

По своему функциональному назначению рабочие места, организуемые в СФКУ, условно подразделяются на три основные группы: документирования, управления, телеграфного обмена.

СМО ЦКС является специализированной системой, предназначенной для решения задачи коммутации сообщений на ЕС ЭВМ в реальном масштабе времени и обеспечивает организацию работы всего комплекса ЦКС, взаимодействие ВК с оконечными пунктами, рабочими местами СФКУ, а также непрерывность работы ЦКС при возникновении сбоев и неисправностей в оборудовании.

Используются следующие две системы математического обеспечения:

ЦКС-ПОС – система параллельной обработки сообщений;

ЦКС-РН – система с режимом разделения нагрузки.

В режиме ЦКС-ПОС один процессор является рабочим (основным), а другой – резервным. Выдача информации в каналы связи осуществляется рабочим процессором.

Для повышения пропускной способности ЦКС, подключаемых каналов и эффективности использования оборудования разработана СМО типа ЦКС-РН. Основной принцип ЦКС-РН состоит в том, что при нормальном функционировании ЦКС каждая ветвь ВК обрабатывает свою группу каналов связи. В случае отказа одной ветви её каналы обрабатываются исправной ветвью ВК. При этом реализуется режим работы при повышенных входных нагрузках.

Основные отличия ЦКС-T1 от ЦКС-Т2 заключается в следующем.

ЦКС-Т1, построенные со СМО ЦКС-ПОС или ЦКС-РН, обеспечивают подключение 480 каналов. Производительность ЦКС-Т1 со СМО ЦКС-РН выше и может достигать 7 сообщ./с. (со ССМО ЦКС-ПОС – 6 сообщ./с.). В ЦКС-Т1 могут использоваться ВК-1033, ВК-2Р-35.

Запись хранимого архива осуществляется на магнитных лентах. В качестве УС могут использоваться АС-160М или АС-250.

ЦКС-Т2 позволяет подключить до 1100 каналов. Производительность ЦКС-Т2 до 8 – 10 сообщ./с. Для ЦКС-2 могут использоваться ВК-1033, ВК-2Р-35 (3 класс по производительности). ВК-2М-45 (5 класс про производительности) или другие ТС ВС ЭВМ.

Запись хранимого архива осуществляется на магнитных дисках.

В качестве УС могут использоваться новые устройства сопряжения МТС-128 (для ВК-1033, ВК-2Р-35).

В ЦКС-Т2 за счёт использования мультиплексора МТС-128 снимается часть нагрузки с ВК ЦКС и этим достигается увеличение производительности до 8-10 сообщ./с.

Количество накопителей на магнитных дисках в ВК-1033 может быть увеличено, по отношению к комплекту поставки.

Для ВК-2М-45 могут использоваться ВС-160М (250).

В ЦКС-Т2 увеличивается количество оборудования СФКУ. Разрабатывается новое оборудование: пульт диспетчера ПТД-2 ёмкостью 512 направлений, диалоговое рабочее место телевизионное ДРМ-ТВ. В дальнейшем предполагается разработка новых ПТСП на 256 каналов.

В существующих ЦКС-Т1 для увеличения ёмкости и производительности могут использоваться МГТС-128.

Назначение пультов, рабочих мест и состав оборудования СФКУ.

Взаимодействие оконечных пунктов с ЦКС осуществляется по дуплексным или полудуплексным коммутируемым и некоммутируемым каналам связи.

Техническое состояние всех телеграфных каналов и связей, включаемых в ЦКС, контролируется в СТК на специально приспособленных пультах ПКИ-2 (ОМЗ-ТК), а в дальнейшем – на рабочем месте технического контроля ЦКИ (центр контроля и испытания).

Состав пультов, входящих в СФКУ:

ПТСП – пульт телеграфный служебных переговоров предназначен для ведения служебных переговоров по 50 закрепленным некоммутируемым связям с оконечными пунктами и смежными ЦКС с помощью двух телеграфных аппаратов, а также переприема особо важных телеграмм в случае повреждения ВК;

ПТЦ-ЦКС – пульт телеграфный циркульный обеспечивает передачу циркульных сообщений, минуя ВК ЦКС. Может использоваться для передачи информации с телеграфного аппарата при повреждении оборудования ВК.

ПТД – пульт телеграфный диспетчерский (ПТД-1 для ЦКС-Т1 и ПТД-2 для ЦКС-Т2) предназначен для автоматического отображения сигнальной информации о состоянии направлений связи и устройств ЦКС, световой и звуковой сигнализации прохождения внекатегорийных телеграмм, связи с местными абонентами ГТС (посредством коммутатора АТК-10), обеспечивает оперативное управление перераспределение потоков информации при конфликтных ситуациях и принятие мер по их ликвидации.

В состав СФКУ входят следующие рабочие места:

РМТО – рабочее место телеграфного обмена. Организуется в службах СИТ, СД, КОС;

– предназначено для сброса полного текста телеграмм, которые не проиндексированы на рабочем месте индексации (РМИТ) в установленные сроки имеется также возможность наведения справки по индексированной телеграмме у телеграфистов ОП.

– предназначено для осуществления служебной переписки с оконечными пунктами;

– обеспечивает:

обмен телеграммами всех категорий ОВТ;
обмен служебными сообщениями с ОП и смежными узлами по отправочным вопросам обработки ОВТ;
прием из ВК особо важных телеграмм, не нашедших выхода из ЦКС;

– предназначено для исполнения служебного обмена и передачи «сброшенных» телеграмм, не нашедших выхода, а также исходящих из ЦКС;

РМИТ – рабочее место индексации телеграмм, которое предназначено для индексации неиндексированных телеграмм и передачи их в ВК с помощью телеграфных аппаратов диоплоов ДРМ-ТВ;

РМР – рабочее место контроля и обработки телеграмм категории «Р», которое обеспечивает вывод информации, отражающий ход обработки телеграмм категории «Р» в ЦКС;

– рабочее место управления, которое производит весь служебный управляющий обмен, а так же запросный обмен, требующий документа оперативного использования (т.е. таблиц, сведений по работе ЦКС, изменения ситуаций для передачи их другим лицам и т.п.);

– рабочее место документирования ПТСП, которое производит весь служебный управляющий обмен, а также автоматический запрос информации о состоянии каналов;

– рабочее место диспетчера предназначено для вывода автоматически выдаваемых донесений и выдачи по запросу журнальных данных телеграмм;

– рабочее место управления предназначено для управления поиском и выводом информации из текущего и хранимого архива ЦКС, расследования и подготовки исполнения служебных запросов;

– рабочее место документирования предназначено для вывода информации об автоматически повторяемых телеграмм;

РМЖ – рабочее место журнала особо важных телеграмм предназначено для предназначено для журнальных записей по обработанным в ЦКС особо важным телеграммам (ОВТ);

РМТК – рабочее место технического контроля, предназначено для обмена служебной информации с ВК.

5. Расчёт оконечных участков.

К оконечным участкам рассматриваемого фрагмента сети относится:

ОП-ЦКС (оконечный пункт – центр коммутации сообщений (ЦКС));

ОП-СКК (оконечный пункт – станция коммутации каналов).

Количество линий от ОП к ЦКС с суммарным (исходящим и входящим) обменом в ЧНН до 50 телеграмм – 1 исходящая и 1 входящая.

Количество исходящих и входящих линий, при обмене в ЧНН свыше 50 телеграмм, определяется по формулам:

или

где суточный входящий и исходящий обмен оконечных пунктов соответственно; Н – норматив по передаче телеграмм в час при скорости 50 Бод – 75 телеграмм/час; t – время, с, затрачиваемое на передачу одной телеграммы из ЦКС в оконечных пунктах (ОП), при скорости 50 Бод – 46.8 с; 0.8 Эрл – коэффициент использования канала в ЧНН.

На оконечных участках станции коммутации каналов выделим по одной абонентской линии каждому абоненту АТ и ОУ ПД. В таком случае требуется 260 + 250 = 510 линий для подключения существующих абонентов. С учётом заявок на подключение – 510 + 90 + 85 = 685 линий.

6. Расчёт внутритерриториальных участков.

Участок ЦКК-ЦКС служит для обмена сообщениями между сетями КС и КП напрямую, минуя процесс приёма сообщений в соответствующих ОП сети КС или КК и перенаправлением их в сеть КК или КС соответственно.

Рассчитаем трафик от абонентов КК.

Каждая абонентская установка АТ может быть загружена на 0,2 Эрл.

Каждая абонентская установка ПД может быть загружена на 0,3 Эрл.

Максимальная исходящая и входящая интенсивность нагрузки от абонентов АТ и ПД в ЧНН определяется по следующей формуле:

максимальная нагрузка от абонентов АТ в ЧНН.

максимальная нагрузка от абонентов ПД в ЧНН.

Суммарная максимальная интенсивность нагрузки равна:

Долю нагрузки в ЧНН примем равной 10%, тогда:

170,5 · 0.1 = 17.05 (Эрл),

т.к. , .

Т.к. между ЦКК и ЦКС система с отказами, то для расчета требуемого количества линий можно использовать таблицы Эрланга при вероятности потерь Р = 0.01:

Рассчитаем количество линий от ЦКС к ЦКК (система с ожиданием).

Примем, что исходящая нагрузка равна входящей. Тогда:

7. Расчёт межтерриториальных участков.

7.1. Расчёт потоков через ЦКС.

Потоки сообщений, проходящие через узел коммутации, могут быть представлены следующей условной схемой:

Рис.3.

(1) – входящий поток, который образуется всеми оконечными пунктами данного узла, работающими на передачу к абонентам всей сети.

(2) – исходящий поток, предназначенный оконечным пунктом данного узла и возникший от работы оконечных пунктов всей сети работающих на передачу информации к оконечным пунктам данного узла.

() – потоки местных сообщений, предназначены оконечным пунктам данного узла и возникающие от работы оконечных пунктов данного узла.

() – потоки транзитных сообщений, поступающие от оконечных пунктов всей сети кроме данного (данных оконечного пунктов этого узла) и предназначены для оконечных пунктов всей сети (кроме оконечных пунктов данного узла).

Определим суммарные исходящие и входящие потоки по всем направлениям.

(1) + (2) = 20 · 1600 = 32000 (телеграмм/сутки)

(1) = 32000 · 0.3 = 9600 (телеграмм/сутки) доля нагрузки от ГОС

(2) = 32000 – 9600 = 22400 (телеграмм/сутки) доля нагрузки к ГОС

(3) = (1) – (1) ·

(1) · = 9600 · 0.1 = 960 (телеграмм/сутки)

(3) = 9600 – 960 = 8640 (телеграмм/сутки) доля нагрузки от ГОС с учётом

(4) = (2) – · (1)

(4) = 32000 – 960 = 31040 (телеграмм/сутки) доля нагрузки к ГОС без учёта

(6) = (4) / (1 – )

(6) = 31040 / (1 – 0.2) = 31040 / 0.8 = 38800 (телеграмм/сутки)

(5) = (3) + (6) ·

(5) = 8640 + 38800 · 0.2 = 8640 + 7760 = 16400 (телеграмм/сутки) доля нагрузки в магистральных направлениях.

(5) + (6) = 13029 + 26670 = 55200 (телеграмм/сутки) суммарный суточный обмен на магистральном направлении.

7.2. Расчёт числа каналов в магистральных направлениях.

Данный ЦКС имеет 2 магистральных направления. Примем следующие коэффициенты тяготения:

Таблица 1.

Направление

Коэффициент

0.5

Суточный обмен

телеграмм/сутки

27600

Расчёт числа каналов между ЦКС производится по формуле:

где суточный обмен между ЦКС;

Таблица 2.

Направление

Суточный обмен

телеграмм/сутки

27600

Каналы, N

Общее число каналов во всех магистральных направлениях:

8. Расчёт числа РМИТ.

Все сообщения должны обязательно индексироваться. Индексация производится в узле приёма, поскольку её проведение в узле отправки понижает норму выработки.

Количество рабочих мест индексации определяется исходя из производительности оконечных устройств, используемых для обработки телеграмм, у которых отсутствует индекс отделения.

Количество рабочих мест индексации телеграмм определяется из неиндексированного обмена узла, в котором устанавливается ЦКС.

При использовании для индексации телеграмм телеграфных аппаратов и ручной сортировке число рабочих мест определяется по формуле:

входящая нагрузка узла, в котором установлен ЦКС, телеграмм/сутки;

коэффициент неиндексированной нагрузки на конец заданного периода,

с = 140 – норматив по обработке неиндексированной нагрузки, телеграмм/час.

9. Расчёт суммарного числа каналов, подключаемых к ЦКС, узлов сопряжения, числа пунктов.

Общее число каналов подключенных к ЦКС определяется следующим образом:

Число служебных каналов:

Количество служебных каналов СФКУ () определяется числом пультов (по одному каналу на каждый пульт), числом рабочих мест индексации телеграмм – (по одному каналу на каждое рабочее место), а так же числом служебных каналов ко всем остальным рабочим местам СФКУ (РМТО, ТАД, ТАУ и др.) и пульту ПТД. Для ЦКС число таких каналов составляет 13.

Предположим, что число ПТСП = 4

Рассчитаем число некоммутируемых каналов:

Количество пультов ПТСП определяется ёмкостью гнездового поля ПТСП (50) и числом некоммутируемых каналов, включенных в ЦКС.

Зная число РМИТ и ПТСП, рассчитаем общее число каналов ЦКС:

Пульт ПТЦ работает совместно с пультом ПТСП и при этом рассчитан следующим образом:

ПТЦ-ЦКС-200 – на 4 ПТСП, тогда

Количество стоек устройств сопряжения определяется по формуле:

где общее число каналов ЦКС.

Ёмкость стойки зависит от ее конфигурации. Выберем ёмкость стойки АС-250 – 250 каналов. Тогда:

10. Расчёт оборудования СТК.

Каждый пульт контроля и измерений телеграфных каналов (ПКИ-2) совместно с двумя стойками СИП позволяет обслужить 480 каналов, включённых в ЦКС-Т1.

Комплект аппаратуры оперативного обслуживания магистральных и зоновых телеграфных каналов (ОМЗ-ТК) позволяет обслуживать до 1200 каналов, включённых в ЦКС-Т2. ОМЗ-ТК используется совместно со стойками СКУ, каждая из которых рассчитана на подключение 600 телеграфных каналов.

Количество стоек коммутации каналов САК-ТТ-10/20 равно 1 шт. для ЦКС-Т1 (при условии включения в неё 480 каналов) и 3 шт. для ЦКС-Т2.

Каждая промежуточная стойка переключений (ПСП-0) рассчитана на 600 шестипроводных кроссировок.

11. Расчёт числа шкафов.

Для хранения двухмесячного архива количество бобин НМЛ должно составлять не менее 244 шт. (по 4 бобины в сутки). С учётом того, что в одном шкафу можно разместить 76 бобин, потребуется .

Для хранения перфокарт и перфолент предусматривается два шкафа на ЦКС.

12. Расчёт производительности ЦКС.

Производительность ЦКС должна быть рассчитана таким образом, чтобы выполнялось условие

где – максимальный суточный обмен, который может обработать ЦКС с заданной производительностью;

– максимальный суточный обмен, который может поступить в проектируемую ЦКС.

Данные обмены определяются по следующими формулам:

где – производительность ЦКС, число 720 – число служебных телеграмм.

Определим требуемую производительность проектируемого ЦКС по формуле:

где , .

Таблица 3.

ЭТК-КС

ЦКС-М

ЦКС-Т1 РН

ЦКС-Т2 с РН

ЦКС-Т3 РН

Число точек подключения

128

250

750

1000

1500

(сообщ/с)

Соответственно, нашим условиям удовлетворит следующий тип ЦКС-М с разделением нагрузки. Он рассчитан на производительность процессора в 2 сообщения в секунду и максимальное число точек подключения 250.

13. Определение возможности подключения подстанции.

Число точек подключения к данному ЦКС составляет 205, а максимально можно подключить 250 каналов, тогда:

250 – 205 = 45 свободных точек подключения.

А производительность данного ЦКС составляет сообщ/сек, а максимально возможная 2 сообщения/секунду, тогда:

2 – 1,94 = 0,06 (сообщ/сек) – это не используемый резерв.

14. Список литературы.

С.Т.Малиновский, «Расчёт оборудования центра коммутации сообщений с помощью ДВК-2М», учебное пособие, М. – 1988;
М.Н.Арипов, Г.П.Захаров, С.Т.Малиновский, Г.Г.Яновский, «Проектирование и техническая эксплуатация сетей передачи дискретных сообщений», Радио и связь, 1988.
Лекции по курсу ОУ и ПСДЭС.
Таблицы Пальма

Расчёт оборудования областного узла связи сети ДЭС