ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к курсовому проекту по дисциплине «Физические основы построения систем коммутации» Ahmed ФОПСК

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ

им. проф. М. А. БОНЧ-БРУЕВИЧА»

Факультет ДФП

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

по дисциплине

«Физические основы построения систем коммутации»

на тему

Расчет и проектирование системы коммутации TDM-сети.

Вариант № _094424

Группа № __ФП-91

Студент группы __(Аль-анси Ахмед Мохаммед Ахмед) (Подпись_______________________)

Руководитель _______________________ (________________________)

(должность, подпись) (Ф.И.О.)

Оценка _______________________ (________________________)

Задание 1.1. На примере системы коммутации из табл. 1.2, выбранной в

соответствии с вариантом, описать реализацию всех функций модельной

АТС в этой системе коммутации. Привести структурную схему системы

коммутации из табл. 1.2. Провести инженерный анализ вариантов реализа-

ции функций модельной станции в указанной в задании системой комму-

тации. Форма произвольная. Объем 2 - 5 страниц.

Вариант 14:

Тип коммутации - С&С 08

Компания-разработчик - Huawei

          

  В состав системы С&С08 входит оборудование:

            - модуль управления AM (Administration Module);

            - модуль коммуникаций CM (Communication Module);

            - модуль обработки услуг SPM;

            - коммутационные модули SM (Switching Module);

            -  вспомогательный модуль управления ВАМ.

Модуль АМ/СМ(Administration Module/ Communication Module).

Модуль АМ/СМ — центральный элемент коммуникационной системы С&С08. Он осущест­вляет функцию межмодульной коммутации и функцию управления всей системой. АМ/СМ состоит из административного (AM) и коммуникационного (СМ) модулей.

            Модуль AM логически разделен на передний FAM (Front AM) и задний ВАМ (Back AM) модули. FAM выполняет основные функции системного управления, коммутацию, маршрутизацию, управление ресурсами сети, хранение и резервирование данных, обеспечи­вает: а) передачу информации о рабочем состояний всех модулей в модуль ВАМ и в терми­налы оператора и б) два вида интерфейсов для связи с SM: оптический интерфейс со скоро­стью 40 Мбит/с и интерфейс Е1. Кроме того, информация об авариях и сбоях в работе через терминал обработки FAM поступает в блок аварийной сигнализации ВАМ.

            Так, ВАМ представляет собой управляющий вычислительный комплекс, состоящий из компьютерного терминала со специальным программным обеспечением, и осуществляет связь с FAM через две линии HDLC на вставной плате МРС. ВАМ имеет разъемы для под­ключения монитора и клавиатуры, приводы флоппи-дисков 3,5. Модуль ВАМ осуществляет соединение коммутационной системы с открытой системой управления и техобслуживания (О&М) в режиме «клиент-сервер» через интерфейс TCP/IP, а также к дистанционному пульту через интерфейсы Х.25, V.24/V.35.

            Конструктивно AM выполнен как одно целое с СМ, поэтому AM и СМ вместе называ­ют модулем АМ/СМ.

            Блок главного управления АМ/СМ состоит из плат (см. рис. 11.2): управления связью (МСС), оптического интерфейса (FBI), центрального коммутационного поля (CNT) и сиг­нального коммутационного поля (SNT). Две первые платы управления связью МСС (МССО и МСС1), работающие парно в активном/резервном режиме, используются в качестве глав­ных процессоров АМ/СМ и для связи с ВАМ, SNT, CTN и платой аварийной сигнализации ALM, а остальные платы МСС предназначены для управления SM. Каждая пара плат МСС способна поддерживать 12 модулей SM. При полной конфигурации система С&С08 может поддерживать 128 модулей SM. Плата МСС через высокоскоростную цифровую линию HDLC соединяется с оптическим интерфейсом FBI, с помощью которого реализуется опти­ческая связь между AM/СМ и SM, а также между модулями SM через AM/СМ. В этом слу­чае МСС обеспечивает соединение канального уровня между модулями, a FBI — соедине­ние физического уровня. Плата центрального коммутационного поля CNTреализует вре­менную коммутацию и вместе с коммутационным полем NET в SM выполняет обмен рече­выми сигналами между модулями SM.

            Коммутационное поле сигнализации SNT используется для внутренней коммутации ин­формации высокоуровневого управления звеном данных HDLC внутри схемы связиAM/СМ. Сигналы тактовой синхронизации, необходимые для цифровой коммутации и пе­редачи, могут содержать блок тактовой синхронизации коммутационной системы С&С08.

 

            В коммутационной системе С&С08 90% функций обработки вызовов и техобслужива­ния осуществляется в коммутационном модуле SM, который служит основой построения станции (рис. 11.6).

            В состав модуля SM входят функциональные блоки:

            - блок управления и связи (МС) управляет работой SM, кроме того, выполняет функции генерации и приема различных тональных сигналов, функции тестирования и специ­альные функции обработки вызовов, например, предоставление услуги трехсторонней связи и конференц-связи до 64 абонентов;

 

 

 

            - оптические интерфейсы ОРТ через две пары оптических линий связи      соединяются с AM/СМ для обеспечения связи между SM и AM/СМ, а также между            различными SM. Кроме того, они предоставляют каналы для передачи сигналов   техобслуживания и тестирования из модуля ВАМ в модуль SM или из модуля SM в      модуль ВАМ;

            - коммутационное поле NET осуществляет временную коммутацию как между        двумя абонентами данного SM, так и между абонентами данного SM и AM/СМ, поле работа­ет в режиме «горячего резерва», коммутационное поле модуля —   временное, емко­стью 4096x4096 временных интервалов (4Кх4К);

            - блок управления и контроля состояния абонентской и соединительной линии,     процес­са коммутации и обмена данными MPU;

            - плата ЕМА выполняет функции переключения между двумя MPU и управляет их           со­стоянием;

            - блок NOD осуществляет связь блока MPU с абонентским блоком;

            - модуль распределитель вызовов ACD выполняет следующие функции:       группировку входящих межстанционных каналов, разделение пунктов на группы в    соответствии с их типами услуг и групповое управление с целью рационального          использования ре­сурсов линий связи, сбор статистических данных, связь между   модулем ACD и терми­налом оператора через канал 1B+1D. При этом достигается интеграция ACD с сущест­вующими системами связи, такими как беспроводный вызов (пейджинг), системой запросно-указательных сообщений (например,        точного времени или погоды) и центра­лизованной системой поиска            неисправностей; для связи между системой обслужива­ния и модулем ACD             используется открытый протокол связи;

            - интерфейсный блок содержит разнообразные интерфейсы для преобразования    форма­та цифровых сигналов, используемых самой коммутационной системой      С&С08 в фор­маты:

            ■  аналоговых абонентских линий (ASL),

            ■  цифровых соединительных линий (DT),

            ■  пакетной сети (PHI),

            ■  интерфейсов цифровой сети с интеграцией услуг ISDN (BRI-25+Д PRI-3Q6+Z?),

            ■  интерфейсов автоматического распределителя вызовов (ACD) и    интеллектуальных услуг (IS), соответствующих различным видам терминального      оборудования.

            Платы МС2 и ОРТ подключаются только в случае работы модуля SM в составе стан­ции для подключения к AM/СМ. При работе SM как автономной станции они не исполь­зуются.

            Интерфейсные блоки адаптированы к различным аналоговым и цифровым абонентским линиям, соединительным линиям, межстанционным системам передачи и межсетевых со­единений.

            Коммутационные модули SM системы С&С08 поддерживают множество интерфейсов UNI (интерфейс «пользователь-сеть») и NNI (межсетевой интерфейс).

            В модуле SM используются следующие интерфейсы UNI:

            - аналоговой абонентской линии (ASL);

            - цифровой абонентской линии ISDN BRI (2B+D) (DSL);

            - первичный доступ PRA (30B+D);

            - V.24/V.35 64 кбит /с;

            - Nx64 кбит /с (N = 1, 2,..., 30);

            - V5 (V5.2/V5.1);

            - цифровой сети передачи данных DDN.

            Платы ASL и DSL совместимы по разъемам в полке абонентских линий.

            В модуле SM применяются следующие интерфейсы сеть-сеть (NNI):

            - PDH E1;

            - первичный доступ 30B+D (PRA);

            - интерфейс пакетной сети PHI;

            - V5 (V5.2/V5.1).

            Все интерфейсы NNI обеспечиваются стандартной платой цифровых соединительных линий (DT) при помощи программного обеспечения обработки протокола.

            В состав интерфейсного блока входит модуль межстанционной связи или блок цифро­вых соединительных линий, представляющий собой интерфейс между коммутационной системой С&С08 и цифровой системой передачи ИКМ-30. Он передает первичный поток 2048 кбит/с из 30 речевых каналов и одновременно принимает из системы передачи первич­ных сигналов 2048 кбит/с; осуществляет разложение их на 30 канальных речевых сигналов, которые затем через коммутационное поле распределяются абонентам.

            Блок цифровых соединительных линий может работать в сетях связи различной струк­туры и координировать внутренние и внешние тактовые сигналы с различными частотами для устранения разницы частот.

            В цифровой системе С&С08 с помощью модуля системы сигнализации MFC/OKC № 7 возможно подключение к сетям связи различного назначения. В случае телефонной сети об­щего пользования PSTN могут быть использованы системы сигнализации ОКС № 7-TUP или 2 ВСК. Для подключения к интегральной цифровой сети ISDN могут быть использова­ны системы сигнализации ОКС № 7-ISUP, для подключения к цифровой сети передачи дан­ных DDN — полупостоянное соединение. Есть два способа подключения к коммутируемой сети пакетной передачи данных общего пользования PSPDN (рис. 11.7):

            - способ А (минимальный режим интеграции) — с применением протокола Х.25 через блок адаптации AU;

            -  способ В (максимальный режим интеграции) — подключение непосредственно к          PSPDN через пакетный интерфейс PHI.

Задание 2.1. Построить общую SDL-систему модельной АТС. Разработать

SDL-диаграмму процесса управления обслуживанием вызова из данных

функций табл. 2.2 и соответствующие комментарии.

Вариант 15:

SDL-процесс – Блокировка/Разблокировка посылки сообщений ISUP.

Задание 2.2. Разработать MSC-сценарий протокола сигнализации из функ-

ций табл. 2.3 для модельной АТСс соответствующими комментариями.

Вариант 4

Сценарий – Входящий междугородный вызов к свободному абоненту. Отбой Б.

Задание 3. Выполнить расчет нагрузки модельной АТС по исходным дан-

ным из табл. 3.2 и сделать соответствующие комментарии в изложении

процесса расчета.

Вариант 6

Вариант Х5+Х6	N1	N2	N3		Yнеп	L
6	2500	2400	1000	2500	400	1.05

N1 – число аналоговых линий от аппаратов с передачей номера импульсами постоянного тока;

N2 – число аналоговых линий от аппаратов с передачей номера методом DTMF;

N3 – число цифровых абонентских линий;

– общая интенсивность возникающей нагрузки на ГТС;

Интенсивность возникающей нагрузки, в Эрл, для каждого из типов

этих линий определяется по формуле:

где:-

- средняя длительность занятия одним исходящим вызовом абонентской линии типа i, в с;

– число абонентских линий каждого из указанных выше трех типов;

– среднее число вызовов в ЧНН для линий каждого из типов;

При курсовом проектировании можно принять, что для всех категорий абонентских линий, включенных в модельную АТС, C = 3, а = 180 с.

- средняя продолжительность разговора;

- средняя длительность занятия одним исходящим вызовом абонентской линии типа i, в с;

Средняя длительность занятия одним исходящим вызовом абонентской линии типа i рассчитывается по формуле:

– коэффициент, учитывающий нагрузку от вызовов, не закончившихся разговором, (α = 1,1);

– доля вызовов, закончившихся в ЧНН разговором, 0,65;

– средняя длительность посылки вызова в случае ответа вызываемого абонента, ( =7 );

– средняя длительность установления соединения для телефонного

аппарата типа i.

Рассчитаем по формуле для каждого телефонного аппарата типа i:

- средняя длительность слушания абонентом с аппаратом типа i cигнала ответа станции;

- средняя длительность приема номера вызываемого абонента от линии типа i;

- средняя длительность времени выполнения коммутационных процессов для вызова, поступающего по абонентской линии типа i.

Для N1:

, n=5, =1.5 с. (время, необходимое для передачи одной цифры номера) , =3 с.

Для N2:

, n=5, =0.2 с. , =3 с.

Для N3:

и равны 0.

Для всех N принять равным 0

Исходя из всех вышеперечисленных данным, получаем:

с

с

Рассчитаем среднюю длительность занятия одним исходящим вызовом абонентской линии типа i, в с:

с

с

с

И интенсивность возникающей нагрузки, в Эрл, для каждого из типов

этих линий определяется по формуле:

Эрл

Эрл

Эрл

Удельная интенсивность возникающей нагрузки одной абонентской

линии (канала В ISDN) может быть определена по формуле:

Интенсивность общей исходящей нагрузки от АЛ типа i:

Эрл

Эрл

Эрл

Общая нагрузка, поступающая к модельной АТС по всем АЛ, рассчи-

тывается:

Эрл

Нагрузку, поступающую на коммутационную подсистему для распределения между разными коммутационными центрами, можно приближенно

определить по следующим формулам:

• для аналоговых абонентских линий с импульсным способом передачи

информации

• для аналоговых абонентских линий с DTMF

• для абонентских линий ISDN

Общая нагрузка проектируемой станции, распределяемая по всем направлениям:

Для расчета нагрузки во внутристанционном и исходящих направлениях необходимо определить значение коэффициента Ku (доли интенсивности возникающей абонентской нагрузки проектируемой АТС по отношению к общей интенсивности возникающей нагрузки на ГТС):

Этот коэффициент позволяет по табл., рекомендованной ВНТП,

определить долю интенсивности внутристанционной нагрузки Kв

Ku	Kв
0.2	0.358
0.25	0,424

Исходя из значений таблицы:

Интенсивность внутристанционной нагрузки модельной станции рассчитывается по формуле:

Остальная нагрузка является исходящей к другим станциям ГТС и равна:

Часть этой нагрузки направляется к станции, которая непосредственно

связана с проектируемой (по принципу «каждая с каждой»):

Остальная исходящая нагрузка отправляется на коммутационный узел

связи с другими станциями ГТС:

Нагрузка, входящая на модельную станцию от станции, с которой она

соединена непосредственно, и нагрузка от транзитного коммутационного

узла для связи с другими станциями при курсовом проектировании могут

быть, соответственно, определены так:

Нагрузка на приемники многочастотного набора (DTMF) при курсовом проектировании может быть определена так:

Число вызовов, поступающих от проектируемой станции к непосредственно связанной с ней станции, при курсовом проектировании можно рассчитать так:

При курсовом проектировании число вызовов, поступающих к проектируемой станции от непосредственно связанной с ней станции, можно определить по формуле:

Интенсивность нагрузки, поступающей на многочастотные кодовые

приемопередатчики R1.5, можно определить по формуле:

При курсовом проектировании величину можно принять равной 1,5 с.

Задание 5.1

Х6=3, 4. Пояснить сценарий обмена сообщениями протокола INAP при

пользовании услугой «Вызов за дополнительную плату». Нарисовать сце-

нарий для случая, когда абонент набрал неправильный номер.

Процедуры обмена сообщениями в случае предоставления услуги Вызов за дополнительную плату (PRM) аналогичны процедурам услуги Бесплатный вызов. В сообщении FurnishChargingInformation кроме тарифа указывается величина надбавки к стоимости услуги. Кроме того, указывается, что за услугу должен платить вызвавший абонент, значит, вызвавший пользователь платит за услугу по повышенному тарифу.

Сценарий обмена сообщениями протокола INAP-R

для услуги Бесплатный вызов

 Абонент ТфОП набирает номер интеллектуальной услуги Бесплатный вызов. Средствами ТфОП вызов доводится до телефонной станции, выполняющей функции SSP. После приема вызова SSP анализирует номер и определяет, что вызов относится к интеллектуальной услуге. Он формирует сообщение протокола INAP InitialDP (первичная точка обнаружения), означающее, что обнаружено обращение к интеллектуальным услугам. В нем SSP указывает следующие параметры: тип услуги, определяемой из номера вызываемого пользователя (код 809); сам этот номер и номер вызывающего пользователя. Узел SCP, обрабатывая данное сообщение, решает, каким образом преобразовать полученный номер в физический номер, по которому затем SSP будет устанавливать телефонное соединение.

Преобразовав номера, SCP посылает сообщение протокола INAP FurnishChargingInformation (доставка информации об учете стоимости). По-

сле приема этой операции SSP при успешном вызове должен сформировать

запись о сеансе связи CDR (Call Detail Record), в которой указывает номер

вызванного и вызывавшего пользователей, длительность сеанса, тариф и

так далее. На основании этой записи биллинговая система формирует счет

для оплаты услуг. Параметры сообщения FurnishChargingInformation ис-

пользуются в качестве полей записи CDR.

Согласно спецификациям INAP это сообщение содержит следующие

параметры:

- chargedPartyIdent – идентификатор оплачивающей стороны. Опреде-

ляет, кто будет платить за услугу: абонент A или B, или никто платить не

будет. Услуга Бесплатный вызов оплачивается абонентом В;

- inServiceIdentity – определение типа услуги. В параметре указывается,

к какому виду услуги относится этот вызов;

- inServiceSpecificInfo – информация, специфическая для конкретной

услуги IN. Этот параметр может содержать, например, номер счета, с кото-

рого взиматься плата.

- TariffRegimeCode – код тарифа. Содержит номер тарифа, который

должен быть применен к данной услуге. SSP и SCP должны содержать

одинаковые таблицы тарифов;

- ChargeRateModulator – коэффициент тарифа. Этот параметр содер-

жит коэффициент, который должен быть использован для указанного та-

рифа. Ночью, например, этот коэффициент равен 0,5, что означает полови-

ну стоимости;

- inSurchargeType и InSurchargeValue – тип и величина надбавки. Эти

параметрыиспользуются, когда необходимо взять дополнительную плату.

Таким образом, после приема сообщения FurnishChargingInformation узел SSP готов к учету стоимости; он знает все данные, необходимые для

начисления платы. SCP посылает сообщение Connect с физическим номе-

ром вызываемого пользователя, к которому SSP устанавливает соединение.

После того как вызванный абонент даст отбой, об этом сообщается

SCP в операции EventReportBCSME. SCP завершает сеанс связи посред-

ством операции ReleaseCall.

Задание 5.2

Провести расчет числа сигнальных звеньев ОКС7 между SSP и SCP.

Исходные данные:

– среднее число транзакций на один вызов услуги Бесплатный вызов;

– среднее число транзакций на один вызов услуги Вызов по предоплаченной карте;

– среднее число транзакций на один вызов услуги Вызов по расчётной карте;

– среднее число транзакций на один вызов услуги Вызов по кредитной карте;

– среднее число транзакций на один вызов услуги Телеголосование;

– среднее число транзакций на один вызов услуги Вызов за дополнительную плату;

байтов – средняя длина одной INAP-транзакции;

- коэффициент загрузки ОКС7.

Вариант
Х6=4	FPH: 0,2 PCC: 0,3 ACC: 0,1 CCC: 0,1 VOT: 0,2 PRM: 0,1	1500	4

Определяется среднее число транзакций на один вызов по формуле:

Определяется среднее число INAP-транзакций в секунду (интенсивность транзакций), передаваемых в одном направлении, по формуле: