Metodicheskie_ukazania_po_SS-_poslednie_Brinko

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский технический университет

связи и информатики

Кафедра автоматической электросвязи

Методические указания для проведения практических занятий по

дисциплине

Сети связи

для студентов факультета СиСС, обучающихся по специальности 210406 – Сети связи и системы коммутации

Москва 2008

План УМД 2007/2008 уч.г.

Методические указания для проведения практических занятий по

дисциплине

Сети связи

Составитель: Пшеничников А.П., к.т.н., профессор

Рецензент: Курносова Н.И., к.т.н., доцент

Издание утверждено советом факультета СиСС. Протокол № от .

2

Содержание

Занятие №1. Структурные схемы межстанционных связей аналого-цифровых городских телефонных сетей……….…..…4

Занятие №2. Выбор типов соединительных линий на ГТС с УИС и УВС…………………………………………...15

Занятие №3. Функциональная схема фрагмента ГТС с УИС и УВС…………………………………………...….22

Занятие №4. Нумерация на телефонной сети общего пользования……......29

Занятие №5. Сигнализация по аналоговым абонентским линиям…….…...43

Занятие № 6. Способы передачи сигналов по двум выделенным сигнальным каналам…………………………………………………………..53

3

Занятие №1

Структурные схемы межстанционных связей аналого-цифровых городских телефонных сетей

Методические указания

Аналого-цифровые городские телефонные сети (ГТС) строятся с использованием технологии коммутации каналов (КК). При этом от исходящего оконечного устройства (ОУ), в рассматриваемом случае это телефонный аппарат (ТА), к входящему ОУ устанавливается соединение на все время сеанса связи. Канал связи на время сеанса остается занятым, даже если сообщение по нему не передается. Между ОУ организуется аналоговый, составной аналогово-цифровой или цифровой так называемый «прозрачный» канал связи.

Аналоговый канал с фиксированной полосой частот f = 0,3 3,4 кГц называется каналом тональной частоты (ТЧ).

Цифровой канал с фиксированной скоростью передачи =64 кбит/с называется основным цифровым каналом (ОЦ). Составной аналого-цифровой канал связи образуется путем последовательного соединения каналов ТЧ и ОЦ.

Основным достоинством технологии КК является возможность передачи сообщений в режиме реального времени без задержек.

Основные недостатки технологии КК:

-ниже по сравнению с технологией коммутации пакетов (КП) пропускная способность каналов;

-невозможность в течение одного сеанса связи динамически изменять ширину полосы частот или скорость передачи, что необходимо, например, при передаче мультимедийных сообщений.

По структуре различают следующие типы ГТС:

-нерайонированные;

-районированные без узлов;

-районированные с одним узлом в соединительном тракте (с УВС);

-районированные с двумя узлами в соединительном тракте (с УИС и УВС).

На аналого-цифровых ГТС средняя величина интенсивности суммарной исходящей и входящей нагрузки в час наибольшей нагрузки (ЧНН) по одной абонентской линии (АЛ) составляет 0,1 0,12 Эрл., т.е. в течение часа наибольшей нагрузки одна АЛ занята по исходящей и входящей связи всего 6 7 минут. При емкости ГТС менее 8 тыс. номеров на сети строится одна АТС и сеть называют

нерайонированной (рис.1.1).

Для сокращения длины абонентских линий на ГТС применяются концентраторы (К), подстанции (ПС), учрежденческо-производственные АТС (УПАТС).

4

При прочих равных условиях с ростом емкости АТС увеличивается средняя протяженность АЛ. При емкости аналого-цифровой ГТС более 8 тыс. номеров обычно применяется районирование, т.е. территория города делится на телефонные районы, в каждом из которых строится районная АТС. При этом сокращается средняя протяженность АЛ. Соединительные линии межстанционной связи имеют более высокое среднее использование, по сравнению с АЛ.

МГК

ТА

УСС

Обозначения:

Потоки Е1

Концентратор

АТС – автоматическая телефонная станция; АТМС - автоматическая междугородная телефонная станция; УПАТС - учрежденческо-производственная АТС; ПС - подстанция; УСС - узел специальных служб; К - концентратор;

АЛ - абонентская линия; СЛ - соединительная линия;

СЛМ - соединительная линия междугородная; ТА - телефонный аппарат; ЗСЛ - заказно-соединительная линия; МГК - междугородный канал.

Рис. 1.1. Схема нерайонированной ГТС

5

Между собой АТС обычно связываются по полносвязной схеме («каждая с каждой»). Такие сети называются районированными без узлов (рис.1.2). Оценим среднее использование одной соединительной линии (СЛ) между АТС на такой ГТС.

Пусть емкость ГТС равна 80 тыс. номеров, емкость каждой АТС – 10 тыс. номеров, т.е. на ГТС всего 8 АТС. Нумерация абонентских линий в этом случае пятизначная х1х2х3х4х5; х1 0,8. Первая цифра номера (за исключением цифр 8 и 0)

– код АТС. Между аналоговыми АТС обычно организуются линии одностороннего занятия. Между цифровыми АТС могут организовываться СЛ одностороннего занятия, а при использовании сигнализации по общему каналу (ОКС-7) – двустороннего занятия.

Пусть средняя исходящая от одного абонента нагрузка в ЧНН равна аисх = 0,05 Эрл. Тогда от всех абонентов одной АТС интенсивность исходящей нагрузки равна Аисх = 0,05 10000 = 500 Эрл. Для простоты рассуждений будем считать, что эта нагрузка распределяется равномерно между всеми АТС. Тогда интенсивность нагрузки на пучок исходящих межстанционных СЛ от АТСi к АТСj составит Уij =

Аисх / 8 = 500/8 60 Эрл.

При допустимой величине потерь сообщений на пучке СЛ между АТС Рij=1% среднее использование одной СЛ в пучке с односторонним занятием линий составит:

- при неполнодоступном включении линий с доступностью Д =10 число СЛ

НПД = Уij + = 1,58 60 +2,9 =98,

а среднее использование одной СЛ в пучке

	У		(1 P )		60 0, 99
НПД		ij	ij			0, 61 Эрл;
			НПД		98

- при полнодоступном включении линий по таблицам 1-ой формулы Эрланга

		У		(1 P )		60 0, 99
соответственно ПД 74,	ПД		ij	ij			0,8 Эрл.
				ПД		74

В пучке с двусторонним занятием линий интенсивность нагрузки на пучок удваивается Удв = Уij + Уji = 120 Эрл. Число СЛ дв = 138, среднее использование

СЛ дв 120 0,99 0,86 Эрл. 138

Во избежание перегрузки СЛ при случайных колебаниях интенсивности нагрузки предельное среднее использование СЛ в пучке не должно превышать в соответствии с рекомендацией Q.543 Международного союза электросвязи (МЭС- Т) значения пр 0,8 Эрл. Поэтому в рассматриваемом случае число СЛ в пучке

двустороннего занятия будет рассчитываться путем деления интенсивности нагрузки, обслуженной пучком линий двустороннего занятия Yоб , на величину

предельно допустимого использования одной линии

дв Уоб 120 0,99 149 .пр 0,8

6

Как видно из этой оценки, среднее использование СЛ в 6 – 8 раз выше среднего использования АЛ (двухпроводная АЛ является линией двустороннего занятия).

Емкость цифровых АТС может достигать нескольких десятков тысяч номеров. При прочих равных условиях с ростом емкости АТС растет интенсивность нагрузки, поступающей на пучки СЛ межстанционной связи. Поэтому полносвязная схема в цифровых ГТС с коммутацией каналов может быть экономически оправданной при емкости ГТС в несколько сот тысяч номеров.

Однако вернемся к аналого-цифровым ГТС. Пусть емкость такой ГТС равна 800 тыс. номеров, а емкость АТС – 10 тыс. Тогда число АТС на сети составит 80.

ATC - 2

	AMTC	СЛМ
МГК		ЗСЛ
		СЛМ СЛ
	ЗСЛ	СЛМ

СЛ

ATC - 1

СЛ

ATC -

УСС

	
0.15 Эрл
3

P=const

1

0,8 0,6

0	60	80	Yij, Эрл

Рис.1.2. Схема районированной ГТС без узлов

В предположении равномерного распределения нагрузки между всеми АТС интенсивность нагрузки, поступающей на пучок СЛ одностороннего занятия при полносвязной схеме связи АТС, составит yij 500 / 80 6Эрл.

При неполнодоступном включении линий с доступностью D = 10 и Р=0,01 число СЛ

VНПД yij 1.58 6 2.9 13

и среднее использование одной линии в пучке

НПД				yij (1 Pij )				6 0,99	0, 46	Эрл.
				VНПД				13
В полнодоступном пучке двустороннего занятия число линий Vдв = 20,
ДВ			12 0,99			0, 6		Эрл.
				20

Столь низкое среднее использование СЛ для ГТС такой емкости делает экономически не оправданным применение полносвязной схемы связи всех АТС сети. Поэтому в аналого-цифровых ГТС емкостью свыше 80 тыс. номеров

7

применяется узлообразование. На сети образуются узловые районы емкостью 100 тыс. номеров. АТС, расположенные на территории одного узлового района, обычно связываются по полносвязной схеме, а связь к АТС других узловых районов организуется через узлы входящих сообщений (УВС) (рис. 1.3).

Легко рассчитать, что в предположении равномерного распределения нагрузки от АТС к восьми узловым районам интенсивность нагрузки на направлении АТС – УВС составит порядка 60 Эрл и среднее использование СЛ приближается к максимально допустимому. Пучок СЛ от АТС к УВС обслуживает сообщения от 10 тыс. абонентов к 100 тыс. На ГТС емкостью от 80 тыс. номеров и до 800 тыс. номеров используется шестизначная нумерация абонентских линий:

х1х2х3х4х5х6; х1 0,8.

По первой цифре абонентского номера выбирается группа абонентов емкостью 100 тысяч номеров. Код УВС – однозначный. По второй цифре выбирается абонентская группа емкостью 10 тыс. номеров. Код АТС – двузначный.

Рассмотрим структуру аналого-цифровой ГТС с двумя узлами в соединительном тракте.

В общем случае при цифровизации телефонных сетей могут использоваться стратегии замещения, цифровых островов и наложения. В условиях нашей страны принята стратегия наложения. При использовании этой стратегии цифровая составляющая сети может строиться по принципам, отличным от принципов построения аналоговой составляющей сети. При этом цифровые и аналоговые станции могут располагаться в одном здании и обслуживать абонентов, расположенных на одной и той же территории.

При проектировании и построении межстанционных связей аналогоцифровых ГТС с УИС и УВС необходимо придерживаться следующих принципов:

1.Ёмкости АТС должны быть кратны 10 тыс. номеров.

2.Ёмкости узловых районов должны быть кратны 100 тыс. номеров.

3.В соединительном тракте должно быть, как правило, не более одного перехода с одной системы сигнализации на другую.

Например, АТС ДШ → УИС ДШ → УВС ДШ АСТКУ; АТСКУ → УИСК → УВСК АТС ДШ;

АТС ДШ → УИС ДШ УВСК → АТСКУ; АТСКУ → УИСК УВС ДШ → АТС ДШ.

4.Цифровые АТС должны образовывать цифровые узловые районы.

5.Между цифровыми АТС соединительный тракт должен быть цифровым, т.е. он не должен содержать аналоговых вставок.

6.При связи аналогового коммутационного оборудования с цифровым аналого–цифровые преобразователи должны устанавливаться на стороне аналогового оборудования.

7.В цифровые коммутационные станции и узлы должны включаться, как правило, цифровые СЛ.

8

МГК

ЗСЛ

СЛМ

ЗСЛ

АТС-21

АТС-11

кУСС

к УСС

СЛ

к УСС

СЛ

-2

к УСС

СЛМ

УР-1

АТС-12

ЗСЛ

АТС-22

№№

ЗСЛ

№№ УР-2

ЗСЛ

Обозначения: УВС – узел входящих сообщений; УВСМ – узел входящих сообщений междугородный;

УЗСЛ – узел заказно-соединительных линий; УР – узловой район.

Рис. 1.3. Схема районированной ГТС с УВС

Как и выше, пусть емкость каждой АТС равны 10 тыс. номеров, емкость каждого узлового района – 100 тыс. номеров. Пусть на сети действует семизначная нумерация и ёмкость ГТС равна 8 млн. номеров. На такой сети будет 80 узловых районов. В этом случае структура ГТС с одним узлом в соединительном тракте экономически не оправдана, т.к. от АТС к УВС интенсивность нагрузки не превышала бы 6 Эрл. Для повышения среднего использования СЛ сеть строится с двумя узлами в соединительном тракте

(рис.1.4).

Узел исходящих сообщений (УИС) объединяет потоки сообщений от всех АТС «своего» узлового района и распределяет их по направлениям к узлам входящих сообщений других узловых районов. Пучок соединительных линий от УИС к УВС обслуживает сообщения от группы абонентов емкостью 100 тысяч к группе абонентов емкостью 100 тысяч, что обеспечивает среднее использование одной СЛ 0,7 – 0,8 Эрл.

9

10