Модернізація телефонної мережі в сільській місцевості Республіки Казахстан

Тип АТС

Населений

пункт

Тип ап-тури ущільнений.

Монтують.

каналів

Задіюється.

Каналів

ЦС

с. Урджар

К-60П

60

58

1-ОС

с. Бестерек

ЛВК-12

12

7

2-ОС

с. Актума

ІКМ-15

15

10

3-ОС

с. Кизил-Ту

У-3-3Сх2

6

5

4-ОС

с.Ново-Андріївка

«Дама»

6

6

5-ОС

с. Шолпан

ІКМ-15

15

9

6-ОС

с.Аксаковка

ІКМ-15

15

10

7-ОС

с. Алтин-Шоку

ЛВК-12

12

9

8-ОС

с. Таскескен

КНК-12

12

12

9-ОС

с. Ельтай

ІКМ-15

15

9

10-ОС

с. Жана

ІКМ-15

15

7

11-ОС

с. Каракол

ІКМ-15

15

9

12-ОС

с. Південний

ЛВК-12

12

9

13-ОС

с. Сегізбаєв

У-3-3С

3

3

14-ОС

с. Кокозек

ІКМ-15

2. Мета і завдання проекту

Метою проекту є - підвищити якість зв'язку і зростання доходів від надання послуг зв'язку на мережі СТС з Урджар шляхом заміни застарілого аналогового обладнання на цифрові ЕАТС. Забезпечення доступу сільського населення до сучасних телекомунікаційних послуг та рівних прав можливостей громадян всієї країни у доступі до інформації. Усунення дисбалансу між сільськими і міськими населенням щодо рівня життя, освіти та інших соціальних послуг.

З впровадженням нових технологій скоротити експлуатаційні витрати і з розширенням мережі підвищити доходи і економічну окупність мережі СТС. Поліпшити якість послуг зв'язку та забезпечити створення інвестиційних та правових умов, що сприяють скороченню відмінності телефонної щільності в сільській місцевості від середнього міського рівня, ліквідація значної прогалини в інформаційному забезпеченні сільських жителів і виробників сільгосппродукції

3.Постановка завдання

Замінити існуючу АТСК 100/2000 на 2000 номерів на електронну АТС SI-2000 ємністю 4000 номерів.

Для вирішення цього завдання були опрацьовані наступні питання:

а) проведені розрахунки навантаження:

розрахунок виникає навантаження;

розподіл виникає навантаження;

розподіл інтенсивності навантаження за напрямками;

розрахунок числа вхідних і вихідних ІКМ-ліній для проектованої станції.

б) Розрахунки по надійності зв'язку:

показники надійності зв'язку;

розрахунок надійності;

розрахунок експериментального ланки сигналізації.

в) Обчислення надійності СМО з накопиченням і та визначення якості мовного сіггнала:

розрахунок СМО з накопиченням;

розрахунок якості мовного сигналу.

4 тенденцію розвинули СТС

4.1 Розвиток телефонного зв'язку в сільській місцевості

На сьогоднішній день у сільській місцевості рівень телефонізації в кілька рази нижче, ніж у місті. У першу чергу це пояснюється збитковістю сільського телефонного зв'язку (СТС), основними причинами якої є: віддаленість частини абонентів від АТС, внаслідок чого витрати на її експлуатацію і розвиток в три та сім разів перевищують середньорічні доходи; нечисленність абонентських груп; складність прогнозування зростання ємності у населених пунктах, а також інші фактори, які не сприяють зацікавленості операторів зв'язку в розвитку СТС.

Разом з тим, аналіз показує, що витрати на телефонізацію села окупаються в два-три рази швидше, ніж міста, і якщо всі соціальні та економічні фактори при отриманні доходів операторами зв'язку, користувачами засобів зв'язку і суспільством в цілому (регіон, держава) розглядати у сукупності, то стає очевидним, що рентабельність СТС досягається вже при щільності 14-16 телефонних апаратів (ТА) на 100 осіб. Не можна скидати з рахунків і той факт, що наявність розвиненої інфраструктури сільського зв'язку у великій мірі сприяє підвищенню ефективності сільськогосподарського виробництва.

У 1965-1991 рр.. розвиток телефонного зв'язку в Казахстані здійснювалося відповідно до постанов уряду. На початковому етапі більше ніж 50 відсотків введеної ємності СТС призначалося для виробничих потреб сільгосппідприємств (СХП). СТС мала статус внутрішньовиробничої телефонного зв'язку (ВПТС) і фінансувалася з бюджетних асигнувань по галузі "Сільське господарство", а також за рахунок коштів колгоспів. При цьому обсяги телефонізації постійно збільшувалися. Так, якщо в 1966-1970 рр.. було введено 320 тис. номерів, то в 1985-1990 рр.. - Більше один млн.

Однак припинення згодом виділення коштів на телефонізацію села з бюджету, ослаблення економічного потенціалу сільських товаровиробників, відсутність грошей у населення, невизначеність економічної стратегії уряду в кредитуванні розвитку СТС призвели до різкого зниження забезпеченості СХП необхідними засобами зв'язку та припинення впровадження сучасних інформаційних технологій і різних послуг зв'язку. У результаті зараз значна кількість ферм, гаражів, майстерень, зернотоків та інших важливих виробничих об'єктів не має електричних засобів зв'язку.

Виходячи з того, що наявність необхідних засобів телефонного зв'язку СХП є найважливішою умовою підвищення життєдіяльності сільського населення і зростання виробництва сільськогосподарської продукції, що відсутність цих коштів не дозволить подолати кризовий стан в агропромисловому комплексі (АПК), уряду, Мінсільгоспу і Мінзв'язку спільно з урядами і адміністраціями суб'єктів Республіки Казахстан, а також з іншими зацікавленими міністерствами і відомствами необхідно негайно вирішити питання, пов'язані з прискоренням розвитку СТС в найближчі роки. В якості першого кроку повинна бути прийнята програма розвитку телефонного зв'язку в сільській місцевості, яка дозволить створити в АПК гнучку і економічну інформаційну структуру, що охоплює всі ланки виробництва і переробки сільськогосподарської продукції і надає управлінським структурам та населенню нові інформаційні послуги.

Однією з основних завдань регіональних підприємств зв'язку і СХП повинна стати відпрацювання механізму інвестування в розвиток телекомунікаційних мереж, а наслідком його реалізації послідовне зростання прибутковості телефонної мережі і району в цілому завдяки збільшенню кількості та видів послуг зв'язку та інформатизації, окупних за рахунок збільшення виробництва сільськогосподарської продукції. У зв'язку з цим необхідно вирішити три основні завдання:

економі-чний

технічну

організаційну

Економічна завдання регіональних операторів зв'язку полягає в розробці відповідних управлінських функцій з визначення потреб користувачів в інформаційних послугах на найближчі п'ять-сім років і їх впровадженні у відповідності зі складними економічними умовами. Виникає необхідність орієнтації їх на розробку збалансованого по доходах і видатках бізнес-плану, а також отримання запланованого доходу та інвестиційної привабливості створюваних СТС. Рішення економічних задач при телефонізації села має здійснюватися АТ

«Казахтелеком» у тісному контакті з відповідними фінансовими службами урядів та адміністрацій суб'єктів Республіки Казахстан, сельхозорганамі і головами районних адміністрацій відповідно до щорічного плану виділення бюджетних асигнувань, що затверджуються Госсобранием чи обласними регіонів.

На порядку денному всіх регіональних і районних адміністрацій та сельхозорганов повинно стояти питання про механізм виділення бюджетних та позабюджетних коштів на пайову участь у будівництві СТС як основи соціального розвитку села та підйому АПК.

Технічні завдання.

Вирішуючи економічну завдання телефонізації сільської місцевості, слід звернути особливу увагу на недосконалість окремих технічних рішень організації зв'язку, що ускладнюють надання сільським товаровиробникам і населенню послуг зв'язку.

Як показав аналіз модернізації СТС, у ряді регіонів немає навіть плану розвитку мережі (розширення зони обслуговування, сервісних вимог, способів розподілу абонентів, передбачуваного зростання графіків тощо) на найближчі п'ять-сім років. А технічний фактор відіграє домінуючу роль у поліпшенні економічних показників розвитку і експлуатації СТС. Недооцінка чи недостатнє розуміння важливості розробки технології розвитку мережі на перспективу і його техніко-економічного обгрунтування не дозволяє економічно проводити телефонізацію в сільській місцевості. Застосування традиційних технологій телефонізації зі структурою центральна - вузлова - крайова АТС (навіть при використанні цифрових АТС) не може забезпечити беззбиткову експлуатацію мереж зв'язку при телефонної щільності.

У розвинених країнах радіодоступ широко використовується в сільській місцевості, коли потрібна установка нових телефонів або надання абонентам нових послуг зв'язку за відсутності абонентських ліній або неможливості збільшення пропускної здатності мережі. Вибір технологій і стандартів радіодоступу - одне з найважливіших питань при організації радіотелефонного зв'язку на селі і особливо на територіях з низькою щільністю населення.

Існує безліч систем радіодоступу, що розрізняються за призначенням, способів взаємодії з опорною АТС, частотного спектру, видами модуляції, початкової і кінцевої ємності та ін Від цих параметрів системи залежить кількість і якість наданих послуг, а отже, і вартість введення номера.

4.2 Зв'язок у сільській місцевості

Ефективна електрозв'язок є важливим аспектом для економічного добробуту сільських районів. Регіони з низькою щільністю населення займає значну частину території Казахстану.

Для економічного розвитку та ефективності сільського зв'язку необхідно детальне планування із залученням відповідного обладнання, технологій та економічних методів, починаючи з побудови на базі існуючої телефонної мережі станції і створення плану побудови сільської мережі, який був би достатня гнучким, щоб відповідати змінам потреб в ємності, видах обслуговування, місце розташування й досягнення в технології, коли вони стануть доступними.

Існує кілька шляхів розвитку зв'язку в сільській місцевості:

Впровадження цифрового обладнання комутації і стандартних цифрових систем передачі;

Використання у важкодоступних та малонаселених районах, де телефонізація традиційними методами є складною та економічно неефективна, радіотелефонних, космічних средсво зв'язку і радіорелейних ліній.

4.3 Модернізація сільської мережі

Модернізація існуючих сільських АТС (САТС) проводитися з метою поліпшення якості зв'язку при мінімальних капітальних вкладеннях зводитися в основному до заміни обладнання з найменшим ступенем можливості. Крім того, проводитися заміна аналогових систем передачі на цифрові, в результаті чого міжстанційних обмін здійснюється по каналах ІКМ-30 або ІКМ-15 вводитися автоматичний облік вартості з'єднань (АПОВ) обладнання діагностики САТС, впроваджується або замінюється автоматичним визначенням номера (АВН) Однак модернізація існуючих САТС не вирішує таких важливих проблем як збільшення номерної ємності та впровадження нових видів послуг традиційних (місцева і міжміський зв'язок, екстрені замовні та інформаційні довідкові служби ДВО, послуги ISDN) і породжених новими технологіями (передача даних, доступ в Інтернет).

Для вирішення цих проблем необхідно впровадження на СТС нового покоління цифрових АТС, а також побудова абонентської мережі доступу і високошвидкісних первинних мереж.

Розглянемо основні етапи цифровізації СТС.

Перший етап

У початку 90-х років минулого століття на телефонних мережах Казахстану почалося впровадження САТС. У зв'язку з тим, що цифрова АТС повинна забезпечувати взаємодію з усіма існуючими на СТС типами телефонних станцій а також сільського району відомчими і комерційними мережами.

Обов'язковою вимогою до цифрових САТС є реалізація функції АОН із використанням сигналізації багаточастотних кодом методом "безінтервальний пакет" для забезпечення автоматичного мiжмiського зв'язку і виклику служб місцевої телефонної мережі без набору власного номеру.

Запит АВН може надійти на різних етапах з'єднання від вхідної боку АМТС, УСС, функції якого може виконувати ЦС або від АТС місцевої мережі. Крім функції АОН до спец фізичним службам обслуговування викликів на ТМЗК можна віднести необхідність пріоритету необхідність забезпечення пріоритету міжміських викликів надходять по міжміських (СЛМ), над місцевими. Для цього САТС повинна забезпечувати:

підключення міжміського телефоністки до зайнятого абоненту в останній час (передбачається замінити на алгоритм, аналогічної послуги (Call Waiting);

можливість відмови абонента від місцевого сполучення на користь міжміського;

обробку повторного виклику від міжміського телефоністки.

Звільнення з'єднання, встановленого за СЛМ, тільки з боку міжміського станції. Незважаючи на наявність ОТТ на всі типи САТС, вимоги пред'являються до центральних станцій (ЦС) СТС і до вузлів сільсько-приміської зв'язку (УСП), значно відрізняються від вимоги до крайовим (ОС) і вузловим (УС). ЦС, УСП встановлювані в районному центрі будуватися на базі потужних комутаційних платформ відомих виробників і характеризується складною архітектурою апаратних засобів і програмного забезпечення (ПЗ), які забезпечують:

високу надійність обладнання (резервування основних блоків);

значну ємність.

Ємність обслуговується навантаження і продуктивність керуючих пристроїв ЦС, УСП повинні бути достатні для обслуговування абонентів всій СТС. В даний час СТС будуватися в межах одного адміністративного району. Однак при переході до перспективної мережі передбачається обслуговування однієї СТС і кількох адміністративних районів.

У зв'язку з цим установка ЦС, УСП недостатньої ємності може виявитися не перспективним рішенням, що не дозволяє без значних додаткових витрат розширювати існуючу СТС і об'єднати місцеві телефонні мережі різних сільських адміністративних районів в одну більшу, що також буде містити процес цифровізації і впровадження перспективних технологій.

Вимоги щодо надійності, які пред'являються до ЦС та УСП повинні бути вище, ніж до ГАТС, оскільки вихід з ладу ЦС І УСП призведе абонентів СТС до втрати можливості встановлення, як зовнішніх з'єднань, так і значної частини сполук у межах самої СТС.

До САТС, використовуваним як ЦС І УСП, додатково пред'являються вимоги по взаємодії з АМТС по ЗСЛ і СЛМ внутрішньозонової мережі і з інформаційними, довідковими, екстреними службами сільсько - адміністративного району.

Це може зажадати наявності додаткових інтерфейсів і протоколів сигналізації (лінійної по частоті 2600 Гц по цифрових або за фізичним чотирьох проводовим ЗСЛ, СЛМ; лінійної по трьох-провідним фізичним з'єднувальним лініям, реєстрової багаточастотних кодом методом "імпульсний пакет"). Потрібен реалізація інтерфейсів з ЦТЕ , АСР. Допускається суміщення функцій ЦС (можливо УСП) і УСС.

У зв'язку з тим, що на СТС до цих пір зберігається необхідність напівавтоматичного зв'язку, ЦС повинна забезпечувати можливість взаємодії з МТС райцентру. Існуючі МТС доцільно замінити на електронне обладнання робочих місць телефоністів, що входить до складу ЦС або поставля окремо підключаються до ЦС по тракту ІКМ.

Інші вимоги пред'являються до УС і ОС, що встановлюється в будь-якому населеному пункті. У першу чергу, це дешевизна обладнання і можливість роботи в необслуговуваним режимі (дистанційне техобслуговування та експлуатація).

Крім САТС на селі знаходять застосування системи оперативно диспечерського зв'язку та УПАТС. Сьогодні більшість існуючих аналогових пультів зв'язку морально застаріло і фізично зношені.

Сучасні цифрові станції взяли на себе частину навантаження оперативного зв'язку. Системи оперативної диспечерського зв'язку мають різні модифікації: від простих систем типу "Директор секретар" до складних відрізняються гнучкістю і великою кількістю додаткових функцій.

Розглянемо різні стратегії цифровізації сільських мереж, і їх переваги та недоліки.

Стратегії цифровізації і зі збереженням старої ЦС

У реальних проектах цифровізації СТС часто здійснюється "знизу" і передбачає в першу чергу заміну ОС або УС на цифрові в той час як оператора зв'язку в якості ЦС або УСП з ряду причин влаштовує існуюча станція:

ЦС розташоване у великому населеному пункті і проблеми її техобслуговування та експлуатації вирішуються простіше ніж для станції, розташованих у невеликих населених пунктах;

у зв'язку з підвищеним надійності як ЦС / УСП оператори хочуть бачити продукції відомих вітчизняних або іноземних виробників;

заміна ЦС / УСП потребує значних капіталовкладень.

4.4 Сучасні вимоги до модернізації СТС

Модернізована сільська мережа передбачає: використання цифрових АТС більшою, ніж в даний час, ємності в поєднанні з необслуговуваними абонентськими виносами.

Сучасні мережі будуються з використанням віддалених концентраторів, з'єднаних з базовими або основними АТС за допомогою радіорелейних, волоконних і супутникових з'єднувальних ліній. На сучасних мережах зв'язку цифровий потік інформації повинен доводиться безпосередньо до абонента.

Модернізація сільського зв'язку припускає крім заміни комутаційного обладнання, модернізацію первинної мережі з використанням як провідних, так і бездротових систем передачі (радіорелейних), що забезпечують можливість організації стандартних ІКМ-трактів зі швидкістю передачі 2048 кбіт / с;

При нестачі фінансових коштів повинен передбачатися варіант тимчасової неповної модернізації.

Варіантом неповної модернізації є одночасна робота двох ЦС: підлягає демонтажу старої і знову вводиться цифровий, а також заміна відпрацьованих і найбільш ненадійних блоків електронними аналогами. Наприклад, заміна РА на електронний регістр РЕ для АТСК 100/2000. Заміна релейних комплектів ІШК на електронні для запобігання спотворення свого номера з боку АМТС (підміна АВН). Такі випадки мали місце, недобросовісні абоненти спотворювали свій номер і пред'явити рахунок за переговори не виходило. Однак для зношених АТС, а також для тих, де бажано добитися різкого підвищення якості зв'язку, бажана радикальна модернізація. Справа в тому, що електронні аналоги релейних приладів вимушено мають істотну надмірність, пов'язану зі сполученням внутрішніх рівнів сигналів електронних блоків з рівнями релейних приладів. Додамо ще блок живлення та корпус для кожного приладу і побачимо, що все це призводить до помітного подорожчання пального блочного переоснащення АТС в порівнянні з повною модернізацією. На жаль, поки що такий варіант ніким до промислового випуску не доведений.

Вимоги до структури:

Структура СТС по можливості повинна забезпечувати перехід від радіально-вузлової до радіальної (однорівневої) структурі телефонної мережі з включенням ОС і устаткування абонентського доступу переважно в ЦС з організацією нових та розширенням існуючих поперечних зв'язків між ОС. Одноступінчата схема побудови СТС (без УС) підвищує надійність і зменшує час встановлення з'єднання і, отже, є більш перспективною. Двох ступеневу побудову зберігається за умови техніко-економічної доцільності вузлоутворенням. Для підвищення надійності зв'язку в СТС може застосовуватися кільцева структура первинної мережі. Через велику території, яка охоплюється одній сільській телефонною мережею, безпосереднє включення всіх абонентських ліній в одну чи кілька станцій розташованих в райцентрі економічно не виправдане. Тому на СТС застосовують районування і вузлоутворенням з різним ступенем децентралізації станційного устаткування (розподілена структура).

Вимоги до структури СТС, розглянуті вище, зберігаються у разі модернізації сільських мереж, що пов'язано, в основному, з високими витратами на створення і експлуатацію цифрової первинної мережі і малим тяжінням між собою станцій, встановлених у різних населених пунктах сільського району. На реальних мережах розглянуті структури зазвичай комбінуються в залежності від конкретних умов: розміщення станцій на території району, його площі, ємності станцій.

Вимоги до сільських комутаційним станціям:

Вимоги, що пред'являються до використовуваного для модернізації сільських районів комутаційного устаткування, в значній мірі обумовлені не тільки географічними особливостями й історично сформованою структурою сільських телефонних мереж (СТС), але і прийнятими алгоритмами обслуговування викликів для забезпечення пріоритету міжміських з'єднань з місцевих і передачі інформації АВН. У зв'язку з підвищеними вимогами до надійності мереж оператори хочуть бачити в якості ЦС продукцію відомих іноземних виробників.

При збереженні існуючих систем передачі і межстанционной сигналізації, знову вводиться ЦС повинна підтримувати існуючі на мережі інтерфейси і протоколи.

Сільська комутаційна станція повинна задовольняти всім вимогам (по ємкості з урахуванням перспективи розвитку, набору протоколів сигналізації) і мати сертифікат відповідності, що допускає її використання в якості ЦС.

Вимоги до мереж абонентського доступу

Для існуючої системи електрозв'язку, мережа абонентського доступу це сукупність АЛ. Держкомзв'язку ввів в дію з першого січня 1998 стандарт галузі 45.83-96 «Мережа телефонна сільська, лінії абонентські, норми експлуатаційні». Стандартом встановлюються норми електричних параметрів на постійному і змінному струмах ланцюгів АЛ і їх елементів, що забезпечують функціонування.

Систем телефонного зв'язку:

систем телеграфного зв'язку, включаючи служби телеграфного зв'язку загального користування, абонентського телеграфу, телекса;

телепатичних служб, включаючи служби факсимільного зв'язку, відеотексту, електронної пошти, обробки повідомлень;

систем передачі даних;

систем розподілу програм звукового мовлення;

цифрових систем з інтеграцією обслуговування.

Нормування електричних параметрів ланцюгів АЛ в стандарті дано з урахуванням їх старіння протягом терміну служби.

Вимоги даного стандарту повинні враховуватися при експлуатації, проектуванні, будівництві нових та реконструкції існуючих ліній сільських телефонних мереж.

Структура побудови АЛ СТС передбачає:

магістральний ділянку (від кросу АТС до розподільної шафи);

розподільний ділянка (від розподільної шафи до розподільної коробки);

абонентську проводку (від розподільної коробки або кабельного ящика до розетки телефонного апарата).

Застосовуються також лінії прямого з'єднання від кросу АТС до абонента. На АЛ СТС застосовують абонентські високочастотні установки з частотним поділом каналів. абонентські цифрові концентратори і мультиплексори.

Для АЛ СТС застосовують:

кабелі типу ТПП з мідними жилами діаметром 0,32, 0,4 і 0,5 мм з поліетиленовою ізоляцією і в поліетиленовій оболонці;

кабелі типу ТГ з мідними жилами діаметром 0,4 і 0,5 мм з паперовою ізоляцією і у свинцевій оболонці;

мало парні кабелі типу КТПЗШп з мідними жилами діаметром 0.64 мм з поліетиленовою ізоляцією, гідрофобним заповненням осердя і в поліетиленовій оболонці

однопарні кабелі типу ПРППМ з мідними жилами діаметром 0,9 і 1,2 мм з поліетиленовою ізоляцією;

сталеві ланцюги повітряних і змішаних ліній зв'язку.

Абонентська проводка виконується однопарні проводами типу ТРП і ТРВ. З'єднання в кросах і розподільних шафах виконуються кроссировочні проводами ПКСВ з діаметром мідних жил 0,4 і 0,5 мм. Для груп віддалених абонентів передбачається застосування аналогових концентраторів. На ділянці від АТС до аналогових концентраторів застосовують кабелі типу ТПП, КТПЗШп, КСПЗП, повітряні і змішані лінії зв'язку.

На ділянці від концентратора до абонента застосовують кабелі ПРППМ, ТПР, повітряні і змішані лінії зв'язку.

Основні вимоги до систем абонентського радіодоступу для сільської місцевості:

організація якісної і стійкого зв'язку на великих територіях з низькою щільністю населення (від 1 до 5 чел/км2) у мережах, які обслуговують від 30 до 240 абонентів;

винос базових станцій (БС) по кабельних каналах зв'язку на відстань до 20 км;

організація в районних центрах невеликих зон локальної мобільності;

винос абонентського обладнання на відстань до 10 км від БС;

можливість віддаленого управління і моніторингу апаратури доступу з регіонального центру;

можливість модульного нарощування систем;

забезпечення передачі даних зі швидкістю 32 кбіт / с для організації доступу в Інтернет і використання додатків телемедицини;

низька вартість обладнання при невеликих експлуатаційних витратах.

Для забезпечення сталої роботи та якісної передачі малих об'ємів трафіку на великих територіях з низькою щільністю населення можна використовувати системне побудова, що об'єднує контролер БС, який формує один потік Е1, що направляється до опорної АТС (тип сигналізації EDSS1 або V5.2), малоканальні БС (4 - 6 каналів) і радіорепітери. Винесення базових станцій по кабельних каналах зв'язку на відстань до 20 км здійснюється за допомогою технології MDSL або G. SHDSL. При побудові систем зв'язку в лінійно протяжних населених пунктах потрібно передбачити в БС можливість мультиплексування каналів.

4.5 Цифровізація сільського зв'язку: питання комутації

Вимоги, що пред'являються до використовуваного для телефонізації сільських районів комутаційного устаткування, в значній мірі обумовлені не тільки географічними особливостями й історично сформованою структурою вітчизняних сільських телефонних мереж (СТС), але і прийнятими алгоритмами обслуговування викликів для забезпечення пріоритету міжміських з'єднань з місцевих і передачі інформації АВН. Саме з цих, суто прагматичних позицій автори статті і спробували розглянути проблеми систем комутації для реальних СТС.

Традиційне побудова СТС

Історично так склалося, що в Казахстані СТС створювалася в межах сільського адміністративного району. У зв'язку з низькою щільністю населення в сільській місцевості для побудови СТС потрібно значне кількість комутаційних систем малої місткості для концентрації телефонного навантаження в місцях скупчення абонентів (населених пунктах).

Прийняті для побудови СТС радіальна (одноступінчаста побудова) або радіально-вузлова (одно-, двоступенева побудова) структури з можливістю організації поперечних зв'язків припускають наявність наступних типів станцій, що розрізняються способом включення та виконуваними функціями:

центральна станція (ЦС), яка встановлює в районному центрі і виконує одночасно функції телефонної станції райцентру і транзитного вузла СТС;

вузлова станція (УС), що використовується тільки при радіально-вузловому побудові мережі і яка встановлює в будь-яких населених пунктах сільського району;

крайова станція (ОС), яка встановлює в будь-яких населених пунктах сільського району.

До сільським станціям також відносяться вузли сільсько-приміської зв'язку (У СП), призначені для організації транзитної зв'язку на комбінованих (сільсько-приміських) місцевих телефонних мережах.

Таблиця 4.5 - міжстанційних інтерфейси САТС

УСП використовується в тих випадках, коли ємність телефонної мережі райцентру достатньо велика і не може бути обслужена однієї ЦС. У цьому випадку в райцентрі організується районована телефонна мережа, а УСП включається в неї як транзитного вузла.

УСП встановлює зв'язок як між станціями СТС, так і зі станціями міської телефонної мережі (ГТС). Через УСП повинна забезпечуватися виходить і входить міжміський зв'язок абонентів СТС (а іноді і абонентів ГТС), а також зв'язок із спецслужбами.

ЦС забезпечує встановлення кінцевих і транзитних з'єднань між абонентами місцевої (сільської) телефонної мережі. Через ЦС здійснюється зв'язок абонентів сільського району з МТС, АМТС і спецслужбами райцентру. Через УС здійснюється встановлення наступних сполук: кінцевих і транзитних між абонентами ОС, ОС і ЦС, а також вихід ОС і УС до АМТС.

У ЦС, УС і ОС включаються абоненти з використанням аналогових абонентських ліній, ліній ISDN BRI і PRI, інтерфейсу V5.

Інтерфейси та протоколи сигналізації САТС

САТС повинна забезпечувати взаємодію з усіма існуючими на СТС типами, телефонних станцій, а також з організованими на території сільського району відомчими і комерційними мережами, які включаються до СТС, як правило, на правах УПАТС. У зв'язку з цим до САТС пред'являються вимоги наявності значного набору інтерфейсів і протоколів сигналізації, прийнятих на ТфОП.

Вибір системи сигналізації.

Вибір системи сигналізації для взаємодії знову встановлюється АТС з іншими станціями визначається в основному реальної проектної прагматикою тієї СТС, на якій буде встановлюватися цифрова САТС.

Згідно з вимогами нормативних документів, наприклад РД 45.120-2000 "Норми технологічного проектування" (НТП), на СТС між знову вводяться цифровими станціями при наявності між ними більше одного тракту ІКМ повинна використовуватися сигналізація ОКС-7. У всіх інших випадках застосування ОКС-7 необов'язково або взагалі неможливо. При взаємодії знову встановлюється станції з вже існуючими цифровими САТС ОКС-7 впроваджується після заміни версії на діючих цифрових станціях. На відміну від ГТС, на СТС можливо кілька переходів "аналог - цифра - аналог" і нерідкі випадки, коли між двома ЦАТС немає "наскрізного" стандартного тракту ІКМ або вони підключаються до СТС з використанням аналогових інтерфейсів.

Перевага використання сигналізації ОКС-7 на СТС полягає в можливості організації двосторонніх сполучних ліній (СЛ), а також у підтримці сформованих алгоритмів обслуговування і вимог операторів зв'язку.

Таблиця 4.6 - Міжстанційна сигналізація САТС

Лінійні сигнали:

по 2ВСК односторонніх СЛ;

по 2ВСК двосторонніх універсальний;

no 1BCK "індуктивним кодом";

по 1BCK кодом "Норка";

батарейним способом по фізичних трьох-провідним СЛ;

на частоті 2600 Гц.

Необов'язкові типи:

з роздільним використанням для місцевих та міжміських з'єднань тільки на ділянках місцевої мережі: ОС-ЦС, ОС-УС, УС-ЦС для взаємодії з аналоговими АТС тільки на ділянці внутрішньозонової мережі АМТС-ЦС/УСП

Сигнали управління:

декадний код

"Імпульсний човник"

"Безінтервальний пакет" (функції АВН)

"Імпульсний пакет"

кції АВН)

при встановленні з'єднання до АМТС

Тип інтерфейсу

Тип сигналізації

Цифровий:

-V1-У3 (2048кбіт / с);

-V5 (2048 кбіт / с).

DSS-1 DSS-1 DSS-1 іліТфОП

Аналоговий:-Z

Сигналізація за аналогової абонентської лінії

Інтенсивність відносної важливості

Визначення

1

Значить рівну важливість елементів

3

Помірне перевага одного над іншим

5

Істотне або сильне перевага

7

Значну перевагу

9

Дуже сильне перевага

2,4,6,8

Проміжні рішення між сусідніми думками

Зворотні величини наведених чисел

Якщо при порівнянні одного діяльності з іншим отримало одне з вищевказаних чисел, то при порівнянні другого виду діяльності з першим отримаємо зворотну величину

1

2

3

4

5

_

аi

_

xi

Ранги

1

1

3

¼

2

4

2

2

1 / 3

1

½

½

2

0,61

0,1

4

3

2

4

1

3

4

2,49

0,41

1

4

½

2

1 / 3

1

3

1

0,16

3

5

1 / 4

1 / 2

1 / 4

1 / 3

1

0,4

0,07

5

å а

6,14

Альтернатива

_аi

_xi

Ранг

А

Б

У

А

1

1 / 3

1 / 3

0,48

0,14

3

Б

3

1

2

1,82

0,53

1

У

3

1 / 2

1

1,14

0,38

2

Альтернатива

_аi

_xi

Ранг

А

Б

У

А

1

1 / 3

3

1

0,26

2

Б

3

1

5

2,47

0,64

1

У

1 / 3

1 / 5

1

0,41

0,11

3

Альтернатива

_аi

_xi

Ранг

А

Б

У

А

1

1 / 4

1 / 4

0,4

0,112

Таблиця 5.6 - Матриця 5. Критерій - трудомісткість обслуговування

Таблиця 5.7 - Матриця 6. Критерій - Займана площа

В) Визначення локальних пріоритетів.

У результаті встановлюється важливість кожного з елементів по відношенню до вищих зрівняю.

Для кожного з елементів, які оцінюються в матриці по рядку перебуває середня оцінка інтенсивності відносної важливості: середня геометрична величина:

ā i = ā i1 * ā i5 + .... ā m (5.1)

Проводиться нормалізація результату до одиниці: спочатку знаходиться сума всіх середніх оцінок важливості і потім кожна з яких ділиться на цю суму:

(5.2)

в) визначення глобальних пріоритетів.

Для кожної альтернативи знаходиться сума творів локального пріоритету даної альтернативи по кожному з критерієм на пріоритет відповідного критерії по відношенню до вищестоящого рівня:

(5.3)

де n - кількість критеріїв;

Хак - локальні пріоритет альтернативи А по к - ому критерію;

ГК - локальні пріоритет k-ого критерію.

Результати розрахунку зведені в таблицю 3.8 глобальних пріоритетів.

Таблиця 1.8 - Оцінка глобальних пріорітов

Проведені розрахунки показують, що найкращим варіантом є варіант Б, тобто проектування об'єкта на базі цифрової комутаційної системи SI2000.

Для реалізації даного проекту було прийнято рішення використовувати цифрову комутаційну систему (ЦКШ) SI2000 виробництва фірми IskraTEL (Словенія) спільно з підприємствам Іскра Урал Tek (Єкатеринбург). Компанії SIEMENS, на основі аналізу за методом ієрархій (МАІ) [2] у порівнянні з системами DRX4 і DX-200.

6 Основні характеристики SI-2000

6.1 Характеристика АТС типу SI-2000

SI-2000 - це сучасна цифрова комутаційна система з управлінням у записаній програмі, призначена для використання на ТфОП. Цифрові станції SI-2000 можуть використовуватися в якості місцевих або транзитних АТС на мережах зв'язку загального користування або відомчих мережах

Основні характеристики станції:

Ємність станції:

до 40000 абонентів;

до 3720 лінійних комплектів або каналів на міжміських станціях;

128 модулів (розмовні і системні);

до 124 розмовних модулів (ASM, LSM, ANM, DNM);

будь-яка комбінація модулів ASM, LSM, ANM, DNM до загальної кількості 124;

ємність модуля ASM - до 239 абонентів;

ємність модуля LSM - до 239 абонентів за допомогою блоку DLX;

ємність модуля ANM - до 30 аналогових лінійних комплектів;

ємність модуля DNM - до 30 цифрових каналів;

мінімальний крок нарощування абонентських комплектів - 8;

мінімальний крок нарощування аналогових лінійних комплектів - 4;

мінімальний крок нарощування цифрових лінійних комплектів - 30.

6.2 Апаратне забезпечення

Апаратне забезпечення є фізичні елементи системи. У сучасній комутаційної системі, а саме SI2000, апаратне забезпечення побудовано за модульним принципом, що забезпечує надійність і гнучкість системи.

Апаратні засоби (АС) поділяються на підсистеми. Сім основних підсистем становлять основу SI2000

До них відносяться:

груповий перемикач GSM (Group Switch Module);

адміністративний модуль ADM (Administration Module);

тарифний модуль CHM (Charging Module);

аналоговий абонентський модуль ASM (Analog Subscriber Module);

віддалений абонентський модуль RASM (Remote ASM);

модуль абонентських концентраторів LSM (line Concentrator Module);

аналоговий мережевий модуль ANM (Analog Network Module);

віддалений аналоговий мережевий модуль RANM (Remote ANM);

цифровий мережевий модуль DNM (Digital Network Module).

Кожна підсистема має, принаймні, один власний мікропроцесор. Принцип розподіленого управління у системі забезпечує розподіл функцій між окремими її частинами з метою забезпечення рівномірного розподілу навантаження і мінімізації потоків інформації між окремими підсистемами.

Пристрої управління підсистемами незалежно один від одного виконують практично всі завдання, що у зоні.

6.3 Програмне забезпечення.

Програмне забезпечення (ПЗ) організовано орієнтації на виконання певних завдань відповідних підсистем SI2000. Усередині підсистеми ПО має функціональну структуру. Операційна система (ОС) складається з програм, наближених до апаратних засобів. Програми користувача варіюються залежно від конфігурації станції. Сучасна автоматизована технологія, жорсткі правила розробки ПЗ, а також мова програмування CHILL (відповідно до рекомендацій МККТТ) забезпечують функціональну орієнтованість програм, а також поетапний контроль процесу їх розробки.

6.4 Механічна конструкція

Механічна конструкція забезпечує простий і швидкий монтаж, економічне техобслуговування й гнучке розширення системи. Її головними блоками є:

знімні модулі стандартизованих розмірів;

модульні касети, в яких модулі встановлюються з переднього боку, а кабелі з задньої;

Стативи із захисною обшивкою, організовані в статівние ряди;

знімні кабелі, виготовлені необхідної довжини, оснащені з'єднувачами та пройшли випробування.

6.5 Сигналізація за загальним каналу

Станції SI-2000 з сигналізацією за загальним каналу за системою 7 МККТТ (CCS7) обладнані спеціальним керуючим пристроєм мережі сигналізації по загальному каналу (CCNC). До CCSM можна підключити 6х30 каналів ОКС 7.

6.6. Функціональна схема станції

Функціональна схема цифрової АТС типу SI-2000 представлена ​​на малюнку 6.1.

На функціональній схемі представлені основні процеси та блоки АТС типу SI-2000:

SP - системні процеси (System Processes);

D - діагностика (Diagnostics);

S - синхронізація з навколишнім середовищем (Synchronization);

OM - управління та технічне обслуговування (Operation and Maintenance);

DS - розподіл тактових імпульсів (Distribution of Synchronization);

IPS - S - перемикач IPS (IPS Switch);

PCM - S - перемикач ІКМ (PSM Switch);

TP - телефонні процеси (Telephone Processes);

У даній главі розглянуті основні характеристики і функціональна схема АТСЕ типу SI-2000. Особливу увагу приділено опису модулів станції.

Малюнок 6.1 - «Функціональна схема АТС SI-2000»

7. Розрахунок надходить ТЛФ навантаження і розподіл її за напрямками

7.1. Вихідні дані

Вихідні дані взяті згідно відомчим нормам технологічного проектування (ВНТП -112-98) [4].

У таблиці 7.1 наведені основні параметри інтенсивності виникає навантаження:

середнє число викликів Сi;

середня тривалість розмови Тi, с.;

частка занять закінчилися розмовою Pp.

Таблиця 7.1 - Основні параметри інтенсивності виникає навантаження

У таблиці 7.2. наведено процентний вміст абонентів відповідних категорій і типи телефонних апаратів.

Таблиця 7.2

7.2 Розрахунок виникає навантаження

Виникає навантаження створюють виклики (заявки на обслуговування), що надходять від абонентів (джерел) і займають на деякий час різні з'єднувальні пристрої станції.

Згідно відомчим нормам технологічного проектування слід розрізняти три категорії (сектору) джерел: народногосподарський сектор, квартирний і таксофони. При цьому інтенсивність місцевого навантаження може бути визначена, якщо відомі такі її основні параметри:

Nнх, Nкв і Nт - число телефонних апаратів народногосподарського сектора, квартирного сектору та таксофонів;

СНХ, ВКВ і Ст - середнє число викликів у ЧНН від одного джерела i - категорії;

ТНХ, ТКВ і Тт - середня тривалість розмови абонентів i - категорії в ЧНН;

Рр - частка дзвінків закінчилися розмовою.

Структурний склад джерел тобто число апаратів різних категорій визначається потребами населення, а інші параметри (Сi, Ti і Pp) - статистичними спостереженнями за діючими АТС даного району.

При відсутності статистичного обліку інтенсивність виникає на станції місцевого навантаження рекомендується розраховувати за середнім значенням Сi, Ti і Pp наведеним у таблиці 3.1.

Інтенсивність виникає місцевого навантаження джерел i-ї категорії, виражена в Ерланген, визначається формулою:

Yi = Ni Ci ti, (7.1)

де

ti - середня тривалість одного заняття, з:

ti = a I Pp (t з + nt н + tc + t пв + Ti + t о), (7.2)

де

a I - коефіцієнт враховує тривалість заняття приладів викликами, що не закінчилися розмовою (зайнятість, не відповідь абонента, що викликається, помилки абонента). Його велич, залежить від Ti і Pp і визначається за графіком;

tсо = 3с. - Середній час слухання сигналу «відповідь станції»;

n = 5 число набираються знаків;

tпв = 7 с. - Середній час тривалість сигналу «посилка виклику» при відбулося розмові;

tc = tо = 0 - час з'єднання з дотриманням час встановлення з'єднання і час відбою, яке для системи SI2000 складає величину порядку десятків мілісекунд, тому буде рівним нулю;

tнд = 1.5 с. - Набір однієї цифри номера при декадно наборі;

tнч = 0.8 с. - Набір однієї цифри номера при частотному наборі;

Отримані з графіка залежності a I = F (Ti, Pp) значення коефіцієнта a I зведені у таблиці 7.3

Таблиця 7.3 - Значення коефіцієнта a I

Розрахуємо виникає навантаження для АТС с. Урджар (ЦС 21).

Для цього зробимо розрахунок ti - середньої тривалості одного заняття для відповідних категорій абонентів:

tнх = 1,2 * 0,5 (3 +7,5 +2 +7 +80) = 61,69, с.

tкв = 1.2 × 0.5 (3 +7,5 +2 +7 +100) = 71,7, с.

tт = 1.175 × 0.5 (3 +4 +2 +7 +110) = 76,08, с.

Зробимо розрахунок кількості телефонних апаратів відповідної категорії:

, (7.3)

де

N - вмонтовується ємність

За формулою (7.3) виконується розрахунок кількості номерів відповідних категорій.

Розрахуємо навантаження кожної категорії абонентів за формулою (7.1):

Yнх = = 31,873 Ерл.

Yкв = = 57,36 Ерл.

Yт = = 25,36 Ерл.

Y''21 = Yнх + Yкв + Yтч, (7.4)

Y''21 = 57,36 +31,873 +25,36 = 114,563, Ерл.

Оскільки цифри номера, що надходять з ТА, приймаються в абонентському модулі ASM (у многочастотном приймачі) без заняття MLI, то навантаження на виході MLI (площини комутаційного поля) менше навантаження, створюваної абонентами за рахунок тривалості заняття MLI якщо час заняття абонентського комплекту визначається формулою ( 7.2), то час заняття MLI менше часу заняття абонентського комплекту на час слухання сигналу «відповідь станції» і набору номера.

, (7.5)

Отже, навантаження на MLI буде менше на величину відношення:

, (7.6)

де для інженерних розрахунків коефіцієнт можна прийняти рівним 0.9. Тому значення навантаження на виході MLI буде на 10% менше навантаження надходить на його вхід.

Y'21 = 0.97 × Y''21, (7.7)

Y'21 = 0.97 × 103,13 = 100,036 Ерл.

7.3. Розподіл виникає навантаження

Розподіл навантаження за напрямками буде розраховане згідно з рекомендаціями ВНТП за способом, при якому досить знати виникають місцеві навантаження кожної станції мережі.

Обчислимо навантаження, спрямовану до вузла спецслужб Y'усс21, яка приймається рівною 3% від Y'21:

внутристанционного повідомлення,

h = × 100%, (7.8)

де

Nсеті - ємність мережі 16340 номерів

Yусс21 = 0.03 × Y'21, (7.9)

Y'усс21 = 0.03 × 103,13 = 3,09 Ерл.

Одна частина навантаження Y'21 замикається всередині станції Y'21, а друга утворює потоки до інших АТС.

Внутристанционной навантаження визначається за формулою:

Y'21, 21 = × h × Y'21, (7.10)

де

h - частка або коефіцієнт

Визначається за значенням коефіцієнта ваги, h с, який представляє собою відношення навантаження Y'1 проектованої станції до аналогічної навантаження всієї мережі:

h з = 100%, (7.11)

де

m - кількість станцій, включаючи і проектовану.

Якщо прийняти, що величини виникаючих навантажень пропорційні ємностей станцій N, то отримаємо:

, (7.12)

тоді

h з = 100%, (7.13)

h з = 4000 × 100/8150 = 49,08,%

Залежність коефіцієнта внутристанционного повідомлення h від коефіцієнта ваги h з наведена на малюнку 7.3. [6]

Звідки h дорівнює 58,2%.

Таким чином, внутристанционной навантаження дорівнює:

Y'21, 21 = (58,2 × 100,36) / 100 = 58,22, Ерл.

Далі проведемо розрахунок навантаження надходить на АМТС:

Згідно з нормами ВНТП:

Y'зсл21 = N × 0.0024, (7.14)

Y'зсл21 = 4000 × 0.0024 = 9,6 Ерл.

Загальна виходить навантаження визначається за формулою:

Yісх21 = Y'21 - Y'усс21 - Y'21, 21 - Y'зсл21, (7.15)

Yісх21 = 100,36-58,22 - 9,6 = 30,07 Ерл.

Розрахунок виникають навантажень інших станцій.

Для станцій ОС 231, ОС245, ОС263, ОС273, ОС275 з ємністю (100)

Виникаюча навантаження

h = 19

Yзсл = N × 0,0024 = 100 × 0,0024 = 0,24, Ерл.

Yісх = 2,5-0,45-0,24 = 1,73, Ерл.

Для станцій ОС 241, ОС 251, ОС 281, 255 мають кількість номерів 200.

h = 19,2

Yзсл = 200 × 0,0024 = 0,48 Ерл.

Yісх = 4,85-0,93-0,48 = 3,44 Ерл.

Для станцій ОС 243,271 з кількістю номерів 50

h = 16

Yзсл = 50 × 0,0024 = 0,12 Ерл.

Yісх = 1,25-0,2-0,12 = 0,89 Ерл.

Для станцій ОС 246, ОС253, 264, 256 з кількістю номерів 150

h = 19

Yзсл = 150 × 0,0024 = 0,36, Ерл.

Yісх = 3,75-0,71-0,36 = 2,56 Ерл,

Для станції ОС 310 з кількістю номерів 2000

h = 42,4

Yзсл = 2000 × 0,0024 = 4,8, Ерл.

Yісх = 50,02-21,21-4,8 = 22,46 Ерл.

Результати розрахунків представлені в таблиці 7.4.

Таблиця 7.4 - внутристанционной і вихідні навантаження АТС

0,04

0,61

16

0,20

0,12

0,89

ОС-273

100

2,50

0,08

1,23

18

0,45

0,24

1,73

ОС-275

100

2,50

0,08

1,23

18

0,45

0,24

1,73

ОС-281

200

5,00

0,15

2,45

19,2

0,96

0,48

3,41

ОС-310

2000

50,02

1,55

24,54

42,4

21,21

4,8

22,46

Куди

ЦС (4 000)

ОС-1 (100)

ОС2 (200)

ОС3 (50)

ОС-4 (100)

ОС 5 (150)

ОС 6 (200)

ОС-7 (150)

ОС-8 (200)

ОС-9 (150)

ОС-10 (100)

ОС11 (150)

ОС12 (150)

ОС13 (50)

ОС14 (100)

ОС15 (100)

ОС16 (200)

ОС17 (2000)

Звідки

ЦС (4 000)

60,02

0,88

1,73

0,45

0,88

1,30

1,73

1,30

1,73

1,30

0,88

1,30

1,30

0,45

0,88

0,88

1,73

11,38

ОС-1 (100)

0,59

0,45

0,07

0,02

0,03

0,05

0,07

0,05

0,07

0,05

0,03

0,05

0,05

0,02

0,03

0,03

0,07

0,44

ОС-2 (200)

1,19

0,07

0,96

0,04

0,07

0,10

0,96

0,10

0,96

0,10

0,07

0,10

0,10

0,04

0,07

0,07

0,96

0,89

ОС-3 (50)

0,30

0,02

0,03

0,20

0,02

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,02

0,03

0,03

0,20

0,02

0,02

0,03

0,23

ОС-4 (100)

0,59

0,45

0,07

0,20

0,45

0,05

0,07

0,05

0,96

0,05

0,03

0,05

0,05

0,02

0,03

0,03

0,07

0,44

ОС-5 (150)

0,89

0,05

0,10

0,03

0,05

0,71

0,10

0,08

0,10

0,71

0,05

0,71

0,71

0,03

0,05

0,05

0,10

0,66

ОС-6 (200)

1,19

0,07

0,96

0,04

0,07

0,10

0,96

0,10

0,96

0,10

0,07

0,10

0,10

0,04

0,07

0,07

0,96

0,89

ОС-7 (150)

0,89

0,05

0,10

0,03

0,05

0,71

0,10

0,71

0,10

0,71

0,05

0,71

0,71

0,03

0,05

0,05

0,10

0,66

ОС-8 (200)

1,19

0,07

0,96

0,04

0,07

0,10

0,96

0,10

0,96

0,10

0,07

0,10

0,10

0,04

0,07

0,07

0,96

0,89

ОС-9 (150)

0,89

0,05

0,10

0,03

0,05

0,71

0,10

0,71

0,10

0,71

0,05

0,71

0,71

0,03

0,05

0,05

0,10

0,66

ОС-10 (100)

0,59

0,45

0,07

0,20

0,45

0,05

0,07

0,05

0,96

0,05

0,45

0,05

0,05

0,02

0,03

0,03

0,07

0,66

ОС-11 (150)

0,89

0,05

0,10

0,03

0,05

0,71

0,10

0,71

0,10

0,71

0,05

0,71

0,71

0,03

0,05

0,05

7.5 Розрахунок числа вхідних і вихідних ІКМ-ліній для проектованої

АТС SI-2000 (ЦC-21)

Так як проектована станція електронна, а інші телефонні станції району координатні, то число ІКМ-ліній від ЦС 21 (SI-2000) до решти станцій району будемо рахувати по першій формулі Ерланга, а від координатних станцій до електронної - за формулою О'Делл.

Пучок ІКМ-ліній на вході проектірунмой станції знайдемо за формулою О'Делл:

,

де

Е - необхідне число каналів;

YІСХ - виходить навантаження;

- Коефіцієнти, що визначаються залежно від типу АТС.

Для АТС координатного типу:

E = 1,29 · 78,95 +5,7 = 107,55 ≈ 108 каналів

1 Пучок ліній на виході проектованої станції вважаємо за першою формулою Ерланга:

E (79,03; 0,001) = 120 каналів

ІКМ-лінії

2 Розрахуємо кількість вхідних і вихідних цифрових ІКМ-ліній між ЦС 21 (проектованої) до ОС 231 (АТСКУ):

а) від ЦС-21 до ОС-231

E (1,01; 0,005) = 7 каналів

ІКМ-лінія

б) від ОС-231 до ЦС-21

E = 1,29 × 0,65 + 5,7 = 7 каналів

ІКМ-лінія

3 Розрахуємо кількість вхідних і вихідних цифрових ІКМ-ліній між ЦС-21 і ОС-241.

а) від ЦС-21 до ОС-241

E (1,73; 0,005) = 9 каналів

ІКМ-лінія

б) від ОС-241 (АТСКУ) до ЦС-21 (SI-2000)

E = 1,29 × 0,19 + 5,7 = 5,9 = 6 каналів

ІКМ-лінія

4 Розрахуємо кількість вхідних і вихідних цифрових ІКМ-ліній між ЦС-21 і УС-243.

а) від ЦС-21 до УС-243

E (0,52; 0,005) = 4 каналів

ІКМ-лінія

б) від УС-243 до ЦС-21

E = 1,29 × 0,33 + 5,7 = 6 каналів

ІКМ-лінія

5 Розрахуємо кількість вхідних і вихідних цифрових ІКМ-ліній між ЦС-21 і ОС-245.

а) від ЦС-21 до ОС-245

E (1,01; 0,005) = 5 каналів

ІКМ-лінія

б) від ОС-245 до ЦС-21

E = 1,29 × 0,65 + 5,7 = 7 каналів

ІКМ-лінія

6 Розрахуємо кількість вхідних і вихідних цифрових ІКМ-ліній між ЦС-21 і ОС-246.

а) від ЦС-21 до ОС-246

E (1,5; 0,005) = 6 каналів

ІКМ-лінія

б) від ОС-246 до ЦС-21

E = 1,29 × 0,98 + 5,7 = 7 каналів

ІКМ-лінія

7 Розрахуємо кількість вхідних і вихідних цифрових ІКМ-ліній між ЦС-21 і УС-251.

а) від ЦС-21 до УС-251

E (1,73; 0,005) = 6 каналів

ІКМ-лінія

б) від УС-251 до ЦС-21

E = 1,29 × 1,19 + 5,7 = 8 каналів

ІКМ-лінія

8 Розрахуємо кількість вхідних і вихідних цифрових ІКМ-ліній між ЦС-21 і УС-253.

а) від ЦС-21 до УС-253

E (1,5; 0,005) = 6 каналів

ІКМ-лінія

б) від УС-253 до ЦС-21

E = 1,29 × 0,98 + 5,7 = 7 каналів

ІКМ-лінія

9 Розрахуємо кількість вхідних і вихідних цифрових ІКМ-ліній між ЦС-21 і УС-255.

а) від ЦС-21 до УС-255

E (1,73; 0,005) = 6 каналів

ІКМ-лінія

б) від УС-255 до ЦС-21

E = 1,29 × 1,19 + 5,7 = 8 каналів

ІКМ-лінія

10 Розрахуємо кількість вхідних і вихідних цифрових ІКМ-ліній між ЦС-21 і ОС-261.

а) від ЦС-21 до ОС-261

E (0,98; 0,005) = 5 каналів

ІКМ-лінія

б) від ОС-261 до ЦС-21

E = 1,29 × 0,98 + 5,7 = 7 каналів

ІКМ-лінія

11 Розрахуємо кількість вхідних і вихідних цифрових ІКМ-ліній між ЦС-21 і ОС-264.

а) від ЦС-21 до ОС-264

E (1,01; 0,005) = 5 каналів

ІКМ-лінія

б) від ОС-264 до ЦС-21

E = 1,29 × 0,98 + 5,7 = 7 каналів

ІКМ-лінія

12 Розрахуємо кількість вхідних і вихідних цифрових ІКМ-ліній між ЦС-21 і ОС-271.

а) від ЦС-21 до ОС-271

E (0,52; 0,005) = 3 каналів

ІКМ-лінія

б) від ОС-271 до ЦС-21

E = 0,33 × 0,98 + 5,7 = 6 каналів

ІКМ-лінія

13 Розрахуємо кількість вхідних і вихідних цифрових ІКМ-ліній між ЦС-21 і ОС-273.

а) від ЦС-21 до ОС-273

E (1,01; 0,005) = 5 каналів

ІКМ-лінія

б) від ОС-273 до ЦС-21

E = 1,29 × 0,65 + 5,7 = 7 каналів

ІКМ-лінія

14 Розрахуємо кількість вхідних і вихідних цифрових ІКМ-ліній між ЦС-21 і ОС-275.

а) від ЦС-21 до ОС-275

E (1,01; 0,005) = 5 каналів

ІКМ-лінія

б) від ОС-275 до ЦС-21

E = 1,29 × 0,65 + 5,7 = 7 каналів

ІКМ-лінія

15 Розрахуємо кількість вхідних і вихідних цифрових ІКМ-ліній між ЦС-21 і ОС-281.

а) від ЦС-21 до ОС-281

E (1,73; 0,005) = 7 каналів

ІКМ-лінія

б) від ОС-281 до ЦС-21

E = 1,29 × 1,19 + 5,7 = 8 каналів

ІКМ-лінія

16 Розрахуємо кількість вхідних і вихідних цифрових ІКМ-ліній між ЦС-21 і ОС-310.

а) від ЦС-21 до ОС-310

E (18,1; 0,005) = 32 каналів

ІКМ-лінії

б) від ОС-310 до ЦС-21

E = 1,29 × 15,92 + 5,7 = 27 каналів

ІКМ-лінія

17 Розрахуємо кількість вхідних і вихідних цифрових ІКМ-ліній між ЦС-21 і ОС-263.

а) від ЦС-21 до ОС-263

E (1,01; 0,005) = 5 каналів

ІКМ-лінія

б) від ОС-263 до ЦС-21

E = 1,29 × 0,65 + 5,7 = 7 каналів

ІКМ-лінія

8. Розрахунок обсягу устаткування.

Розрахунок обсягу устаткування зводиться до визначення числа модулів підключених до цифрового полю (ЦКП), комплектації та розміщення обладнання.

У нашому випадку в опорну станцію включено 4000 абонентів. У ЦС включено 17 ОС. Їх тип, ємність, видалення від ЦС, тип систем передачі визначено у першому розділі. Якщо використовуються системи передач типу ІКМ-30, то ОС включаються до ЦС цифровим ІКМ-трактом.

Ємність аналогового абонентського модуля становить 240 абонентських ліній. В напрямку від абонентських ліній цей модуль перетворює аналогові сигнали в цифрові, що передаються в 32-х, або в 16-канальним ІКМ-тракті. У напрямку до абонентських лініях модуль перетворює цифрові сигнали в аналогові. Кількість аналогових модулів ASM залежить від загального числа абонентів, що обслуговуються станцією.

Кількість модулів ASM визначається монтованої ємністю станції. ASM - аналоговий абонентську модуль встановлюється на опорній АТС.

Щоб визначити кількість модулів ASM на проектованої ЦС, необхідно знати загальне число ліній, включених в абонентські модулі:

,

N = 4000.

Тоді число модулів ASM визначимо за формулою:

,

де S-число абонентських модулів,

N-число джерел навантаження різних категорій,

-Позначення цілої частини числа.

S = 18.

Розрахунок числа модулів ANM.

Для визначення числа модулів ANM необхідно знати кількість і тип комплектів аналогових з'єднувальних ліній. Необхідно врахувати, що на аналогових лініях один КСЛ встановлюється на одну лінію. Кількість модулів ANM визначається з урахуванням параметрів одного модуля за формулою:

Nксл = 61

N ANM = 3.

Розрахунок числа модулів DNM.

Кількість модулів DNM визначається числом 30-канальних ІКМ-трактів. Для розрахунку числа слід визначити кількість ІКМ-трактів на міжстанційних зв'язках (до / від ОС, до / від АМТС). В один модуль DNM включається один ІКМ-тракт. Для підключення ЦС до АМТС необхідно 4 модуля DNM, і ще п'ять модулів для підключення ОС2, ОС5, ОС6, ОС9, ОС10, ОС11, ОС14, ОС15 і ОС16 через цифровий конвертер D / D. Разом виходить 10 модулів DNM.

За результатами розрахунку обсягу устаткування складаємо специфікацію типів обрудования і його кількості для проектованої АТС. Специфікація обладнання ЦС записуємо в таблицю 8.1.

Таблиця 8.1.-Специфікація модулів проектованої ЦС.

9. РОЗРАХУНОК НАДІЙНОСТІ

9.1 Показники надійності зв'язку

Загальнодержавна комутована телефонна мережа країни не може успішно розвиватися без істотного підвищення надійності устаткування комутованих вузлів і станцій, каналів і трактів мережі.

Відповідно до [6,7] під надійністю комутаційного вузла, станції, пучка каналів слід розуміти їх властивість виконувати свої функції по встановленню з'єднань між абонентами комутованої телефонної мережі і утримання сполук на час передачі інформації (розмови), збереження в часі значення показників якості обслуговування викликів і параметрів тракту передачі у встановлених межах. Критерієм відмови напрямку зв'язку або пучка каналів є перевищення втратами викликів, виміряними за невеликий проміжок часу t, певного порогу. Критерієм відмови елементів тракту передачі вузла, станції або окремого каналу є зниження відношення сигнал / шум нижче допустимої межі.

Показник надійності подібних систем повинен відображати вплив відмов окремих елементів системи на технічну ефективність її застосування за призначенням, під якою розуміють властивість системи створювати деякий корисний результат (вихідний ефект) протягом деякого періоду експлуатації в певних умовах. Одним з таких показників є коефіцієнт збереження ефективності (КСЕ). Розглянемо детальніше властивості цього показника. КСЕ - відношення показника ефективності системи, розрахованого з урахуванням можливості відмови її елементів, до номінального значення цього показника, розрахованого за умови повної працездатності.

Показник ефективності визначається як математичне очікування вихідного ефекту. При цьому розраховується фактичне значення показника ефективності Е (з урахуванням можливості відмов) і номінальне значення цього показника Ео (за умови повної працездатності). При цьому КСЕ буде дорівнює:

, (9.1)

Для аналізу високонадійних систем, коли КСЕ вельми близький до одиниці, більш зручним може бути коефіцієнт втрати (зниження) ефективності (КПЕ).

, (9.2)

КСЕ (і відповідно КПЕ) має простий фізичний зміст: якщо, наприклад, вихідний ефект виражається числом абонентів, що обслуговуються і Кс.е = 0,997 (Кп.е = 0,003), то це означає, що в середньому 0,3% абонентів не обслуговуються з -за відмов у системі.

Як показник ефективності комутаційного вузла (КУ) приймається математичне сподівання частки успішно обслужених викликів для стаціонарного процесу функціонування КУ при навантаженні, яке дорівнює розрахунковому навантаженні в ЧНН [8]. При визначення якості функціонування КУ враховуються такі причини телефонних втрат: відсутність вільних приладів (лінійних, комутаційних, службових тощо) з-за зайнятості або блокування внаслідок їх непрацездатності приладів з прихованим (невиявленими) дефектом, відмова приладу в процесі обслуговування виклику.

Для прийнятого показника ефективності:

, (9.3)

де

- Ефективність виконання j-го етапу;

N - кількість етапів обслуговування виклику.

Звідси

, (9.4)

Можна виділити наступні різновиди етапів обслуговування виклику:

обмін сигналами з вхідною станцією за участю вхідного лінійного комплекту (ЛК);

вибір вільного вихідного ЛК та обмін сигналами з вихідним станцією за участю вихідного ЛК;

пошук вільних проміжних шляхів і проключеніе з'єднувального тракту;

утримання встановлення з'єднання.

Для розглянутих різновидів етапів обслуговування виклику методика визначення полягає в наступному:

для кожного ступеня обладнання КУ, зайнятого у виконанні етапу j, з урахуванням прийнятих методів резервування, контролю і техобслуговування знаходяться складові коефіцієнта простою , Що представляють собою ймовірності того, що в довільний момент часу пристрої щаблі k будуть непрацездатними ( - Відмова виявлений, - Відмова ще не виявлено);

за допомогою теорії телетрафіка [9] розраховуються величини - Ймовірності блокувань при навантаженні (R - Питоме навантаження на прилад) і ємностях груп приладів.

визначаються значення:

- Відповідно частка навантаження, необслуженной через зайнятість приладів, і що припадає на непрацездатні прилади в стані обчислюється значення:

, (9.5)

де

(9.6)

(9.7)

КСЕ дозволяє порівнювати варіанти побудови системи, в тому числі з урахуванням різних способів резервування, організації контролю і техобслуговування, а також для розрахунку чисельності обслуговуючого персоналу.

9.2 Розрахунок надійності

Надійність зв'язку від УКi до УКj - це ймовірність справного стану хоча б одного шляху. Якщо всі шляхи взаємно незалежні, то:

де

ij - надійність k-го шляху ij k.

Надійність к-го шляху визначається:

ijk ijk

де

а - ймовірність справності а-го ребра, що належить шляху ij k;

qa - ймовірність несправного стану а-го ребра.

Однак у реальних умовах часто шляху залежні, тобто мають спільні ребра. Рівність (4.7) перетворюється в нерівність і дає верхню оцінку надійності. Дійсне значення вийде, якщо вираз (4.7) після розкриття дужок всі показники ступеня, більшою одиниці, замінити на одиницю. Така операція позначається літерою Е:

Схему мережі сигналізації відображаємо у вигляді графа (рисунок 4.3), вершини якого зіставляються з пунктами сигналізації, а ребра з ланками сигналізації.

Відповідно до формули (9.9) визначимо надійність мережі (надійності всіх ребер однакові і рівні Р = 0,9):

1,2 = (1 - (1-РA) (1-pb pc pd pe pf pg ph)) =

= (1 - (1-0.9) (10.9 * 0.9 * 0.9 * 0.9 * 0.9 * 0,9 * 0,9)) = 0.959,

2,3 = 0.959,

3,4 = 0.959,

4,5 = 0.959,

5,6 = 0.959,

6,7 = 0.959,

7,8 = 0.959,

8,1 = 0.959,

9.3 Розрахунок експериментального ланки сигналізації

9.3.1 Розрахунок сигнальної навантаження

Сигнальна навантаження визначається за формулою:

eff eff eff ineff ineff · ineff / 8000 Ерл, (9.10)

де

Neff - число вдалих викликів в секунду припадають на пучок каналів ємністю С;

Nineff - число не вдалих викликів в секунду припадають на пучок ємністю С;

Мeff - середнє число сигнальних одиниць якими обмінюються пункти сигналізації для обслуговування вдалих викликів, Мeff = 1;

Мineff - середнє число сигнальних одиниць якими обмінюються пункти сигналізації для обслуговування не вдалих викликів, Мineff = 6;

Leff - середня довжина сигнальної одиниці в байтах для вдалих викликів, Leff = 130 байт;

Lineff - середня довжина сигнальної одиниці в байтах для не вдалих викликів, Lineff = 150 байт;

Число вдалих викликів визначається:

eff (9.11)

де

Xeff - відношення вдалих викликів до загальної кількості викликів (від нуля до одиниці);

С - число каналів обслуговуються між ланкою сигналізації;

А - середнє навантаження Ерланга на розмовний канал;

Teff - середній час заняття каналу в секундах для вдалого виклику; Teff = 100 c.

Число невдалих викликів:

(9.12)

де

Tineff - середній час заняття каналу в секундах для невдалої спроби,

Teff = 12 c.

4.3.2 Розрахуємо сигнальну навантаження від ЦС до АМТС:

STP1-STP2

Середнє навантаження на один розмовний канал:

(9.13)

де

А * - навантаження на С каналів, А * = 17.5 Ерл.

С = 26 каналів, С визначається за першою формулою Ерланга.

Згідно формулі (4.13) визначаємо:

Число вдалих викликів (4.14):

Число невдалих викликів (9.15):

Навантаження на ланку сигналізації між STP1 - STP2 дорівнює (9.15):

Висновок: Вважається, що ланка сигналізації працює нормально, якщо Y = 0,2 Ерл. Якщо навантаження більше, то ланка дублюється. Отже необхідно одна ланка сигналізації ОКС 7 для обслуговування СТС c. Уштерек.

9.3.3 Розрахунок надійності елементів станції

Поняття надійності програмного забезпечення пов'язано з тим, що обчислювальний процес обслуговування викликів, який організовується керуючим пристроєм, базується на зіставленні інформації про попереднє стан системи, що зберігається в оперативному запам'ятовуючому пристрої, з інформацією про поточний стан системи, що зберігається в периферійному

Отже, ймовірність втрати виклику на V - лінійному пучку

У другій моделі також є два потоки: найпростіший потік викликів з інтенсивністю навантаження А = l / m і найпростіший потік моментів виходу з ладу ліній, причому останній має абсолютний пріоритет і інтенсивність відмов . Вірогідність втрати джерела виклику , А корисне навантаження , Де tm - середня тривалість обслуговування джерела виклику. Так як обслуговування виклику може бути перервано, то , А . Розглянемо систему розподілу інформації, яка в загальному вигляді складається з абонентських комплектів, комутаційного поля, комплектів сполучної лінії і керуючих пристроїв. До керуючим пристроїв відносяться центральне і периферійні керуючі пристрої.

Комутаційне поле має N входів, виходи КП розбиті на h напрямків, пучок ліній в j-му напрямку містить Vj ліній . Викликом, що надійшов на вхід системи, може знадобитися з'єднання з одного і тільки однією лінією визначеного для даного виклику напрямки, причому байдуже, з якою саме і яким шляхом.

Імовірність того, що надійшов виклик i-го входу зажадає з'єднання з j-м напрямком може залежати як від номера входу, так і від номери напрямку. Будемо вважати, що ця ймовірність залежить тільки від j. У цих умовах характер потоку викликів у напрямку збережеться, його інтенсивність . Структурні параметри КП передбачаються відомими.

Елементи системи мають кінцевої надійністю. Останнє означає, що на елементи системи впливає потік несправностей, який може бути примітивним або найпростішим з інтенсивностями навантаження Аа.к для абонентських комплектів, Ак.е для комутаційних елементів КП, Ам.с для монтажних з'єднань, Ал для лінійних (вихідних, вхідних) комплектів, Аш для шнурових комплектів, Ар для периферійних пристроїв, що управляють, Ас для центрального керуючого пристрою. Строго кажучи, потік несправностей завжди примітивний, однак у тих випадках, коли параметр потоку несправностей одного елемента досить малий, а число елементів велике, характер потоку близький до найпростішого. Інтенсивності відновлення несправних елементів системи відповідно рівні rа.к, ..., rc.

Будь-який виклик обслуговується центральним керуючим пристроєм має Vс - короткий резерв, яке, будучи в справному стані, через Vр периферійних пристроїв, що управляють отримує інформацію про надходження виклику, його вимогах (наприклад, номер напряму, з яким потрібно встановити з'єднання або номері входу по якому надійшов виклик ), про стан самої системи, тобто про те, якими шляхами в КП проходять вже встановлені з'єднання і які елементи системи справні. Несправні елементи системи виявляються миттєво. На підставі такої інформації УУ приймає і здійснює рішення про обслуговування даного виклику або відмову. Заняття з'єднувальних шляхів в КП відбувається випадково. У випадку несправності УУ все що надійшли в систему виклики губляться. При несправності АК губляться виклики, що надійшли на цей комплект. Відновлення несправних елементів системи, що працює в необслуговуваним режимі, починається з моменту прибуття ремонтно-відновлювальної бригади.

За основу розрахунку приймемо той факт, що реальна пропускна здатність системи визначається числом тільки справних елементів, що утворюють фактичну структуру системи. Таким чином, визначення пропускної здатності системи з ненадійними елементами, по суті, зводиться до знаходження фактичної структури (або навантаження) і розрахунку пропускної здатності вже відомими методами для систем з абсолютно надійними елементами.

Нехай N = n, j = h = 1, Vj = V, s = 1. Надійність ліній (виходів з комутаторів) і монтажних з'єднань усередині комутатора набагато вище надійності комутаційних елементів, тобто Ал = Ам.с = 0, Ак.е> 0. Припустимо, комутаційні елементи виходять з ладу набагато рідше, ніж надходять виклики. Тоді додаткові втрати в комутаторі (крім тривіальних втрат в пучку ліній) обумовлені тільки ненадійністю комутаційних елементів. Якщо dк.е - число справних комутаційних елементів у довільний момент у вертикалі, до якої підключено джерело виклику, p к.е - умовні втрати, а - Вірогідність наявності точно dк.е справних або V-dк.е несправних комутаційних елементів вертикалі, то за формулою повної ймовірності

(9.16)

З (4.16) для нашого випадку маємо

Комутаційні елементи мають два види несправностей: обрив і коротке замикання.

(9.17)

Обрив позбавляє можливості проключенія джерела виклику (вертикалі) на один з виходів (горизонталь) комутатора. Несправність цього типу не впливає на обслуговування джерел виклику, підключених до інших вертикалях. Позначимо a к.е0 параметр потоку несправностей типу "обрив" одного справного комутаційного елемента.

Коротке замикання не дає можливості відключити звільнився або вільний джерело виклику (вертикаль) від виходу (горизонталі) комутатора. Ця несправність впливає на обслуговування джерел виклику, підключених до інших вертикалях, так як горизонталі усіх джерел-спільні. Позначимо через a к.е1 параметр потоку несправностей типу "коротке замикання" одного справного комутаційного елемента. Виходячи зі сказаного (9.16) і (9.15)

ак.е = a к.е / rк.е = (n a к.е1 + a к.е0 / rк.е. (9.18)

Після обчислень вироблених на програмному продукті Mathcad ймовірність втрат p = Р в повнодоступна пучку з ненадійними комутаційними елементами склала при відомій інтенсивності навантаження надходить найпростішого потоку викликів А = 6,58 на SI-2000 від ОС, інтенсивності навантаження надходить найпростішого потоку несправностей В = 0, 0001, ємності пучка V = 1.

За результатами обчислення вийшло Р = 0,0412.

Таким чином, вірогідність втрати виклику через вихід з ладу елементів станції становить Р = 0,0412, що задовольняє встановленим нормам.

10. ОЦІНКА ЯКОСТІ передачі мовної інформації з каналів зв'язку і АНАЛІЗ СМО з чергою

10.1 Оцінка якості передачі мовного сигналу по каналах зв'язку

Як показано в, завдання вибору інтегрального критерію оцінки якості передачі мовної інформації з каналів мобільного зв'язку зводиться до обчислення узагальненого коефіцієнта Кобощ.кач. Відзначено, що інтегральна оцінка якості визначається або середньої арифметичної, або середньої геометричної величиною. У даній статті розглядаються можливі чисельні методи інтегральної оцінки якості передачі мовної інформації, переданої по мобільних каналах зв'язку, та шляхи правильного вибору одного з них.

Арифметичний метод визначення інтегрального критерію зводиться до оптимізації багатокомпонентної функції оцінки якості. Раніше авторами статті вже пропонувалися два варіанти арифметичного методу обчислення Кобощ.кач.

У першому випадку узагальнений коефіцієнт якості:

(10.1)

де

μ1 = 0,2;

μ2 = 0,4;

μ3 = 0,2;

μ4 = 0,2 - вагові коефіцієнти, знайдені методом експертних оцінок.

У другому випадку

(10.2)

де

μ1 = 0,25;

μ2 = 0,5;

μ3 = 0,25.

До достоїнств арифметичного методу потрібно віднести те, що він враховує питому вагу кожного індивідуального критерію оцінки (розбірливості, натуральності, гучності, структури мобільного каналу зв'язку). Для визначення можливості використання даного методу оцінки якості передачі мовної інформації по каналах зв'язку пропонується розглянути взаємозв'язок між індивідуальними компонентами і інтегральним критерієм. Однак практика показує, що, коли одна зі складових інтегрального критерію дорівнює нулю, інтегральний критерій теж має дорівнювати нулю. Формули (1) і (2) не відображають цей взаємозв'язок. Для усунення основного недоліку арифметичного методу їх необхідно скорегувати. Тоді вирази (1) і (2) приймуть вигляд:

(10.3)

де М = 1, якщо Кгр, Кразб, Кнат, і Кстр.кан не рівні 0; М = 0, якщо хоч один із зазначених коефіцієнтів дорівнює 0;

(10.4.1)

де коефіцієнт М приймає такі ж значення, що і в (10.3).

При геометричному методі визначення інтегрального критерію можливі три варіанти: оптимістичний, песимістичний та реалістичний.

Оптимістичний критерій оцінки якості визначається як максимальне значення

(10.4)

З (10.4) випливає, що при рівності будь-який з складових компонент нулю Кобобщ.кач.опт. теж дорівнює нулю і досягає максимуму тільки тоді, коли всі компоненти досягають максимуму. Таким чином, дана формула задовольняє необхідним умовам.

Песимістичний критерій оцінки якості передачі визначається як мінімальне значення. Інтегральна оцінка дорівнює самому мінімального значення з усіх компонент:

(10.5)

Реалістичний критерій є комбінованим варіантом оптимістичного і песимістичного критеріїв Суть його полягає в тому, що інтегральна оцінка дорівнює: а) однієї зі складових компонент, коли три інші рівні максимуму, б) геометричної середньої величиною двох компонент, коли третя і четверта рівні максимуму, в) геометричній середній величині трьох компонент, коли одна з них досягає максимуму; г) геометричної середньої величиною всіх компонент, коли жодна з них не досягає максимуму.

Для обчислення Кобобщ.кач.реал. практично застосовний варіант (г), тобто (10.6)

Відзначимо, що реалістичний критерій дійсно є інтегральним. Використовуючи його, можна вважати, що: - у даному інтегральному критерії містяться всі основні показники, що характеризують якість передачі мовної інформації по каналах зв'язку;

- Оцінки за реалістичним критерієм дійсно правильно характеризують якість передачі мовної інформації.

Отже, вибраний критерій припускає кількісну оцінку якості передачі мовної інформації з каналів мобільного зв'язку. Бажано, щоб при геометричному методі визначення інтегрального критерію так само, як і при арифметичному, враховувалися вагові коефіцієнти кожної з його складових. Тому авторами пропонується скориговане вираз для розрахунку інтегрального критерію незалежно від числа складових ni,

де

Ai = μi Кi - твір вагового коефіцієнта на величину складової інтегрального критерію якості.

На основі обраного критерію пропонується нова методика об'єктивної оцінки якості передачі мовної інформації з каналів мобільного зв'язку, яка володіє відповідним перевагою перед суб'єктивними (абонентськими) методами.

Враховуючи, що кінцевим приймачем мовної інформації в каналі зв'язку зазвичай є слуховий апарат людини, доцільно оцінювати якість передачі мови "штучним вухом", характеристики якого повинні збігатися з основними характеристиками природного вуха. Відповідно до обраного критерію в "штучному вусі" повинні бути присутніми еталонні значення кожної з компонент, що характеризують якість передачі мови по каналах зв'язку. Зіставлення реальних параметрів мовного сигналу з еталонними значеннями в "штучному вусі" дозволяє оцінювати якість з необхідною точністю. Для автоматизації процесу контролю якості передачі мовної інформації "штучне вухо" має оцінювати не акустичний, а електричний вхідний сигнал (первинний сигнал). Тому будемо "штучне вухо" називати електронним.

"Електронне вухо" представляє собою сукупність частотних фільтрів, підсилювачів, генераторів еталонних сигналів, компаратори, накопичувачів і ряду допоміжних пристроїв. Необхідно, щоб чутливість "електронного вуха" збігалася з чутливістю природного. Однією з основних характеристик природного вуха є поріг чутності. На малих рівнях сукупність чутних тонів обмежена порогом чутності, на великих - больовим порогом.

Доведено, що вухо має підвищену механічну чутливістю до деяких частотним складовим сигналу і зниженої - до інших. Подібна частотна залежність визначається суб'єктивно. У якійсь мірі зміни порога чутності можуть бути пояснені просто зміною механічної чутливості вуха. Тому при телефонного зв'язку рівні потужності сигналу і перешкоди різної частоти роблять різний вплив на якість зв'язку внаслідок частотної залежності чутливості вуха. Отже чутливість "штучного вуха" повинна збігатися з чутливістю природного вуха в частотному діапазоні каналу ТЧ 0,3 ... 3,4 кГц.

Таблиця 10.1 - Частотна характеристика чутливості вуха

В опублікованих раніше роботах була досліджена залежність чутливості вуха від частоти в децибелах щодо вихідного тиску 2.10 -5 Н/м2 або 2.10 -4 МКБ (1 МКБ = 10-1 Н/м2. У таблиці наведено частотна характеристика чутливості вуха.

При телефонної передачі, як було сказано вище, дія окремих складових спектра сигналу перешкоди виявляється неоднаковим через частотної залежності чутливості вуха. Згідно з наведеними вище положеннями головною умовою реалізації запропонованої методики є наявність пристрою, що забезпечує відміну мовних сигналів від відбитих сигналів та інших видів шумів та вимірювання їх енергетичних характеристик на тлі заважає впливу інших з необхідною мірою достовірності. Традиційно подібні завдання вирішуються за допомогою пристроїв - "детекторів мови", які використовуються в багатьох програмах: статистичних системах ущільнення (передачі), ехоподавляющіх пристроях та ін Ступінь достовірності виявлення визначається алгоритмом розпізнавання, закладеним в детекторі мови.

Пропонований новий метод оцінки якості передачі мовної інформації, який враховує особливості мобільного зв'язку, дозволить створити ефективний пристрій контролю, що забезпечує визначення з достатнім ступенем точності реального коефіцієнта якості та його відхилення від нормативного значення, відповідно до якого вносяться корективи в параметри каналу зв'язку.

Окрім основної проблеми підвищення якості передачі мовної інформації з каналів мобільного зв'язку, надалі необхідно вирішити ряд супутніх завдань, зокрема: яким має бути устрій контролю - індивідуальним або груповим, а також його місце і спосіб підключення; визначити структуру сигналів управління пристрої контролю для зміни параметрів каналу; вибрати елементну базу його реалізації.

Блок-схема алгоритму:

10.1.1 Інструкція оператору

Програма обчислення якості передачі мовного сигналу складена на мові програмування «Turbo Pascal 7,0»

Обсяг займаної програми пам'яті - 80 Kбайт

Порядок обчислення:

а) запустити програму;

б) ввести вихідні дані: Коефіцієнти якості

в) висновок результатів на дисплей;

г) аналіз результатів роботи програми.

Використовуючи програму, обчислимо інтегральний коефіцієнт якості арифметичним і геометричним методами. Результат зведемо в таблицю 5.2.

Таблиця 5.2 - Розрахунок інтегрального коефіцієнта якості

Коефіцієнт натуральності	5
Коефіцієнт розбірливості	5
Коефіцієнт гучності	4
Коефіцієнт структури каналу	4
Інтегральний коефіцієнт якості	4.3

10.2 Аналіз СМО з накопиченням

10.2.1 Інструкція оператору

Програма в аналізу роботи СМО з чергою складена на мові програмування «Turbo Pascal 7,0»

Обсяг займаної програми пам'яті - 100 Kбайт

Порядок обчислення:

а) запустити програму;

б) ввести вихідні дані:

Інтенсивність потоку повідомлень;

Число каналів вторинної мережі зв'язку;

Максимальна кількість повідомлень у накопичувачі;

Середній час передачі одного повідомлення.

в) висновок результатів на дисплей;

Використовуючи програму, обчислимо показники роботи СМО з накопиченням. Результат зведемо в таблицю 10.2.

Таблиця 10.2 - Розрахунок інтегрального коефіцієнта якості

Інтенсивність потоку повідомлень	8
Число каналів вторинної мережі зв'язку	5
Максимальна кількість повідомлень у накопичувачі	6
Середній час передачі одного повідомлення	0,4
Середній час передачі одного повідомлення кожним каналом зв'язку	0,08
Інтенсивність обслуговування заявок	2,5
Навантаження системи	3,2
Імовірність нульового стану СМО	0,04
Відносна пропускна здатність	1
Абсолютна пропускна здатність	8
Середнє число зайнятих каналів зв'язку	3,2
Середнє число повідомлень у накопичувачі	0,03
Середній сумарний час перебування повідомлення в черзі	0,4

Блок-схема алгоритму

11. Безпека життєдіяльності.

1911 .1 Розрахунок занулення.

В електроустановках напругою до 1 кВ з заземленою нейтраллю для надійного захисту людей від ураження електричним струмом застосовується занулення, що забезпечує автоматичне відключення ділянки мережі, на якому стався пробій на корпус. Занулением називається навмисне з'єднання металевих неструмоведучих частин електрообладнання, які можуть випадково виявитися під напругою, з глухо-заземленим нульовим проводом трансформатора або генератора в мережах трифазного струму, з глухо-заземленою виводом джерела однофазного струму, з глухо-заземленою середньою точкою джерела у мережах постійного струму через опір повторного заземлення Рп.

Розрахунок занулення зводиться до визначення умов, при яких забезпечуються швидке спрацьовування максимально-струмового захисту та відключення пошкодженої, установки від мережі. Якщо опір нульового проводу більше опору фазної не більше ніж в 2 рази, то умови спрацьовування максимально-струмового захисту майже завжди задовольняються. Винятком можуть бути випадки електропостачання по повітряних лініях, які мають значні реактивні опору.

Для надійного відключення аварійної ділянки необхідно, щоб струм в короткозамкненою ланцюга значно перевершував струм встановлення захисту або номінальний струм плавкої вставки, тобто IK.3.   kIH,

Де: k-коефіцієнт, при захисті плавкими запобіжниками k> 3, при захисті автоматичними вимикача з номінальними струмами до 100 A k = T, 4, для інших автоматів захисту k = 1,25.

Струм з однофазного КЗ 1к. з при замиканні фази на занулених корпус дорівнює відношенню фазної напруги мережі U до повного опору короткозамкненою ланцюга zk.s. , Яке складається з повних опорів фази трансформаторів zt / 3, фазного провідника 7Ф, нульового захисного провідника zh зовнішнього індуктивного опору контуру «фаза-нуль» Хв тобто

I К.З = U / Z К.З = U / (ZT / 3 + ​​Zф + ZH + JXв) (11.1)

Опір короткозамкненою ланцюга шунтується паралельно гілкою, що складається з послідовно з'єднаних опорів заземлення нейтралі обмотки трансформатора R0 і повторного заземлення нульового проводу Rп. Так як сума опорів цих заземленні багато більше опору короткозамкненою ланцюга, то паралельну гілку, утворену заземленнями можна не враховувати.

Повні опору нульового і фазного проводів можна представити в наступному вигляді:

Zф = Кф + JXф І Zн = Rн + JXн, (11.2)

Де

Rф, Rн - активні,

Xф, Xн - внутрішні індуктивні опору, Ом, відповідно фазного і нульового проводів. Абсолютне значення струму КЗ:

1 К.З = U / (Zi / 3 + ​​(R Ф + RH) + (ХФ + XH + XB) 2) (11.3)

Цей вираз визначає наближене значення струму КЗ, тому що програмі повних опорів трансформатора і ланцюги «фаза-нуль» підсумовуються арифметично, що вважається припустимим.

Зовнішнє індуктивний опір контуру «фаза-нуль» Хв може бути визначене як індуктивний опір двухпроводной лінії з проводами з круглого перерізу однакового діаметра d (м), прокладеного на відстані d (m), між ними.

Хв =  L =     /  (L In 2D / d), (11.4)

де

  - кутова частота струму, рад / с;

L - індуктивність лінії;

  - відносна магнітна проникність середовища.

11.1.1. Зробимо розрахунок занулення:

Стійка отримує електроенергію від трансформатора 6 / 0, 4 кВ потужністю Р = 400 кВ * А, відстань від трансформатора до місця розташування споживачів енергії L = 127м.

Споживачі енергії захищаються плавкими вставками. Як фазних проводів використовується кабель з мідними жилами

діаметром d = 3,56 мм, перерізом S = 10 мм2, нульовий провід виконаний

із сталевої шини перетином Sст = 20 х 4мм2 та прокладено на відстані

L = 56 см від кабелю.

Перш за все, потрібно перевірити систему занулення на здатність, що відключає:

очікуваний струм

I Кз  = 31 ном; Рн =  3 Uл iл = 3 U0 Iном   н (11.5)

номінальний струм

Iном = Рн / 3 Uф = 27 * 103 / 3 * 220 = 35,6 А = 40 А (11.6)

очікуваної струм КЗ I Кз  3 * 40 = 120 А. (11.7)

З таблиці 12.2 визначаємо zt = 0,0906 Ом. Опір фазних проводів Rф - рL / Sф = 0,018 * 127 / 10 = 0,275 Ом; Хф = 0. Якщо нульовий провідник з міді, то його опір rh = 2Rф Ом; Хн = 0. Якщо ж нульовим проводом є сталева шина, то слід визначити щільність струму КЗ в нульовому проводі, тобто

 = 1кзо / sh.ct = 120/80 = 1,4 А/мм2. (11.8)

При цій щільності струму по табл. 12.4 знаходимо R  = 3, 25 Ом / км

Х  = 2,11 Ом / км, RH = 3,25 * 0,15 = 0,53 Ом.

ХН = 2Д1 * 0,15 = 0,32 Ом

xb / l = 0,1256 In 2D / d = 0,1256 In (2500 / 3,56) = 0,1256 In 280 = 0,66 Ом / км

Хв = 0,66 * 0,127 = 0,099 Ом

Повний опір кола "фаза - нуль»

ZK3 = Z0 + ZH + jZH = (rф + RH) j (Xф + ХН + Хв) = 0,27 +0,53) + j (0 +0,32 +0,099) = 0,42 + j0, 419.

Модуль повного опору кола «фаза-нуль»

 Z  = V (Rф + RH) 2 + (Хф + XH + XB) 2 = V (0,42) 2 + (0,419) 2 = 1,39 Ом. (11.10)

Дійсний струм

K3I К.З = Uф / (ZT / 3 + ​​ZK3) = 220 / (0,0906 / 3 + ​​1,39) = 138,7 А (11.11)

Тобто більше очікуваного струму КЗ I К.З> 3Iном (138,7> 120).

11.2 Штучне освітлення

Умови штучного освітлення на підприємствах зв'язку надають великий вплив на зорову працездатність, фізичний і моральний стан людей, а отже, на продуктивність праці, якість продукції і виробничий травматизм.

Для створення сприятливих умов праці виробниче освітлення повинно відповідати наступним вимогам:

освітленість на робочому місці повинна відповідати гігієнічним нормам;

яскравість на робочій поверхні і в межах навколишнього простору повинна розподілятися по можливості рівномірно;

різкі тіні на робочій поверхні повинні бути відсутні, наявність з створює нерівномірний розподіл яскравості;

блескость повинна відображатися в полі зору;

освітлення повинно забезпечувати необхідний спектральний склад світла для правильної передачі кольору.

Штучне освітлення може бути двох систем: загальне і комбіноване. При комбінованому освітленні до загального додається місцеве освітлення, концентрує світловий потік безпосередньо на робочих місцях. Загальне освітлення підрозділяється на загальне рівномірне і загальне локалізоване. Застосування одного місцевого освітлення у виробничих будівлях не допускається. Штучне освітлення підрозділяється також на робоче, аварійне, евакуаційне та охоронне.

Проектування штучного освітлення полягає у вирішенні наступних завдань: вибір системи освітлення, типу джерела світла, розташування світильників, виконання світлотехнічного розрахунку й визначення потужності освітлювальної установки.

11.2.1 Розрахунок штучного освітлення

Розрахунок проводиться в основному за двома методами: методом коефіцієнта використання і точкового методу. Метод коефіцієнта використання призначений для розрахунку загального рівномірного освітлення горизонтальних поверхонь при відсутності великих затінюють предметів.

За точкового методу розраховується загальний локалізоване освітлення, загальне рівномірне освітлення за наявності істотних затінення і місцеве освітлення.

11.2.2 Точковий метод

Провести реконструкцію в мережі освітлення операторного залу.

Вихідні дані:

Габарити приміщення:

довжина приміщення А-40м;

ширина приміщення По-20м;

висота Н-6м;

Кількість світильників -15 шт;

Тип світильника ДРЛ-250;

Розряд зорової роботи V, а;

Коефіцієнти відбиття%:

стелі рпот = 70%;

стіни РСТ = 50%;

статі рпол = 30%.

Нормована освітленість за таблицею 1.2, графа 8 (література (1)) - Е = 200лк;

ДРЛ з потужністю-250Вт;

Світловий потік-Фл = 13000лм (таблиця 2.2 література (1));

Коефіцієнт запасу Кз = 1,5;

Точковий метод.

Розрахункова висота підвісу - робоча поверхня знаходяться на висоті 1,2 м від підлоги, висота звису ламп - 0,5 м, отже:

h = H-(hсв + hрп) = 6 - (0,5 +1,2) = 4,3 м; (11.12)

; В = 2,5 м; з = 3,5 м; (11.13)

(11.14)

; (11.15)

;

cos a = 0.707; cos3 a = 0.354;

А I a знаходиться в наступній таблиці:

I a - сила світла напрямки кута;

a = 450; I a = 297кд;

;

l1 = l2 = l6 = l7

в = 10,5 м; з = 2,5 м; d = 10.794м;

; ; Cos a = 0.375; cos3 a = 0.053;

I a = 94 кд;

;

в = 17,5 м; з = 2,5 м; d = 17,678 м;

; ; Cos a = 0.236; cos3 a = 0.013;

I a = 84 кд;

;

в = 24,5 м; з = 2,5 м; d = 24,627 м;

; ; Cos a = 0.172; cos3 a = 0.005;

I a = 62 кд;

;

l3 = l8;

l4 = l9;

l5 = l8;

в = 7,5 м; з = 3,5 м; d = 8,276 м;

; ; Cos a = 0.460; cos3 a = 0.097;

I a = 108 кд;

;

в = 3,5 м; з = 7,5 м; d = 8,276 м;

; ; Cos a = 0.461; cos3 a = 0.098;

I a = 108 кд;

;

в = 10,5 м; з = 7,5 м; d = 12,903 м;

; ; Cos a = 0.316; cos3 a = 0.032;

I a = 868 кд;

;

в = 17,5 м; з = 7,5 м; d = 19,039 м;

; ; Cos a = 0.220; cos3 a = 0.011;

I a = 72 кд;

;

в = 24,5 м; з = 7,5 м; d = 25,622 м;

; ; Cos a = 0.166; cos3 a = 0.005;

I a = 62 кд;

;

Σ lr = l1 + l2 + ... + ln; (11.16)

Σ lr - умовна сумарна освітленість, створювана всіма світильниками, в оглядається точці.

(11.17)

11.2.3 Метод коефіцієнта використання

Для ДРЛ-250:

Розрахункова висота підвісу:

h = 6 - (1,2 +0,5) = 4,3 м;

Найвигідніше відстань між світильниками визначається як

(11.18)

де ;

Індекс приміщення i визначається

;

Коефіцієнт використання за таблицею 2.5 графа 15 (література 1):

η = 66%

Коефіцієнт запасу за таблицею 1.10 (література 1):

Кз = 1,5

Ці значення підставляємо у формулу і визначаємо кількість люмінесцентних ламп:

; (11.20)