Розробка структурної схеми МТМ

Цифрові засоби зв'язку мають суттєву перевагу щодо аналогових і вони є технічною базою для побудови мереж наступного покоління (Next Generation Network, NGN). Але існуючі мережі з канальною комутацією, і перед усім, класичні телефонні мережі загального користування (ТфЗК), будуть ще довго працювати з мережами NGN. Основним завданням розбудови телефонних мереж є підвищення її ефективності. Ця задача вирішується, в першу чергу, впровадженням цифрових систем комутації (ЦСК), що дає можливість поступового переходу до побудови інтегральних цифрових мереж зв’язку. Перехід до цифрових мереж вже розпочався, і на сьогоднішній день, в нашій державі розвиток телефонних мереж знаходиться у перехідному періоді, який характеризується наявністю великої кількості змішаних аналого-цифрових мереж на різних рівнях ієрархії ТфЗК, зокрема, на міських телефонних мережах (МТМ).

Традиційно розрізняють чотири структури МТМ [1, 2]:

1. Мережа нерайонована, на якій встановлюється одна телефонна станція, куди підключаються всі абонентські лінії МТМ. Максимальна ємність мережі (при використанні електромеханічних АТС) складає 10 тис. номерів, нумерація чотиризначна. Основна частина витрат при будівництві такої МТМ припадає на її лінійні споруди. Тому МТМ з одною телефонною станцією доцільно будувати в містах з невеликою територією.

2. Мережа районована, в якій територія міста розділяється на ряд районів. В кожному з таких районів розташовується районна АТС (РАТС), в яку включаються абоненти цього району; З'єднання між РАТС здійснюються з'єднувальними лініями ЗЛ. При районуванні МТМ капітальні затрата на лінійні споруди значно скорочуються за рахунок суттєвого зменшення протяжності абонентських ліній, що мають низьке використання (в середньому до 0,1 Ерл в ГНН), і введення з’єднувальних ліній з високим використанням (0,6-0,8 Ерл в ГНН). Максимальна ємність мережі -80 тис. номерів (індекси 1 і 0 для РАТС не використовуються, тому що з їх допомогою здійснюється вихід на вузол спецслужб ВСС і автоматичну міжміську телефонну станцію АМТС). При районуванні максимальна номерна ємкість кожної РАТС складає 10 тис. номерів. Нумерація мережі п’ятизначна, при якій перша цифра, що відповідає десятитисячній групі, буде кодом РАТС. Районні АТС в районованій МТМ з’єднуються між собою по принципу "кожна з кожною". Такі мережі функціонують в невеличких містах.

3. Мережа з вузлами вхідних повідомлень (ВВхП). Для утворення мережі з ВВхП територія міста ділиться на вузлові райони. В кожному вузловому районі (ВР) може бути встановлено до десяти РАТС, які з'єднуються по принципу "кожна з кожною", з’єднання абонентів різних вузлових районів встановлюються через ВВхП. Кожна РАТС з’єднується з ВВхП інших ВР вихідними ЗЛ, а зі своїм ВВхП - вхідними ЗЛ. Нумерація на таких мережах - шестизначна, перша цифра є кодом вузла, а перша і друга цифри разом - кодом РАТС. З'єднувальний тракт на мережі з ВВхП складається з наступних семи ділянок: абонентська лінія, РАТС, ЗЛ, ВВхП, ЗЛ, РАТС, абонентська лінія.

4. МТМ з вузлами вхідних (ВВхП) і вихідних повідомлень (ВВП). Для побудови MTM із застосуванням ВВхП і ВВП територія міста ділиться на зони, кожна з яких може включати до десяти вузлових районів ємністю до ста тисяч номерів кожний. Максимальна ємність мережі - 800 тис. номерів. Зв’язок РАТС свого вузлового району виконується по принципу "кожна з кожною", а з іншими вузловими районами-через ВВП і ВВхП. При такій побудові мережі прийнята семизначна нумерація. Перша цифра номера визначає вихід до відповідної зони-мільйонної групи абонентів, друга-вихід до вузлового району вибраної мільйонної групи, a третя-вихід до РАТС, в яку включена лінія абонента, якого викликають. Відповідно кожна РАТС має тризначний код. З'єднувальний тракт на мережі з ВВхП і ВВихП включає в себе наступні дев’ять ділянок: абонентська лінія, РАТС, ЗЛ, ВВП, ЗЛ, ВВхП, ЗЛ, РАТС, абонентська лінія.

Якщо місто є центром сільського адміністративного району, то доцільно будувати місцеву комбіновану телефонну мережу, яка об'єднує МТМ і СТМ. В цьому випадку на МТМ передбачається організація транзитного вузла вихідних і вхідних повідомлень сільсько-приміського вузла (ВСП) зв'язку або центральної станції (ЦС). Через ВСП здійснюється зв'язок між станціями СТМ, а також їх з'єднання з МТМ.

Під цифровізацією ТфЗК розуміється введення в існуючу аналогову мережу цифрових систем передачі і цифрових систем комутації. При впровадженні і виборі ЦСК необхідно враховувати і особливості цифрових АТС, до яких можна віднести наступне:

- модульність побудови, яка дозволяє забезпечити легку пристосованість системи до зміни ємності, зручність і простоту експлуатації, технологічність за рахунок зменшення кількості різнотипних блоків;

- симетричність структур відносно середньої лінії, яка поділяє комутаційне поле на дві частини. Властивість симетричності дозволяє побудувати комутаційне поле найбільш раціонально з точки зору об’єму обладнання і керування;

- чотирипровідність комутаційного поля, яка пояснюється особливостями передачі ущільнених в часі сигналів.

Передбачають три способи впровадження цифрових систем комутації на МТМ (''цифровізації'' МТМ) [3]:

1) поетапна модернізація МТМ;

2) розробка оптимальної структури повністю цифрової МТМ;

3) компромісний варіант.

Поетапна модернізація МТМ передбачає побудову '' накладеної мережі'', суть якої полягає в тому, що цифрова телефонна мережа якби накладається на існуючу аналогову телефонну мережу, при цьому між ними існує тільки декілька з'єднувальних трактів і не виникає проблем, які характерні для змішаної аналого-цифрової мережі.

Особливість поетапної модернізації МТМ, полягає в тому, що на кожному етапі цифровізації МТМ вирішується локальне завдання. Наприклад, відбувається встановлення нової АТС в побудованому районі міста (метод ''цифрових островів'') або замінюється застаріла комутаційна станція (метод ''накладання''). В цих випадках достатньо складно визначити структурні характеристики майбутньої повністю цифрової телефонної мережі. Ці методи поетапної модернізації доцільно використовувати при реконструкції районованих МТМ.

Другий спосіб цифровізації МТМ передбачає розробку оптимальної структури повністю цифрової мережі, після чого складається програма реалізації вибраної структури МТМ. Але при використанні другого способу неможливо перебачити всіх факторів розвитку телефонної мережі. Сукупність компромісних рішень між першим і другим способом можливо розглядати як третій способів цифровізації МТМ.

У Курсовій роботі обґрунтувати вибір одного із способів цифровізації МТМ, і встановити ОПС в одному з районів міста і включити в неї виносний комутаційний модуль (ВКМ), що виконує роль підстанції, яка розміщена у будинку РАТС-2.

Відстані між РАТС, які не задані у вихідних даних, визначаються методом трикутника в мірилі 1см = 1км. На рис. 1 наведено приклад, коли відомо і , а необхідно визначити . Розташування станцій вибирається довільно, але виконується умова заданих відстаней.

Рис. 1. Метод визначення відстані

Типи з'єднувальних ліній (ЗЛ) визначаються економічними і технічними можливостями. Лінії між аналоговими РАТС використовуються однобічної дії і вибираються виходячи з відстані між станціями: якщо l< 1,5 км застосовують фізичні трипровідні ЗЛ, якщо 1,5< l< 8 км, то фізичні двопровідні ЗЛ і, якщо довжина більша 8 км, то – ущільнені за допомогою системи передачі типу ІКМ. Цифрові ОПС зв’язуються між собою пучками цифрових ЗЛ двобічної дії. З’єднувальні лінії між ЦСК і існуючими РАТС рекомендується застосувати однобічної дії, при цьому, для стику між цифровою і аналоговою частинами мережі використовуються цифрові ЗЛ, утворені груповими трактами Е1 із встановленням комплекту ІКМ зі сторони аналогової РАТС.

Рис.2. Умовні позначення РАТС, СП ІКМ 30/32, з’єднувальних ліній

На рис.3 зображено структурні схеми МТМ для місцевого зв'язку (рис.3а), і для АМТС і ВСС (ВСС розташований у будинку РАТС-J) (рис. 3б).

Для зв’язку з АМТС використовуються наступні типи ЗЛ: ЗЗЛ – замовно-з'єднувальні лінії, ЗЛМ – з’єднувальні лінії міжміські. Для зв’язку цифрової ОПС з АМТС - цифрові ЗЛ двосторонньої дії, які одночасно виконують роль ЗЗЛ і ЗЛМ. Для зв’язку з ВСС організовується односторонній пучок ЗЛ від кожної ОПТС. Враховуючи, що ВСС виконаний на аналоговому обладнанні, необхідно забезпечити стик за допомогою ЦСП. Зв'язок аналогових РАТС з ВСС здійснюється за допомогою фізичних ЗЛ односторонньої дії.

а)

Рис.3. Фрагмент структурної схеми МТМ

а) схема місцевого зв'язку; б) схема зв'язку з АМТС та ВСС

Нумерація на МТМ залежить від числа РАТС і ємності мережі. Якщо ємність мережі не перевищує 80000 номерів, то нумерація п'ятизначна, у якій перша цифра визначає районну АТС. Нумерація в межах станції може бути К – 00 – 00 – К – 99 – 99 чи К – 11 – 11 – К – 00 – 00, де К – код РАТС. Якщо проектована ОПС має ємність більш 10000, то доцільно зробити змішану нумерацію, шестизначну на ОПС, залишивши на існуючій мережі п’ятизначну нумерацію. Ємність ОПС складається з ємності опорної станції, що дорівнює кількості індивідуальних ТА і таксофонів. Нумерація для ЦСК робиться єдина (ОПС + ПС).

При побудові і реконструкції аналого-цифрових мереж необхідно виконувати наступні рекомендації [1, 2]:

- ЦСК не повинні вмикатися в аналогові вузлові райони через аналогові ВВхП (ВВП) на правах районних АТС цього АВР;

-- нові ЦВР не рекомендується заповнювати новими аналоговими станціями, маючи на увазі кінцеву мету - утворення єдиної цифрової мережі;

- як правило, необхідно уникати двократного перетворення А/Ц – Ц/А в одному з'єднувальному тракті;

- зв'язок між ЦСК та електромеханічними АТС повинен здійснюватися по каналах з ІКМ зі встановленням напівкомплектів (апаратури ІКМ) на стороні електромеханічних АТС.

Визначення відстаней між станціями на МТМ відповідно рис. 1 у вибраному мірилі (1см = 1км) і отримані результати зводимо в таблицю 2.

Таблиця 2

Міжстанційні відстані, км