Модернизация телефонной сети в сельской местности Республики Казахстан

должна обеспечиваться исходя­щая и входящая междугородная связь абонентов СТС (а иногда и абонентов ГТС), а также связь со спецслужбами.

ЦС обеспечивает установление око­нечных и транзитных соединений ме­жду абонентами местной (сельской) телефонной сети. Через ЦС осуществляется связь абонентов сельского района с МТС, АМТС и спецслужбами райцентра. Через УС осуществляется установ­ление следующих соединений: око­нечных и транзитных между абонен­тами ОС, ОС и ЦС, а также выход ОС и УС к АМТС.

В ЦС, УС и ОС включаются або­ненты с использованием аналоговых абонентских линий, линий ISDN BRI и PRI, интерфейса V5.

Интерфейсы и протоколы сигнализации САТС

САТС должна обеспечивать взаи­модействие со всеми существующими на СТС типами, телефонных станций, а также с организованными на терри­тории сельского района ведомствен­ными и коммерческими сетями, кото­рые включаются в СТС, как правило, на правах УПАТС. В связи с этим к САТС предъявляются требования наличия значительного набора интер­фейсов и протоколов сигнализации, принятых на ТфОП.

Выбор системы сигнализации.

Выбор системы сигнализации для взаимодействия вновь устанавливае­мой АТС с другими станциями опреде­ляется в основном реальной проектной прагматикой той СТС, на которой бу­дет устанавливаться цифровая САТС.

Согласно требованиям нормативных документов, например РД 45.120-2000 "Нормы технологического проектиро­вания" (НТП), на СТС между вновь вводимыми цифровыми станциями при наличии между ними более одного тра­кта ИКМ должна использоваться сиг­нализация ОКС-7. Во всех осталь­ных случаях применение ОКС-7 не­обязательно или вообще невозможно. При взаимодействии вновь устанавли­ваемой станции с уже существующими цифровыми САТС ОКС-7 внедряет­ся после замены версии на действую­щих цифровых станциях. В отличие от ГТС, на СТС возможно несколько пе­реходов "аналог - цифра - аналог" и нередки случаи, когда между двумя ЦАТС нет "сквозного" стандартного тракта ИКМ или они подключаются к СТС с использованием аналоговых ин­терфейсов.

Преимущество использования сиг­нализации ОКС-7 на СТС состоит в возможности организации двусто­ронних соединительных линий (СЛ), а также в поддержке сложившихся алгоритмов обслуживания и требова­ний операторов связи.

Таблица 4.6 - Межстанционная сигнализация САТС

Тип сигнализации	Примечание
ОКС-7 (МТР,13иР)	Обязательный тип
Линейные сигналы: по 2ВСК односторонних СЛ; по 2ВСК двусторонних универсальный; no 1BCK "индуктивным кодом" ; по 1BCK кодом "Норка"; батарейным способом по физическим трех-проводным СЛ; на частоте 2600 Гц.	Необязательные типы: с раздельным использованием для местных и междугородных соединений только на участках местной сети: ОС-ЦС,ОС-УС,УС-ЦС для взаимодействия с аналоговыми АТС только на участке внутризоновой сети АМТС-ЦС/УСП
Сигналы управления: декадный код "импульсный челнок" "безинтервальный пакет" (функции АОН) "импульсный пакет" кции АОН)	при установлении соединения к АМТС

При выборе типа линейной сигна­лизации предпочтение следует отда­вать сигнальным кодам, использую­щим два выделенных сигнальных ка­нала (2ВСК), однако часто единст­венным технически возможным реше­нием является использование сигна­лизации по одному выделенному сиг­нальному каналу (1BCK). Это может быть обусловлено как использовани­ем морально устаревших систем пере­дачи, позволяющих организовать только 1BCK, так и применяемыми на данной СТС комплектами СК. Комплекты кода по 2ВСК двусто­ронних универсальных СЛ были в свое время разработаны для сель­ских станций типа А'ГСК-50/200, АТСК-50/200М и АТСК-100/2000 и позволяли организовать взаимодей­ствие станций данного типа между со­бой и со станциями следующих поко­лений и элек­тронными) по двусторонним универ­сальным СЛ. Однако эти станции долгое время внедрялись с более де­шевыми комплектами индуктивного кода, обеспечивающими взаимодейст­вие с уже существовавшими тогда ав­томатическими станциями предыду­щих поколений (АТС-50/100, АТС-ВРС-20М, АТС-10/40, АТС-40/80).

Способ передачи номера вызывае­мого абонента многочастотным кодом методом "импульсный челнок" приме­ним на СТС только для взаимодейст­вия электронных/квазиэлектронных станций между собой и с ЦС, У СП ко­ординатной системы городского типа (АТСК, АТСКУ) или электронной/квазиэлектронной. Во всех ос­тальных случаях, то есть при взаимо­действии между наиболее распростра­ненными на СТС станциями АТСК-50/200, АТСК-100/2000, передача номера вызываемого абонента осуще­ствляется декадным кодом.

Практически повсеместно на СТС реализованы функции АОН с исполь­зованием сигнализации многочастот­ным кодом методом "безинтерваль­ный пакет" для обеспечения автомати­ческой междугородной связи и вызо­ва служб местной телефонной сети без использования процедуры набора собственного номера.

Таблица 4.7 - Интерфейс абонентского доступа

Тип интерфейса	Тип сигнализации
Цифровой: -V1-У3(2048кбит/с); -V5 (2048 кбит/с).	DSS-1 DSS-1 DSS-1 илиТфОП
Аналоговый: -Z	Сигнализация по анало­говой абонентской линии

4.6 Требования к параметрам оборудования

1.6.1 Мультисервисная сеть ENGINE компании Эрикссон

Мультисервисная сеть следующего поколения – вот то, чем заняты мысли специалистов в области телекоммуникации во всем мире. Сейчас очень трудно сказать, на что будут похожи мультисервисные сети. Обычная телефонная связь, сотовая связь, огромные ресурсы сети Интернет, IP-телефония, кабельное телевидение – все это должно быть объединенно в единную архитектуру. Мультисервисных сетях нового поколения будет передоваться и обрабатываться трафик разных видов, можно выделить три направления работ:

новые телекоммуникационные услуги с универсальным доступом из ТФОП/ISDN и IP-сетей;

новые подходы к проблеме качества обслуживания, однако работы в этом направление затрудняет отсутствие согласованной структуры мультисервисной сети следующего поколения;

проблема сигнализации и управления в мультисервисной сети

Мультисервисная сеть.

Компания Эрикссон, одна из первых, еще в 1999г. представила решение для построения мультисервисных сетей под названием ENGINE. Сегодня мультисервисные сети ENGINE работают более чем в 60 операторских компаниях, в том числе в таких авторитетных, как British Telecom ,WorldCom, France Telecom и Telia.

Концепция мультисервисной сети ENGINE Integral предусматривает разделение сети на следующие три уровня:

уровень услуг, где размещается серверы услуг интеллектуальной сети, взаимодействующие с нижележащем уровне посредством стандартизированных интерфейсов;

уровень управления соединения, на котором располагаются серверы, осуществляющие управление телефонным соединением;

уровень обеспечения соединения, где располагаются так называемые медиа-шлюзы, служащие для преобразования трафика, поступающие от различного оборудования доступа.

В качестве последнего может выступать как традиционное оборудование, так и оборудование передачи данных.

Транспортная сеть.

В течении 1996 г. компанией была построена волоконно-оптическая транспортная сеть SDH (синхронная цифровая иерархия), охватывающая всю территорию Казахстан и имеющая большое узлов ввода- вывода с установленными там мультиплексорами. Транспортная сеть позволила решить сразу несколько проблем, связанных с улучшением телефонных услуг компании, и создала базу для организации целого ряда наложенных телекоммуникационных сетей: цифровой телефонной, интеллектуальной, передачи данных, доступа в Интернет.

Транспортная сеть SDH АО “Казахтелеком” использует современное оборудование производства компании ECI и имеет многокольцевую структуру. Благодаря стратегии комплексного развития и применения самого современного оборудования может предоставлять своим пользователям услуги не только высокого качества и широкой номенклатуры.

5 Выбор цифровой системы коммутации

При проектированной новой АТС практически всегда ставится вопрос о выборе оборудования.

В настоящее время из-за большой насыщенности рынка телекоммуникаций различными системами, имеющими примерно одинаковые технические характеристики, проблема выбора престает быть чисто технико-экономической задачей и приобретает компонент, определяемый политикой в отношении поставщиков.

Для выбора на рынке оборудования связи коммутационной системы наиболее подходящей для реализации данного проекта произведем сравнение трех возможных вариантов цифровых коммутационных систем, которые могут быть использованы для проектирования сельской телефонной сети (СТС)

Рассмотрим возможные варианты ЦСК:SI200, DRX-4, DX-200.

Сравнение этих систем будем осуществлять по следующим показателям:

стоимость;

пропускная способность;

согласование с другими системами;

трудоемкость обслуживания (с ЦТЭ);

занимаемая площадь.

Метод иерархией – это математический аппарат, который разработан для решения задач многокритериальной оптимизации, который в отличие от традиционных методов позволяет принять компромиссное решение [2].

Решение постановленной задачи (выбора системы) с помощью МАИ осуществляется в несколько этапов:

а) представление задачи в иерархической форме:

б) Установление приоритетов критериев.

Для установления приоритетов критериев проводятся попарное сравнение критериев по отношению к общей цели, результаты сравнения заносятся в матрицу.

В таблицах 5.1 и 5.2 приведены шкала оценок интенсивности относительной важности и сравнение критериев по отношению к общей цели.

Таблица 5.1 – Шкала оценок интенсивности относительной важности

Интенсивность относительной важности	Определение
1	Значит равную важность элементов
3	Умеренное превосходство одного над другим
5	Существенное или сильное превосходство
7	Значительное превосходство
9	Очень сильное превосходство
2,4,6,8	Промежуточные решения между соседними суждениями
Обратные величины приведенных чисел	Если при сравнении одного деятельности с другим получило одно из вышеуказанных чисел, то при сравнении второго вида деятельности с первым получим обратную величину

Таблица 5.2 – Матрица 1: сравнение критериев по отношению к общей цели

	1	2	3	4	5	_ аi	_ xi	Ранги
1	1	3	ј	2	4			2
2	1/3	1	Ѕ	Ѕ	2	0,61	0,1	4
3	2	4	1	3	4	2,49	0,41	1
4	Ѕ	2	1/3	1	3	1	0,16	3
5	1/4	1/2	1/4	1/3	1	0,4	0,07	5
еа						6,14

Также матрицы составляются для сравнения попарно альтернатив по отношению к каждому из критериев.

Матрицы 2…6 (таблицы 5.3-5.7): оценки предпочтительности ЦСК по разным критериям, где альтернатива A-DX-200, альтернатива Б-DRX4, альтернатива B-SI2000.

Таблица 5.3 – Матрица 2. Критерий – стоимость

	Альтернатива			_аi	_xi	Ранг
	А	Б	В
А	1	1/3	1/3	0,48	0,14	3
Б	3	1	2	1,82	0,53	1
В	3	1/2	1	1,14	0,38	2

Таблица 5.4 – Матрица 3. Критерий – пропускания способность

	Альтернатива			_аi	_xi	Ранг
	А	Б	В
А	1	1/3	3	1	0,26	2
Б	3	1	5	2,47	0,64	1
В	1/3	1/5	1	0,41	0,11	3

Таблица 5.5 – Матрица 4. Критерий – согласования с другими системами

	Альтернатива			_аi	_xi	Ранг
	А	Б	В
А	1	1/4	1/4	0,4	0,112	3
Б	4	1	1	1,59	0,444	1,5
В	4	1	1	1,59	0,444	1,5

Таблица 5.6 – Матрица 5. Критерий – трудоемкость обслуживания

	Альтернатива			_аi	_xi	Ранг
	А	Б	В
А	1	1	3	1,44	0,43	1,5
Б	1	1	3	1,44	0,43	1,5
В	1/3	1/3	1	0,48	0,14	3

Таблица 5.7 – Матрица 6. Критерий – Занимаемая площадь

	Альтернатива			_аi	_xi	Ранг
	А	Б	В
А	1	1/3	1/2	0,55	0,16	3
Б	3	1	2	1,82	0,54	1
	Альтернатива			_аi	_xi	Ранг
	А	Б	В
В	2	1/2	1	1	0,3	2

В) Определение локальных приоритетов.

В результате устанавливается важность каждого из элементов по отношению к вышестоящим уровняю.

Для каждого из элементов, оцениваемых в матрице по строке находится средняя оценка интенсивности относительной важности: средняя геометрическая величина:

ā i= ā i1* ā i5+…. ā m (5.1)

Проводится нормализация результата к единице: сначала находится сумма всех средних оценок важности и затем каждая из них делится на эту сумму:

(5.2)

в) определение глобальных приоритетов.

Для каждой альтернативы находится сумма произведений локального приоритета данной альтернативы по каждому из критерием на приоритет соответствующего критерии по отношению к вышестоящему уровню:

(5.3)

где n – количество критериев;

ХАк – локальны приоритет альтернативы А по к - ому критерию;

ХК - локальны приоритет k-ого критерия.

Результаты расчета сведены в таблицу 3.8 глобальных приоритетов.

Таблица 1.8 - Оценка глобальных приоритов

Альтернатива	Критерий
	0,24	20,1	30,42	40,15	50,09	Приоритеты	Ранги
А	0,12	0,25	0,112	0,43	0,16	0,18	1
Б	0,32	0,66	0,444	0,43	0,54	0,44	2
В	0,56	0,09	0,444	0,14	0,3	0,38	3

Проведенные расчеты показывают, что наиболее предпочтительным вариантом является вариант Б, то есть проектирование объекта на базе цифровой коммутационной системы SI2000.

Для реализации данного проекта было принято решение использовать цифровую коммутационную систему (ЦКС) SI2000 производства фирмы IskraTEL (Словения) совместно с предприятиям Искра Урал Tek (Екатеринбург). Компании SIEMENS, на основе анализа по методу иерархий (МАИ) [2] в сравнении с системами DRX4 и DX-200.

6 Основные характеристики SI-2000

6.1 Характеристика АТС типа SI-2000

SI-2000 – это современная цифровая коммутационная система с управлением по записанной программе, предназначенная для использования на ТфОП. Цифровые станции SI-2000 могут использоваться в качестве местных или транзитных АТС на сетях связи общего пользования или ведомственных сетях

Основные характеристики станции:

Емкость станции:

до 40000 абонентов;

до 3720 линейных комплектов или каналов на междугородних станциях;

128 модулей (разговорные и системные);

до 124 разговорных модулей (ASM, LSM, ANM, DNM);

любая комбинация модулей ASM, LSM, ANM, DNM до общего количества 124;

емкость модуля ASM – до 239 абонентов;

емкость модуля LSM – до 239 абонентов посредством блока DLX;

емкость модуля ANM – до 30 аналоговых линейных комплектов;

емкость модуля DNM – до 30 цифровых каналов;

минимальный шаг наращивания абонентских комплектов - 8;

минимальный шаг наращивания аналоговых линейных комплектов - 4;

минимальный шаг наращивания цифровых линейных комплектов – 30.

6.2 Аппаратное обеспечение

Аппаратное обеспечение представляет собой физические элементы системы. В современной коммутационной системе, такой как SI2000, аппаратное обеспечение построено по модульному принципу, что обеспечивает надежность и гибкость системы.

Аппаратные средства (АС) подразделяются на подсистемы. Семь основных подсистем составляют основу SI2000

К ним относятся:

групповой переключатель GSM (Group Switch Module);

административный модуль ADM (Administration Module);

тарифный модуль CHM (Charging Module);

аналоговый абонентский модуль ASM (Analog Subscriber Module);

удаленный абонентский модуль RASM (Remote ASM);

модуль абонентских концентраторов LSM (line Concentrator Module);

аналоговый сетевой модуль ANM (Analog Network Module);

удаленный аналоговый сетевой модуль RANM (Remote ANM);

цифровой сетевой модуль DNM (Digital Network Module).

Каждая подсистема имеет, по крайней мере, один собственный микропроцессор. Принцип распределенного управления в системе обеспечивает распределение функций между отдельными ее частями с целью обеспечения равномерного распределения нагрузки и минимизации потоков информации между отдельными подсистемами.

Устройства управления подсистемами независимо друг от друга выполняют практически все задачи, возникающие в их зоне.

6.3 Программное обеспечение.

Программное обеспечение (ПО) организовано с ориентацией на выполнение определенных задач соответствующих подсистемам SI2000. Внутри подсистемы ПО имеет функциональную структуру. Операционная система (ОС) состоит из программ, приближенных к аппаратным средствам. Программы пользователя варьируются в зависимости от конфигурации станции. Современная автоматизированная технология, жесткие правила разработки ПО, а также язык программирования CHILL (в соответствии с рекомендациями МККТТ) обеспечивают функциональную ориентированность программ, а также поэтапный контроль процесса их разработки.

6.4 Механическая конструкция

Механическая конструкция обеспечивает простой и быстрый монтаж, экономичное техобслуживание и гибкое расширение системы. Ее главными блоками являются:

съемные модули стандартизированных размеров;

модульные кассеты, в которых модули устанавливаются с передней стороны, а кабели с задней;

стативы с защитной обшивкой, организованные в стативные ряды;

съемные кабели, изготовленные требуемой длины, оснащенные соединителями и прошедшие испытание.

6.5 Сигнализация по общему каналу

Станции SI-2000 с сигнализацией по общему каналу по системе 7 МККТТ (CCS7) оборудованы специальным управляющим устройством сети сигнализации по общему каналу (CCNC). К CCSM можно подключить 6х30 каналов ОКС 7.

6.6. Функциональная схема станции

Функциональная схема цифровой АТС типа SI-2000 представлена на рисунке 6.1.

На функциональной схеме представлены основные процессы и блоки АТС типа SI-2000:

SP – системные процессы (System Processes);

D – диагностика (Diagnostics);

S – синхронизация с окружающей средой (Synchronization);

OM – управление и техническое обслуживание (Operation and Maintenance);

DS – распределение тактовых импульсов (Distribution of Synchronization);

IPS – S – переключатель IPS (IPS Switch);

PCM – S – переключатель ИКМ (PSM Switch);

TP – телефонные процессы (Telephone Processes);

В данной главе рассмотрены основные характеристики и функциональная схема АТСЭ типа SI-2000. Особое внимание уделено описанию модулей станции.

Рисунок 6.1 - «Функциональная схема АТС SI-2000»

7. Расчет поступающей ТЛФ нагрузки и распределение ее по направлениям

7.1. Исходные данные

Исходные данные взяты согласно ведомственным нормам технологического проектирования (ВНТП –112-98) [4].

В таблице 7.1 приведены основные параметры интенсивности возникающей нагрузки:

среднее число вызовов Сi;

средняя продолжительность разговора Тi,с.;

доля занятий закончившихся разговором Pp.

Таблица 7.1 - Основные параметры интенсивности возникающей нагрузки

Количество жителей населенного пункта	Категории источников						Рр
	Квартирный сектор		Народнохозяйственный сектор		Таксофоны
	Скв	Tкв	Снх	Tнх	Ст	Tт
01	02	03	04	05	06	07	08
До 20 тыс. человек	0.9	100	3.1	80	6	110	0.5

В таблице 7.2. приведено процентное содержание абонентов соответствующих категорий и типы телефонных аппаратов.

Таблица 7.2

Категория источников нагрузки, типы Т.А.

Число жителей: до 20 тыс. человек, К, %

Народнохозяйственные	15
Квартирные	80
Таксофоны	5

7.2 Расчет возникающей нагрузки

Возникающую нагрузку создают вызовы (заявки на обслуживание), поступающие от абонентов (источников) и занимающие на некоторое время различные соединительные устройства станции.

Согласно ведомственным нормам технологического проектирования следует различать три категории (сектора) источников: народнохозяйственный сектор, квартирный и таксофоны. При этом интенсивность местной нагрузки может быть определена, если известны следующие ее основные параметры:

Nнх, Nкв и Nт – число телефонных аппаратов народнохозяйственного сектора, квартирного сектора и таксофонов;

Снх, Скв и Ст – среднее число вызовов в ЧНН от одного источника i – категории;

Тнх, Ткв и Тт – средняя продолжительность разговора абонентов i – категории в ЧНН;

Рр – доля вызовов закончившихся разговором.

Структурный состав источников т.е. число аппаратов различных категорий определяется нуждами населения, а остальные параметры (Сi, Ti и Pp) – статистическими наблюдениями за действующими АТС данного района.

При отсутствии статистического учета интенсивность возникающей на станции местной нагрузки рекомендуется рассчитывать по средним значениям Сi, Ti и Pp приведенным в таблице 3.1.

Интенсивность возникающей местной нагрузки источников i–й категории, выраженная в Эрлангах, определяется формулой:

Yi = Ni Ci ti , (7.1)

где

ti – средняя продолжительность одного занятия, с:

ti = aI Pp (tсо + n tн + tc + tпв + Ti + tо), (7.2)

где

aI – коэффициент учитывающий продолжительность занятия приборов вызовами, не окончившихся разговором (занятость, не ответ вызываемого абонента, ошибки вызывающего абонента). Его величена, зависит от Ti и Pp и определяется по графику;

tсо = 3с. – среднее время слушания сигнала «ответ станции»;

n = 5 число набираемых знаков;

tпв = 7 с. – среднее время длительность сигнала «посылка вызова» при состоявшемся разговоре;

tc = tо = 0 – время соединения соответственно время установления соединения и время отбоя, которое для системы SI2000 составляет величину порядка десятков миллисекунд, поэтому будет равным нулю;

tнд = 1.5 с. – набор одной цифры номера при декадном наборе;

tнч = 0.8 с. – набор одной цифры номера при частотном наборе;

Полученные из графика зависимости aI = F(Ti ,Pp) значения коэффициента aI сведены в таблице 7.3

Таблица 7.3 – Значения коэффициента aI

Количество жителей населенного пункта	Рр	Категории источников
		Квартирный Сектор		Народнохозяйственный сектор		Таксофоны
		Tкв	aкв	Tнх	aнх	Tт	aт
До 20 тыс. человек	0.5	100	0,9	80	3,1	110	6

Рассчитаем возникающею нагрузку для АТС с. Урджар (ЦС 21).

Для этого произведем расчет ti – средней продолжительности одного занятия для соответствующих категорий абонентов:

tнх = 1,2*0,5(3+7,5+2+7+80)=61,69,с.

tкв = 1.2Ч0.5(3+7,5+2+7+100)=71,7,с.

tт = 1.175Ч0.5(3+4+2+7+110)=76,08,с.

Произведем расчет количества телефонных аппаратов соответствующей категории:

, (7.3)

где

N – монтируемая емкость

По формуле (7.3) выполняется расчет числа номеров соответствующих категорий.

Рассчитаем нагрузки каждой категории абонентов по формуле (7.1):

Yнх = =31,873 Эрл.

Yкв = = 57,36 Эрл.

Yт = = 25,36 Эрл.

Y’’21 = Yнх + Yкв + Yтч , (7.4)

Y’’21 =57,36+31,873+25,36 = 114,563, Эрл.

Поскольку цифры номера, поступающие с ТА, принимаются в абонентском модуле ASM (в многочастотном приемнике) без занятия MLI, то нагрузка на выходе MLI (плоскости коммутационного поля) меньше нагрузки, создаваемой абонентами за счет продолжительности занятия