АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

 

Кафедра Автоматическая электросвязь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Абонентский доступ и ЦИФРОВЫЕ СЕТИ

ИНТЕГРАЛЬНОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

 

Методические указания к курсовой работе

(для студентов специальности 3804)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Алматы  2002

Составитель: Ю.М. Гармашова. Абонентский доступ и ЦСИО. Методические  указания к курсовой работе (для студентов заочной формы обучения специальности 3804).- Алматы: АЭИС, 2002. –   50 с.   

 

 

Методические указания содержат задание и руководство к выполнению курсовой работы. В них приведены принципы проектирования сетей абонентского доступа и дано описание оборудования применяемого на этих сетях.

Методические указания предназначены для студентов специальности Автоматическая электросвязь.

Ил. 17, табл. 10, библиогр. –  6 назв. 

 

 

 

 

 

 

 

Рецензент: д-р техн. наук., проф. Г.П. Данилина

 

 

 

 

 

 

 

Печатается по плану издания Алматинского института энергетики и связи на 2001 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ã Алматинский институт энергетики и связи, 2002 г.

Введение

 

 

 

Настоящие методические указания составлены в помощь студентам 6 курса заочного отделения специальности 3801 Автоматическая электросвязь, изучающим курс Абонентский доступ и цифровые сети интегрального обслуживания (ЦСИО).

 

 

Общие указания и выбор варианта

 

 

Выполнение курсовой работы направлено на получение знаний, связанных с вопросами разработки сети абонентского доступа (САД).

Курсовая работа посвящена вопросам разработки САД на городской телефонной сети. Студентам необходимо самостоятельно выбрать емкость шкафного района, емкость распределительного шкафа (РШ), тип и категорию абонентов; произвести все необходимые расчеты в соответствии с вариантом.

Последовательность выполнения работы и пояснения к заданию даны в методических указаниях по выполнению курсовой работы. Пояснительная записка пишется на одной стороне каждого листа, белой (без линеек) бумаги.

В курсовой работе приводятся необходимые обоснования принимаемых решений, выполненные расчеты, функциональные схемы, таблицы и графики, необходимые для пояснения. В работе не следует помещать описательный материал, имеющийся в учебниках и учебных пособиях.

Каждый студент выполняет курсовую работу в одном варианте. Номер варианта определяется двумя последними цифрами номера студенческого билета и первой буквой фамилии студента. Исходные данные, помещенные в таблице 1.1, выбирают по первой букве фамилии студента, данные из таблицы 1.2 выбирают по предпоследней цифре номера студенческого билета, а данные из таблицы 1.3 - по последней цифре номера.

Допущенная к защите курсовая работа защищается комиссии, состоящей из двух преподавателей кафедры.

 

 

1 Содержание пояснительной записки курсовой работы

 

 

В пояснительной записке необходимо: обосновать цель курсовой работы, произвести расчеты в соответствии с исходными данными и в заключении сделать вывод о проделанной работе.

 

 

 

Задание к курсовой работе

 

 

В одном из районов города, ГТС которой имеет шестизначную нумерацию, существующую аналоговую автоматическую телефонную станцию (АТС) заменяют на цифровую станцию большей емкости. При  замене АТС всех абонентов аналоговой телефонной станции и жителей не телефонизированной части района необходимо подключить к новой АТС. Для этого в курсовой работе необходимо сделать следующее:

1 Разработать состав абонентов с учетом того, что:

а) все абоненты аналоговой АТС – аналоговые;

б) емкость подключаемой к АТСЦ учрежденческой АТС (УАТС) должна колебаться от 10 до 50 номеров;

в) емкость подключаемой локально-вычислительной сети (ЛВС) должна колебаться от 10-70 терминалов, из них 60-70% - это персональные компьютеры (ПК), а остальные 40-30% - телефонные аппараты (ТА);

г) АТСЦ имеет абонентов ISDN;

д) все абоненты ISDN имеют и ТА и ПК;

е) УАТС имеет только абонентов ISDN.

ж) абоненты ISDN составляют от 1 до 5% от всех телефонизируемых пользователей, исключая абонентов ЛВС и абонентов аналоговой АТС;

з) кроме абонентов ISDN и ЛВС все остальные абоненты не имеют ПК и являются аналоговыми абонентами;

и) все абоненты УАТС и ЛВС относятся к деловому сектору.

к) все абоненты, кроме абонентов УАТС и ЛВС относятся к квартирному сектору.

2  Абонентов аналоговой АТС подключить по существующим АЛ к распределительным шкафам.

Телефонизируемых абонентов подключить к АТСЦ через РШ.

3 Выбрать емкость РШ.

4 Определить количество абонентов в каждом доме шкафного района.

5 Выбрать оптимальное местоположение распределительного шкафа, с применением ЭВМ.

6 Выбрать тип и категорию абонентов в каждом РШ, с учетом пункта1.

7 Все распределительные шкафы соединить волоконно-оптическим кабелем по топологии кольца.

8 Рассчитать нагрузку и общее количество двух мегабитовых потоков на абонентской распределительной сети, имеющей топологию кольца.

9 Изучить оборудование, устанавливаемое в РШ на абонентской распределительной сети.

10 Описать применяемое оборудование.

11 Привести структурную схему оборудования Fast Link.

12 Разработать обобщенную структурную схему абонентской распределительной сети.

 

Исходные данные

 

Таблица 1.1

Первая буква фамилии студента	Емкость аналоговой АТС, абонентов	Кол-во телефонизируемых жителей	Емкость ГТС, без АТСЦ, абоненты
А-В	1000	10000	650000
Г-Е	1200	9900	530000
Ж-И	1500	8800	700000
К-М	2000	8100	240000
Н-П	1700	9700	720000
Р-Т	1400	9800	690000
У-Х	1800	9600	480000
Ц-Ч	1900	8900	360000
Ш-Щ	1300	9000	590000
Э-Я	1100	10000	780000

 

Таблица1.2

Предпоследняя цифра номера студенческого билета	Число УАТС	Число ЛВС	Число абонентов квартирного сектора в  %	Кол-во жителей города, тыс. чел.
1	1	3	до 65	до 500
2	2	2	свыше 65	до 500
3	1	3	до 65	свыше 500
4	2	2	свыше 65	свыше 500
5	1	3	до 65	до 500
6	2	2	свыше 65	до 500
7	1	3	до 65	свыше 500
8	2	2	свыше 65	свыше 500
9	1	3	до 65	До 500
0	2	2	свыше 65	свыше 500

 

Таблица 1.3

* Схемы 1…10 приведены в приложениях А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, З, И, К.

2 Методические указания по выполнению курсовой работы

 

 

В таблицах 1.1-1.3 приведены исходные данные, относящиеся и к разработке схемы абонентской распределительной сети и к расчету телефонной нагрузки.

Все разделы курсовой работы необходимо выполнять в той последовательности, которая указана в задании на курсовую работу.

 

 

2.1 Разработка состава абонентов

 

 

Количество абонентов АТСЦ определяется следующим образом:

 

                                                       (2.1)

 

где N_АТС - число абонентов аналоговой АТС;

N_ТЕЛЕФ - число телефонизируемых абонентов.

Количество абонентов ISDN составляет 1-5% от всех телефонизируемых пользователей, исключая абонентов ЛВС и абонентов аналоговой АТС:

 

                                 (2.2)

 

где - число абонентов всех ЛВС;

n  - число ЛВС;

k - 0,01¸0,05.

 

                                                   (2.3)

 

где  - абоненты ISDN квартирные.

 - абоненты УАТС.

Количество телефонизируемых абонентов:

 

                                   (2.4)

 

Исходя из вышерассмотренного, общее число абонентов АТСЦ определяется следующим образом:

 

    (2.5)  

2.2 Выбор емкости распределительного шкафа

 

 

При определении емкости распределительного шкафа, необходимо иметь ввиду, что выпускаются распределительные шкафы со следующими величинами их общей емкости: 600х2 и 1200х2. Каждая из этих емкостей делит­ся на две части: емкость магистральных и емкость распределительных кабелей. Характеристики указанных типовых шкафов приведены в таблице 2.1.

 

Таблица 2.1 - Номерные емкости распределительных шкафов

При выборе емкости РШ необходимо помнить, что общая емкость всех РШ не должна превышать емкость АТСЦ.

 

 

2.3 Определение количества абонентов в каждом доме шкафного района

 

 

Для определения количества абонентов в каждом доме шкафного района можно воспользоваться формулой:

 

                                                                            (2.6)

где  - емкость РШ;

 - количество домов в шкафном районе.

Если результат получится не целое число можно взять количество абонентов каждого дома одинаковым, а количество абонентов последнего дома меньшим, чем получившееся целое число. Но при расчете нужно помнить, что общее количество абонентов во всех домах не должно превышать емкости РШ.

 

 

2.4 Определение оптимального местоположения распределительного шкафа

 

 

От места расположения распределительного шкафа (РШ) зависят затраты на прокладку распределительных и магистральных кабелей абонентских линий, которые учитывают стоимость канализации и стоимость самого кабеля /1, 2/. Поскольку границы шкафного района считаем известными, то стоимость канализации не будет существенно меняться при изменении положения РШ, поэтому в качестве критерия может быть принята только стоимость самого распределительного и магистрального кабеля, которая зависит от расстояния  и от i – их абонентов до точки расположения распределительного шкафа -   и от расстояния  от   до АТС, от принятого типа кабеля χ и распределения абонентов  по площади рассматриваемого шкафного района.

В этих обозначениях название затрат можно представить следующей суммой:

 

                                (2.7)

 

где  - стоимость распределительного кабеля соответственно от  абонента до места расположения РШ в точке ;

К^м – стоимость магистрального кабеля от  до АТС.

Для решения этой задачи воспользуемся графовой интерпретацией.

План выделенного шкафного района разбивается на элементарные квадраты со стороной  и внутри каждого подсчитывается количество телефонных аппаратов  где  - количество элементарных квадратов. Каждый квадрат примем за вершину графа. Тогда построенный граф G=(M, V) можно охарактеризовать набором весовых значений его вершин и дуг.

Весовые значения его вершин представляют собой количество ТА в элементарных квадратах, а весовые значения дуг – расстояние между вершинами. Весовые значения вершин представлены в виде одномерного множества а весовые значения дуг – в виде квадратной матрицы расстояний:

 

                                                                                 (2.8)

 

Кроме того задано множество S- расстояние от каждой вершины до АТС:

 

 

Примем, что от каждой вершины графа до РШ будем прокладывать 10-парный кабель, а от РШ до АТС – 100-парный. Тогда длина кабеля определится в зависимости от числа ТА:

 

                                                                                                   (2.9)

 

 

                                                                                            (2.10)

 

где [n] - целое число.

В принятых обозначениях стоимость создания абонентской сети рассматриваемого шкафного района при расположении РШ в вершине i будет равна:

 

                                                   (2.11)

 

где  - стоимость кабеля вида c и l;

 - длина кабеля, зависящая от расстояния между вершинами i и j и количеством ТА в вершине .

Для решения задачи необходимо перебрать все значения  и выбрать наименьшее, т.е. определить:

 

                                                                                                    (2.12)

 

 

2.4.1 Алгоритм решения задачи

 

Алгоритм решения задачи можно представить совокупностью шагов.

Шаг 0. Ввести исходную информацию:

 - матрица расстояний между вершинами графа;

 

    - число телефонных аппаратов в каждой вершине;

 

   - расстояние от каждой j вершины до АТС;

 

С^Р, С^м   - стоимость распределительного и магистрального кабеля.

 

Шаг 1. Вычислить элементы множества

 

 

Шаг 2. Вычислить

 

Шаг 3. Вычислить длину распределительного кабеля

 

 

Шаг 4. Вычислить стоимость распределительного кабеля

 

 

Шаг 5. Вычислить стоимость магистрального кабеля при расположении РШ в вершине i

 

 

Шаг 6. Вычислить наименьшие затраты

 

 

Вершина J, соответствующая наименьшему значению стоимости, и будет оптимальным местом расположения шкафа.

 

Шаг 7. Выдать на печать R и соответствующее ему j.

 

 

Пример

 

Для иллюстрации алгоритма рассмотрим небольшой пример. Пусть шкафной район представлен элементарными квадратами 1, 2 …7, рисунок 2.1.

 

5

1

2

4

3

6

7

40

40

40

40

40

40

40

40

 

Рисунок 2.1

           

                                                                                    

 

S = (580; 540; 500; 540; 580; 580; 540);

C^P = 1,5 тенге/м;

С^М = 5 тенге/м.

 

Произведем расчеты согласно алгоритму.

 

Шаг 1. Вычислим количество ниток кабеля, т.е. построим множество В:

 

 

Шаг 2.

 

 

Шаг 3. Вычислим длину распределительного кабеля в предположении, что РШ расположен в вершине 1, 2…м. Для этого умножим строки матрицы L_ij на столбец В.

Если РШ расположен в вершине I, то длина распределительного кабеля равна

 

Аналогично:        

 

 

 

 

 

Шаг 4.      

 

С^Р₁ = 1,5*2440=3660 тенге;

 

С^Р₂ = 1,5*2000=3900 тенге;

 

С^Р = {3660; 3900; 3300; 3060; 5100; 3660; 3900}.

 

Шаг 5. Стоимость магистрального кабеля равна:

 

 

С^м = {11600; 10800; 10000; 10800; 11600; 10800}.

 

Шаг 6. Найти наименьшие затраты

 

 

F₁ = 3660+11600 = 15260; F₂ = 13380; F₃ = 13300; F₄ = 13860; F₅ = 16700;

 

F₆ = 15260; F₇ = 14700.

 

R = min {15200; 13380; 13300; 13860; 16700; 15260; 14700}=13300;

 

J_опт = 3.

 

Таким образом, для рассматриваемого примера оптимальным местом расположения РШ будет вершина 3, при этом затраты составят 13300 тенге.

 

 

2.4.2 Программа

 

Программа определения оптимального местоположения распределительного шкафа, на языке Бейсик, приведена ниже.

 

10 CLS

15 INPUT K

20 DIM L(K, K): DIM N(K): DIM S(K): DIM B(K): DIM D(K): DIM A(K): DIM P(K): DIM R(K)

30 PRINT "ВВЕДИТЕ РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ ВЕРШИНАМИ ГРАФА"

40 FOR I = 1 TO K

50 FOR J = 1 TO K

60 INPUT L(I, J)

70 NEXT J

80 NEXT I

90 PRINT

95 N = 0: MINIMUM = 1000000

100 PRINT "ЗАДАЙТЕ ЧИСЛО ТЕЛЕФОННЫХ АППАРАТОВ"

110 FOR I = 1 TO K

120 INPUT N(I)

122 REM СЧИТАЕМ ОБЩЕЕ КОЛИЧЕСТВО ТА

124 N = N + N(I)

130 NEXT I

140 PRINT

150 PRINT "ВВЕДИТЕ РАССТОЯНИЕ ДО АТС"

160 FOR I = 1 TO K

170 INPUT S(I)

180 NEXT I

190 PRINT

192 FOR I = 1 TO K

194 B(I) = INT(N(I) / 10) + 1

200 NEXT I

210 P = INT(N / 100) + 1

220 FOR I = 1 TO K

230 D = 0

240 FOR J = 1 TO K

250 D = D + L(I, J) * B(J)

260 NEXT J

270 D(I) = D

280 NEXT I

290 INPUT "ВВЕДИТЕ СТОИМОСТЬ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО КАБЕЛЯ"; CP

300 INPUT "ВВЕДИТЕ СТОИМОСТЬ МАГИСТРАЛЬНОГО КАБЕЛЯ"; CM

540 FOR I = 1 TO K

546 REM СТОИМОСТЬ РАСПР. КАБЕЛЯ

550 A(I) = CP * D(I)

555 REM СТОИМОСТЬ МАГИСТР КАБЕЛЯ

560 P(I) = CM * P * S(I)

570 NEXT I

580 FOR I = 1 TO K

590 R(I) = A(I) + P(I)

600 IF MINIMUM > R(I) THEN GOTO 605 ELSE GOTO 610

605 MINIMUM = R(I): VERSHINA = I

610 NEXT I

620 PRINT "ЗАТРАТЫ РАВНЫ "; MINIMUM

630 PRINT "ВЕРШИНА "; VERSHINA

640 END

 

Алгоритм работы программы по определению оптимального места расположения распределительного шкафа:

 

10 Очистка экрана.

15 Вводим К – размер массивов, т.е. на сколько частей был

   разбит наш район.

20 Задаем все массивы.

30 – 80 Заполняем массив L, т.е. вводим расстояния между вершинами графа.

95 – 130 Заполняем массив N, т.е. вводим количество абонентов в каждой вершине графа. Все введенные значения суммируем, чтобы знать общее количество абонентов в районе.

150 – 180 Заполняем массив S, т.е. вводим расстояние от каждой вершины графа до АТС.

192 – 280 Заполняем расчетную матрицу.

290 – 300 Вводим стоимости распределительного и магистрального кабеля.

540 – 570 Подсчитываем стоимости прокладки магистрального и распределительного кабелей.

580 – 610 Находим вершину графа по минимальной стоимости прокладки кабелей.

620 – 630 Вывод результатов.

640 Конец программы.

 

 

2.4.3      Выбор типа и категории абонентов в каждом РШ

 

Для выбора типа и категории абонентов в каждом РШ, необходимо взять количество абонентов в каждом РШ и с учетом пункта 1 задания и разработанного состава абонентов, пункт 2.1, произвести определение числа аналоговых абонентов или числа абонентов ISDN, ЛВС, УАТС в каждом РШ.

 

 

 

2.5 Расчет нагрузки на абонентской распределительной, сети имеющей         топологию кольца

 

 

2.5.1 Расчет нагрузки от аналоговых абонентов

 

2.5.1.1 Расчет возникающей нагрузки от аналоговых абонентов

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 (ВНТП 112-79) /3/ следует различать три категории (сектора) источников: деловой сектор, квартирный сектор и таксофоны.

При этом интенсивность местной возникающей нагрузки может быть определена, если известны следующие ее основные параметры:

-           - число телефонных аппаратов делового сектора, квартирного сектора и таксофонов;

-           - среднее число вызовов в ЧНН от одного источника i-й категории;

-           - средняя  продолжительность  разговора  абонентов  i-й  категории   в ЧНН;

-           - доля вызовов, закончившихся разговором.

Структурный состав источников, то есть число аппаратов различных категорий определяется изысканиями, а остальные параметры ( ) - статистическими наблюдениями на действующих АТС данного города таблица 2.2.

Таблица 2.2 - Средние значения параметров нагрузки

Кол-во жителей	Категория источников						Рр
	Квартирный сектор		Деловой сектор		Таксофоны
	Скв	Ткв,с	Сд	Тд, с	Ст	Тт, с
При числе абонентов квартирного сектора до 65%
От 100 до 500 тыс. чел. Свыше 500 тыс. чел.	1,1	110	3,6	85	10	110	0,5
	1,1	110	4,0	85	10	110	0,5
При числе абонентов квартирного сектора свыше 65%
От 100 до 500 тыс. чел. Свыше 500 тыс. чел.	1,2	140	2,7	90	10	110	0,5
	1,2	140	3,3	90	10	110	0,5

 

Интенсивность возникающей местной нагрузки источников i-й категории, выраженная в Эрлангах, определяется формулой (2.13):

 

                                                                       (2.13)

где  - средняя продолжительность одного занятия, с.

 

                                        (2.14)

 

Продолжительность отдельных операций по установлению связи, входящих в формулу (2.14), принимают следующей:

-  время слушания сигнала ответа станции

-  время набора n знаков номера с дискового ТА 

-  время набора n знаков номера с тастатурного ТА 

-  время посылки вызова вызываемому абоненту при состоявшемся разговоре

-  время установления соединения t_У с момента окончания набора номера до подключения к линии вызываемого абонента зависит от вида связи, способа набора номера и типа станции, в которую включена требуемая линия. При связи со станцией  с  программным  управлением . Для внутристанционной связи всегда . Так как при наборе номера с дискового телефонного аппарата величина имеет различные значения,  а распределение нагрузки по направлениям неизвестно, то, не делая большой погрешности, можно принять .

Коэффициент a учитывает продолжительность занятия приборов вызовами, которые не закончились разговором (занятость, не ответ вызываемого абонента, ошибки вызывающего абонента). Его величина в основном зависит от средней длительности разговора  и доли вызовов, закончившихся разговором , и определяется по графику (рисунок 2.2).

 

                                   Рисунок 2.2

 

Таким образом, возникающая местная нагрузка от аналоговых абонентов различных категорий, включенных в станцию, определяется формулой 2.15.

                                                       (2.15)

 

2.5.1.2 Междугородная нагрузка от аналоговых абонентов

Междугородную исходящую нагрузку, то есть нагрузку на заказно-соединительные  линии  (ЗСЛ)  от одного аналогового абонента можно считать равной 0,003 Эрл, и ее нужно прибавить к местной нагрузке.

 

                                                                                (2.16)

 

где  N – число аналоговых абонентов АТС.

 

2.5.1.3 Международная нагрузка

Международная связь осуществляется через Телефонную Наземную Станцию (ТНС), которая посредством параболической антенны выходит на спутник. Аналогично междугородной нагрузке, исходящую и входящую международную нагрузку считаем равными, но 0,006 Эрл на одного абонента, и ее нужно прибавить к местной нагрузке.

 

                                                          (2.17)

 

где  N – число аналоговых абонентов АТС.

 

2.5.1.4 Исходящая нагрузка от аналоговых абонентов

Исходящая нагрузка от аналоговых абонентов на АТСЦ равна:

 

                             (2.18)

 

 

2.5.2 Расчет нагрузки от абонентов ЛВС

 

2.5.2.1 Расчет возникающей нагрузки от абонентов ЛВС

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

В ЛВС следует различать две категории источников:

-       терминальное оконечное оборудование,

-        т.е. ПК;

-       телефонные аппараты.

Количество терминалов в одной ЛВС было определено по пункту (в) задания 1, их может быть от 10 до 70 терминалов. Но общее число терминалов ЛВС включает в себя от 60 до 70% ПК и от 40 до 30% ТА, поэтому число терминалов одной ЛВС: .

При этом интенсивность местной возникающей нагрузки может быть определена, если известны следующие её основные параметры:

-          - число ПК и ТА, соответственно;

-          - среднее число вызовов в ЧНН от одного типа терминала;

-          - средняя продолжительность одного занятия от абонентов вышеупомянутых источников в ЧНН;

-           - доля вызовов, окончившихся передачей информации.

Параметры  определяются статистическими наблюдениями на действующих ЛВС города. При отсутствии статистического учета интенсивность возникающей местной нагрузки от абонентов ЛВС рекомендуется рассчитывать по средним значениям  по таблице 2.3, с учетом того, что все абоненты ЛВС относятся к деловому сектору.

 

Таблица 2.3 – Средние значения параметров нагрузки

Типы терминалов	Деловой сектор
	Ci	Ti, c	Pp
Телефоны	4,2	90	0,5
Персональные компьютеры	3,1	300	0,9

 

Интенсивность возникающей местной нагрузки от различных терминалов одной ЛВС, выраженная в Эрлангах, определяется формулой:

 

                                                                       (2.19)

 

где i - тип терминала (ТА или ПК);

ti - средняя продолжительность одного занятия, с:

 

                                        (2.20)

 

Продолжительность отдельных операций по установлению связи, входящих в формулу 2.20, принимают следующей:

-  время слушания сигнала ответа станции

-  время набора n знаков номера с дискового ТА 

-  время набора n знаков номера с тастатурного ТА 

-  время посылки вызова вызываемому абоненту при состоявшемся соединении

-  время установления соединения с момента окончания набора до подключения к линии вызываемого абонента .

Для ТА коэффициент  учитывает продолжительность занятия приборов вызовами, которые не закончились разговором (занятость, не ответ вызываемого абонента, ошибки вызывающего абонента). Его величина в основном зависит от длительности разговора Тi и доли вызовов, закончившихся разговором, Рр, и определяется по графику (рисунок 2.2).

Для  персональных компьютеров коэффициент  можно принять равным .

Общая средняя нагрузка, поступающая от абонентов одной локальной сети, подсчитывается по формуле 2.21.

 

                                                                   (2.21)

 

где j - номер ЛВС.

 

2.5.2.2 Расчет исходящей нагрузки от ЛВС

Распределение нагрузки имеет случайный характер, зависящий от неподдающейся учету взаимной заинтересованности абонентов в передаче информации. Поэтому точное определение межсетевых потоков нагрузки при проектировании сетей невозможно. Это можно сделать лишь после введения сети в эксплуатацию путем анализа произведенных измерений.

Известны приближенные методы распределения нагрузки на основе специальных коэффициентов (г, f, и n - распределения нагрузки, тяготения и специальных коэффициентов). Однако во всех случаях при проектировании новых сетей для прогнозирования значений самих коэффициентов необходимо иметь данные наблюдений за закономерностями изменений аналогичных коэффициентов на действующих сетях.

Здесь будет рассмотрен способ распределения нагрузки по которому достаточно знать возникающую местную нагрузку каждой локальной сети.

Известно, что на распределение исходящих потоков нагрузки по направлениям оказывает влияние много факторов: величины нагрузок, создаваемых абонентами проектируемой сети, а также другие факторы. Из этих факторов выделяют один или несколько основных, имеющих наибольшее влияние на распределение потоков сообщения и косвенно учитывающих влияние других факторов. В рассматриваемом способе в качестве основного фактора принята нагрузка локальной сети.

Согласно этому способу сначала находят нагрузку, подлежащую распределению внутри ЛВС. Чтобы определить внутрисетевую нагрузку ЛВС от ПК необходимо вычислить коэффициент веса по формуле:

 

                                                        (2.22)

 

где к - число ЛВС;

j - номер ЛВС.

Далее с помощью таблицы 2.4 необходимо найти коэффициент внутрисетвого трафика h.

 

 

 

Таблица 2.4 - Зависимость коэффициента h от коэффициента веса h_с

hс,%	h,%	hс,%	h,%	hс,%	h,%	hс,%	h,%	hс,%	h,%
0,5	16,0	5,0	20,4	9,5	26,4	25,0	42,4	70,0	76,4
1,0	18,0	5,5	20,7	10,0	27,4	30,0	46,0	75,0	80,4
1,5	18,7	6,0	21,0	10,5	27,6	35,0	50,4	80,0	81,3
2,0	19,0	6,5	21,7	11,0	28,6	40,0	54,5	85,0	88,1
2,5	19,2	7,0	22,6	12,0	30,0	45,0	58,2	90,0	92,2
3,0	19,4	7,5	23,5	13,0	31,5	50,0	61,8	95,0	95,1
3,5	19,7	8,0	24,2	14,0	32,9	55,0	66,6	100	100
4,0	20,0	8,5	25,1	15,0	33,3	60,0	69,4
4,5	20,2	9,0	25,8	20,0	38,5	65,0	72,8

 

Внутрисетевая нагрузка для ЛВС от ПК определяется по формуле:

 

                                                                    (2.23)

 

где j - номер ЛВС.

Тогда исходящая от локальной сети нагрузка, рассчитывается по формуле:

 

                                                               (2.24)

 

где j - номер ЛВС.

 

2.5.2.3 Междугородная нагрузка от ТА абонентов ЛВС

Междугородная исходящая нагрузка от ТА локальной сети равна междугородней входящей нагрузке и ее нужно прибавить к местной нагрузке:

 

                                                                       (2.25)

 

где N - число ТА в j ЛВС.

 

 

2.5.2.4 Международная нагрузка от ТА абонентов ЛВС

Международная нагрузка от ТА ЛВС равна международной входящей нагрузке и ее нужно прибавить к местной нагрузке:

 

                                         (2.26)

 

где N - число ТА в j ЛВС.

 

 

2.5.2.5 Нагрузка к информационной сети “Internet”

Посредством информационной сети “Internet” абоненты имеют доступ к колоссальной базе данных всего мира. Ежедневно через эту сеть передаются тысячи файлов различного характера, а соответственно различного объема. Из-за непостоянного значения скорости передачи информации в сети “Internet” невозможно точно определить параметры этой нагрузки, поэтому данные основаны на статистических наблюдениях. Исходящая нагрузка принимается в количестве 0,2 Эрл на один персональный компьютер, а размер входящей нагрузки принимается в количестве 0,1 Эрл на один ПК:

 

                                                             (2.27)

 

                                                                (2.28)

 

Общая исходящая нагрузка от одной ЛВС на АТСЦ:

 

  

  (2.29)

где j - номер ЛВС.

 

 

2.5.3 Расчет нагрузки от абонентов ISDN

 

2.5.3.1 Расчет возникающей нагрузки от абонентов ISDN

В связи с тем, что абоненты ISDN могут передавать одновременно речь и данные, т.е. число ТА равно числу ПК; расчет возникающей нагрузки от абонентов ISDN аналогичен расчету возникающей нагрузки от абонентов ЛВС.

Для ISDN абонентов следует различать две категории (сектора) источников: деловой сектор и квартирный сектор, которые имеют как терминальное оконечное оборудование, т.е. персональные компьютеры, так и ТА.

При этом интенсивность местной возникающей нагрузки может быть определена, если известны следующие её основные параметры:

-        - число ПК и ТА делового сектора, квартирного сектора, соответственно;

-        - среднее число вызовов в ЧНН от одного

источника  вышеупомянутых категорий;

-        - средняя продолжительность одного занятия от абонентов вышеупомянутых категорий в ЧНН;

-        - доля вызовов, окончившихся передачей информации.

Структурный состав источников, т.е. число терминалов различных категорий был определен в пункте 2.1, а остальные параметры  определяются с помощью статистических наблюдений на действующих АТС города. При отсутствии статистического учета интенсивность возникающей местной нагрузки от абонентов ISDN рекомендуется рассчитывать по средним значениям  по таблице 2.5.

 

Таблица 2.5 – Средние значения параметров нагрузки

Типы терминалов	Категории источников
	Деловой сектор			Квартирный сектор
	Ci	Ti, c	Pp	Ci	Ti, c	Pp
Телефоны	4,2	90	0,5	3,2	90	0,5
Персональные компьютеры	3,1	300	0,9	3	300	0,9

 

Интенсивность возникающей местной нагрузки источников i-й категории, абонентов ISDN, выраженная в Эрлангах, определяется формулами:

 

                                                       (2.30)

 

где i - тип категории источника (деловой, квартирный);

ti - средняя продолжительность одного занятия, с:

 

                            (2.31)

 

                                                         (2.32)

 

где i - тип категории источника;

ti - средняя продолжительность одного занятия, с:

 

.                         (2.33)

 

Продолжительность отдельных операций по установлению связи, входящих в формулах 2.31 и 2.33, принимают следующей:

-  время слушания сигнала ответа станции

-  время набора n знаков номера с дискового ТА

-  время набора n знаков номера с тастатурного ТА  

-  время посылки вызова вызываемому абоненту при состоявшемся разговоре 

-  время установления соединения с момента окончания набора до подключения к линии вызываемого абонента .

Для ТА коэффициент  определяется по графику (рисунок 2.2), а для персональных компьютеров коэффициент  можно принять равным 1,5.

Общая средняя нагрузка, поступающая от абонентов ISDN определенной категории, подсчитывается по формуле:

 

                                                                      (2.34)

 

где i - тип категории источников.

 

2.5.3.2 Междугородная нагрузка от абонентов ISDN определенной

категории

 

                                                                     (2.35)

 

где  Ni – число ТА у абонентов ISDN определенной категории.

 

2.5.3.3 Международная нагрузка от абонентов ISDN определенной

категории

 

                                      (2.36)

 

где  Ni – число ТА у абонентов ISDN определенной категории.

 

2.5.3.4 Нагрузка к информационной сети “Internet” от абонентов ISDN определенной категории

 

                                                             (2.37)

 

                                                                (2.38)

 

2.5.3.5 Исходящая нагрузка от абонентов ISDN определенной категории

 

 (2.39)

 

где i - тип категории источников.

 

 

2.5.4 Расчет входящей нагрузки на АТСЦ

 

Для расчета входящей нагрузки на АТСЦ необходимо знать емкость каждой АТС на городской телефонной сети и коэффициент тяготения между станциями внутри узлового района и между узловыми районами, т.к. таких данных кроме емкости всей ГТС без емкости новой АТСЦ нет, воспользуемся следующей формулой:

                  (2.40)

 

где  - емкость ГТС, без емкости АТСЦ;

0,006 - удельная нагрузка от одного абонента ГТС.

n - количество ЛВС, подключенных к АТСЦ;

k - количество категорий абонентов ISDN (деловой и квартирный).

 

 

2.6 Расчет количества цифровых потоков на абонентской                                 распределительной сети

 

 

Для определения числа цифровых потоков (2 Мбит/с) входящих и исходящих на волоконное кольцо сети абонентского доступа воспользуемся первой формулой Эрланга /4, 5/:

 

                                                                           (2.41)        

 

где i - вид абонентов (аналоговые; ЛВС; деловые ISDN (УАТС));

Y_i - нагрузка исходящая или входящая от абонентов вида i;

Р - потери, их можно принять равными 1‰.

Сначала по таблице приложения Л находится число каналов цифрового потока.

Для  исходящей связи: 

 

 

тогда количество цифровых потоков: 

 

Для входящей связи:

 

 

тогда количество цифровых потоков:

,

 

При определении числа цифровых потоков на волоконное кольцо от квартирных абонентов ISDN необходимо помнить, что скорость базового доступа составляет 192 кбит/с от каждого абонента ISDN. Так как каждый абонент ISDN имеет отдельную АЛ, то скорость входящая равна скорости исходящей. Поэтому число входящих цифровых потоков равно числу исходящих цифровых потоков к абонентам ISDN и определяется так:

 

.

 

При определении числа цифровых потоков округлять полученное значение до целого числа в большую сторону.

Результаты расчета свести в таблицу 2.6.

 

Таблица 2.6 - Количество цифровых потоков на САД

Тип абонентов РШ	Потоки
	VИСХ	VВХ
Аналоговые абоненты
Абоненты ЛВС
Деловые абоненты ISDN
Квартирные абоненты ISDN
Итого:
Общее число V

 

 

 

3 Организация волоконно-оптического кольца на абонентской распределительной сети

 

 

3.1 Интерфейс V.5

 

 

На сеть абонентского доступа были разработаны новый цифровой стандарт, названный V.5, который имеет два типа интерфейсов. Спецификации ETSI и ITU-T определяют две разновидности интерфейса V5 — V5.1 и V5.2, различающиеся способом объединения каналов /6/.

V5.1 обеспечивает пропускную способность 2048 кбит/с без возможности динамической концентрации каналов (допускается только статическое мультиплексирование). Технически его можно реализовать с помощью каналов ТфОП или ISDN BRI. Стандарт определяет, что кроме каналов передачи данных должен быть предусмотрен и канал, обеспечивающий передачу управляющей информации между сетью доступа и узлом обслуживания опорной сети. С помощью этого канала, в частности, выделяются и освобождаются порты ISDN BRI (под портом в данном случае понимается совокупность ресурсов узла обслуживания, поддерживающих один UNI-интерфейс), а также осуществляется их блокировка.

Cтандарт V5.2 предусматривает возможность динамической концентрации каналов. В нем описан составной интерфейс, допускающий применение до 16 каналов с пропускной способностью 2048 кбит/с каждый. Кроме того, стандарт V5.2 разрешает выделение не только портов ТфОП и ISDN BRI, но и ISDN PRI. Спецификации этого стандарта, касающиеся сигнализации и управления, не отличаются от таковых для V5.1. Однако V5.2 оговаривает также и выделение специального канала управления соединением, с помощью которого узел доступа может сам инициализировать подключение к необходимому UNI.

Суть протокола назначения несущих каналов (ВСС – Bearer Channel Connection protocol).  Возможности этого протокола определяют основные преимущества интерфейса V5.2 и позволяют революционизировать структуру современного узла коммутации. Именно благодаря протоколу ВСС можно резко уменьшить физические размеры абонентского оборудования АТС за счет его замены несколькими интерфейсами V5.2, что в значительной степени преобразует всю телекоммуникационную систему, состоящую из небольшого числа таких узлов.

Несущие каналы интерфейса V5.1 жестко закреплены за цифровыми каналами пользовательских трактов, т.е. между каждым используемым несущим каналом интерфейса и существующим каналом пользовательского порта существует постоянное соединение. С интерфейсом V5.2 жесткое закрепление несущих каналов за каналами пользовательских портов отсутствует. Несущий канал интерфейса V5.2 предоставляется только тому каналу пользовательского порта, для которого запрашивается услуга связи, только на время пользования этой услугой. Таким образом, соединение любого несущего канала интерфейса с каналом пользовательского порта является оперативно коммутируемым. В дальнейшем, такие оперативно коммутируемые соединения будем называть В-соединениями.

В протоколе ВСС существует три типа В-соединений:

-          соединения в АТС и в интерфейсе V5.2, создаваемые оперативно для обслуживания каждого вызова ТфОП и ISDN с концентрацией трафика на стороне сети доступа соединение;

-          соединения в АТС и в интерфейсе V5.2, создаваемые в АТС оперативно для каждого вызова, использующие постоянные соединения в сети доступа, закрепленные в интерфейсе V5.2 за линиями ТфОП и ISDN с высокой нагрузкой;

-          соединения в АТС и в интерфейсе V5.2, полупостоянные соединения, устанавливаемые в сети доступа и АТС для поддержки услуг полупостоянных арендованных линий.

Интерфейс V5.2 обеспечивает возможность создания и нарушения многоканальных В-соединений Nx64 кбит/с, где n может принимать значения от 1 до 30, для поддержки коммутируемых связей и будущих высокоскоростных услуг.

Протокол ВСС поддерживает только соединения между пользовательскими портами сети доступа и канальными интервалами интерфейса V5.2. Соединения «пользовательский порт – пользовательский порт» протоколом не поддерживаются, что однако не исключает возможность соединений полностью под управлением сети доступа.

При использовании абонентского доступа аппаратура осуществляет контроль и если находит, что абоненты одного из удаленных блоков разговаривают между собой, освобождает временной канал, образованный в начале соединения. Освобождается только временной канал, а канал сигнализации остается в работе до окончания связи. Позволяет проверять правильность назначения, а сети доступа информировать АТС о неисправностях, которые могут повлиять на назначения несущих канальных интервалов. Позволяет при обслуживании портов пользователей обходить те тракты интерфейса, которые имеют повреждения и использовать только канальные интервалы исправных трактов интерфейса V5.2. Интерфейс V5.2 поддерживает до 16 трактов 2 Мбит/с.

Как правило АТС является ведущей для передачи сообщений, а ведомой – сторона сети доступа, т.к. сеть доступа не осуществляет управление соединениями пользователей. Для портов ISDN, содержащих каждый более одного В-канала, используется информационный элемент «идентификация канала порта ISDN».

Как уже отмечалось выше, интерфейс V5.2 содержит несколько (до 16) цифровых трактов 2 Мбит/с такое отличие от интерфейса V5.1 требует дополнительных функций управления этими трактами, включая проверку соответствия двух сторон интерфейса, соединенных физическим трактом или трактами. Последнее достигается присвоением каждому тракту на каждой стороне интерфейса отличительного ярлыка, что позволяет, правильно подсоединить несколько физических трактов, если они были отсоединены из-за неисправности, или при проведении планового техобслуживания. Для этого предусматривается специальный механизм проверки ярлыков трактов.

В дополнение к проверке ярлыков и целостности самих трактов, должна обеспечиваться возможность перевода трактов в состояние «рабочее» и «нерабочее». Последнее действует аналогично блокировке и разблокировке портов сети доступа с двумя отличиями: необходимостью защитить сигнализацию интерфейса V5.2 и необходимостью минимизировать нарушения в обслуживании трафика. Эти отличия приводят к тому, что если инициатива блокировки тракта исходит от сети доступа, последняя должна иметь возможность согласовать эти вопросы с АТС, так как именно АТС отвечает за обслуживание и обладает подробной информацией о проходящей нагрузке. Запрашивая разрешение заблокировать тракт, сеть доступа указывает, допустима ли отсрочка в исполнении этого вопроса. Блокировка тракта с отсрочкой позволяет дождаться завершения всех уже установленных к моменту запроса соединений пользователей, а блокировка без отсрочки выполняется немедленно.

 

 

3.2 FastLink

 

 

FastLink - является платформой доступа, упрощающей доступ к различным узкополосным и широкополосным услугам (голос, передача данных, изображений, выделенные линии и т.д.) /6/. Это позволяет операторам гибко конфигурировать доступ абонентов к этим услугам в любое время. Предоставление доступа новым абонентам и предложение услуг никогда не было таким быстрым и легким, как с системой FastLink. FastLink это комплект оборудования, который позволяет провайдерам услуг успешно разворачивать сети предоставления услуг, являющиеся экономичными, практичными и гибкими. FastLink достигает этих целей множеством способов. Система FastLink построена на новой платформе, поддерживающей несколько конфигураций доступа, включая доступ через удаленные модули и фиксированную беспроводную связь.

FastLink представляет собой модульную систему доступа; это гибридное сетевое решение для экономичного внедрения оптоволокна с предоставлением услуг на скоростях до 2 Мбит/с. FastLink может соединяться с местными АТС, имеющими интерфейсы CAS, V5.1, V5.2, а также с сетями передачи данных, имеющими интерфейсы 2 Мбит/с, VF и/или 64 кбит/с. Он обеспечивает узкополосный абонентский интерфейс для передачи речи и данных и дополнительно широкополосный интерфейс до 2Мбит/с, позволяя реализацию применений, требующих высокой скорости передачи и поддержку будущих приложений мультимедиа.

FastLink обеспечивает архитектуры FTTB (Fiber To The Building) – оптика до здания, FTTO (Fiber To The Office) – оптика до офиса, FTTZ (Fiber To The Zone) – оптика до некоторой зоны, где группируются абоненты. Поэтому его можно экономично развернуть как в жилых районах, так и в деловых и промышленных районах (для фирм различного размера).

FastLink поддерживает следующие услуги:

-  POTS;

-  Услуги N-ISDN (BRA и PRA);

-  Услуги частной линии DDN (2Мбит/с, Nх64кбит/с и ниже 64кбит/с);

-  Услуги передачи данных с пакетной коммутацией;

-  Услуги передачи данных с ретрансляцией кадров;

-  2/4 – линейные аналоговые частные линии;

-  Услуга аналоговых соединительных линий Е/М;

-  Горячая линия/услуга блокировки телефона;

-  Услуги IP;

-  Широкополосные мультимедийные услуги;

-  Услуги CATV.

3.2.1 Архитектура системы

 

FastLink представляет собой универсальную систему для подключения абонентских оконечных устройств к телефонным коммутируемым сетям общего пользования и сетям передачи данных. Она состоит из оптического линейного окончания (OLT), волоконных и/или медных фидеров, оптического удаленного окончания (ODT), удаленных оптических блоков (ONU), аппаратуры отвода и, дополнительно, сетевых окончаний (NT). OLT подключается к местной АТС и (или) к сети передачи данных. Возможны различные способы соединения между OLT и ODT/ONU.

 - Двухточечное соединение оптоволоконным кабелем для сигналов 2´2 Мбит/с или 34 Мбит/с, либо медным кабелем для передачи сигналов HDSL 2 Мбит/с.- Многоточечные соединения с использованием ODT 16´2 между OLT и ONU, используется волокно для передачи сигналов 34 Мбит/с (рисунок 3.1).

 

Рисунок 3.1 - Двухточечное соединение

 

-       Архитектура кольцевой сети SDH  - соединение ODT 63´2 между OLT и ONU с помощью волокна для передачи сигналов до 622 Мбит/с (STM-4), рисунок 3.2. Использование существующей сети передачи (например, оптоволоконные, медные или радиорелейные сети, основанные на технологии передачи PDH или SDH).

-       Каскадное соединение двух ONU, соединенных с OLT посредством оптического волокна (рисунок 3.3).

Кроме того, возможна поддержка передачи сигналов кабельного телевидения. Можно использовать ONU как в варианте FTTC для применения на открытом воздухе, так и в варианте FTTB для помещений. Для использования в районах с разной плотностью абонентов имеются ONU разной мощности, об-

служивающие от 30 до 480 абонентов. В дополнении к ONU со стороны абонента можно использовать модули NT, которые устанавливаются в помещении абонента. Они позволяют предоставлять услуги типа "выделенная линия" по приемлемой цене, особенно для деловых пользователей.

 

 

 

Рисунок 3.2 -  Кольцевое соединение

 

 

Рисунок 3.3 - Каскадное соединение

 

 

 

3.3 Система оптической передачи SDH

 

 

С развитием технологий сетей доступа появилась тенденция к использованию встроенного оборудования SDH на сетях доступа. Сеть передачи SDH характеризуется гибкими возможностями, разнообразными и стандартными интерфейсами, мощной функцией самовосстановления и функцией полного управления сетью. Широкое применение оборудования передачи SDH сильно улучшает возможности самовосстановления сети передачи данных. Новое поколение оборудования.

SDH с мощной возможностью цифровой кросс-коннекции позволяет операторам планировать и наращивать сеть передачи данных, её многочисленные функции сетевого управления, помогают снизить время и стоимость обслуживания сети.

Преимущества использования встроенного оборудования SDH на сетях абонентского доступа:

а) Высокая совместимость.

 Встроенное оборудование SDH имеет стандартные интерфейсы различных скоростей, делая возможным работу оборудования SDH с продукцией других производителей.

б) Превосходная возможность самовосстановления и высокая надежность.

Так, как SDH имеет большую емкость и высокую надежность, оно может быть использовано для построения гибридной сети передачи данных и абонентского доступа. В дополнение к услугам AN, оно может поддерживать базовые станции GSM и соединительные лини для улучшения использования сети.

в) Возможность наращивания.

В настоящее время, скорость передачи 155520 кбит/с может удовлетворить требованиям сети абонентского доступа. Однако с увеличивающейся телефонной плотностью и спросом на широкополосные услуги, для оборудования передачи стало необходимым наращивать скорость. В этом случае, встроенное оборудование SDH – идеальный выбор, так как оно имеет стандартную структуру и может гибко наращиваться.

г) Мощные функции ОАМ.

В структуре циклов SDH существует множество служебных байтов заголовков, облегчающих обслуживание и управление. Система ОАМ на базе SDH может автоматически обнаруживать ошибки и исправлять их, снижая таким образом, затраты на обслуживание.

Рассчитано на развитие в сторону широкополосного доступа. Встроенное SDH может распределять PDH любой скорости с VC (виртуальным контейнером), и имеет прямой доступ к ячейкам АТМ, являясь идеальной платформой для доступа к широкополосным услугам.

д) Эксплуатация и управление сети.

Для управления FastLink используется система AccessIntegrator. Она предлагает не только управление элементом и подсетью, необходимое для управления FastLink, но и обеспечивает соединение с системой управления более высокого уровня, управляющей сетью и предоставлением услуг.

AccessIntegrator можно использовать в центральных, районных и местных центрах эксплуатации и технического обслуживания. Для местной эксплуатации предназначается локальный терминал пользователя (LCT).

Основные характеристики AccessIntegrator:

-  Масштабируемая архитектура на технологии клиент-сервер;

-  Поддержка малых и больших сетей, содержащих до 200.000 абонентов;

- Полностью объектно-ориентированная архитектура прикладного программного обеспечения;

-  Открытые интерфейсы для включения в сети более высокого уровня или в системы управления и обслуживания;

-  Контроль сбоев;

-  Административное управление абонентами;

-  Проверка  абонентских линий;

-  Управление маршрутами.

 

 

3.4 Системные компоненты и системные модули

 

     

Система FastLink включает в себя следующие системные компоненты:

-  OLT оптическое линейное окончание

-  ODT оптическое удаленное окончание

-  ONU оптический сетевой  блок

-  NT сетевое окончание

 

 

3.4.1 Оптическое линейное окончание (OLT)

 

OLT - это главный компонент  FastLink, образующий окончание оптоволоконной сети или проводной сети HDSL. Через него абонент соединяется с телефонной сетью общего пользования или сетью передачи данных (рисунок 3.4).

OLT соединяется непосредственно с местной АТС через интерфейсы 2Мбит/с, соответствующие международным стандартам V5.1 (без уплотнения) и V5.2 (с уплотнением). Если этих интерфейсов нет, FastLink можно подключать через интерфейсы 2 Мбит/с CAS (сигнализация по выделенному каналу) или на уровне ТЧ (тональной частоты) для услуг POTS или ISDN.

Для подключения к сетям передачи данных имеются интерфейсы 2 Мбит/с; дополнительно имеются интерфейсы для голосовых сигналов 64 кбит/с или аналоговые 2/4-проводные.

Интерфейсы до 2 Мбит/с обеспечиваются встроенным COT, который может устанавливаться в OLT.

Дополнительно OLT может обеспечивать интерфейс QD2 для подключения к центральной системе ONMS AccessImtegrator- для управления и обслуживания компонентов FastLink.

Модульность OLT и возможность подключения различных блоков позволяет удовлетворять требованиям сетей разного размера и минимизировать начальные капиталовложения.

Для подключения ODT и ONU используются различные типы линейных окончаний:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3.4 - Структура OLT

 

- LTC для подключения к ONU через медный кабель HDSL 2Мбит/с.

- LTO для подключения к ONU через волокно 2х2 Мбит/с.

- OMX 16 оптический оконечный мультиплексор для подключения по одному волокну 34 Мбит/с к ODT 16х2 или ONU; возможно резервирование по схеме 1+1.

-  Мультиплексор ввода/вывода для волоконного соединения с ODT 63х2 - 155/622 Мбит/с либо кольцо SDH.

- Кросс-коннекторный мультиплексор CMX II обеспечивает интерфейс 2 Мбит/с к телефонной сети общего пользования и/или к сети передачи данных с возможностью коммутации каналов по 64 кбит/с. Его пропускная способность составляет 2760 каналов по 64 кбит/с в случае использования  V5.1. Она может быть увеличена до 3840 каналов по 64 кбит/с при использовании V5.2. Для V5.1 мультиплексор CMXII имеет возможность консолидированной и неконсолидированной работы. Для V5.2 имеется возможность уплотнения информации в отношении 1:4 или 1:8.

- LE 2 – линейное оборудование 2Мбит/с. Для подключения блоков LTC и  LTO (LTC -  для подключения к ONU через медный кабель HDSL 2Мбит/с.

- AMX – абонентский мультиплексор, соединяется непосредственно с местной АТС через интерфейсы 2Мбит/с, соответствующие международным стандартам V5.1 (без уплотнения) и V5.2 (с уплотнением) или через интерфейсы 2 Мбит/с CAS (сигнализация по выделенному каналу).

- SMX1или SMA4 - мультиплексор ввода/вывода для волоконного соединения  155/622 Мбит/с  кольца SDH.

Механически OLT устанавливается в стативы ETS или 19- дюймовые стативы для использования в помещении местной АТС. Стативы имеют модульную структуру и содержат до четырех полок. Кроме того, каждый статив имеет панель выводов для источников питания, интерфейса QD2 и распределения синхросигнала. Для соединения оптоволоконных кабелей может быть установлена муфта в соответствии с числом линий, которые нужно соединить, а также от ситуации на конкретной станции.

Вставные модули соединяются с задней панелью полок. Имеется панель выводов с интерфейсными разъемами для внешних кабелей к сети общего пользования, сетям передачи данных и ONU, а также для внутренней проводки статива. Светодиоды на передней панели полок показывают текущее состояние каждого вставного модуля.                                                                       

 

 

3.4.2 Оптический сетевой блок (ONU)

 

ONU - образует окончание абонентской части FastLink и доступ к сети для абонентов и оконечных устройств. Оно подключено либо двухточечным соединением к OLT, либо по схеме звезды через промежуточный ODT. Возможно каскадное соединение двух ONU (рисунок 3.5).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3.5 - Структура ONU

 

ONU содержит линейные окончания OMX 16, LTO, LTC и AMX, которые обеспечивают интерфейсы к OLT/ODT и к абонентам, с поддержкой коммутируемых и некоммутируемых узкополосных услуг (до 2 Мбит/с) и дополнительно некоммутируемые широкополосные услуги (2 Мбит/с):

- POST;

- SDN-BA,ISDN - PRA;

- аналоговые выделенные линии (2/4-проводные);

- цифровые выделенные линии со скоростями 64 кбит/с и ниже (V.24, V.35, V.36, X.21);

- цифровые выделенные линии со скоростями 64 кбит/с и выше;

- цифровые выделенные линии 2Мбит/с .

ONU обычно соединяется с OLT/ODT через оптоволокно. В некоторых случаях дешевле использовать существующую медную инфраструктуру. Тогда ONU могут подключаться через линии HDSL.

Если позднее будут установлены оптические кабели, LTC легко заменить на блок подключения линий (LTO).

Кроме того, ONU - идеальный способ начать укладку волокна (с расчетом на перспективу) в зоне отвода (FTTH), например, для подключения деловых абонентов.

Возможна реализация беспроводных абонентских линий путем установки в ONU модуля RBC, основанного на стандарте DECT, что представляет собой более экономичный вариант по сравнению с традиционным решением на основе медного кабеля.

Имея ONU нескольких размеров, можно обеспечить максимальную эффективность для любой топологии сети. Имеются варианты для использования в помещении (FTTB) и на открытом воздухе (FTTC), а также для различных вариантов питания.

Шкафы для использования на открытом воздухе ONU 120, 240 и 480 оборудованы двумя дверями, обеспечивающими отдельный доступ к главному кроссу для подключения кабелей (дверь сбоку) и к оборудованию для проведения технического обслуживания (дверь спереди).

Чтобы обеспечить легкость и эффективность подключения кабелей, а также кроссировку, эти ONU снабжаются отдельными кроссами для внутренних и наружных кабелей. В зависимости от местных требований, ONU можно оборудовать кроссами для внутренних и внешних кабелей в отношении 1:1, 1:2 или 1:3, что позволяет избежать необходимости установки дополнительных стоек для кабелей.

ONU – состоят из следующих основных блоков:

- мультиплексор доступа (AMXC);

- линейные окончания LTC и/или LTO и/или оптический оконечный мультиплексор OMX 16;

- главный кросс (MDF);

- соединение с сетью электропитания;

- источник питания (PS);

- соединительная коробка;

- вентилятор;

- батареи;

- оборудование CATV.

Для установки различных типов ONU в помещении и на открытом воздухе имеется несколько корпусов. Кроме того, возможна установка в стативах.

 

 

3.4.3 Системные модули

 

Элементы системы включают в себя комбинации различных системных модулей.

Системные модули могут быть подразделены в три основных группы:

- Мультиплексоры

- Кросс-коннекторы

- Транспортное оборудование

a) Мультиплексоры

Мультиплексоры объединяют несколько услуг со скоростями передачи данных менее 64 кбит/с, 64 кбит/с и

Nx64 кбит/с в 2 Мбит/с, чтобы гарантировать эффективную передачу.

Имеется два типа мультиплексоров в пределах системы FastLink: AMXC и FMX2.

- AMXC способен концентрировать телефонную нагрузку цифровой сети с интеграцией служб. AMXC  является одним из основных элементов модуля. Число услуг на стороне абонента превышает число временных интервалов на сетевой стороне. Благодаря концентрации, пропускная способность сети может быть увеличена. Концентрация основана на динамическом распределении ширины полосы пропускания для заранее определенного абонента.  Не поддерживает концентрацию информационного потока.

- FMX2 - так называемый статический мультиплексор. FMX2 - основной модуль SNU. Каждая служба на стороне абонентского мультиплексора имеет заранее определенную ширину полосы пропускания.

b) Кросс-коннекторы

Кросс-коннекторы - сетевые узлы с 2-Mбит/с портами.

Имеется два типа кросс-коннекторов  в пределах системы  FastLink: CMXC и CMXII.

Кросс-коннекторы осуществляют три основные функции:

- Шлюз к местной телефонной станции: обеспечение стандартных сопряжений V5.1 / V5.2 к местной телефонной станции. Служебные каналы от сети доступа направлены по заранее определенному интерфейсу V5.1/V5.2. Благодаря динамической маршрутизации можно концентрировать телефонную нагрузку используя V5.2 интерфейс.

- Разделение услуг с коммутацией каналов (голос, цифровая сеть с интеграцией служб) и выделенных каналов.

- Маршрутизация 64-кбит/с каналов и маршрутизация выделенных каналов.

c) Оборудование передачи.

Перед передачей все сигналы в ONU/SNU преобразуются для передачи

со скоростью 2Мбит/с мультиплексорами.

Оборудование передачи обеспечивает кодонезависимую передачу этих 2Мбит/с потоков от отдаленных сетевых окончаний ONU к центральной станции (OLT).

В зависимости от среды передачи (медь или оптоволокно) и требуемой пропускной способности различают типы модулей передачи:

- 2 Мбит/с – медь ( LTCOH/LT12CM, LT2ME1 модули);

- 2x2 Мбит/с – медь (LT22CM, LT2ME1  модули);

- 2 Мбит/с – оптоволокно (LT2ME1  модуль);

- 2x2 Мбит/с – оптоволокно (LTO);

- 16x2 Мбит/с – оптоволокно (OMX16);

- STM1 / STM 4 – оптоволокно (SMX1/4c).

 

 

3.5 Разработка обобщенной схемы абонентской распределительной сети

 

 

При разработке обобщенной схемы абонентской распределительной сети необходимо воспользоваться результатами пункта 2.2 и выбором количества разных типов абонентов в каждом РШ.

Изображается АТСЦ и подключаемое к ней волоконное кольцо, с указанием РШ и его емкости, кроме того указывается для каждого РШ количество каждого типа абонентов с изображением основного и дополнительного оборудования в РШ и от абонента до РШ.

 

 

 

Список литературы

 

 

1.   Лочмелис Я.Я. Технико-экономические основы построения местных телефонных сетей. - М.: Связь, 1980. - 126 с.

2.   Мархай Е.В. Основы технико-экономического проектирования городских телефонных сетей. - М.: Связьиздат, 1983.

3.   Ведомственные нормы технологического проектирования. Часть 2. Станции городских и сельских телефонных сетей. ВНТП 112-79 Минсвязи СССР. - М.: Связь, 1980. - 56 с.

4.   Ливщиц Б.С., Пшеничников А.П., Харкевич А.Д. Теория телетрафика. - М.: Связь, 1979. - 224 с.: ил.

5.   Башарин Г.П. Таблицы вероятностей и средних квадратических отклонений потерь на полнодоступном пучке линий. - М.: АН СССР, 1962. - 127 с.: ил.

6. Денисьева О.М., Мирошников Д.Г. Средства связи для последней мили.- М.: Эко-Тренз-НТЦ НАТЕКС, 1999 г. – 140 с.: ил.

 

Содержание

 

 

	стр
Введение	3
1 Содержание пояснительной записки курсовой работы	3
2 Методические указания по выполнению курсовой работы	6
2.1 Разработка состава абонентов	6
2.2 Выбор емкости распределительного шкафа	7
2.3 Определение количества абонентов в каждом доме шкафного района	7
2.4 Определение оптимального месторасположения распределительного шкафа	7
2.5 Расчет нагрузки на абонентской распределительной сети имеющей         топологию кольца	15
2.6 Расчет количества цифровых потоков на абонентской распределительной сети	24
3 Организация волоконно-оптического кольца на абонентской распределительной сети	25
3.1 Интерфейс V.5	25
3.2 Fast Link	28
3.3 Система оптической передачи SDH	30
3.4 Системные компоненты и системные модули	32
3.5 Разработка обобщенной схемы абонентской распределительной сети	37
Список литературы	37
Приложение А	39
Приложение Б	40
Приложение В	41
Приложение Г	42
Приложение Д	43
Приложение Е	44
Приложение Ж	45
Приложение З	46
Приложение И	47
Приложение К	48
Приложение Л	49

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение А

 

 

 

 

 

Схема 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение Б

 

 

 

Схема 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение В

 

 

 

Схема 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение Г

 

 

 

Схема 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение Д

 

 

 

Схема 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение Е

 

 

 

Схема 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение Ж

 

 

 

Схема 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение З

 

 

Схема 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение И

 

 

Схема 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение К

 

 

Схема 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение Л

 

 

 

Таблица - первой формулы Эрланга

 

V	P		V	P
	1‰			1‰
1	0,000		60	40,8
2	0,046		65	45,0
3	0,194		70	49,2
4	0,439		75	53,5
5	0,762		80	57,8
6	1,15		85	62,1
7	1,58		90	66,5
8	2,05		95	70,9
9	2,56		100	75,2
10	3,09		110	84,1
11	3,65		120	93,0
12	4,23		130	101,9
13	4,83		140	110,9
14	5,45		150	119,9
15	6,08		160	129,0
16	6,72		170	138,1
18	8,05		180	147,3
20	9,41		190	156,4
22	10,8		200	165,6
24	12,2		210	174,8
26	13,7		220	184,1
28	15,2		230	193,3
30	16,7		240	202,6
32	18,2		250	211,9
34	19,7		300	258,6
36	21,3		350	305,7
38	22,9		400	353
40	24,4		450	400,5
42	26,0		500	448,2
44	27,6		600	543,9
46	29,3		700	640,1
48	30,9		800	736,6
50	32,5		900	833,3
52	34,2		1000	930,3
54	35,8
55	36,6

 

 

 

 

Сводный план 2001 г., поз 118

 

 

 

 

 

 

 

Юлия Михайловна Гармашова

 

 

Абонентский доступ и ЦСИО

Методические указания к курсовой работе

(для студентов специальности 3804)

 

 

 

 

 

 

 

 

Редактор В.В. Шилина                                              

 

 

 

 

 

 

 

Подписано в печать            11.01	Формат 60х84 1/16
Тираж 300  экз.	Бумага типографская №1
Объем  3,1 уч.-изд.л.	Заказ       .Цена 100 тенге

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                               

Ротапринт Алматинского института энергетики и связи

480013, Алматы, Байтурсынова, 126