close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Poyasnitelnaya zapiska

код для вставкиСкачать
Содержание
Введение2
1 Основные принципы построения ЕАСС4
2 Состав и структура сетей7
3 Построение схемы разговорного тракта и распределение затуханий9
4 Структура сети ОАКТС10
4.1 Описание структуры сети в двух зонах ОАКТС10
4.2 Анализ фрагмента сети12
4.3 Определение сечений пути13
4.4 Структурная надежность сети связи13
5 Построения плана распределения каналов вторичной сети16
Заключение20
Список используемых источников21
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4
Введение
Научно-техническая революция выдвинула отрасль электрической связи на передний край технического прогресса. В современных условиях, когда научно-техническая революция от автоматизации производства начала переходить к автоматизации управления, необычно выросла потребность в быстром обмене информацией, осуществляемой через сети связи.
Под отраслью связи понимается совокупность технических средств, обеспечивающих передачу всевозможной информации (телефонных разговоров, телеграфных сообщений, передачи данных, программ радиовещания и телевидения) и образующих различные сети электросвязи. Эти сети, как правило, являются сложнейшими сооружениями. Их создание и развитие требует больших капитальных вложений. Поэтому вопросы оптимального построения сетей связи в последние годы вызываю большой интерес.
При рассмотрении различных проблем построения сетей электросвязи возникает масса вопросов, касающихся взаимоотношений потребителя с сетью. Соотношениями между отдельными видами информации, характера распределения потоков, пропорциональности при развитии отдельных участков сетей и т.д. В историческом плане различные виды электросвязи длительный период времени развивались независимо друг от друга. Все виды электросвязи имеют дело с различными по характеру и параметрам электрическими сигналами, поэтому каждый вид в своем развитии ориентировался на создание своих каналов, систем и даже своей сети. Структура сети выбиралась в соответствии с распределением потоков сообщений, характерных для конкретного вида электросвязи. В результате сформировалось несколько видов независимых сетей. Средства связи, из которых создавались сети, оказывались разрозненными. Объем передаваемых сообщений непрерывно возрастал, развивались сети, но разобщенность технических средств тормозила их развитие.
Необходимость передачи электрических сигналов в совпадающих направлениях, вызванная тем, что наиболее интенсивный обмен различными сообщениями наблюдается между населенными пунктами, поставила вопрос об объединении отдельных систем передачи в совпадающих направлениях с единую систему передачи. Система передачи - это совокупность технических средств, позволяющая образовать независимые электрические каналы, по которым сигналы электросвязи переносятся в пространстве.
Одна из важнейших посылок, ведущих к слияния сетей, - сходство функций, выполняемых различными системами коммутации и заключающихся в организации путей передачи сообщений для их доставки от отправителя к получателю.
Все это заставило задуматься о необходимости построения и развития различных сетей электросвязи с учетом перспективы их слияния в единую сеть связи. Целесообразность слияния, в первую очередь, связана с техническим прогрессом в области создания новых систем передачи.
Учитывая эти обстоятельства, было принято решение о создании Единой автоматизированной сети связи (ЕАСС), которая бы объединила все сети электросвязи не зависимо от их ведомственной принадлежности. Назначение ЕАСС заключается в удовлетворении потребностей народного хозяйства и населении страны при передачи любых сообщений с помощью электрических сигналов.
1 Основные принципы построения ЕАСС
Создание ЕАСС базируется на объединении разрозненных многочисленных мелких сетей в общегосударственные сети каждого вида электросвязи, а затем в единую сеть с целью совместного использования определенных технических средств, и в первую очередь систем передачи и коммутации. Кроме технического объединения, мыслится объединение организационно-административное, которое направлено на централизацию управления и обслуживание с целью снижения затрат на создание сет и ее эксплуатацию.
В техническом плане ЕАСС представляет собой комплекс технических средств связи, взаимодействующих на основе определенных принципов, главным из которых являются организационно-техническое единство и автоматизация. В основу создания и развития ЕАСС положены два требования: экономичность и надежность. Экономичность предполагает, что при ее создании и эксплуатации материальные затраты минимальны при условии, что сеть выполняет с качественными показателями все возложенные на нее функции. Надежность сети означает, что передаваемые сообщения доставляются к месту назначения во время, при любых случайных повреждениях сети и даже аварийных ситуациях.
При построении ЕАСС учтено, что определеннее технические средства участвуют в процессе передачи не зависимо от вида передаваемых сообщений, то есть являются общими. Организационно - технически эти средства выделены в состав отдельных структурных элементов ЕАСС: сетевых станций, сетевых узлов и линий передачи. Совокупность этих элементов, рассредоточенных по всей территории страны, образуют первичную сеть ЕАСС. Эти элементы позволяют организовать сеть каналов передачи и групповых трактов. Каждый канал и групповой тракт обеспечивает передачу сигналов электросвязи либо в определенной полосе частот., либо в определенных промежутках времени.
Структура первичной сети ЕАСС учитывает административное разделение территории страны.
Часть сети, ограниченная территорией сельского района или города, называется местной первичной сетью. Часть сети, охватывающая территорию зоны и обеспечивающая соединение между собой каналов разных местных сетей внутри этой зоны, образует внутризоновую первичную сеть. Часть сети, соединяющая между собой каналы разных зоновых сетей на всей территории страны, составляет магистральную первичную сеть. Таким образом первичная сеть ЕАСС включает в себя одну магистральную первичную сеть, много внутризоновых и местных первичных сетей. Принцип построения показан на рисунке 1.
Рис. 1 - Принцип построения первичной сети ЕАСС
Каждая сеть электросвязи, входящая в ЕАССЮ, помимо технических средств элементов первичной сети, использует ряд устройств, присущих только этой сети. Совокупность средств, обеспечивающая передачу сообщений определенного вида от отправителя к получателю (получателям), называется вторичной сетью ЕАСС. В состав вторичной сети ЕАС входят: оконечные абонентские устройства; индивидуальные соединительные (абонентские) лини; коммутационные устройства; каналы, выделенные из первичной сети для образования данной вторичной сети.
В зависимости от вида электросвязи вторичная сеть ЕАСС имеет название: телефона, телеграфная, передачи данных, факсимильная, передачи газет, звукового вещания, телевизионного вещания. На рисунке 2 показано взаимодействие первичной и вторичной сетей ЕАСС. На территории приведены две зоны, на территории каждой из которых выделено по 2 города и одному сельскому району. Один город областного сечения (центр зоны), а другой - районного. Элементы первичной сети - сетевые станции СС, сетевые узлы СУ и линии передачи (1,2,3).сетевые узлы и станции часто совмещаются, как показано на рисунке 2.
Рис. 2 - Взаимодействие первичной и вторичной сетей ЕАСС
Внутризоновые первичные сети представлены ССЮ, соответствующим оборудованием СУ или линиям передачи. Совокупность местных первичных сетей одной зоны и ее внутризоновая сеть образует зоновую первичную сеть магистральная первичная сеть изображена двумя СУ и линиями передачи.
Вторичная телеграфная сеть представляет собой совокупность телеграфных сете ИС городов, телеграфных пунктов Т сельских районов и каналов, выделенных для передачи сигналов из первичной сети.
В сеть зонового вещания входят: радиодом РД, узлы проводного вещания УПВ, радиопередающие станции РПС и каналы звукового вещания первичной сети. Программы звукового вещания принимаются приемниками РПр. В состав сети телевизионного вещания входят: телецентр ТЦ, радиотелевизионные передающие телевизионные станции РТПС и каналы первичной ЕАСС.
2 Состав и структура сетей
Сеть связи в узком топологическом смысле - совокупность пунктов (оконечных, узлов и т.п.), в которых происходит распределение информации и в частном случае ввод ее извне (пользователем) или вывод ее из нее, и линий или каналов связи, обеспечивающих перенос информации в пространстве между пунктами сети. Организация распределения и доставки сообщения является одной из основных характеристик сети.
Всякая сеть, предназначенная для доставки определенного вида сообщений, может рассматриваться в целом и включать в себя все устройства , обеспечивающие передачу сообщений между любыми оконечными пунктами этой сети. Однако характер доставки и распределения информационных потоков накладывает на сеть связи определенные требования, приводящие к необходимости разделять сеть на отдельные части - подсети, каждая из которых может рассматриваться отдельно и обладать некоторыми специфическими особенностями. Так можно указать на разделение общей телефонной сети связи на местные (городские и сельские) и междугородные сети связи.
Характер распределения информационных потоков в их объемы называют необходимостью введения на сети понятия масштабности. Термин этот не очень четко определен, так как нельзя точно определить масштабы той или иной сети. Однако исследуя характер распределения потока сообщений, можно классифицировать сети по территориально - региональным признакам. Локальные внутрипроизводственные сети - это сети, в которых основные потоки сообщений замыкаются внутри небольшой территории: промышленного предприятия, совхоза, колхоза, учреждения и т.п. К таким сетям могут быть отнесены и сети, образованные как совокупность нескольких локальных сетей. Местные сети обычно связываются с территорией административного деления: города, района. Характеризуются потоками сообщений между пользователями, расположенными внутри города или сельского района.
Внутриобластные сети связываются с территорией административного деления: область, край, автономная республика. Применительно к принятой терминологии для автоматической коммутируемой телефонной сети внутриобластные сети обозначаются как "зоновые". Магистральная сеть связывается со всей территорией страны. Ведомственная сеть (например железнодорожная) обслуживает объекты одного ведомства как в пределах города, так и всей страны. Такая сеть, как правило, кроме общих задач по постановке информации, выполняет специфические информационные задачи ведомства (например, связанные с управлением движения поездов), а также связь ведомственных абонентов с общегосударственной сетью.
Для различных сетей потоки сообщений по-разному перераспределяются между территориальными подразделениями.
3 Построение схемы разговорного тракта и распределение затуханий
Исходящая сеть - ГТС;
Входящая сеть - СТС;
Междугородняя сеть - АМТС - УАК 11 - УАК 1 - АМТС.
Схема разговорного тракта приведена на рисунке 3.
При распределении величины остаточного затухания следует учитывать следующее:
- Остаточное затухание междугороднего канала между двумя телефонными аппаратами на частоте 800 Гц не должно превышать 30дБ;
- Остаточное затухание четырехпроходной части зонового канала равно 7 дБ, абонентской линии - 4,5 дБ, СЛМ и ЗСЛ - 4 дБ;
- ОС, УС, ЦС, АТС, УИС, УВС, АМТС при двухпроводной коммутации не более 1 дБ, при четырехпроводной - 0 дБ;
- Все УАК имею остаточное затухание 0,5 дБ.
На СТС норма в 4 дБ приходится на 2 коммутируемых участка ОС - УС и УС - ЦС, что при значительной протяженности сельских линий реализовать трудно, поэтому четырехпроводной канал следует доводить до УС и даже ОС, что определяется следующими расчетами. Пусть расстояние между ЦС и УС равно L=3,8 км, а между УС и ОС - равно М=4,8 км. Тогда применение симметричного низкочастотного кабеля с диаметром проводников, равным 0,8 мм позволит получить общее затухание на этих участках равное
(3,8+4,8)*0,65=5,59 дБ,
что превышает допустимый предел, поэтому необходимо продлить четырехпроводной тракт до УС. Тогда на участке УС - ОС, длиной 4,8 км можно применит проводник меньшим сечением:
3,8*1,39=5,28 дБ (затуханию 1,39 дБ соответствует кабель диаметром 0,4 мм).
Схема разговорного тракта приведена на рис. 3.
Рис. 3 - Схема разговорного тракта
4 Структура сети ОАКТС
4.1 Описание структуры сети в двух зонах ОАКТС
Структура сети ОАКТС представлена двумя зонами, в каждой из котрых располагается по две местных сети. В 1 зоне - СТС на 17, тыс. абонентов и ГТС на 132 тыс.
Во 2 зоне - СТС на 12 тыс. абонентов и ГТС на 54 тыс.
Пусть СТС 1 зоны включает в себя ЧС на 8000 номеров, три узловые станции по 1500 абонентов и девять ОС по 500 номеров.
ГТС 1 зоны имеет 132 тыс. абонентов, следовательно может быть организована в виде трех узловых районов - первый район образован пятью районными АТС, а второй и третий - четырьмя по 10 тыс. номеров каждая. Каждый район имеет УВС, а также УВСМ. На рис. 4 для первого узлового района представлена полная схема соединений, а для второго - только для РАТС 1 и для РАТС 5 (т.к. для остальных соединения аналогичны).
РАТС соединены "каждая с каждой" для связи внутри района. Для выхода на АМТС каждая РАТС имеет заказные линии (ЗЛ). Обратная связь (АМТС-РАТС) осуществляется через соединительные линии (СЛ) и узел входящих международных сообщений УВСМ. Каждая РАТС первого района соединена исходящими линиями с УВС второго района. Аналогична построена сеть для второго узлового района.
Междугородная сеть осуществляется или по прямым линиям, соединяющим АМТС, или через узлы автоматической коммутации (УАК1).
4.2 Анализ фрагмента сети Фрагмент сети - часть сельской сети, изображенной на рис. 4, причем (1-2) - абонентская линия, (2-5), (3-4) - соединительные линии, связывающие ОС и УС, (4-6), (5-6) - то же для связи УС и ЦС, (2-3) и (4-5) - дополнительные связи на уровне ОС и УС.
Рис. 5 - Часть сельской сети
Структурная матрица для описанной сети приведена в таблице 1.
Таблица 1.
12345611A000021bc0030100d4001mn5e001e6001
Для построения множества путей от абонента 1 до ЦС - вершины 6 вычеркнем в структурной матрице 1 столбец и 6 строку и подсчитаем полученный определитель.
Д===a==
=ab=abdacme can (*)
r(μ1abd)=3; r(μ2acme)=4; r(μ3acn)=3.
Длина полученных путей складывается из длин составляющих ребер.
L1μ=L12+L23+L36
L2μ=L12+L24+L45+L56
L3μ=L12+L24+L46
4.3 Определение сечений пути
Для построения множества сечений между вершинами 1 и 6 в множестве путей (*) произведем замену дизъюнкций на конъюнкции и обратно и кпростим полученное выражение:
M=abd acme acn
S=(abd)(acme)(acn)
(acme)(acn)=aacanaceenmamcnmeaecen=acmnen
(acnmen)(abd)=aabadcacbcdnmanmbnmdenaenbend=
acbcdmnbmndenbend.
Следовательно, существует 7 сечений, ранг которых меняется о 1 до 3:
r(1a)=1; r(2cb)=2; r(3cd)=2; r(4mnb)=3; r(5mnd)=3; r(6enb)=3; r(7)=end.
4.4 Структурная надежность сети связи
Для анализа структурной надежности сети связи необходимо использовать следующие основные формулы надежности:
А) надежность системы st, представляемой последовательностью ребер (i,j) (рис. 6) с вероятность pst безотказной работы ребра (i,j) определяется произведением вероятностей:
st=
a) б)
г)в)
д)
Рис. 6
б) надежность системы st, представленной параллельными соединениями ребер k (рис. 6 б) определяется по формуле:
st=1-
в) основой расчета надежности сетей более ложной конфигурации является идея последовательного упрощения структуры. Сеть с мостиковым соединением приведена на рис. 6 в.
Надежность системы представляется формулой:
st=pс*pst(pc=1)+(1-pc) pst(pc=0)
Система (st) при pc=1 преобразуется в сет с совмещенными вершинами 1 и 2 (рис. 6 г), а при pc=0 - в сет с параллельно - последовательным соединением (рис. 5 д).
В первом случае
pst(pc=1)=[[
pst=[1-(1-pa)(1-pd)][1-(1-pb)(1-pm)]=(pa+ pd - pa* pd)(pb+pm - pb*pm)
Во втором случае:
pst(pc=0)=1-(1-pa*pb)(1-pd*pm)= pa* pb+ pd*pm- pa* pb* pd*pm
Надежность мостиковой структуры равна:
pst=pc(pa+pd - pa*pd)(pb+pm - pb*pm)+(1-pc)(pa*pb+pd*pm - pa*pb* pd*pm)
Подсчитаем вероятность безотказной работы анализируемой выше сети. Структура ее - мостиковая, следовательно, упрощение выполняется так, как описано выше.
p26=pn[(pm+pe-pm*pe)(pb*pd+pc-pb*pd*pc)]+(1-pn)(pe*pd*pb+pm*pc- pe*pd*pb *pm*pc)=0,8*0,96*0,928+0,165=0,877
p16=0,8*0,877=0,702
Надежность разговорного тракта без дополнительных связей (2-3) и (4-5) равна:
(μ12346)=0,83=0,512
5 Построения плана распределения каналов вторичной сети
Задача создания вторичных некоммутируемых сетей актуальна как для сетей передачи индивидуальных сообщений, так и для сетей передачи массовых сообщений. При синтезе некоммутируемых вторичных сетей необходимо на базе каналов заданной емкости первичной сети образовать путем кроссирования в узлах пучки прямых каналов необходимой емкости.
Сформулированная задача называется задачей построения плана распределения каналов вторичной некоммутируемой сети. Для ее формализации и решения введем некоторые обозначения.
Структуру первичной сети будем изображать в виде графа, ребрам которого приписываются некоторые значения - веса (стоимости, длины) и пропускные способности в числе каналов.
Рассмотрим сеть, состоящую из 6 вершин и 8 ребер (рис. 6). Необходимо построить план распределения каналов при котором емкость пучка между вершинами 1 и 4 равнялась 24, между вершинами 2 и 5 - 20, между вершинами 3 и 6 - 16 каналам, т.е. Y14=24, Y25=20, Y36=16; при этом число транзитных участков в каждом пути не должно превышать трех.
Рис. 7 - Структура первичной сети, изображенная в вид графа
Путь между вершинами i и j будем представлять упорядоченным набором узлов (или набором ребер).
Например, вершины 1 и 3 могут быть соединены путями:
μ351=3,4,5; μ352=3,2,1,5; μ353=3,2,6,4,5; μ354=3,2,6,1,5; μ355=3,4,6,2,1,5; μ356=3,4,6,1,5.
Рангом пути называется количество входящих в него ребер. В соответствии с определением:
r(μ131)=2, r(μ132)=3, r(μ133)=4, r(μ134)=4, r(μ135)=5, r(μ136)=4.
По соображениям качества связи ранг пути часто ограничивается, в частности для рассматриваемой задачи необходимо при построении пучка прямых каналов использовать только пути, ранг которых не превышает 3, т.е. пути μ131 и μ132.
Для решения задачи применим приближенный метод, который представим последовательностью повторяющихся шагов.
Шаг 1. Для каждой пары вершин (i, j), для которой необходимо построить пучок прямых каналов, строится множество путей и выбираются те из них, чей ранг удовлетворяет ограничению.
Шаг 2. Требуемое количество каналов Yij делится поровну между путями.
Шаг 3. Строится матрица емкостей допустимых путей, представляющая собой таблицу, строки которой соответствуют путям μi,j...k и столбца (i, j) записывается число каналов х этого ребра, выделенных для данного пути, т.е.
хijμ i,j...k
Сумма элементов каждого столбца показывает количество каналов этого ребра. Этот план распределения каналов построен без учета ограничения на количество каналов и называется идеальным.
Шаг 4. Проверяются выполнение ограничений на каждом ребре. Если они выполняются, задача решена, переход к шагу 6 - конец решения. В противном случае - к шагу 5.
Шаг 5. Для перенасыщенных ребер производится разгрузка (если возможно) и переход к шагу 4. Если разгрузить некоторые ребра невозможно - переход к шагу 7.
Шаг 6. Выдается план распределения каналов и останов.
Шаг 7. Решение невозможно из-за недостаточной емкости сети. Для данного примера варианта:
Шаг 1. Построим множество путей рангом 3.
μ131=1,5,4; μ132=1,6,4; μ133=1,2,6,4; μ134=1,2,3,4;
μ251=2,1,5; μ252=2,6,4,5; μ253=2,6,1,5; μ253=2,3,4,5;
μ361=3,4,6; μ362=3,2,6; μ363=3,2,1,6;
Шаг 2. Количество каналов делится поровну на все пути
х154=х164=х1264=х1234=24/4=6; х215=х2645=х2615=х2345=20/4=5;
х346=х326=х3216=16/3=5,35
Таблица 2
YijЕмкость
путиРебра1-21-51-62-62-33-44-54-6
Y14х1546 8 6 8х1646 86х12646 46 46 4х123466 56 7
Y25х21555х2645555х2615555х2345555
Y36х34655х32655х3216555хij1-244-1-144-1ПРК недоп.хij202210320Допуст. Шаг 3. Построим матрицу емкостей (Таблица 2).
Столбцы матрицы соответствуют ребрам заданной сети: (1-2), (1-5),...,а строки путям μijk.
Шаг 4. Просуммируем количество каналов в каждом столбце и, учитывая, что емкость каждого ребра равна 20, проверим условие
где М - множество всех допустимых путей, проходящих через ребро (i-j).
Подсчитаем
х=20-
и запишем в |М|+1 строку. Отрицательная величина х говорит о недопустимости анализируемого плана распределения каналов и необходимости его корректировке
При перегрузке канала снимаем лишнюю нагрузку с ребра, входящего в данный путь, и следовательно, со всех ребер этого пути. Добавим эти каналы к недогруженным ребрам пути этого же пучка.
В итоге проверка показывает, что перегруженных ребер нет , следовательно план допустим.
Решение окончено: построен план распределения каналов, удовлетворяющий заданным условиям.
Заключение В процессе курсовой работы были изучены различные принципы построения систем и сетей электросвязи, основы управления сетью, построение единой автоматизированной сети связи, рассмотрены математические методы анализа и расчета показателей сети.
Курсовой проект включал в себя изучение теоретического материала, выполнение практических работ.
Создание ЕАСС - исключительно сложная задача, решение которой рассчитано на много лет, требует значительных материальных затрат и участия большого числа специалистов.
Список используемых источников
1 Электросвязь. Введение в специальность. - М. : Радио и связь, 1988. - 239 с.
2 Давыдов Г.Б., Рогинский В.Н., Толчан А.Я. Сети электросвязи. - М.: Связь, 1997 - 260 с.
3 Зайончковский Е.А., Пшеничников А.П. и др. Автоматическая междугородная телефонная связь. - М.: Радио и связь, 1984 - 296 с.
4 Теория сетей связи/ Под ред. Рогинского В.Н. - М.: Радио и связь, 1981 - 192 с.
5 Основы построения сетей и систем электросвязи: Методические указания и контрольное задание./ сост. Пшеничников А.П., Слепова Г.Л.; М.: МИС, 1991 - 42 с.
1
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
294
Размер файла
1 152 Кб
Теги
poyasnitelnaya, zapiska
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа