Дипломная работа - Улучшения качества и надежности связи в ГТС г. Караганды с путем переноса телефонной нагрузки - файл n1.doc

Дипломная работа - Улучшения качества и надежности связи в ГТС г. Караганды с путем переноса телефонной нагрузки
скачать (342.3 kb.)
Доступные файлы (20):
n1.doc100kb.05.04.2009 06:16скачать
n2.doc319kb.05.04.2009 06:09скачать
n3.doc221kb.05.04.2009 05:02скачать
n4.doc51kb.05.04.2009 00:23скачать
n5.doc26kb.05.04.2009 06:32скачать
n6.doc36kb.04.04.2009 23:16скачать
n7.doc56kb.05.04.2009 04:15скачать
n8.doc78kb.04.04.2009 10:28скачать
n9.doc205kb.05.04.2009 03:18скачать
n10.doc78kb.05.04.2009 05:44скачать
n11.doc39kb.05.04.2009 06:01скачать
n12.doc96kb.05.04.2009 06:11скачать
n13.doc60kb.05.04.2009 01:29скачать
n14.doc26kb.05.04.2009 02:56скачать
n15.doc440kb.05.04.2009 05:18скачать
n16.doc34kb.05.04.2009 07:01скачать
n17.doc30kb.05.04.2009 00:07скачать
n18.doc25kb.04.04.2009 23:19скачать
n19.doc171kb.05.04.2009 02:56скачать
n20.doc37kb.05.04.2009 07:29скачать

n1.doc

1 Аналитические исследования по теме работы и разработки по их

технической реализации



1.1 Краткое описание г. Караганды
В феврале 1934г. Постановлением Президиума ВЦИК Караганда преобразована в город. Этот степной город с его шахтами и рабочими поселками строила вся страна.

Стальными магистралями, воздушными трассами и автомобильными дорогами Караганда связана с Уралом и Сибирью, Средней Азией, всем Востоком и Западом, Югом и Севером, и совсем не случайно ее называют индустриальным сердцем республики. Возникшая как город шахтеров, Караганда волею судьбы стала еще и городом машиностроения, городом строительной индустрии. Город Караганда является так же одним из крупных и важных центров науки и культуры республики. Здесь действуют семь высших учебных заведений, не считая филиалов иностранных и казахстанских ВУЗ-ов и одиннадцать научно-исследовательских и проектных институтов.
1.2 Характеристика телефонной сети г. Караганды
Карагандинская ГТС, является районированной с узлами входящих сообщений. Весь город разделен на узловые районы. Условно сеть разделена на 4 узла:

– Майкудукский узел;

– Юговосточный узел;

– узел Нового города;

– Пришахтинский узел.

Второй узел охватывает территорию Майкудука. УВС-2 координатного типа находится на АТС-24. Координатные РАТС-22, РАТС-23, РАТС-24 связаны между собой по принципу "каждая с каждой". РАТС-33 административно входит во второй узловой район, но по принципу построения межстанционной связи является отдельным узлом.

Седьмой узел связи охватывает следующую территорию: микрорайоны Юго - Востока, совхоз имени Энгельса, Федоровский район. Все станции этого узла координатного типа и связаны между собой по принципу "каждая с каждой". УВС координатного типа расположен на РАТС-74.

Четвертый узловой район расположен в центре города. Соединения между РАТС-41/42,РАТС-43/44, РАТС-45/46 построены по принципу "каждая с каждой". РАТС-47 из-за своей территориальной удаленности соединена с РАТС-45/46 цифровыми системами передач и транзитом через неё выходит на всю сеть. УВС-4 находится на РАТС-41/42.Четвертый узловой район является наложенной цифровой сетью.

Станции пятого узлового района постепенно заменены (1998-2004 г.) концентраторами цифровой станции типа S-12. Существующие, на сегодняшний день РАТС-56, РАТС-54, РАТС-55 соединены по принципу "каждая с каждой".

Станции на сети (ГТС г. Караганды) соединены между собой ИКМ - трактами. Процесс передачи сигнала в МСС осуществляется по трем средам передачи: симметричный кабель, оптический кабель, радиорелейные линии связи. На сети происходит постепенная замена медного кабеля на оптический. На данный период смонтировано и используется 69 км оптического кабеля, из них 41км используется в организации кольца SDH. Кольцо SDH организовано на базе израильского оборудования SDM4L для связи всех УВС и крупных РАТС всего города. Оно позволяет организовать 252 потока Е1 (2Мбит/с). Но этого не достаточно на данных участках сети так как между УВС необходимо организовать 367 потоков Е1. Поэтому межстанционные соединения в данных направлениях осуществляются ещё и по медному кабелю и по радиорелейным линиям. Так же на сети города при межстанционных соединениях используется PDH. При реализации плезиохронной сети используются двухмегабитные потоки, последовательно уплотненные до скорости 34Мбит/с.

С 1993 года по принципу «наложенная сеть» производилась реконструкция сети, замена ДШ АТС электронной станцией типа S12. На данный момент свыше 60 % ёмкости ГТС составляет электронная АТС. Основная замена оборудования произошла в районе «Нового города», поэтому как бы образовывается узел электронной АТС с узлом расположенным на АТС 41/42, где установили оборудование трёх типов: MLE – Midlle Large Exchange; SSA – Small Stand Alone; RSU – Remote Subscriber Unit.

MLE и SSA отдельно стоящие станции, а RSU– выносные абонентские модули.

До 2005 года заменены все ДШ АТС на цифровую с оборудованием Alcatel 1000 S-12 .

Alcatel 1000 S-12 - коммутационная система, применяемая практически во всех существующих сетях, легко адаптируемая к будущим требованиям и службам.

Alcatel 1000 S-12, в основном, разработана для использования в коммутируемой телефонной сети общего пользования и обеспечивает подключение аналоговых абонентов, абонентов ЦСИС, УПАТС, вынесенных блоков и т.п. Более того, система может взаимодействовать с сетью пакетной коммутации, широкополосной ЦСИС, интеллектуальными сетями, сетью управления связью, сетью Alcatel MAN и другими.

Пропускная способность оборудования абонентского интерфейса равно 0,05 Эрланг, а 1-го канала (СЛ) равно 0,8 Эрл.

Учитывая возможности станций типа S-12, их можно применять на любых уровнях проектирования сети в качестве местных, транзитных и комбинированных. РАТС-43/44 является комбинированной, то есть к ней подключены и абонентские линии и междугородные каналы. Связь РАТС с АМТС организована по ЗСЛ.

Все ведомственные станции объединены под кодом “49” и выходят через общий узел УПТС-49, который включен в РАТС-41/42, на городскую сеть. Исключение составляет УАТС-40, которая находится в Железнодорожном районе, территориально удалена от УПТС-49 и поэтому включена в РАТС-47.

Кроме ГТС в городе существует еще сети других операторов, в том числе АО «Транстелеком» и операторов сотовой связи, предоставляя своим абонентам такие виды услуг как: режим ожидания, голосовая почта (автоответчик), переадресация и др.

Общая номерная емкость ГТС г. Караганды составляет: 117212 номера монтированной емкости и 106661- задействованной.

Плотность телефонизации. В г. Караганде на данный момент проживает свыше 500 тыс. человек. Плотность телефонов на 100 жителей составляет около 30 ТА, на 100 семей – 79,32 ТА.

И так на городской сети связи эксплуатируется 7 станций координатного типа: АТСКУ-22; АТСКУ-23; АТСКУ-24; АТСКУ-72; АТСКУ-73; АТСКУ-74; АТСКУ-75.

Девять станций электронного типа системы S-12 и четырнадцать RSU: АТСЭ-41/42; АТСЭ-43/44; АТСЭ-45/46; SSA-460; SSA-457; SSA-454; АТСЭ-47; АТСЭ-48; АТСЭ-56.

Данные по ГТС г. Караганды показаны в виде таблицы 1[П.А.].

Исходя из предоставленных данных, имеем 91% - от общей емкости сети - квартирной емкости, 8,8% - народнохозяйственной, 0,2%- таксофонов.

Схема организации межстанционной связи (МСС) представлена в конце пояснительной записки (рисунок 1) [П.А.].
1.3 Проблемы и пути улучшения качества связи
Как было указано выше, постепенно устаревшее оборудование менялось на новое, и сейчас возникла проблема улучшения качества связи с наименьшими затратами и наибольшим эффектом.

Как известно г. Караганда – шахтерский город. По этому в силу специфики добычи угля город разбросан. Один административный район от другого находится на немалом расстоянии. Следовательно, соединение между этими районами осуществляется по уплотненным линиям связи. До 1993 года использовались аналоговые каналы с применением аппаратуры «КАМА».

В конце 1993 года произвели цифровизацию с применением РРЛ. Цифровизация каналов коснулась не только соединения между узлами, но и между станциями внутри узла. Эти мероприятия привели к кое-каким нюансам. Например, чтобы осуществить связь, допустим, от абонента узлового района №7 (Юго-восток) до абонента узлового района №2 (Майкудук), информационный сигнал претерпевает несколько преобразований из аналогового вида в цифровой и наоборот. Аппаратура преобразования сигналов вносит искажения и помехи, т.е. теряется качество связи. Чтобы не допустить потери приходиться постоянно настраивать системы приема –передачи, что не целесообразно в условиях новейших технологий.

Детально рассмотрим путь соединения от источника до приемника. На рисунке 1 видно что, для того чтобы маркер УВС №2 определил вторую цифру направления, приходится цифровой поток входящий от ИКМ 7-го узла преобразовывать в аналоговую и затем обратно - в цифровую. Так как на сети г. Караганды имеются станции типа АТСЭ, то можно организовать путь прохождения через ступень электронной станции, которая может обработать сигнал без дополнительного преобразования, что изображено на рисунке 2 [П.Б.].

При ликвидации УВС-2 как такового, мы ничего не теряем не в плане экономической не в плане технической стороны, а наоборот -приобретаем. В плане технической стороны улучшается качество связи, так как исключаются: потери, помехи, вносимые оборудованием преобразования, “подсадки” и тому подобное. А качество в свою очередь косвенно влияет на доходы предприятия. Тем более, что без капитальных вложений и при экономии на средствах эксплуатации ( электроэнергия, запасные части, обслуживающий персонал и т.д.), мы достигнем поставленной задачи: качество связи с наименьшими затратами.

Как видно из приведенных данных административный район «Майкудук» - узловой район номер 2, с входящими в него станциями, является узлом координатного типа. Аналогично район « Юго-восток »- узловой район номер 7 – координатный. Административный район « Новый город »- узловой район номер 5 –смешанного типа.

Связь одного узлового района с другим претерпевает неоправданные и не нужные при современных условиях преобразования. Следовательно: нужно избавиться от этих преобразований. Для реализации поставленной задачи нужно выбрать наиболее оптимальный вариант.

Если ликвидировать УВС-2, а практически демонтировать II ГИ, то необходимо поступающую на них нагрузку перенаправить на оборудование, которое сможет ее обслужить. Этим оборудованием станет ступень электронной станции. Выбор станции осуществляется с учетом уже существующих межстанционных соединительных линий, возможностями станции, и ее физического расположения. Для надежности мы пустим нагрузку через две электронные станции. Это АТСЭ-56 и АТСЭ-41/42. И так, абонент седьмого узла при выходе на станции АТСКУ-22, АТСКУ-23, АТСКУ-24 попадает либо на АТСЭ-41/42, либо на АТСЭ-56, а там будут уже созданы конкретные транкгруппы непосредственно на каждую станцию. И связь будет осуществляться по разным средам и системам передачи, для устойчивости системы, если возникнут какие либо повреждения того или иного пути соединения, влияющие на потерю связи.

Связь между АТС-22, -23, -24, -45/46 будет осуществляться способом «каждая с каждой». На этих станциях нужно будет поставить дополнительно системы ИКМ, для связи от АТСЭ-56 , АТСЭ-41/42 и АТСЭ-45/46.

На рисунке 3 представлена структурная схема связи при современном состоянии сети в интересующем нас направлении [П.Б.].

На рисунке 4 представлена структурная схема связи после реализации поставленной задачи в том же направлении [П.Б.].

Преимущества данного решения в том, что даже при прерывании линии связи одновременно на двух разных участках, связь не прекратится, так как существуют альтернативные пути.

Выбор метода решения задачи продиктован возможностями электронных АТС, устойчивостью системы и минимальными затратами на реализацию.

Как было указано выше, постепенно устаревшее оборудование менялось на новое, и сейчас возникла проблема улучшения качества связи с наименьшими затратами и наибольшим эффектом.
1.4 Перспективное развитие сетей и систем связи - NGN
Уже более 20 лет прошло с тех пор, как на сетях связи стран СНГ, в том числе Казахстане массово появились цифровые системы коммутации. Технологический шедевр для своего времени в начале XXI века все больше начинает напоминать увешанную игрушками рождественскую елку. Постоянно появляющиеся в течение последнего времени новые требования заставляют разработчиков цифровых АТС оснащать их все новыми и новыми модулями. И если модуль ОКС7 в свое время органично вошел в архитектуру цифровых АТС, то модули IPOP (Internet Point of Presence), СОРМ (система оперативно-розыскных мероприятий) и т.п. являются для этой архитектуры уже обременительным грузом. Действительно, технологический ресурс цифровых АТС практически исчерпан. Мало того, в условиях поступления на сети связи нового по своему характеру трафика системы коммутации, разработанные для условий телефонной сети связи общего пользования (ТфОП), вряд ли могут функционировать эффективно.

Теория конвергенции, разработанная в конце XX века, предусматривает дальнейшее развитие сетей на основе консолидированного ресурса ТфОП, сотовых сетей связи и Интернет. При этом поступающий на конвергентную сеть трафик действительно является многомерным и для его обслуживания требуются не только усовершенствованные принципы построения сети, но и новые технологические средства, прежде всего для интеллекта сети - систем коммутации.

Реальный импульс в деле построения новых сетей связи странах СНГ, в том числе в России, дало изобретение российскими учеными во главе с доктором технических наук А.Е. Кучерявым и кандидатом технических наук Л.З. Гильченко в начале XXI века системы коммутации 5-го поколения САПФИР (Система Автоматической коммутации Пакетов для Фиксированных, Интернет и Радиосетей). За рубежом такие системы получили название SIP-enabled PSTN switches (SIP - системы коммутации для сетей связи общего пользования).

Протокол SIP (Session Initiation Protocol - протокол инициализации сеансов) в настоящее время является признанным мультимедийным протоколом, обеспечивающим передачу речи, данных, изображений и т. д. в новых сетях связи общего пользования, заменяя существующий ОКС7.

Наличие технологических и алгоритмических новшеств в виде систем коммутации 5-го поколения и протокола SIP соответственно вкупе с дальнейшим развитием сети Интернет и новых услуг телекоммуникаций реально поставило вопрос о возможности модернизации сетей связи общего пользования на основе концепции NGN (Next Generation Network) - сетей связи следующего поколения.

Одним из основных отличий концепции NGN от реализуемых до этого сетевых инфраструктур является переход к принципиально другой функциональной модели. В классической ТфОП основными функциональными элементами являлись узлы доступа и узлы коммутации различного уровня. При этом оборудование узла коммутации решало одновременно несколько задач: коммутацию потоков пользовательской у информации, обработка вызова и предоставление услуг. Реализация интерфейсов между этими функциями была внутренним делом производителя системы коммутации и не подлежала регламентации. Развитие классической ТфОП, связанное, прежде всего, с появлением технологии ISDN, позволило несколько разделить функции обработки сигнализации и коммутации потоков пользовательской информации. Как результат, появились новые функциональные элементы, такие как выделенные пункты транзита сигнализации (STP), а топология сигнальной сети стала отличаться от топологии сети коммутации. С другой стороны, сигнальная сеть решала вопросы транзита сигнальных сообщений, но задача обработки информации уровня ISUP, а, следовательно, и управления коммутацией, в любом случае решалась в точке совпадения топологий, т. е. в системах коммутации.

Концепция NGN, в первую очередь, характеризуется четким разделением трех уровней соединения в соответствии с их функциональными задачами: для коммутации и передачи речевой информации используется транспортный функциональный уровень, для передачи информации сигнализации - уровень сигнализации, а предоставление услуг, отличных от базовых, осуществляется со стороны уровня услуг. При этом между уровнями определены интерфейсы, которые являются объектом стандартизации. Получив подобную независимость друг от друга, уровни в дальнейшем могут развиваться самостоятельно. Более того, с точки зрения административного деления сети может ставиться вопрос о том, чтобы услуги различных уровней предоставлялись различными операторами.

Второй особенностью инфраструктуры NGN является использование универсаль­ных технологий транспортной сети, базирующихся на технологиях пакетной коммутации. В классических сетях предоставление услуг ТфОП базировалось на технологии коммутации каналов, а предоставление услуг доступа к сетям передачи данных и передачи данных предполагало либо формирование новой транспортной структуры, либо неэффективное использование существующего транспорта сети с коммутацией каналов. Тогда как в сетях NGN пакетные технологии, определенные для передачи данных, используются для предоставления всех видов услуг.

Ниже приведена общая архитектура сетей NGN (рисунок 1.1).



Рисунок 1.1 - Общая архитектура сети на основе решений NGN
Основными элементами сети NGN являются: гибкие коммутаторы (SoftSwitch); АТС с функциями контроллера шлюзов сигнализации (MGC); шлюзы (Gateways); транспортная пакетная сеть; сервера приложений; терминальное оборудование.

Сеть NGN должна предоставлять возможности (транспортные ресурсы, протоколы и т. д.) для целей создания, развертывания и управления всеми возможными видами услуг (известными или пока не известными). Сюда входят услуги, использующие среду разного вида (аудио, визуальную, аудиовизуальную) со всеми типами схем кодирования и услуги передачи данных, диалоговые, с адресацией конкретному устройству, групповой адресацией и вещанием, услуги передачи сообщений, простой передачи данных в реальном масштабе времени и в автономном режиме, с регулированием задержки и устойчивые к задержке услуги. Услуги с различными требованиями к ширине полосе от нескольких кбит/с до сотен Мбит/с, с гарантированной полосой или без нее, должны поддерживаться в рамках возможностей технологии транспортировки. В NGN делается особый упор на обеспечение соответствия требованиям заказчика со стороны поставщиков услуг, причем некоторые из поставщиков будут предлагать своим клиентам возможность настройки своих собственных услуг. NGN должна включать связанные с обслуживанием интерфейсы программирования приложений (API), чтобы поддерживать создание, предоставление и управление услугами.
1.5 Вывод
Мировые тенденции развития сетей телефонной связи показывают:

1)Ряд поставщиков почти прекратил выпуск коммутационного оборудования (Ericsson – только мобильные коммутаторы, NEC – только для Российского рынка, Siemens – производство EWSD только до 2010 г.);

2)Развитие стандартных коммутационных систем сильно сократилось. В основном идет процесс адаптации к сетям нового поколения;

3)Через определенное время на рынке останется ограниченное количество поставщиков коммутационного оборудования;

4)Поддержка установленного оборудования будет затруднена, т.к. поставщикам будет не выгодно поддерживать не перспективное оборудование;

5)Ряд крупнейших операторов (AT&T, Verizon, BT, DT, NTT, Telecom Italia и др.) приняли принципиальное решение больше не развивать технологии TDM;

6)Приняты решения и реализуются проекты по замене транзитных сетей на сети VoIP. При этом стандартный телефонный сервис предоставляется так же по технологиям VoIP, VoDSL и др.

Предложенный вариант улучшения качества связи на выше указанном узловом районе (УВС2) города Караганда имеет временный характер (т. е. нет смысла замены оборудования АТСК на бесперспективную ЦАТС), поэтому необходимо в сети ГТС г. Караганды средств на модернизацию отправить на создания мощной транспортной среды (на предпосылки создания NGN-сетей).




Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации