Проект реконструкции станционных сооружений ГТС ВЕДЕНИЕ Развитие телефонной связи нашей страны связано с созданием коммутационной техники трех поколений. К первому поколению относятся автоматические телефонные станции декадно-шаговой системы (АТС ДШ) в процессе эксплуатации которых выявился ряд серьезных недостатков. К ним относятся: - низкое качество обслуживания; - невысокая надежность коммутационного оборудования; - ограниченное быстродействие; - наличие большого числа обслуживающего персонала; - малая проводность линий. Наличие этих недостатков явилось серьезным препятствием для значительного увеличения емкости ГТС и автоматизации телефонной связи. Ко второму поколению систем коммутации относятся автоматические телефонные станции координатного типа (АТС КУ). Станции этого типа обладают рядом преимуществ по сравнению с АТС ДШ: - лучшее качество разговорного тракта; - уменьшение числа обслуживающего персонала; - увеличение использования линий; - увеличение проводности и доступности. Однако, несмотря на эти улучшения АТС КУ все же имеют ряд недостатков, присущих АТС ДШ. Это и явилось предпосылкой для создания третьего поколения телефонных станций. Т ретье поколение систем коммутации - квазиэлектронные и электронные телефонные станции. Квазиэлектронные станции устранили ряд недостатков присущих АТС ДШ и АТС КУ и используются во многих странах мира. Создание же полностью электронных систем стало возможным лишь после применения в них принципа коммутации информации в цифровом виде (импульсно кодовая модуляция). Цель создания нового поколения коммутационной техники на основе цифровых систем передачи (ЦСП) заключается в повышении гибкости и экономичности системы, сокращение затрат и трудоемкости эксплуатации, упрощение и удешевление в производстве, а так же предоставление новых видов услуг абонентам. С Лист каждым годом требования к существующим телефонным сетям повышаются. Внедряются современные способы связи, вводятся новые дополнительные услуги. Для улучшения качества обслуживания абонентов нужна замена морально и физически устаревшего коммутационного оборудования. Необходимым требованиям удовлетворяют электронные телефонные станции, которые благодаря способу построения и использованию современных технологий могут обеспечить максимум эффекта при минимуме эксплуатационных затрат. Всем нам знакома ситуация, когда потенциальные клиенты годами ожидают установки телефона из-за отсутствия номеров, или постоянные жалобы абонентов на плохое качество обслуживания. Запуск в строй коммутационных систем нового поколения позволит решить не только эти, но и многие другие проблемы, а также существенно повысить доходы предприятия от предоставления услуг связи. В данном дипломном проекте разработан план реконструкции станционных сооружений г. Советская Гавань и его района, рассмотрены вопросы замены устаревшего оборудования на современную систему коммутации SDX-100, технические характеристики вводимого оборудования, показаны способы связи объекта с остальными АТС города. Произведен расчет нагрузок, по результатам которого определен необходимый объем оборудования и его размещение на стативах и в автозале. Затронуты вопросы технической эксплуатации станции. Кроме того, выполнено технико-экономическое обоснование проектируемой системы коммутации, произведен расчет основных экономических показателей, а также рассмотрены вопросы охраны труда. . 1 Лист ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ГОРОДСКИХ ТЕЛЕФОННЫХ СЕТЕЙ Телекоммуникации можно сравнить с кровеносной системой: пронизывая весь земной шар, они обеспечивают жизнедеятельность человека и общества в целом. ГТС является одной из важнейших частей телекоммуникаций. Городская телефонная сеть состоит из комплекса сооружений (станционное оборудование, здание, линейные сооружения, абонентские устройства и др.), обеспечивающих телефонной связью абонентов города и прилегающих к нему пригородов. В настоящее время разработаны новые принципы построения городских телефонных сетей, в основу которых положено объединение систем передачи и коммутации на основе импульсно-кодовой модуляции. Такое построение телефонных сетей называется единой системой «уплотнение – коммутация», а ГТС, построенные по этому принципу, называются интегральными телефонными сетями. АТС прошли интересный эволюционный путь от первых машинных станций, через декадно-шаговые и координатные, которые пока обслуживают значительную часть номерной емкости в России, к квазиэлектронным и цифровым системам. Разработанные в 60–70-х годах цифровые АТС прошли 30 - летний период усовершенствования и на сегодня альтернативы не имеют. Модернизация и развитие телекоммуникационных сетей в мире и России осуществляется сейчас только на цифровом оборудовании. Причем глобальная тенденция заключается не просто в замене устаревшего аналогового оборудования. Речь идет о реструктуризации, главный смысл которой состоит в упрощении сети. Постоянное развитие сети, внедрение нового оборудования различных типов и классов и расширение спектра предлагаемых услуг привели к тому, что телефонная сеть приобрела слишком сложную структуру. Упрощение позволит снизить расходы на управление, эксплуатацию и техническое обслуживание сети и повысить эффективность ее работы. Ключевую роль в этом процессе играют системы коммутации. С овременные АТС — это не просто большие телефонные станции, формирующие номерную емкость страны или региона. Сегодня это мощные комплексы, способные обрабатывать огромные объемы информации, которая уже не ограничивается голосом, но включает в себя и данные и изображение. Таким образом, современная АТС не может описываться термином электронная или цифровая, это мультимедийная система, составляющая базу для построения мультимедийной телекоммуникационной сети. В Лист настоящее время в России, как и во всем мире наблюдается информационный бум и объем информации, передаваемой по коммутируемым (в том числе и телефонным) каналам связи, сильно возрастает и, поэтому, возникает необходимость в коммутационном оборудовании, которое обеспечивало быстрое и качественное соединение абонентов и соответствовало бы современным стандартам на коммутацию цифровых каналов передачи. В начале 1997 года Министерством Связи был издан приказ «О мерах по защите интересов российских производителей телекоммуникационного оборудования», в первом пункте которого говорится: «Предприятиям связи на сети общественного пользования преимущественно применять коммутационное оборудование отечественного производства, в том числе и производимых на совместных предприятиях». Сейчас фирмы-производители ведут широкие исследовательские и опытно-конструкторские работы по созданию электронных систем коммутации для передачи телефонной и телеграфной информации, данных и так далее в электронных автоматических телефонных станциях с временным разделением каналов, что позволяет одновременно устраивать несколько соединений через один и тот же коммутационный элемент. Это приводит к повышению использования оборудования коммутационного поля, а, следовательно, к улучшению экономических показателей при сохранении требуемого качества передачи информации. Электронные автоматические телефонные станции с цифровым коммутационным полем, построенные по принципу преобразования сигналов в форме импульсно-кодовой модуляции (ИКМ), являются основой для организации интегральных цифровых сетей связи. То есть систем коммутации, в которых аппаратура коммутации и передачи выполнена на единых принципах и единой элементной базе, а все виды информации передаются по сети в единой цифровой форме. В настоящее время все более широкое распространение получают цифровые сети построенные по кольцевому принципу, где передача информации происходит в одном направлении, что позволяет сократить затраты на прокладку магистральных кабелей и предоставляет возможность наращивания сетей, а также объединить несколько низкоскоростных потоков в один высокоскоростной. Б ольшое изменение претерпел подход к так называемой “последней миле”, т.е. участку который непосредственно подключает абонента к системе коммутации. Использование медных проводников в этом случае становится не рентабельным из-за своей высокой цены и низкой надёжности. Появилась тенденция приближать коммутационное оборудование как можно ближе к пользователю. Для этого используются мультиплексоры или как их ещё называют, выносные концентраторы, которые позволяют упростить построение сети и сэкономить на линейных сооружениях. Сейчас в рамках телефонной сети общего пользования происходит развитие так называемых интелектуальных услуг. Их предоставление обеспечивается программно-аппаратным комплексом компьютерно-телефонной обработки вызовов. На практике это означает, что пользователи смогут обращаться к службам типа "800" и "900", широко распространенным в развитых странах. Подобные службы позволяют получать любые виды справочной информации из специализированных баз данных, оплачивать соединение дебитными и кредитными карточками (в том числе за счет вызываемого абонента), строить корпоративные сети различных видов, организовывать конференц-связь, пользоваться голосовой и электронной почтой и многое другое. Еще одно направление развития телефонной сети общего пользования — ее интеграция с сетью радиотелефонию. На основе всего изложенного выше можно выделить следующие тенденции развития городских телефонных сетей: - использование цифровых систем коммутации; - использование волоконно-оптических линий связи; - использование выносных концентраторов; - построение сети по кольцевому принципу; - построение цифровой сети на базе ГТС; - объединение ГТС с сетями беспроводного доступа; - предоставление населению “интеллектуальных услуг”; - обеспечение взаимодействия с глобальными сетями (Интернет). Лист 2 ХАРАКТЕРИСТИКА СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ГТС г. СОВГАВАНЬ 2.1 Экономико – географическая характеристика г.Совгавань Город Советская Гавань расположен на крайнем Юго-востоке нашей страны, на побережье Татарского пролива, в месте выхода к нему железнодорожной магистрали. В настоящее время построена автомагистраль Ванино – Лидога связывающая город с краевым центром. Действует паромная переправа на остров Сахалин. Существующая городская застройка состоит из отдельных обособленных районов: Лососина, Центр, 5 квартал, Лесозавод и другие, между которыми имеются свободные территории. Подобное расположение микрорайонов требует использования в каждом из них своей подстанции или выносного концентратора. Город застроен 3, 5, 9 этажными жилыми и административными зданиями и деревянными 1-2 этажными домами. Основными транспортными магистралями являются: ул. Ленина, Киевская, Советская, Пионерская. Основной вид городского пассажирского транспорта – автобус. Районы многоэтажной застройки характеризуются хорошей степенью благоустройства и озеленения, насыщены подземными коммуникациями. На территории города расположены два судоремонтных завода, имеющие свои УАТС, колбасный и молочный заводы, горпищекомбинат, лесообрабатывающие предприятия. В последнее время быстрыми темпами развиваются порты г. Советская Гавань. Советско-Гаванский район приравнен к районам крайнего севера. Зимы снежные, ранние, характеризуются очень низкими температурами. Летом часто бывают резкие смены погоды. Климатические условия района предъявляют жесткие требования к используемым помещениям и оборудованию. Грунты на территории города относятся к 2, 3 и 4 строительным категориям. Часто встречается разрушенная скальная порода. Глубина промерзания грунта в среднем составляет 1.8-2 м. Грунтовые воды имеют незначительную химическую активность и ограниченное распространение. 2 .2 Характеристика линейных и станционных сооружений ГТС г. Совгавань До настоящего времяни население, промышленные предприятия и организации г. Советская Гавань обеспечивались телефонной связью от: АТС-3 ёмкостью 2000 номеров; АТС-6 ёмкостью 2100 номеров (п. Заветы Ильича). А также ряда мелких АТС типа УАТС-49, АТСК-50/200, АТСК- 100/2000, ПС-МКС-100, ПСК-1000, а также сельских и ведомственных АТС общей ёмкостью порядка 6000 номеров. Существующая АТС-3 смонтирована из оборудования декадно-шаговой системы типа АТС- 47 и АТС- 54, которое размещается в приспособленном помещении жилого дома. Нумерация абонентских линий – пятизначная, оборудование МТС находится в отдельном здании. Абонентские сети всех АТС построены по шкафной системе с применением зон прямого питания. Магистральные сети выполнены кабелями марки ТПП и бронированными кабелями марки ТБ, проложенными в грунте. Распределительные сети представлены бронированными и подвесными кабелями марки ТПВГ, ТГ, ТПП, ТРПКШ и др. Межстанционная сеть построена по принципу “каждая с каждой”. Техническое состояние действующих АТС таково, что они подлежат закрытию. Существующее оборудование декадно-шаговой системы морально устарело, физически изношено, имеет низкое качество связи, технически не может обеспечить внедрение современных видов связи и дополнительных телефонных услуг. Нет возможности его расширения. По этим причинам настоящим проектом предусматривается замена существующего оборудования на новое, с возможностью дальнейшего расширения при меньших эксплуатационных затратах. Связь абонентов со спецслужбами организована через разнесённый узел спецслужб, оборудование которого установлено на АТС-3 и АТС-6. Для выхода к узлу спецслужб (УСС) предусмотрен индекс “0”. Связь с АМТС г. Советская Гавань осуществляется через декадно-шаговый межгорузел (МГУ) по аппаратуре К-60. Между АТС и АМТС имеются два вида соединительных линий: ЗСЛ (заказные соединительные линии) и СЛМ (соединительные линии междугородние). ЗСЛ служат для установления междугороднего соединения через автоматическое коммутационное оборудование АМТС. СЛМ служат для установления входящих междугородних соединений. Для автоматического междугороднего соединения предусмотрен индекс “8”. С ельские и учрежденческие АТС включались по физическим соединительным линиям в АТС-3 и АТС-6. 2.3 Анализ характеристик современных цифровых систем коммутации. Обоснование выбора системы коммутации При проектировании новой АТС практически всегда ставится вопрос о выборе оборудования. В настоящее время из-за большой насыщенности рынка телекоммуникаций различными системами, имеющими примерно одинаковые технические характеристики, проблема выбора перестает быть чисто технико-экономической задачей и приобретает компонент, определяемый политикой в отношении поставщиков. Согласно нормам ОГСТфС, большие электронные станции могут использоваться для различных целей. Они способны работать как автоматические междугородные телефонные станции (АМТС) и узлы автоматической коммутации (УАК) всех типов и должны удовлетворять достаточно широкому спектру требований. Станции должны выдерживать нагрузку от 3 тыс. Эрл, а оконечная или транзитная междугородная станция – не менее 25 тыс. Эрл. К коммутационному полю станции также предъявляются определенные требования – выдерживать нагрузку минимум 0,8 Эрл на соединительную и 0,2 Эрл на абонентскую линию, обеспечивать полную доступность входов и выходов. Для случаев, когда нагрузка входящих и исходящих линий превышает 0,8 Эрл, неплохо иметь возможность использования внутренних промежуточных трактов для обслуживания потока вызовов. Это позволяет "экономить" пучки каналов и передающие устройства, не являющиеся оборудованием АТС. В нашей стране использование такого оборудования регулируется двумя приказами Министерства связи РФ. Приказ № 8 от 14.01.97 "О мерах по защите интересов российских производителей телекоммуникационного оборудования" предписывает применять коммутационное оборудование преимущественно отечественного производства, в том числе продукцию совместных предприятий ("Интел", "Камател", "Искрауралтел"). Применение импортного коммутационного оборудования разрешается только "при расширении существующих сооружений с целью использования возможностей программной продукции и, в исключительных случаях, если невозможно использовать отечественное оборудование и при наличии письменного заключения (разрешения) УЭС Минсвязи России". П оложение № 3194 от 26.06.96 "О порядке организационно-технического взаимодействия операторов телефонных сетей связи общего пользования на территории Российской Федерации" содержит перечень импортного коммутационного оборудования, разрешенного к применению в местных телефонных сетях РФ. Упоминаются городские станции AXE-10 (Ericsson), EWSD (Siemens), S-12 (Alcatel), Si-2000 (Iskratel), 5ESS (Lucent Technologies), UT10 (ItalTel), TDX-1B, SDX-100 (Samsung), DX-200 (Nokia), NEAX-6 (NEC) и DMS-100 (Nortel). В каждом регионе, области, республике допускается использование только одного или двух типов станций. Несмотря на то, что АТС, в общем, являются однотипным оборудованием, конкретные модели станций имеют некоторые особенности. Таблица 2.1 - Некоторые характеристики АТС Показатели КВАНТ-Ц AXE-10 S-12 EWSD SDX-100 Максимальная ёмкость 20000 40000 100000 250000 100000 Нагрузка на одну линию 0,8 0,65 0,3 0,15 0,7 Максимальная нагрузка 16000 20000 35000 25200 27000 Количество вызовов в ЧНН 600000 1500000 2000000 2000000 1000000 Квант-Ц. Оборудование цифровой системы коммутации предназначено для работы в качестве городской, сельской, учережденческой станции, а также узла автоматической коммутации. “Квант-Ц” обеспечивает взаимодействие с однотипными и со всеми типами АТС и АМТС, установленными на сети. Возможна работа на телефонных сетях с открытой и закрытой системами нумерации при любой значности номера с восстановлением и гашением цифр принимаемого и выдаваемого номера. При этом обеспечивается функционирование по системе с автоматическим определением номера и с набором собственного номера. АТСЭ обеспечивает организацию целого ряда ДВО. Техническое обслуживание производится контрольно-корректирующим методом. Надёжность работы станции обеспечивается резервированием основных функциональных узлов. Alcatel S12.Используется полностью распределенное управление, каждая функция выполняется только своим микропроцессором. Элементы управления организованы в две группы. Первая содержит терминальные элементы, которые обслуживают абонентский блок на 128 комплектов аналоговых соединительных линий или 32-канальный модуль цифровых трактов. Во вторую группу входят дополнительные элементы управления. С танция специально сертифицирована (спецификация S900) для эксплуатации в качестве коммутатора сотовой сети стандарта GSM. В ее состав входит универсальный терминал эксплуатации и техобслуживания (ТЭТ), работающий на собственной платформе. В зависимости от числа соединительных линий станция занимает следующую площадь: 2 тыс. линий – 15 м2; 20 тыс. линий – 37 м2; 100 тыс. линий – 110 м2. Общее количество типов печатных плат – 29, типов стативов – 4. Комплект поставки емкостью 10 тыс. номеров состоит из 9 стативов и потребляет 9 кВт электроэнергии. Siemens EWSD.Как утверждается в материалах компании, станция предоставляет услуги в соответствии с оригинальной концепцией "Visin O.N.E.". Первая из таких станций введена в эксплуатацию в 1981 г. В 1987 г. на ее базе начали предоставлять услуги ISDN, а в 1992 г. в EWSD была реализована поддержка ATM и широкополосного ISDN. Обеспечивается наращивание до любой емкости и пропускной способности. Внутрисистемная передача данных происходит со скоростью 2,5 Гбит/с. Станция позволяет организовать до 300 рабочих мест операторов ручной коммутации. В ближайшем будущем Siemens собирается реализовать возможность организации абонентских шлейфов на оптическом кабеле и получить для станции сертификат коммутатора сотовой телефонии. Компания ориентируется на изготовление станций и их компонентов в тех странах, где будет осуществляться их эксплуатация. Ericsson AXE-10.Станция очень легко наращивается с помощью простого добавления блоков и управляющих устройств. Структура управления – двухуровневая. Верхний уровень в зависимости от конфигурации станции образуют 1–8 центральных процессоров, нижний – региональные процессоры, работающие в режиме распределения нагрузки. Все центральные процессоры можно заменять даже в процессе эксплуатации станции. Более того, любые модификации осуществляются без отключения телефонной станции. Имеются три типа процессоров – один простой и два увеличенной производительности. Вместо обычных стативов применяются горизонтальные магазины, представляющие собой блоки с кабелями подключения и зашитыми в них проверочными тестами. Задние панели аппаратных шкафов не содержат никаких межмагазинных соединений, поэтому шкафы можно устанавливать "спина к спине", экономя место. A XE-10 часто используется в качестве коммутатора сотовой телефонии, обеспечивающего роуминг для систем стандартов NMT, TACs, AMPS, D-AMPS, GSM, PDC. Поддерживаются специфические услуги роуминга, такие как передача управления вызовом на другой коммутатор. Рабочее место телефониста, организуемое через встроенную локальную сеть, обеспечивает до 60 функций. Телефонисты способны исполнять обязанности, как операторов, так и информаторов. Станцию можно применять как обучающую или испытательную систему; для тестирования используются предварительно записанные варианты трафика. SDX-100. SDX-100 представляет собой многофункциональную электронную коммутационную систему, предназначенную для работы с ISDN. Она может использоваться как локальная, локально/тандемная или междугородняя коммутационная система. В основу проектирования системы SDX-100 был положен принцип открытой архитектуры, что обеспечивает гибкость и модульность внесения дополнительных усовершенствований. Кроме того, в системе SDX-100 были использованы также и иные концептуальные решения, в частности: -гибкость, обеспечивающая добавление новых функций; -постепенный охват коммутационных систем, способных обеспечить функции широкодиапазонного ISDN; -линейность стоимости расширения системы и ее сопровождения и исправления; -большая мощность обработки вызовов для больших городов; -высокая производительность и надежность; -программное обеспечение, простое в использовании и сопровождении; - Лист использование оптоволоконных технологий. Доступ, модификация, управление и внесение изменений в данные системы SDX-100 осуществляется через доступ к основной памяти СУБД. Для большей надёжности системы предусмотрено дублирование основных узлов. Система SDX-100 обеспечивает локальную, транзитную и междугороднюю коммутацию. В системе может использоваться RASM (Коммутационный модуль удалённого доступа), обрабатывающий до 16384 удалённых абонентов, а также RSM (Удаленный абонентский модуль) обрабатывающий до 512 абонентов. RASM может работать в режиме замкнутой нагрузки, т.е. в случае потери связи с опорной станцией он продолжает выполнять свои функции. RSM без взаимодействия с опорной станцией работать не может. Р ассматривая технические характеристики различных систем коммутации, ясно видно, что по своим возможностям они очень близки. По этому при выборе коммутационной системы необходимо особое внимание уделять местным условиям и финансовому положению предприятия. Географическое положение и разбросанность микрорайонов города Советская Гавань друг от друга, определяет потребность в такой системе коммутации, которая обеспечивала бы построение ГТС с минимумом затрат. Система SDX-100 полностью удовлетворяет этим требованиям. Имея два вида выносных концентраторов, она позволяет гибко использовать свои ресурсы. Эта станция обладает высокой надёжностью благодаря дублированию всех основных функциональных узлов, простотой и качеством обслуживания. Данная коммутационная система реализует возможность расширять абонентскую сеть до 100 тысяч абонентов, что в масштабах района более чем достаточно. Являясь полностью цифровой системой она позволяет создавать на своей базе различные сети (цифровые, беспроводного доступа и т. д.). Программное обеспечение дает возможность предоставления населению дополнительных услуг в широком диапазоне. Технические параметры и построение станции позволяют снизить затраты на её обслуживание. Малый объем оборудования приводит к уменьшению занимаемой площади помещений. Модульное построение станции, использование современных технологий, система сигнализации обеспечивают простоту эксплуатации, снижают количество необходимого обслуживающего персонала. На основании всего изложенного выше видно, что используя систему SDX-100 существует реальная возможность добиться оптимального соотношения цена/качество, т.е. с наименьшими материальными затратами реконструировать станционные сооружения городской телефонной сети. 2.4 Исходные данные