Существующие телекоммуникационные сети обладают целом рядом недостатков, из которых следует отметить их узкую специализацию, отсутствие гибкости и адаптации к изменению требований пользователей, а также низкую эффективность использования сетевых ресурсов Новейшие технологии разбивают монополистический контроль над телекоммуникациями и приводят в эту область новых конкурентов.

Теперь конкурируют не только различные телефонные фирмы, но и компании кабельного телевидения (которые также передают данные по своим линиям), поставщики услуг Интернет, производители программного обеспечения (предлагающие услуги связи через компьютерные сети), банки (которые предлагают услуги специализированных систем передачи финансовой информации). Данная ситуация способствует превращению телекоммуникаций из индустрии, которая занята строительством и поддержанием систем связи, в индустрию, предлагающую связь лишь как часть широкого спектра услуг. Поскольку новые технологии снижают затраты, связанные с вхождением в бизнес, конкуренция распространяется все шире. Правительство РФ начинает осознавать, что конкуренция - лучшая гарантия, что прогресс технологии найдет полное выражение в виде более качественных, доступных и дешевых услуг.

В данном проекте, по заданию, необходимо рассчитать ГТС на основе пакетной транспортной сети. Для этого нужно сначала выбрать схему построения проектируемой сети ГТС и разработать систему нумерации абонентских линий. После этого производится расчет интенсивности телефонной нагрузки на сети. Он включает в себя расчет возникающей местной нагрузки, расчет нагрузки к узлу спецслужб (УСС), а также междугородной и межстанционной нагрузок. После этого произвести расчет оборудования шлюзов, расчет транспортного и гибкого коммутаторов. А так же расчет транспортной пакетной сети.

При разработке курсового проекта использовалась литература следующих авторов: Абилов А.В., Быков Ю.П., Величко В.В., Гольдштейн А.Б., Гольдштейн Б.С., Егунов М.М., Жданов И.М., Иванова О.Н., Копп М.Ф., Кучерявый Е.И., Лившиц Б.С., Пинчук А.Б., Пшеничников А.П., Саморезов В.В., Соколов Н.А., Соколов Н.А., Субботин Е. А.

Глава 1. Построение городской телефонной сети

Сеть связи следующего поколения (NGN) - концепция построения сетей связи, обеспечивающих предоставление неограниченного набора услуг с гибкими возможностями по их управлению, персонализации и созданию новых услуг за счет унификации сетевых решений, предполагающая реализацию универсальной транспортной сети распределено коммутацией, вынесение функций предоставления услуг оконечные сетевые узлы и интеграцию с традиционными сетями связи.

Современный этап развития мировой цивилизации характеризуется переходом от индустриального к информационному обществу, предполагающему новые формы социальной и экономической деятельности, базирующиеся на массовом использовании информационных и телекоммуникационных технологий.

Технологической основой информационного общества является Глобальная информационная инфраструктура (ГИИ), которая должна обеспечить возможность недискриминационного доступа к информационным ресурсам каждого жителя планеты. Информационную инфраструктуру составляет совокупность баз данных, средств обработки информации, взаимодействующих сетей связи и терминалов пользователя.

Доступ к информационным ресурсам в ГИИ реализуется посредством услуг связи нового типа, получивших название услуг Информационного общества или инфокоммуникационных услуг.

Наблюдаемые в настоящее время высокие темпы роста объемов предоставления инфокоммуникационных услуг позволяют прогнозировать их преобладание на сетях связи в ближайшем будущем.

На сегодняшний день развитие инфокоммуникационных услуг осуществляется, в основном, в рамках компьютерной сети Интернет, доступ к услугам которой осуществляется через традиционные сети связи.

В то же время в ряде случаев услуги Интернет, ввиду ограниченных возможностей её транспортной инфраструктуры не отвечают современным требованиям, предъявляемым к услугам информационного общества.

В связи с этим развитие инфокоммуникационных услуг требует решения задач эффективного управлении информационными ресурсами с одновременным расширением функциональности сетей связи. В свою очередь, это стимулирует процесс интеграции Интернет и сетей связи.

К основным технологическим особенностям, отличающим инфокоммуникационные услуги от услуг традиционных сетей связи, можно отнести следующие:

· инфокоммуникационные услуги оказываются на верхних уровнях модели ВОС (в то время как услуги связи предоставляются на третьем, сетевом уровне);

· большинство инфокоммуникационных услуг предполагает наличие клиентской части и серверной; клиентская часть реализуется в оборудовании пользователя, а серверная - на специальном выделенном узле сети, называемом узлом служб;

· инфокоммуникационные услуги, как правило, предполагают передачу информации мультимедиа, которая характеризуется высокими скоростями передачи и несимметричностью входящего и исходящего информационных потоков;

· для предоставления инфокоммуникационных услуг зачастую необходимы сложные многоточечные конфигурации соединений;

· для инфокоммуникационных услуг характерно разнообразие прикладных протоколов и возможностей по управлению услугами со стороны пользователя;

· для идентификации абонентов инфокоммуникационных услуг может использоваться дополнительная адресация в рамках данной инфокоммуникационной услуги.

Функциональная модель сетей NGN, в общем случае, может быть представлена тремя уровнями:

· транспортный уровень;

· уровень управления коммутацией и передачей информации;

· уровень управления услугами.

Задачей транспортного уровня является коммутация и прозрачная передача информации пользователя.

Задачей уровня управления коммутацией и передачей является обработка информации сигнализации, маршрутизация вызовов и управление потоками.

Уровень управления услугами содержит функции управления логикой услуг и приложений и представляет собой распределенную вычислительную среду, обеспечивающую:

· предоставление инфокоммуникационных услуг;

· управление услугами;

· создание и внедрение новых услуг;

· взаимодействие различных услуг.

Данный уровень позволяет реализовать специфику услуг, и применять одну и ту же программу логики услуги вне зависимости от типа транспортной сети (IP, АТМ, FR и т.п.) и способа доступа. Наличие этого уровня позволяет также вводить на сети любые новые услуги без вмешательства в функционирование других уровней.

1.1 Разработка схемы построения ГТС на основе коммутации каналов

Коды направлений АТС и разрядность сети ТфОП определяется из общей емкости сети. Нумерация абонентских линий на ГТС представлена в таб.1.1.

Топология сети ТфОП построена по принципу "каждая с каждой" без узловых станций. Топология определяется исходя из общей емкости сети, типа населенного пункта, способа коммутации. Схема сети ТфОП представлена на рис.1.5.

Таблица 1.1 - Нумерация абонентских линий на ГТС.

Рис.1.5 Структурная схема сети ГТС.

1.2 Разработка схемы ГТС на основе технологии NGN

Глава 2. Расчет интенсивности телефонной нагрузки сети

2.1 Расчет возникающей местной нагрузки

Расчет количества абонентов каждой категории выполняется исходя из заданного процентного соотношения от емкости станции: абонентов квартирного сектора - 66%; народно-хозяйственного сектора - 29%; таксофонов - 5%; аналоговых модемов - 21% на абонентских линиях квартирного и народно-хозяйственного сектора; факсимильных аппаратов - 22% на абонентских линиях народно-хозяйственного сектора.

Расчет структурного состава абонентов представлен в таблице 2.1.

Таблица 2.1 Структурный состав абонентов.

Возникающая местная нагрузка рассчитывается по формуле 2.1:

Количество источников i-ой категории;

Определяется из НТП 112.2000;

Длительность разговора, определяется из НТП 112.2000 зависит от процентного отношения квартирного сектора;

Доля состоявшихся разговоров. 0.5.

Эрл; Эрл;

Эрл; Эрл; Эрл;

Эрл; Эрл.

Возникающая нагрузка на АТС-1 от абонентов различных категорий:

Результаты расчетов для всех АТС представлены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 Возникающая местная нагрузка (Эрл).

[Введите текст]

ФГОУ ВПО «Петербургский государственный университет путей сообщения»

Кафедра «Электрическая связь»

Курсовой проект на тему:

Проектирование транспортной сети SDH

Санкт-Петербург 2012г.

Синхронный мультиплексор, обобщенная структурная схема мультиплексора ввода/вывода (ADM)

На рисунке представлена обобщенная структурная схема мультиплексора ввода/вывода цифровых потоков (ADM). Контроллер осуществляет контроль и управление всеми модулями мультиплексора, а также сбор и индикацию аварийных сигналов. По каналам DCC (Data Control Channel), организованным с помощью байтов секционных заголовков D1,...D12, он поддерживает постоянный информационный обмен с другими мультиплексорами в сети, что обеспечивает функционирование наложенной на первичную сеть SDH сети управления. К контроллеру могут быть подключены либо местная система управления (по стыку RS-232), либо система управления стандарта TMN (Telecommunications Management Network), для которой используется стык Ethernet. К контроллеру также подключается блок служебной связи EOW (Engineering Order Wire), которая организуется с помощью байтов Е1, Е2, F1 секционных заголовков (в некоторых мультиплексорах для EOW могут использоваться и другие байты).

К коммутационной (кросс-коннекторной) матрице, осуществляющей все оперативные переключения цифровых потоков, подключаются оптические агрегаты (с номерами 1 и 2 в США, и West и East в Западной Европе). К матрице также подключаются трибьютерные блоки, к которым подводятся передаваемые цифровые потоки. Помимо потоков PDH иерархии, может быть осуществлен ввод/вывод и потоков SDH иерархии (в электрической или оптической форме), а также сигналов компьютерных сетей стандарта Ethernet.

Основным узлом контроллера синхронного мультиплексора является процессор с соответствующим программным обеспечением. Таким образом, мультиплексор по сути является специализированным компьютером. Программное обеспечение находящегося в производстве мультиплексора непрерывно развивается и совершенствуется. Как показывает практика, в течение года появляется примерно 3-5 обновленных версий программного обеспечения, которые обеспечивают расширение функциональных возможностей мультиплексора.

Аппаратурное резервирование

Аппаратурное защитное переключение EPS (Equipment Protection Switching) является одной из мер, направленных на повышение надежности работы сети SDH. В этом случае резервируются рабочие блоки оборудования (коммутационные матрицы, трибьютерные блоки для ввода/вывода цифровых потоков, линейные оптические агрегаты). Так как проектируется первичная сеть необходимо максимально повысить надежность. Применяю резервирование по принципу 1 + 1 (один блок рабочий и один резервный).

Сетевой защитный механизм MSP

Для повышения надежности работы проектируемой сети SDH осуществляю с помощью резервирования мультиплексорных секций MSP (Multiplexer Section Protection), соответствующий G.841. Он может быть использован на сети или подсети “точка-точка”. Для его реализации необходимо наличие резервного линейного тракта, как это показано на рис.2.1. При этом сигнал SDH одновременно передается как по основному, так и по резервному тракту. При нормальных условиях работы на приеме используется сигнал, передаваемый по основному тракту. В сети SDH производится постоянный контроль качества передачи сигналов посредством алгоритма BIP (Bit Interleaved Parity). В случае значительного ухудшения качества сигнала основного тракта на приеме производится аварийное переключение APS (Autometic Protection Switching) на резервный линейный тракт, для управления которым используются байты KI и К2 заголовка мультиплексорной секции MSOH. Очевидно, что такое переключение сопровождается перерывом связи, но согласно существующим нормам, его длительность не должна превышать 50 миллисекунд. Отметим, что при MSP защищается весь передаваемый по линейному тракту групповой сигнал.

Выбор синхронных мультиплексоров

Взаимодействие узлов проектируемой кольцевой сети SDH рассчитано в таблице 1. В ней указано количество цифровых потоков со скоростью 2 Мбит/с, которое необходимо организовать между узлами сети, параметр А соответствует суммированию соответствующих цифровых потоков по вертикали, а параметр В соответствует суммированию по горизонтали.

Из таблицы видно:

1) В колонке В суммарное число 100 характеризует количество цифровых потоков, передаваемых по кольцу SDH;

2) В колонке А+В числа 45, 42, 39, 38, 36 соответствуют числу портов 2 Мбит/с на каждом узле.

Таким образом, минимально допустимый уровень передаваемого по кольцу сигнала SDH равен STM-1. При этом для реализации данной сети целесообразно использовать аппаратуру Metropolis ADM (Compact shelf).

Технические характеристики синхронного мультиплексора Alcatel-Lucent Metropolis ADM (Compact shelf).

Синхронный мультиплексор с линейными оптическими агрегатами STM-4 или STM- 16, причем допускается реализация и без агрегатов (с одними трибьютерными блоками). Число установочных мест - 5 (одно место для резервного блока).

Типы трибьютерных блоков - 2 Мбит/с;

STM-1 (электрический);

STM-1 (оптический);

Максимальное число портов 2 Мбит/с на одном трибьютерном блоке - 63.

Максимальное число портов 2 Мбит/с на мультиплексоре - 252.

Защитные механизмы: MSP, SNCP, 2/:MS-SPRlNG (для агрегатов STM-16).

Типы линейных оптических агрегатов: L-4.1, L-4.2, L-16.1, L-16.2/3.

Типы оптических трибьютеров: S - 1.1, L-1.2, S-4.1, L-4.2.

Устанавливается только в стойке.

Соответственно, исходя из расчетов взаимодействия узлов, аппаратурного резервирования и выбранного типа сетевого защитного механизма, комплектация мультиплексоров будет выглядеть следующим образом:

Узел 1 Metropolis ADM (Compact Shelf)

Узел 2 Metropolis ADM (Compact Shelf)

Узел 3 Metropolis ADM (Compact Shelf)

Узел 4 Metropolis ADM (Compact Shelf)

Узел 5 Metropolis ADM (Compact Shelf)

Оптические агрегаты и трибьютеры

Оптические агрегаты и трибьютеры обеспечивают передачу оптических сигналов по одномодовому оптическому волокну, которое используется в качестве направляющей системы на всех сетях SDH. В зависимости от расстояния и параметров волокна необходимо использовать различные типы этих устройств, поэтому существует система обозначений и нормирования параметров оптических агрегатов и трибьютеров согласно Рекомендации МСЭ-Т G.957. В соответствии с ней тип агрегата или трибьютера обозначается как:

Таким образом, например, обозначение L-4.2 соответствует L агрегату или трибьютеру, уровня STM-4 и с рабочей длиной волны в диапазоне 1,55 мкм.

Как упоминалось выше, с целью более надежной работы системы выделения тактовой частоты, передаваемый по линейному тракту сигнал подвергается скремблированию. При этом используется формат сигнала с невозвращением к нулю NRZ (Non Return to Zero).

В выпускаемых в последнее время синхронных мультиплексорах находят применение сменные модули SFP (Small Form-factor Pluggable), которые позволяют оператору самостоятельно менять тип оптического агрегата или трибьютера (к примеру тип S на тип L).

По желанию оператора, для некоторых типов мультиплексоров возможна поставка так называемых “окрашенных” оптических агрегатов, длина волны оптического излучения которых соответствует плану длин волн системы передачи с WDM.

В числе параметров оптических агрегатов и трибьютеров следует выделить диапазон перекрываемого оптического затухания Amin - Атах) и преодолеваемую им максимальную хроматическую дисперсию Dmax. Например, для оптического трибьютера L-4.2, производства Alcatel-Lucent и соответствующего Рекомендации G.957,диапазон перекрываемого оптического затухания равен 10-24 дБ, а максимальная хроматическая дисперсия Dmax равна 2000 пс/нм.

Параметры оптических агрегатов и трибьютеров

Оптические агрегаты с большой выходной оптической мощностью оборудуются системой автоматического выключения лазера ALS (Automatic Laser Shutdown).Эта система обеспечивает выключение лазеров обоих направлений в случае повреждения оптического волокна и их автоматическое включение при устранении повреждения (эта профилактическая мера направлена на предупреждение возможного повреждения глаз обслуживающего персонала оптическим излучением, выходящим из торца волокна).

Многие оптические агрегаты обеспечивают контроль оптической мощности на выходе лазера и на входе фотодиода и контроль постоянного тока смещения лазера, что позволяет, как с приемлемой точностью оценить величину полного оптического затухания в линейном тракте, так и осуществлять текущий контроль за работой лазера.

Определение типа оптических агрегатов и оптических трибьютеров

Дальность связи по одномодовому оптическому волокну ограничивается двумя факторами - затуханием оптических сигналов и их хроматическими дисперсионными искажениями. В процессе проектирования сперва определяется максимально допустимая дальность связи с учетом только наличия затухания сигналов - Lзат. Затем определяется максимальная дальность связи с учетом только хроматических дисперсионных сигналов - Lдис. Окончательное значение максимальной дальности связи - Lmax с учетом двух указанных выше ограничивающих факторов рассчитывается как меньшее из значений Lзат и Lдис.

Величина Lзат определяется энергетическим потенциалом оптического агрегата или трибьютера, т.е. допустимым диапазоном преодолеваемого агрегатом полного оптического затухания от нижней Amin до верхней Атах границы энергетического потенциала, в котором обеспечивается нормальная работа синхронного мультиплексора. При этом должно выполняться следующее соотношение

Данные об энергетическом потенциале и максимальной хроматической дисперсии являются паспортными данными синхронного мультиплексора и входят в состав соответствующей технической документации. В таблице выше эти параметры применительно к различным типам оптических агрегатов и трибьютеров приведены для некоторых образцов аппаратуры фирмы Alcatel - Lucent, что дает возможность решить соответствующую задачу в ходе проектирования сети SDH.

Так как, минимально допустимый уровень передаваемого по кольцу сигнала SDH равен STM-1, то необходимо проверить оптические агрегаты типа S-1,1; L-1,2.

Проверю оптический агрегат S - 1,1.

Amax > 0,37 Lзат + (0,1*4) + (1*2) + 3

Amax > 0,37 Lзат + 5,4

12 > 0,37 Lзат + 5,4

6,6 > 0,37 Lзат

Lзат < 17,83 - Не удовлетворяет требованиям.

Проверю оптический агрегат L - 1,2.

Amax > 0,21 Lзат + (0,1*17) + (1*2) + 3

Amax > 0,21 Lзат + 6,7

28 > 0,21 Lзат + 6,7

21,3 > 0,21 Lзат

Lзат < 101,43 - Удовлетворяет требованиям.

Основываясь на расчетах, для построения данной сети, целесообразнее использовать оптические агрегаты L - 1,2.

Система тактовой сетевой синхронизации

синхронный мультиплексор трибьютер сеть

Развитие цифровых сетей связи вызывает необходимость создания и совершенствования системы тактовой сетевой синхронизации (ТСС). Потребность в ТСС возникает, когда к цифровым системам передачи подключаются цифровые коммутационные станции, т.е. создается единая цифровая сеть, обеспечивающая передачу и коммутацию сигналов в цифровой форме. Дело в том, что если тактовые частоты задающих генераторов совместно работающих коммутационных станций хотя бы незначительно отличаются, то возникают проскальзывания, т.е. исключение или повторение в цифровом сигнале одного или нескольких бит. Они происходят вследствие различия в скоростях записи и считывания буферных устройств, находящихся на коммутационных станциях. С помощью ТСС обеспечивается установка и поддержание тактовой частоты сигналов, что позволяет не выходить за установленные МСЭ-Т пределы по частоте проскальзываний на сети. При этом транспортная сеть SDH используется не только для передачи информационных цифровых потоков, но также и для передачи сигналов синхронизации цифровых коммутационных станций, базовых станций стандарта GSM и других внешних, для сети SDH, систем.

Режимы работы сети ТСС

Существующие нормативные документы определяют четыре режима работы сети синхронизации:

1) синхронный;

2) севдосинхронный;

3) плезиохронный;

4) асинхронный.

Синхронный режим является нормальным режимом работы цифровой сети. В идеально работающей цифровой сети при этом режиме возможность возникновения проскальзываний исключена.

Псевдосинхронный режим возникает при условии независимой работы на сети двух (или нескольких) эталонных генераторов, со стабильностью частоты не менее 1 х 10-11, что соответствует Рекомендации G.811. При этом ухудшение качества для всех видов связи будет практически неощутимым (одно проскальзывание за 70 суток). В частности, такой режим возникает при взаимодействии двух регионов синхронизации.

Плезиохронный режим работы возникает, когда генератор какого-либо ведомого узла теряет возможность внешней принудительной синхронизации. В этом случае генератор переходит в режим удержания (Holdover mode), при котором продолжает генерировать частоту сети с принудительной синхронизацией. Длительность работы в режиме удержания для выполнения норм по частоте проскальзываний должна быть жестко ограничена во времени (не более суток в течение года). Частоты ведомых задающих генераторов, используемых в этом режиме, должны удовлетворять Рекомендации G.812.

Асинхронный режим характеризуется значительно большим расхождением частот генераторов и на сетях связи России неприменим.

Данная проектируемая сеть работает в синхронном режиме. Место подключения основного источника синхронизации узел № 3.

Типы генераторных устройств, применяемые на сетях SDH. Иерархическое построение сети синхронизации

На сетях SDH применяются следующие типы генераторных устройств:

1) Первичные эталонные генераторы PRC (Primary Reference Clock);

2) Ведомые задающие генераторы SSU (Synchronization Supply Unit);

3) Генераторы сетевых элементов SEC (SDH Equipment Clock).

Первичный эталонный генератор PRC - высокостабильный генератор, долговременное относительное отклонение частоты которого от номинального значения поддерживается не превышающим 1x10-11, что соответствует Рекомендации G.811. Этот генератор обладает на сети синхронизации наивысшим качеством и занимает высшую ступень в иерархии генераторных устройств. Реализуется на основе цезиевого или водородного квантового генератора. Другой способ реализации PRC - это использование приемника сигналов системы глобального определения координат GPS (Global Positioning System).При этом может быть использована либо система NAVSTAR, находящаяся в ведении министерства обороны США, либо отечественная система ГЛОНАСС. Отметим, что PRC, реализованные на основе приемников GPS, могут использоваться лишь как резервные.

Ведомый задающий генератор SSU - это генератор, фаза которого подстраивается по входному сигналу, полученному от генератора более высокого или того же качества. Существуют SSU транзитного узла SSU-Т, и местного узла SSU-L, соответствующие Рекомендациям G.812T и G.8I2L, занимающие вторую и третью ступень в иерархии. Их стабильность частоты в ведомом режиме 5x10-10 (SSU-Т) и 1x10-8 (SSU-L), а в режиме свободных колебаний 1x10-9 и 2x10-8 соответственно.

Генератор сетевого элемента SEC отвечает требованиям Рекомендации G.813 и обладает стабильностью 5x10-8 в ведомом режиме и 4,6x10-6 в режиме свободных колебаний (в настоящее время реализуются синхронные мультиплексоры с внутренним генератором и более высокого качества).

От PRC сигналы синхронизации необходимо передать ко всем сетевым элементам, число которых может быть весьма большим. Отметим, что при передаче синхросигналов от одного сетевого элемента NE (Network Element) к другому, их качество непрерывно ухудшается вследствие накопления фазовых дрожаний значащих моментов цифрового сигнала от их идеальных положений во времени (“джиттер” и “вандер”). Для улучшения качества синхронизации в цепочке каскадно включенных сетевых элементов используются SSU, которые обладают очень узкой полосой пропускания и отфильтровывают шум джиттера и вандера.

Чтобы ограничить накопление фазовых дрожаний в длинных цепочках сетевых элементов NE, необходимо ограничивать длину и состав цепочки до следующих пределов:

1) цепочка генераторов в сети между PRC и наиболее удаленным NE не должна содержать более 10 SSU и 60 SEC;

2) максимальное число SEC между двумя SSU не должно превышать 20.

В соответствии с вышеизложенным, общая схема синхронизации сети SDH имеет иерархическую древовидную структуру, предусматривающую как резервирование как PRC, так и путей прохождения сигналов синхронизации. Используется только принудительная синхронизация генераторов, иначе именуемая “ведущий ведомый”(master - slave). При этом в сети синхронизации должна соблюдаться определенная иерархия в распространении сигналов синхронизации: от PRC синхронизируется в основном магистральная первичная сеть, от магистральной сети синхронизируются внутризоновые, а от внутризоновых или магистральной - местные сети.

SSM алгоритм. Петли синхронизации. Приоритеты источников синхронизации

Как отмечалось выше, на сети синхронизации необходимо предусмотреть резервные источники и пути прохождения синхросигналов, причем при этом желательна автоматизация процесса переключения. На сетях SDII это достигается посредством использования алгоритма сообщений о статусе синхронизации - SSM алгоритма, который основан на использовании байта S1 секционного заголовка мультиплексорной секции MSOH.

К мультиплексору, находящемуся в начале цепочки синхронизации подключен источник синхросигнала с качеством PRC (узел 3). Тогда, в байте S1 исходящего сигнала STM-N, в битах с 5 по 8, будет записана комбинация 0010. Если же качество источника синхросигнала равно SSU-T (узел 5), то в байте S1 записывается группа 0100. Таким образом, соседние мультиплексоры могут автоматически оценить приходящие к ним сигналы SDH с точки зрения целесообразности их использования для целей синхронизации и выбрать сигнал с наивысшим уровнем качества.

На рис.2 показана цепочка синхронизации. Значение DNU, записанное в байте S1 посредством комбинации 1111, означает запрет на использование приходящего сигнала для целей синхронизации. Необходимость введения сообщения DNU можно пояснить на следующем примере.

Предположим, что в цепочке на рис. 2 вместо сообщения DNU от второго мультиплексора к третьему в байте S1 передается сообщение PRC. При этом, в случае пропадания внешнего синхросигнала с реальным качеством PRC мультиплексор начнет синхронизироваться по поступающему к нему сигналу SDH. Возникнет так называемая петля синхронизации, когда синхросигнал сетевого элемента извлекается из выходного сигнала синхронизации того же самого сетевого элемента. Вследствие этого синхросигнал становится очень нестабильным, что крайне отрицательно воздействует на характеристики транспортной сети SDH, вплоть до полных перерывов связи. На сети SDH ни при каких возможных режимах работы (нормальных и аварийных) не должно возникать петель синхронизации. Одной из мер, препятствующих возникновению петель, и является передача сообщения DNU в байте S1.

На сетевой элемент может одновременно поступать несколько синхросигналов с одинаковым уровнем качества. В этом случае, для определения источника синхронизации, который выбирает сетевой элемент, каждому источнику синхронизации назначается приоритет.

Отметим, что качество является более важным параметром, чем приоритет. Так при выборе источника синхронизации сетевой элемент сначала выбирает источник с наивысшим уровнем качества. При наличии нескольких источников с одинаковым качеством, выбор делается в пользу источника с наивысшим приоритетом.

Восстановление синхронизации при авариях на сети

Рассмотрим сеть SDH при различных режимах работы синхронизации. Схема 1 иллюстрирует работу этой сети в нормальном режиме. Имеется два источника синхронизации - основной (с качеством PRC) и резервный (с качеством SSU - Т).

Рассмотрим аварийный режим работы сети, соответствующий обрыву кабеля на участке 3-4. При аварии возникает переходный процесс по завершении которого, сеть синхронизации примет вид, показанный на Схеме 2. Очевидно, что в этом случае происходит переключение сети на резервный источник синхронизации.

Существуют определенные требования к построению сети синхронизации, причем эта задача относится к классу поиска многокритериального оптимального решения. Но особо следует подчеркнуть, что сеть синхронизации должна быть спроектирована таким образом, чтобы исключить возможность возникновения петель синхронизации, как в нормальном режиме, так и при всех возможных авариях на сети.

Список литературы

1. Методические указания по проектированию транспортных сетей SDH.

2. Конспект лекций.

Подобные документы

Тактовая сетевая синхронизация: общие положения, структура сети синхронизации и особенности проектирование схем. Ключевые условия качественной синхронизации цифровых систем. Общие принципы управления в оптической мультисервисной транспортной сети.

реферат , добавлен 03.03.2014


Сравнительная характеристика современных телекоммуникационных технологий SDH и PDH. Состав сети SD и типовая структура тракта; функции и структура заголовков. Типы и параметры синхронизации в сетях связи. Разработка тактовой сетевой синхронизации.

дипломная работа , добавлен 17.10.2012


Разработка транспортной оптической сети: выбор трассы прокладки и топологии сети, описание конструкции оптического кабеля, расчет количества мультиплексоров и длины участка регенерации. Представление схем организации связи, синхронизации и управления.

курсовая работа , добавлен 23.11.2011


Элементарная схема транспортной сети, ее архитектура. Мультиплексор как основной функциональный модуль сети SDH, многообразие его функций. Аппаратная реализация функциональных блоков оборудования сетей SDH. Электрический расчет линейного тракта.

дипломная работа , добавлен 20.04.2011


Общие принципы резервирования. Методы диагностики обрыва во входных цепях аналоговых модулей. Принцип работы системы, резервированной методом замещения. Резервирование датчиков и модулей ввода дискретных сигналов, аналоговых модулей ввода и вывода.

статья , добавлен 12.12.2010


Необходимость синхронизации и фазирования, методы. Оптимальный измеритель синхропараметра. Дискриминатор, который вычисляет разность между ожидаемым решением и новым. Структурная схема измерителя. Классификация устройств синхронизации по элементам.

реферат , добавлен 01.11.2011


Реализация булевых функций на мультиплексорах. Применение постоянных запоминающих устройств (ПЗУ). Структурная схема программируемых логических матриц (ПЛМ). Функциональная схема устройства на микросхемах малой и средней степени интеграции, ПЗУ и ПЛМ.

курсовая работа , добавлен 20.12.2013


Описание дешифратора и структурная схема устройства. Расчет потребляемой мощности и времени задержки. Описание мультиплексора и структурная схема коммутатора параллельных кодов. Устройство параллельного ввода слов в регистры. Ждущий мультивибратор.

курсовая работа , добавлен 27.04.2015


Структура фрагмента процессора. Функциональный состав процессорного блока. Входные/выходные сигналы распределителя. Микропрограмма управления для команды. Устройство управления и синхронизации, принцип его работы. Порты ввода, вывода микроконтроллера.

курсовая работа , добавлен 17.04.2015


Выбор среды передачи данных. Структурная схема магистральной системы DWDM. Системы удаленного мониторинга оптических волокон. Мультиплексор Metropolis ADM Universal. Расчет количества регенераторов. Монтаж оптического кабеля с учетом выбранной трассы.

Проектирование транспортной сети на базе ВОЛС для сотовых операторов стандарта GSM вдоль автотрассы Шардара-Арысь

ВВЕДЕНИЕ

1.1 Постановка задачи проекта

1.3 Описание системы GSM

1.4 Способы организации транспортной сети

1.4.1 Спутниковые линий связи

1.4.2 Проводные линий связи

2. Техническая часть

2.1 Классификация оптических кабелей связи

2.2 Характеристика и расчет основных параметров оптического кабеля

2.3 Расчет длины регенерационного участка

2.4 Расчет и построение диаграммы уровней передачи

3. Рабочая документация

3.1 Общие вопросы по строительству, монтажу и измерению ВОЛС

4. Безопасность жизнедеятельности

4.1 Анализ условий труда при эксплуатации лазера5. Технико-экономическое обоснование проекта5.1 Расчет капитальных затрат

5.2 Расчет численности производственных работников

5.3 Расчет технико-экономических показателей

5.3.1 Расчет эксплуатационных расходов

5.3.2 Расчет доходов от услуг связи

Заключение

ВВЕДЕНИЕ

Создание современной динамичной рыночной экономики с механизмом саморегуляции невозможно без надежной системы связи и телекоммуникаций, которая является важным фактором инвестиционного климата и непременным условием развития бизнеса. Современное состояние мирового рынка услуг связи характеризуется глубокими структурными сдвигами.

Компьютеризация телекоммуникационного оборудования идет параллельно с процессами приватизации национальных систем связи, появлением на рынке крупных фирм - операторов, что приводит к усилению конкурентной борьбы. В результате снижаются расценки на телекоммуникационные услуги, расширяется их ассортимент, а пользователи имеют возможность выбора.

Большинство промышленно развитых стран интенсивно переходит на цифровой стандарт связи, который позволяет мгновенно передавать колоссальные объемы информации с высокой степенью защиты ее содержания. В мировых телекоммуникациях отчетливо проявляется тенденция развития полносервисных сетей, построенных на базе технологии коммутации пакетов услуг.

В настоящее время в первую десятку стран, которые имеют в наибольшей мереразвитые системы связи и телекоммуникаций, отвечающие мировым стандартам, входят Сингапур, Швеция, Новая Зеландия, Финляндия, Дания, США, Гонконг, Турция, Норвегия и Канада. Казахстан в рейтинге стран по уровню развития телекоммуникационных систем уступает не только промышленно развитым, но и многим развивающимся государствам.

Спрос на информационные технологии, современные компьютеры и офисное оборудование в последние годы оказывает существенное влияние на динамику и структуру мировой экономики. Настоящей революцией в сфере информационных технологий стало появление и бурное развитие системы Интернет, сформировавшийся к началу третьего тысячелетия в одну из ведущих отраслей мировой экономики.

В каждой стране управление телекоммуникационной отраслью имеет свою специфику. При этом появление цифровых технологий и массовое внедрение услуг по предоставлению доступа в сеть Интернет привели к тому, что сегодня практически любой оператор связи работает не только на локальном (региональном или общенациональном), но и на мировом рынке телекоммуникационных услуг.

Появление цифровых технологий способствовало радикальным изменениям в телекоммуникационной отрасли. Услуги традиционной голосовой связи начали вытесняться интерактивными услугами, такими как Интернет, передача данных, мобильная связь.

Телекоммуникация, в наибольшей мерединамично развивающаяся и обладающая потенциалом долгосрочного экономического роста отраслей. По оценкам Агентства по информатизации и связи, для того, чтобы обеспечить 1% экономического роста в современном Казахстане, необходимо достичь 3% роста в телекоммуникационной индустрии. В этом случае телекоммуникации не только будут способствовать развитию общества и укреплению безопасности страны, но и станут важнейшим источником стабильного экономического роста.

После упрощения механизмов (1999-2000 гг.) лицензирования, сертификации и выделения частного ресурса новым операторам связи, увеличилось число альтернативных операторов, предоставляющих услуги связи. Практически все традиционные операторы проводной связи, также оказывают услуги сотовой и пейджинговой связи и предоставляют доступ в Интернет.

Но, несмотря на перемены, отечественный рынок услуг связи остается достаточно замкнутым. С одной стороны это обусловлено огромными масштабами территории страны, благодаря которым формируются основные доходы операторов связи. С другой - Казахстан пока находится вне мирового рынка международного трафика, что до сих пор было следствием недостаточно высокого уровня цифровизации основных каналов и более низкого качества связи по сравнению с мировыми стандартами. возрастать.

Несмотря на высокие темпы внедрения современных технологий, процент охвата населения РК новыми видами связи, такими как сотовая связь, пейджинг, Интернет остается низким.

Наиболее динамично развивается сотовая связь. Только за один 1999 г. число абонентов возросло почти на 80%. Это обусловлено постепенным ростом платежеспособного спроса населения, а также политикой снижения тарифов, проводимой крупнейшими компаниями сотовой связи. По прогнозам западных экспертов к концу первой декады XXI века пользователей услуг мобильной связи буде столько же, сколько абонентов телефонных сетей общего пользования.

В данном дипломном проекте рассматриваются вопросы по организации (проектированию) транспортной сети на базе ВОЛС для сотовых операторов стандарта GSM вдоль автотрассы областного подчинения Шардара -Арысь. Внедрения данного проекта в реальную жизнь позволить улучшить качество связи, повысить количества абонентов сотовых операторов в удаленных районах области.

1. Анализ существующего положения

1.1 Постановка задачи проекта

Отечественный рынок услуг связи несмотря на перемены, остается достаточно замкнутым. С одной стороны это обусловлено огромными масштабами территории страны, благодаря которым формируются основные доходы операторов связи. С другой - Казахстан пока находится вне мирового рынка международного трафика, что до сих пор было следствием недостаточно высокого уровня цифровизации основных каналов и более низкого качества связи по сравнению с мировыми стандартами.

Несмотря на высокие темпы внедрения современных технологий, процент охвата населения Республики Казахстан новыми видами связи, такими как сотовая связь, пейджинг, Интернет остается низким.

Среди новых видов связи в наибольшей мерединамично развивается сотовая связь. Только за один 1999 г. число абонентов возросло почти на 80%. Это обусловлено постепенным ростом платежеспособного спроса населения, а также политикой снижения тарифов, проводимой крупнейшими компаниями сотовой связи. По прогнозам западных экспертов к концу первой декады XXI века пользователей услуг мобильной связи буде столько же, сколько абонентов телефонных сетей общего пользования.

Основной целью данного проекта является: повышение качества связи; увеличение доходов по исходящему трафику; расширение и укрепление позиций сотовых операторов на рынке услуг связи; избежание потери потенциальных потребителей услуг связи; увеличение денежного потока операторов и т. д. Для достижения цели в проекте рассматриваются вопросы по организации (проектированию) транспортной сети на базе ВОЛС для сотовых операторов стандарта GSM вдоль автотрассы областного подчинения Шардара -Арысь, что позволит значительно повысить качество предоставляемых услуг и соответственно увеличить исходящий трафик.

Базисом стратегии проекта является удовлетворение спроса на улучшение качества связи, завоевание лидерской позиции по предоставлению услуг телекоммуникаций, расширение рынка, предоставляя потребителям двух районов (Арысского и Шардаринского) самые современные, качественные услуги связи.

Актуальность проекта заключается в первую очередь в том, что существующая система связи (транспортная сеть сотовых операторов- разнородная, т.е. частично аналогово-цифровые РРЛ и уплотненные с помощью ИКМ электрические кабели), эксплуатация которой на протяжении последних лет оставалась без внимания, не удовлетворяет запросы населения, как в качестве связи, так и в своевременных установках.

Планируемое проектирование транспортной сети на базе ВОЛС создает предпосылки стабильного роста трафика, предоставления высокоскоростных услуг передачи данных, а также предоставление в аренду цифровых каналов сторонним операторам.

В связи с тем, данный проект необходим для устранения всех недостатков работы сети телекоммуникаций, что повлияет на увеличение количества абонентов, каналов и принесет оператору стабильный финансовый рост, дополнительно позволит увеличить рынки по предоставлению услуг телекоммуникаций, и соответственно увеличит денежный поток.

Следовательно, своевременное внедрение данного проекта позволить расширение рынка по предоставлению услуг телекоммуникаций, обеспечит существенное превосходство в конкурентной борьбе с компаниями, которые сегодня предоставляют аналогичные услуги .

1.2 Краткая характеристика региона и сети связи

Южно-Казахстанская область является одним из крупных регионов республики и граничит на востоке с Жамбылской областью, на севере с Жезказганской, на западе Кызылординской областью и на юге с Узбекистаном. Ее территория - 117,3 тыс.кв.км, здесь проживает около 2 млн.человек. В административно-территориальную структуру области входят 4 города, 11 сельских районов.

Регион богат месторождениями полезных ископаемых, таких как барит, уголь, железные и полиметаллические руды, бентонитовые глины, вермикулит, тальк, известняк, гранит, мрамор, гипс, кварцевые пески. По запасам урана область занимает первое место, фосфоритов и железных руд - третье место в Казахстане.

Южно-Казахстанская область располагает значительным производственно-экономическим потенциалом. Это один из самых трудоизбыточных регионов Казахстана.

Область является крупным производителем и поставщиком хлопка, каракуля, кожевенного сырья, растительного масла, фруктов, овощей, винограда, бахчевых, кондитерских, макаронных, табачных изделий, пивобезалкогольной продукции. В области производятся также свинец, цемент, желтый фосфор, нефтепродукты, кислота серная, шифер, автотракторные шины, экскаваторы, трансформаторы силовые, масляные выключатели, хлопчатобумажные ткани, чулочно-носочные, швейные изделия, мебель.

Область располагает двумя направлениями железных дорог, общей протяженностью 444,6 км, автомобильными дорогами общего пользования 5,2 тыс.километров, в т.ч. с твердым покрытием - 5,1 тыс. километров.Гражданская авиация работает на линиях, протяженностью 18,3 тыс.км.

Областной центр расположен на оси международной магистрали Оренбург - Ташкент и Туркестано-Сибирской магистрали. Кроме того, имеет удобные связи по автомагистралям: Ташкент - Шымкент - Тараз - Алматы и Ташкент - Шымкент - Туркестан - Самара.

Основными направлениями социально-экономического развития области являются подчинение региональной политики приоритетам устойчивого экономического развития реального сектора экономики, особенно тех отраслей, которые обеспечивают занятость путем повышения емкости внутреннего рынка и расширения платежеспособного спроса, формирование привлекательного инвестиционного климата, активизация деятельности по привлечению прямых отечественных и иностранных инвестиций в приоритетные секторы экономики. В социальной сфере - реализация комплексной программы социальной защиты населения, построение системы адресной социальной защиты на местном уровне и обеспечение эффективных мер по борьбе с бедностью и безработицей.

Развитие промышленности определяет нефтеперерабатывающая и металлургическая промышленность. В металлургии произойдет стабилизация производства по свинцу рафинированному, золоту, серебру. В легкой и пищевой промышленности предусматривается рост производства почти в два раза, однако это не окажет существенного влияния на структуру промышленного производства.

Приоритетное развитие получили субъекты производственного сектора малого бизнеса, занимающиеся переработкой продукции сельского хозяйства. Развитие животноводства повлечет за собой создание новых предприятий по переработке кожи, шерсти, мяса и молока. Особое внимание будет уделено созданию малых предприятий с законченным циклом переработки хлопка-сырца, развитию рисоводства и виноградарства.

Стратегия развития сельского хозяйства основана на поддержку эффективных хозяйствующих субъектов, производящих конкурентоспособную продукцию и расширении емкости внутреннего и внешнего рынков сбыта отечественной сельхозпродукции, формировании общеэкономических условий для стабилизации отрасли.

Наблюдаются увеличение объемов работ предприятий транспортно-коммуникационного комплекса. Отправление грузов всеми видами транспорта общего пользования за 2000-2008 гг. увеличился на 29,6%, в том числе железнодорожным транспортом на 23,1%, автомобильным на 38,6%, воздушным в 2,5 раза. На автомобильных дорогах работа будет в основном направлена на улучшение их технического состояния и реконструкцию для обеспечения пропуска большегрузных автомобилей.

Южно-Казахстанская область располагает значительным производственно-экономическим потенциалом. Основу его составляют огромные природные запасы, высокий промышленный потенциал и достаточные трудовые ресурсы.

Область является крупным производителем и поставщиком хлопка, кожевенного сырья, растительного масла, фруктов, овощей, винограда, бахчевых, макаронных, табачных изделий, пивобезалкогольной продукции, свинца, цемента, нефтепродуктов, серной кислоты, шифера, автотракторных шин, экскаваторов, силовых трансформаторов, масляных выключателей, чулочно-носочных, швейных изделий, мебели.

На сегодняшний день Южный Казахстан - один из самых динамично развивающихся промышленных регионов республики. На лучших предприятиях региона наблюдается устойчивый рост экономических показателей. Другим свидетельством успешного развития экономики стало появление новых предприятий и создание новых рабочих мест, прежде всего в сфере переработки хлопка. Запущена в эксплуатацию хлопкопрядильная фабрика. Развитие крупного производства сопровождается ростом числа предприятий малого и среднего бизнеса.

Крупнейшая узловая станция ЮКО с тремя направлениями - станция Арысь. Она основана в 1900 году как железнодорожная станция во время строительства железнодорожной линии Оренбург-Ташкент. Станцию Арысь называют "фабрикой маршрутов" и "воротами в Среднюю Азию", поскольку она является главным диспетчером южной магистрали Казахстана.

В области предоставляют услуг связи населению и организациям несколько операторов. Среди них можно отметить следующих: "Kaзахтелеком", "Казтранском", "Транстелеком", "Нурсат" , "Аstel", Golden Telecom", "КCeel", "Билайн", "Dalacom", транкинговые компании и др.

Важную роль в развитии экономики области играет Южно-Казахстанская областная дирекция телекоммуникаций - филиал АО "Kaзахтелеком". Данная организация предоставляет услуги местной, междугородной и международной телефонной связи, передачи данных и телеграфной связи, подвижной радиотелефонной связи, услуг по трансляции телевизионных и звуковых программ.

С 1998 года действует Транснациональная Азиатско-Европейская Волоконно-Оптическая Линия Связи (ТАЕ BOЛС), проходящая по территории области. В конце 2000 года сдан в эксплуатацию участок Шымкент - Актобе Западной ветки Национальной информационной супермагистрали (НИСМ), с 2005 г. восточная ветка Шымкент-Тараз.

Активно ведется работы по цифровизации местных сетей (ГТС, СТС), а также зоновой сети. В городе Шымкенте заканчиваются работы по строительству сети NGN. Внедряются станции спутниковой связи ДАМА, обеспечивающие связью отдаленные участки. В области возрос интерес к Интернету.

Но, существуют и проблемы, например в сфере связи и телекоммуникаций необходимо удовлетворение спроса населения на услуги. Необходимо дальнейшее развитие работы по модернизации систем связи путем замены аналогового оборудования на цифровое, а также по внедрению новых современных стандартов сотовой, мобильной и других видов связи. Активизировать работ по строительству вторичных сегментов (внутризоновый и местный) национальной информационной супермагистрали, по расширению спутниковой сети, а также по обеспечению сотовой связи отдаленные районы и аулы.

Ниже в разделе 1.3 данного дипломного проектирования приведены основные аспекты сотового планирования, так как цель проекта - создание транспортной сети для операторов стандарта GSM вдоль автотрассы Шардара- Арысь на базе ВОЛС.

1.3 Описание системы GSM

Общие характеристики системы. В соответствии с рекомендацией СЕРТ 1980 г, касающейся использования спектра частот подвижной связи в диапазоне частот 862-960МГц, стандарт GSM на цифровую общеевропейскую (глобальную) сотовую систему наземной подвижной связи предусматривает работу передатчиков в двух диапазонах частот: 890-915МГц (для передатчиков подвижных станций - MS), 935-960МГц (для передатчиков базовых станций- BTS) .

В стандарте GSM используется узкополосный многостанционный доступ с временным разделением каналов (NB TDMA).В структуре TDMA кадра содержится 8 временных позиций на каждой из 124 несущих.

Для защиты от ошибок в радиоканалах при передачи информационных сообщений применяется блочное и сверточное кодирование с перемежением. Повышение эффективности кодирования и перемежения при малой скорости перемещения подвижных станций достигается медленным переключением рабочих частот (SFH) в процессе сеанса связи со скоростью 217 скачков в секунду.

Для борьбы с интерференционными замираниями принимаемых сигналов, вызванных многолучевым распространением радиоволн в условиях города, в аппаратуре связи используются эквалайзеры, обеспечивающие выравнивание импульсных сигналов со среднеквадратическим отклонением времени задержки до 16 мкс.

Система синхронизации рассчитана на компенсацию абсолютного времени задержки сигналов до 233мкс, что соответствует максимальной дальности связи или максимальному радиусу ячейки (соты) 35 км.

В стандарте GSM выбрана гауссовская частотная манипуляция с минимальным частотным сдвигом (GMSK). Обработка речи осуществляется в рамках принятой системы прерывистой передачи речи (DTX), которая обеспечивает включение передатчика только при наличии речевого сигнала и отключение передатчика в паузах и конце разговора. В качестве речепреобразующего устройства выбран речевой кодек с регулярным импульсным возбуждением/долговременным предсказанием и линейным предикативным кодированием с предсказанием (RPE/LTR-LTP-кодек). Общая скорость преобразования речевого сигнала - 13 кбит/с .

В стандарте GSM достигается высокая степень безопасности передачи сообщений; осуществляется шифрование сообщений по алгоритму шифрования с открытым ключом (RSA).

В целом система связи, действующая в стандарте GSM , рассчитана на ее использование в различных сферах. Она предоставляет пользователям широкий диапазон услуг и возможность применять разнообразное оборудование для передачи речевых сообщений и данных, вызывных и аварийных сигналов; подключаться к телефонным сетям общего пользования (PSTN),сетям передачи данных (PDN) и цифровым сетям с интеграцией служб (ISDN). Характеристика стандарта GSM приведена в конце пояснительной записки [П.А.].

Структура системы. Сеть GSM делится на две системы. Каждая из этих систем включает в себя ряд функциональных устройств, которые в свою очередь, являются компонентами сети мобильной радиосвязи. Данными системами являются:

Коммутационная система - Switching System (SS);

Система базовых станций - Base Station System (BSS).

Каждая из этих систем контролируется компьютерным центром управления.

Система SS выполняет функции обслуживания вызовов и установления соединений, а также отвечает за реализацию всех назначенных абоненту услуг. SS включает в себя следующие функциональные устройства:

Центр коммутации мобильной связи (MSC).

Опорный регистр местоположения (HLR).

Визитный регистр (VLR).

Центр аутентификации (AUC).

Регистр идентификация оборудования (EIR).

Система BSS отвечает за все функции, относящиеся к радиоинтерфейсу, и включает в себя следующие функциональные блоки:

Контроллер базовых станций (BSC).

Базовую станцию (BTS).

Центр технического обслуживания (ОМС) выполняет все задачи по эксплуатационно-техническому обслуживанию для сети, например, из него проводится наблюдение за сетевым трафиком, за аварийными сигналами от всех сетевых элементов.

Из ОМС доступ осуществляется как к системе SS, так и к системе BSS.

MS не принадлежит ни к одной из этих систем, но рассматривается как элемент сети.

Состав системы коммутации SS. Центр коммутации мобильной связи. Центр коммутации мобильной связи (MSC) выполняет функции коммутации для мобильной связи. Этот центр контролирует все входящие и исходящие вызовы, поступающие из других телефонных сетей и сетей передачи данных. К таким сетям можно отнести PSTN, ISDN, сети данных общего пользования, корпоративные сети, а также сети мобильной связи других операторов. Функции проверки подлинности абонентов также выполняются в MSC. MSC обеспечивает маршрутизацию вызовов и функции управления вызовами. На MSC возлагаются функции коммутации радиоканалов. К ним относятся "эстафетная передача", в процессе которой достигается непрерывность связи при перемещении мобильной станции из соты в соту, и переключение рабочих каналов в соте при появлении помех или неисправностях.

MSC формирует данные, необходимые для выписки счетов за предоставленные сетью услуги связи, накапливает данные по состоявшимся разговорам и передаёт их в центр расчётов (биллинг-центр). MSC составляет также статистические данные, необходимые для контроля работы и оптимизации сети.

MSC не только участвует в управлении вызовами, но также управляет процедурами регистрации местоположения и передачи управления.

Центр коммутации осуществляет постоянное слежение за мобильными станциями, используя регистры местоположения (HLR) и перемещения (VLR).

Опорный регистр местоположения. В системе GSM каждый оператор располагает базой данных (HLR), содержащей информацию обо всех абонентах, принадлежащих своей PLMN. Эта база данных может быть организована в одном или более HLR. Информация об абоненте заносится в HLR в момент регистрации абонента (заключения абонентом контракта на обслуживание) и хранится до тех пор, пока абонент не расторгнет контракт и не будет удалён из регистра HLR.

Хранящаяся информация в HLR включает в себя:

Идентификатор абонента.

Дополнительные услуги, закрепленные за абонентом.

Информацию о местоположении абонента.

Аутентификационную информацию абонента.

HLR может быть выполнен как в собственном узле сети, так и отдельно. Если емкость HLR исчерпана, то может быть добавлен дополнительный HLR. И в случае организации нескольких HLR база данных остаётся единой - распределённой. Запись данных об абоненте всегда остаётся единственной. К данным, хранящихся в HLR, могут получить доступ MSC и VLR, относящиеся к другим сетям в рамках обеспечения межсетевого роуминга абонентов.

Визитный регистр (VLR). База данных VLR содержит информацию о всех абонентах мобильной связи, расположенных в данный момент в зоне обслуживания MSC. Таким образом, для каждого MSC на сети существует свой VLR. В VLR временно хранится информация об абонировании, и, благодаря этому, связанный с ним MSC может обслуживать всех абонентов, находящихся в зоне обслуживания данного MSC. VLR может рассматриваться как распределенный HLR, поскольку в VLR хранится копия информации об абоненте, хранящаяся в HLR.

Когда абонент перемещается в зону обслуживания нового MSC, VLR, подключенный к данному MSC, запрашивает информацию об абоненте из того HLR, в котором хранятся данные этого абонента. HLR посылает копию информации в VLR и обновляет у себя информацию о местоположении абонента. Когда абонент звонит из новой зоны обслуживания, VLR уже располагает всей информацией, необходимой для обслуживания вызова. В случае роуминга абонента в зону действия другого MSC, VLR запрашивает данные об абоненте из HLR, к которому принадлежит данный абонент. HLR в свою очередь передаёт копию данных об абоненте в запрашивающий VLR и, в свою очередь, обновляет информацию о новом местоположении абонента. После того как информация обновится, MS может осуществлять исходящие/входящие соединения.

Центр аутентификации (AUC). Для исключения несанкционированного использования ресурсов системы связи вводятся механизмы аутентификации -удостоверения подлинности абонента. AUC - центр проверки подлинности абонента состоит из нескольких блоков и формирует ключи и алгоритмы аутентификации (осуществляется генерация паролей). С его помощью проверяются полномочия абонента, и осуществляется его доступ к сети связи. AUC принимает решения о параметра процесса аутентификации и определяет ключи шифрования абонентских станций на основе базы данных, сосредоточенной в регистре идентификации оборудования EIR.

Регистр идентификации оборудования абонента (EIR). EIR - это база данных, содержащая информацию о идентификационных номерах мобильных телефонов. Данная информация необходима для осуществления блокировки краденых телефонов. Данный регистр (EIR) предлагается операторам как опция, поэтому многие операторы не используют данный регистр.

Состав системы базовых станций BSS. Контроллер базовых станций (BSC).BSC управляет всеми функциями, относящимися к работе радиоканалов в сети GSM. Это коммутатор большой емкости, который обеспечивает такие функции как хэндовер MS, назначение радиоканалов и сбор данных о конфигурации сот. Каждый MSC может управлять несколькими BSC.

Базовая станция (BTS). BTS управляет радиоинтерфейсом с MS. BTS включает в себя такое радиооборудование как трансиверы (приемопередатчики) и антенны, которые необходимы для обслуживание каждой соты в сети. Контроллер BSC управляет несколькими BTS.

Центры наблюдения за работой сети. Центр технического обслуживания (OMC/OSS). ОМС или OSS представляет собой компьютеризованный центр наблюдения за работой сети, подключенный через каналы передачи данных Х.25 к различным компонентам сети, таким, например, как MSC и BSC. Персонал центра обеспечивается информацией о состоянии сети и может наблюдать за различными системными параметрами и управлять ими. В одной сети может быть один или несколько центров - это зависит от размера сети.

Центр управления сетью (NMT). Централизованное управление сетью выполняется в Центре управления сетью (NMT). На сети необходим только один центр, из которого может осуществляться управление подчиненными ОМС/OSS. Преимуществом такого централизованного подхода является то, что персонал NMT может сосредоточиться на решении долгосрочных стратегических проблем, связанных со всей сетью в целом, а локальный персонал каждого OMC/OSS может сосредоточиться на решении краткосрочных региональных или тактических проблем.

Совокупность функций OMC/OSS и NMC может быть комбинацией, реализованной в одном и том же физическом сетевом узле или в различных физических объектах.

Мобильная станция (MS).MS используется абонентом сети мобильной связи для осуществления связи в пределах сети. Имеет место несколько типов MS, каждый из которых позволяет абоненту устанавливать входящие и исходящие соединения. Производители MS предлагают абонентам большое число разнообразных, отличающихся по дизайну и возможностям аппаратов, удовлетворяющих потребности различных рынков.

Диапазон зоны покрытия каждого мобильного терминала зависит от его выходной мощности. Различные типы MS располагают разными выходными уровнями мощности и, соответственно, могут осуществлять уверенную работу в пределах зон разных размеров. Так, например, выходная мощность обычного телефона, который абоненты носят с собой, меньше, чем мощность установленного в автомобиле аппарата с выносной антенной, следовательно, зона ее работы меньше.

MS стандарта GSM состоится из следующих элементов:

Мобильного терминала (трубки).

Модуля идентификации абонента (SIM).

В стандарте GSM, в отличие от других стандартов, информация об абоненте отделена от информации о мобильном терминале. Абонентская информация хранится на сим-карте SIM. SIM может вставляться в любой аппарат, поддерживающий стандарт GSM. Это является для абонентов преимуществом, потому что они могут легко менять аппараты по своему желанию, что никак не влияет на обслуживание абонента сетью. Кроме того, это обеспечивает повышенную безопасность абонента. Структурная схема системы приведена в конце пояснительной записки [П.А.].

1.3.1 Аспекты сотового планирования

Сотовое планирование включает в себя несколько этапов системного проектирования. На каждом этапе проектирования рассматриваются различные вопросы построения сети: какое оборудование использовать, где его размещать, как оно должно быть сконфигурировано. Для того чтобы получить оптимальную, с точки зрения радиочастотного покрытия систему, необходимо провести сотовое планирование.

К основным аспектам сотового планирования относятся:

Стоимость системы;

Пропускная способность системы;

Покрытие (зона обслуживания) ;

Вероятности блокировки вызовов;

Анализ доступных частот;

Качество связи;

Анализ абонентского распределения;

Прочие факторы;

Номинальный сотовый план;

Выбор объектов размещения базовых станций;

Составление проекта;

Строительство системы;

Оптимизация;

Развитие.

Стоимость системы. Стоимость проектируемой сотовой сети является одним из важнейших факторов. Вложенные в строительство сети средства должны окупаться в заданный период. При проектировании конкретной системы, группа специалистов по технической, финансовой, маркетинговой стороне проекта должны разработать бизнес-план, в котором, исходя из условий рынка, технических и финансовых возможностей оператора должны быть оценены объемы возможных затрат и объемы предполагаемой прибыли от реализации конкретного проекта.

Пропускная способность системы. На начальном этапе проектирования системы под пропускной способностью системы понимают предполагаемое количество обслуживаемых абонентов. Пропускная способность сети на этапе проектирования должна быть выбрана достаточной для удовлетворения всей потенциальной емкости рынка мобильной связи в намеченном регионе.

Покрытие (зона обслуживания). Зона радиопокрытия сети городской сотовой связи должна охватывать всю территорию города, пригородных населенных пунктов и путей сообщения.

Вероятности блокировки вызовов. Вероятность блокировки вызовов или (GoS - Grade of Service) - процент неудачных попыток установления соединения, вызванных перегрузками в сети, вычисляется по формуле Эрланга Б и используется для расчета вероятности блокировки вызовов при заданной величине нагрузки и заданном количестве каналов трафика.

Анализ доступных частот. При анализе доступных для планирования частот важнейшим пунктом является оценка электромагнитной совместимости (ЭМС) подсистемы базовых станций BSS. ЭМС рассматривается на двух уровнях:

Межсистемная ЭМС;

Внутрисистемная ЭМС.

Качество связи. Качество в системах сотовой связи определяется множеством факторов. При проектировании учитывают:

Вероятность блокировки (GOS);

SQI (Speech Quality Index).

Анализ абонентского распределения. При анализе абонентского распределения учитывается:

Плотность застройки территории, ее неравномерность;

Направление и загруженность автомобильных дорог в данном районе;

Статистика загрузки существующих сетей PSTN или PLMN.

Прочие факторы. При строительстве PLMN важно так же учитывать:

Возможность появления другого оператора в регионе. Если такой оператор уже существует, то оценивается его работа, ценовая политика, учитываются недостатки и достоинства его сети.

Оценивается платежеспособность и материальное благосостояние населения.

Другие технические, экономические, социальные факторы, так или иначе влияющие на процесс планирования.

Номинальный сотовый план. После сбора данных о предполагаемой нагрузке и требуемом покрытии, составляется номинальный сотовый план, который представляет собой графическое изображение будущей сотовой сети, и выглядит он как набор сот, нанесенных поверх географической карты.

Номинальный сотовый план является первым этапом сотового планирования. После того, как получен номинальный сотовый план, проектировщики прибегают к расчету покрытия, частот и интерференции.

Выбор объектов размещения базовых станций. Определение точки установки базовой станции осуществляется исходя из территории обслуживания, конфигурации сети, особенностей городской застройки, ожидаемых параметров абонентского трафика в зоне обслуживания BS, разработанной топологической модели территории обслуживания сети и частотно-территориального плана.

При выборе объектов размещения базовых станций учитывается следующее:

Привязка к сетке номинального плана;

Тип объекта;

Место размещения антенн;

Пространственное разнесение антенн;

Существующие препятствия;

Место размещения оборудования;

Питание базовой станции;

Транспортная сеть;

Договор с арендодателем.

Составление проекта. На данном этапе проектирования имеются все необходимые данные для проектирования сети:

Информация о покрытии;

Информация о месте расположения базовых станций;

Информация о месте расположения MSC;

Информация о месте расположения BSC;

Информация об организации транспортной сети.

На основании имеющейся информации составляется окончательный сотовый план строительства всей системы, присваиваются имена строящимся объектам (BTS, BSC, MSC). Помимо этого готовятся файлы для загрузки сотовых параметров в BSC (Cell Design Data). В этих данных содержится информация о всех запускаемых сотах.

Строительство системы. На этапе строительства системы определяется, какое оборудование будет использовано при строительстве сети и как оно будет установлено. Выбираются типы антенных систем, конфигурации приемопередатчиков BTS. Анализируются возможности по подключению к транспортной сети компании. В случае применения радиорелейных линий связи определяется также наличие прямой видимости в направлении узла радиорелейных линий или соседних BTS. Если расчеты показывают, что выполняются все требования по покрытию и интерференции, то заключаются договора с владельцами помещений и выполняются работы по монтажу системы и ее реализации.

Оптимизация. После строительства системы и запуска ее в работу, производится ряд измерений, нацеленных на определение рабочих характеристик системы и энергетических характеристик общей зоны покрытия.

В частности, осуществляется:

Проверка достоверности финального сотового плана;

Оценка радиочастотного покрытия;

Оценка качества работы системы;

Оценка качества обслуживания абонентов.

На основе проверочных и оценочных данных проводится настройка сети (оптимизация).Под настройкой (оптимизацией) сети понимается настройка логических, энергетических и интерференционных параметров сети, которые влияют на качество предоставляемых услуг связи абонентам.

Развитие. При анализе пути развития системы необходимо выбрать, каким образом и где надо увеличивать пропускную способность. К основным путям развития системы относятся:

Расширение числа базовых станций существующего частотного диапазона, например GSM - 900;

Внедрение дополнительного частотного ресурса с использованием расширенных GSM стандартов (E-GSM, R-GSM);

Использование стандарта GSM 1800/1900;

Использование дополнительных системных опций, например, иерархическая структура сот в совмещенных системах GSM 900/1800, что позволяет организовать оптимальное распределение нагрузки между двумя частотными диапазонами.

Вывод. Как выше описано, сотовое планирование включает в себе комплекс мероприятии, который требует немалых капитальных затрат, поэтому своевременное и правильное сотовое планирование залог качественной связи в будущем.

При сотовом планировании необходимо учитывать (независимо стартовое или развитие сети) всех перечисленных аспектов.

Для решения поставленных задач дипломного проекта в последующих разделах подробно рассматриваются вопросы связанные с транспортной сетью, так как решение данного вопроса учитывается при выборе объектов размещения базовых станций вдоль автотрассы Шардара-Арысь.

1.4 Сравнение способов организации транспортной сети

1.4.1 Спутниковые линий связи

Спутниковая связь обладает важнейшими достоинствами, необходимыми для построения крупномасштабных телекоммуникационных сетей. Во-первых, с ее помощью можно достаточно быстро сформировать сетевую инфраструктуру, охватывающую большую территорию и не зависящую от наличия или состояния наземных каналов связи. Во-вторых, использование современных технологий доступа к ресурсу спутниковых ретрансляторов и возможность доставки информации практически неограниченному числу потребителей одновременно значительно снижают затраты на эксплуатацию сети.

Любая сеть спутниковой связи включает в себя один или несколько спутников-ретрансляторов, через которые и осуществляется взаимодействие земных станций (ЗС). В настоящее время в наибольшей мереширокое распространение получили спутники, работающие в диапазонах частот C (4/6 ГГц) и Ku (11/14 ГГц). Как правило, спутники диапазона С обслуживают довольно большую территорию, а спутники диапазона Ku - территорию меньше, но обладают более высокой энергетикой, что дает возможность для работы с ними применять ЗС с антеннами малого диаметра и маломощными передатчиками.

Обычно, чтобы разработать оптимальное сетевое решение, выполняют расчет стоимости нескольких вариантов построения сети (на базе одной или нескольких технологий) при различных режимах ее загрузки. Если планируется развитие сети, то для правильного выбора технологии (разумеется, из числа подходящих для обеспечения необходимых предприятию телекоммуникационных услуг) помимо стоимости реализации первоначального варианта сети следует оценить общую стоимость владения одной пользовательской станцией и изменение этого показателя при увеличении их числа. При построении пользовательские станции оборудованы одним портом для передачи данных с трафиком 10 Мбайт в месяц и одним телефонным портом с трафиком 1000 минут в месяц, а сеть имеет топологию типа "звезда", в сети имеющей 10 станций пользователей, в случае применения технологии TDM/TDMA общая стоимость владения одной такой станцией в течение трех лет составит довольно высокую цифру примерно 110 000 долл., но с ростом сети она станет очень быстро снижаться. В небольших сетях значительно дешевле использовать терминалы SCPC или TDMA, однако, когда число таких терминалов становится больше 50, они обходятся дороже пользовательских станций TDM/TDMA. Следует отметить, что на общую стоимость владения станцией очень сильно влияет ее загрузка.

Многие предприятия идут по пути создания своих собственных телекоммуникационных подразделений, возлагая на плечи их сотрудников разработку, строительство и дальнейшую эксплуатацию корпоративной сети. При этом они получают полный контроль над своими сетями и экономят на оплате услуг сторонних организаций. При этом не всегда у предприятий имеется возможность нанять высококвалифицированный персонал со знанием технологий, которые предполагается использовать в будущей сети, а дополнительные затраты на подготовку такого персонала и решение сложных проблем, нередко возникающих в ходе реализации проекта, могут значительно превысить сэкономленные суммы. В то же время, для эксплуатации сети потребуется получение различных разрешительных документов, а это достаточно трудоемкая, дорогостоящая и продолжительная по времени процедура. Проще, а нередко и дешевле, воспользоваться услугами известного оператора, имеющего опыт реализации аналогичных проектов и необходимые лицензии. Если предприятие хочет самостоятельно контролировать и обслуживать свою сеть, т. е. быть ее оператором, внешнего оператора можно использовать только на этапах разработки и реализации проекта сети. За это время собственные специалисты предприятия смогут получить необходимую подготовку, чтобы затем взять на себя администрирование и обслуживание всей сети.

1.4.2 Проводные линий связи

Кабельные линии представляют собой достаточно сложную конструкцию. Кабель состоит из проводников, заключенных в несколько слоев изоляции: электрической, электромагнитной, механической, а также, возможно, климатической. Кроме того, кабель может быть оснащен разъемами, позволяющими быстро выполнять присоединение к нему различного оборудования. Скрученная пара проводов называется витой парой (twisted pair) (симметричный кабель). Скручивание проводов снижает влияние внешних помех на полезные сигналы, передаваемые по кабелю.

Коаксиальный кабель (coaxial) имеет несимметричную конструкцию и состоит из внутренней медной жилы и оплетки, отделенной от жилы слоем изоляции. Имеет место несколько типов коаксиального кабеля, отличающихся характеристиками и областями применения - для локальных сетей, для глобальных сетей, для кабельного телевидения и т.п.

Системы связи по электрическим кабелям связи получили наибольшее распространение в распределительных сетях (например в системах кабельного телевидения) и системах дальней связи, однако высокая стоимость исходных материалов (цветных и драгоценных металлов), наряду с относительно небольшой полосой пропускания, делают проблематичным конкурентоспособность подобных устройств в будущем.

Общими недостатками кабельных структур являются: большое время строительства, связанное с земляными или подводными работами, подверженность воздействию природных катаклизмов, актов вандализма и терроризма и все возрастающая стоимость прокладочных работ. Работы по развертыванию проводных систем трудоемки, а в некоторых местах, особенно исторической части городов, в охраняемых районах или при сложном рельефе, практически неосуществимы. А связанные с ними неудобства для жителей, нарушения работы транспорта, поврежденные дороги и прочие сопутствующие проблемы, усложняют и без того непростые процедуры согласования с различными инстанциями и уменьшают экономические выгоды.

В процессе строительства кабельных линий связи особое место занимают электрические измерения, который проводят: в строительных длинах кабеля (на барабанах и после прокладки);внутри шагов симметрирования;при соединении шагов или секций между собой (при симметрировании); на смонтированных усилительных (регенерационных) участках. Кроме того, измеряют характеристики катушек индуктивности, удлинителей, боксов, газонепроницаемых муфт, симметрирующих конденсаторов и других деталей, используемых при монтаже кабеля.

1.4.3 Волоконно-оптические линии связи

В настоящее время на магистральных транспортных сетях все чаще используются оптические линии связи. Основным элементом таких линий является волоконно-оптический кабель (optical fiber), который состоит из тонких (3-60 микрон) волокон, по которым распространяются световые сигналы. Это в наибольшей мерекачественный тип кабеля - он обеспечивает передачу данных с очень высокой скоростью (до 10 Гбит/с и выше) и к тому же лучше других типов передающей среды обеспечивает защиту данных от внешних помех.

Оптический кабель (ОК) по своим свойствам является невосприимчивым к любым внешним электромагнитным влияниям, а по механическим и иным характеристикам сопоставим с традиционными электрическими кабелями связи. Оптические кабели могут прокладываться в коллекторах, телефонной канализации, непосредственно в грунте, по стенам, под водой и подвешиваться на опорах. Оптический кабель можно прокладывать в непосредственной близости от сильных энергетических источников, параллельно высоковольтным кабелям, нефте-и газопроводам, а также вблизи от электрофицированных железных дорог и других источников электрических помех.

Волоконно-оптические линии связи нашли свое применение при организации межстанционной связи на ГТС (в последнее время и на СТС), где они с успехом заменяют электрические кабели, при организации связи на междугородных сетях и на местных сетях для передачи широкополосной информации (кабельного телевидения) и других видов связи.

Волоконно-оптические линии связи применяются на всех участках первичной сети для магистральной, зоновой и местной связи. Требования, которые предъявляются к таким системам передачи, отличаются числом каналов, параметрами и технико-экономическими показателями.

На магистральных и зоновых сетях применяются цифровые волоконно-оптические линии связи, на местных сетях для организации соединительных линий между АТС также применяются цифровые волоконно-оптические линии связи, а на абонентском участке сети могут использоваться как аналоговые (например, для организации канала телевидения), так и цифровые линии связи.

1.4.4 Радиорелейные линий связи

Одним из основных видов современных средств связи являются радиорелейные линии связи, которые используют для передачи сигналов многоканальных телефонных сообщений, радиовещания и телевидения, фототелеграфных сигналов и других видов связи. Все виды сообщений передаются по радиорелейным линиям с высоким качеством на большие расстояния.

Большая разветвленность сетей радиорелейных линий позволяет передавать значительных технических нужд при обслуживании энергосистем железнодорожного и авиационного транспорта, нефтепроводов и т.д. т. е. для создания корпоративных независимых сетей.

Стоимость строительства проектируемой РРЛ, а также ее последующей эксплуатации в значительной степени зависит от правильного выбора трассы, проводят большую работу по экономическому обоснованию оптимального ее направления. Прежде всего собирают материалы, характеризующие экономику и географические условия районов прохождения РРЛ, пути сообщения и основные местные строительные ресурсы, перспективы обеспечения электроэнергией радиорелейных линий и прочие. Затем предварительно выбирают трассу по топографическим картам крупного масштаба, наличия ее общего направления. После этого предварительного выбора трассы ее более подробно намечают уже по мелкомасштабным картам, отличая места предлагаемого размещение площадок РРЛ.

Быстрый рост удельного веса ЦРРЛ при создании сетей связи определяется высоки качеством передачи сигналов и высокой помехоустойчивостью цифровых систем, их значительной экономической эффективностью. Передача сигналов в цифровой форме имеет ряд преимуществ, а именно: возможность передачи всех сигналов связи (как аналоговых, так и дискретных) в единой цифровой форме по универсальному линейному тракту; снижение эксплуатационных расходов (примерно на 25%); значительное снижение требований к линейности характеристик трактов передачи сигналов (группового тракта, ВЧ тракта); практически исключение (вследствие применения регенераторов) накопления напряжений при ретрансляции; упрощение и удешевление каналообразующей аппаратуры; лучшее обеспечение скрытности связи; резкое повышение качества связи при наличии замирании сигналов на пролетах РРЛ.

При передаче аналоговых сигналов цифровым методом можно выделить три основных процесса обработки сигнала: преобразование аналогового сигнала в цифровую форму; модуляция цифровым сигналом синусоидальной несущей промежуточной частоты; преобразование манипулированного сигнала НЧ в сигнал СВЧ и усиление этого сигнала.

1.5 Выбор оптимального варианта линии связи

При выборе оптимального варианта линии связи необходимо оценить ее по основным стоимостным показателям. Основным стоимостным показателем экономической эффективности являются удельные затраты строительства и эксплуатации (капитальные вложения и годовые эксплуатационные расходы), отнесённые на 1 канало-км. Удельные затраты на строительство отечественных многоканальных линий проводной и радиорелейной связи значительно снижаются при увеличении числа каналов. На РРЛ число каналов можно увеличить дополнительной установкой аппаратуры новых стволов при прежних основных сооружениях (технических зданиях, антенных башнях, устройствах электроснабжения). В таблице 1 приведены сравнительные данные годового экономического эффекта от внедрения проводных и РРЛ [П.А.]. Применение РРЛ, ВОЛС в качестве транспортной среды характеризует переход электрических средств связи на более высокий уровень своего развития относительно проводных средств связи по техническим, экономическим и социальным показателям. Современные более совершенные радиорелейные системы передачи (на интегральных схемах) по удельным стоимостным показателям не уступают аналогам на линиях симметричного кабеля. Удельные затраты их ниже, чем у кабельных систем, при несколько больших эксплуатационных расходах. Вместе с этим имеются возможности дальнейшего снижения стоимости радиорелейной аппаратуры связи. Вторым важным критерием оценки технико-экономической эффективности линии связи являются натуральные показатели: расход электроэнергии, занятость производственных площадей, повышение производительности труда, оцениваемое числом канало-километров, а так же экономия цветных металлов цепей связи. В телекоммуникационных сетях сегодня применяются практически все описанные типы физических сред передачи данных, но в наибольшей мереперспективными являются волоконно-оптические. На них сегодня строятся как магистрали крупных территориальных сетей, так и высокоскоростные линии связи локальных сетей. Сравнительные технические характеристики перспективных оптических кабелей с электрическими кабелями, а также другими направляющими системами дано в таблице 2 [П.А.].

Основным преимуществам оптического кабеля относятся:

Высокая помехозащищенность, нечувствительность к внешним электромагнитным полям; отсутствие переходных помех между волокнами;

Значительно большая широкополосность (до 3000 МГц/км), возможность передачи большого потока информации (несколько тысяч каналов);

Большая длина регенерационного участка, определяемая малым затуханием оптического кабеля, равной 0,7 дБ/км (и ниже) при длине волны 1,3 мкм, что позволяет увеличить длину регенерационного участка до 100 км;

Безопасность применения оптического кабеля в зонах с горючими и легковоспламеняющимися средами из-за отсутствия короткого замыкания и искрообразования;

При массовом производстве - невысокая стоимость вследствие значительной экономии дорогостоящих и дефицитных цветных металлов;

Малые габаритные размеры и масса оптического кабеля (в 10 раз меньше электрических кабелей) позволяют эффективнее использовать дорогостоящую телефонную канализацию и значительно снизить затраты при транспортировке и прокладке кабеля;

Полная электрическая изоляция между входом и выходом системы связи, что не требует общего заземления передатчика и приемника;

Транспортная сеть (ТС) должна проектироваться с учетом следующих требований:

1) ТС должна обеспечивать кратчайшие связи между жилыми районами и основными пассажирообразующими объектами города;

2) плотность ТС должна быть такой, чтобы обеспечить пеший подход к линии пассажирского транспорта не более 600 - 800 м.

Для оценки запроектированной транспортной сети (ТС) необходимо определить следующие показатели:

Протяженность ТС по оси улиц (L тс, км)- необходимо измерить по карте города проложенную Вами сеть и согласно указанного масштаба перевести ее длину в километры:

L тс = _____________________________________________________

Плотность ТС (бтс. км/км 2):

где F – селитебная площадь города

Плотность равна ________________________________

Затраты времени на поездку "от двери до двери" (Т общ,мин.):

В общем виде эти затраты складываются из следующих слагаемых:

времени подхода к остановочному пункту транспортной сети

времени ожидания транспорта

времени поездки до остановочного пункта назначения

времени перехода от остановки до места назначения

В нашем примере эти затраты можно определить по формуле, приняв при этом, что первое и четвертое слагаемые равны между собой:

где Vnx - скорость пешего хождения, Vnx = 5 км/час;

d - длина перегона, d = 600 м;

i - интервал движения между поездами, i =5 мин.

Тобщ =_____________________________________________мин

Тобщ не должны превышать 1часа, в противном случае наступает явление «транспортной усталости», которое приводит к резкому снижению производительности труда.

(машин/вагонов),

Р – объем работы транспорта (пасс.км/год),

m - вместимость подвижного состава,

V э - эксплуатационная скорость (км/ч),

h - число часов работы транспорта на линии,

η - коэффициент наполнения подвижного состава

L – коэффициент выпуска подвижного состава на линию,

Расчеты выполняются для автобуса как наиболее распространенного вида городского пассажирского транспорта:

= ____________________________________________________

Рассчитываем также количество подвижного состава в инвентаре (в парке или депо)

=_____________________________________________________

Вывод: для обеспечения удовлетворения потребности населения города в пассажирских перевозках необходимо следующее количество транспортных единиц -

Расчет и проектирование маршрутной сети

В задании необходимо по транспортной сети проложить маршрутную сеть города (до 10 маршрутов).

Маршруты должны по возможности обеспечивать беспересадочную и прямолинейную связь жилых районов города между собой и с основ­ными промышленными районами города. Запроектированный вариант маршрутной схемы проверяется по основным показателям.

1. Маршрутный коэффициент (М):

где l mc - общая длина маршрутной сети (сумма протяженности всех маршрутов), км.

Предлагаемая схема состоит из маршрутов (табл.3) общей длиной l mc =______ км

Таблица 3

2. Средний интервал движения между поездами i cp , (мин.) по маршрутной сети,

iср =_________________________ мин

Оценка интервала движения производится с учетом следующей классификации (табл.4).

Таблица 4

Таким образом i cp = мин. входит в _________________ интервал.

3. Коэффициент пересадочности (λ),

где A п - количество пассажиров, едущих с пересадкой;

А о - общее количество пассажиров.

При хорошем варианте проектирования маршрутов λ должен быть не более 40%.

Для определения λ необходимо составить таблицу связей (табл.5) между отдельными районами города и основными пассажирообразующими объектами и определить знаком (+) беспересадочные связи, знаком (-) - связи с пересадкой. В нашем случае сумму «-.» делим на сумму «+» и «-.».

Таблица 5

СФОРМУЛИРУЙТЕ ВЫВОД.

ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ

Классификация проектов в городском хозяйстве.

Состав сметной документации на проведение капитального ремонта (реконструкции) объектов городской инфраструктуры.

Основные участники проектов и их функции.

Использование понятия «смета» в городском хозяйстве.

Виды проектов в городском хозяйстве.

Методические основы оценки стоимости ремонтно-строительных работ.

Основные виды рисков и их оценка при проектировании.

Смета доходов и расходов жилищной организации.

Состав проектной документации для типовых инженерных решений.

Составление и использование сметы затрат на услуги водоснабжения и водоотведения.

Основные стадии и этапы проектирования объектов городского обеспечения.

Составления сметы затрат по содержанию домовладения (ТСЖ).

Назначение и состав технико-экономического обоснования (ТЭО) проекта.

Смета затрат как база расчета и планирования финансовых показателей предприятий городского хозяйства.

Состав и виды проектной документации при градостроительном проектировании.

Основные способы определения сметной стоимости ремонтно-строительных работ.

Основные виды и методы оценки ожидаемых эффектов проекта.

Структура сметы затрат на производство и распределение тепловой энергии.

Состав проектной документации для уникальных и сложных объектов города.

Основные статьи сметы расходов бюджетных организаций образования.

Основные разделы проекта строительства (реконструкции) объекта городского хозяйства.

Состав сметы затрат на санитарную очистку городских территорий.

Состав и назначение технико - экономической части проекта.

Смета доходов и расходов бюджетных организаций. Порядок составления и утверждения.

Состав и назначение организационно-строительной части проекта.

Основные статьи сметы расходов и доходов бюджетных организаций здравоохранения.

Классификация проектов по временному критерию.

Смета затрат коммунальных предприятий как основа разработки и утверждения тарифов на их услуги.

Классификация проектов по уровню принятия решений и источникам финансирования.

Смета доходов и расходов социальных учреждений города.

Система нормативно-правовой документации, используемая при проектировании в городском хозяйстве.

Смета затрат и себестоимость перевозки пассажиров городским пассажирским транспортом.