Системи комутації в електрозв’язку

Далі розраховується кількість ліній, які може обслужити один абонентський концентратор. З відношення пропускної здатності первинного та базового потоків визначається кількість канальних інтервалів первинного потоку m’ (формула 2.1). Зверніть увагу, що округлювання відбувається не за правилами математики, а за правилами здорового глузду – в даному випадку кількість канальних інтервалів може бути тільки менша, ніж розраховано.

42 канальні інтервали – це зовсім не означає 42 абоненти. Це кількість ліній, які можуть займати абоненти, так званий „пучок ліній”. Для нього визначається телефонне навантаження, яке він може пропустити – з таблиці Кендалла-Башаріна. Вхідними даними для неї є не кількість канальних інтервалів m’=42, а кількість ліній для розмов m=40 (тому що 2 канальні інтервали використовуються для сигналізації та синхронізації), а також норма втрат Pпи=0,001.

YПШ(m=40, PПШ=0,001)=24,4.

Від пропускної здатності треба перейти до кількості абонентів, а для цього треба зробити припущення про характер потоку викликів. Якщо потік викликів є найпростішим, то кількість абонентів можна порахувати, просто поділивши загальну пропускну здатність на навантаження кожного абонента. 

Якщо потік викликів є примітивним, то це можна зробити через окремий випадок формули Енгсета (2.2):

Оскільки ймовірність Рпи на 3 порядки менша одиниці, то можна нею знехтувати, і порахувати кількість абонентів, виходячи з навантаження одного абонента і загального навантаження пучка ліній (2.3). Так само округлювання відбувається за правилами здорового глузду.

Яке ж припущення взяти за робоче? В теорії телетрафіка прийнято, що для розміру абонентської групи менше 300 потік можна вважати примітивним, а більше 300 – найпростішим. Оскільки розмір групи – 227 абонентів, навіть для випадку примітивного потоку менший за 300, будемо виконувати всі розрахунки, як для примітивного потоку.

Загальна кількість абонентів – 100000, отже, знадобиться 100000/227=440,5≈441 лінія первинного доступу. Кожний канальний інтервал у цих лініях буде нести таке телефонне навантаження (2.4): 

Ця цифра буде потрібна далі для розрахунку центрального комутаційного поля. Крім ліній первинного доступу, які приходять з абонентських концентраторів, є ще з’єднувальні лінії у кількості 400 штук, кожна з яких несе навантаження 0,85 Ерл. Отже, підсумок по каналах первинного доступу буде такий: 

Абонентські концентратори:441 лінія по 0,61 Ерл.

З’єднувальні лінії:400 ліній по 0,85 Ерл.

Далі розраховуються параметри мультиплексорів. Для цього треба визначити пропускну здатність ступеню часової комутації центрального поля. Цей ступінь може бути побудовано на елементах чисто часової комутації типу „Т”  або на елементах просторово-часової комутації типу „ST”, залежно від цього формула розрахунку пропускної здатності дещо відрізняється. Для елемента типу „Т” звичайно використовується схема без перетворення послідовного коду в паралельний, тому його пропускна здатність розраховується, виходячи з показника швидкодії мікросхем пам’яті – тривалості циклу запису-читання, який дорівнює tц=120 нс. Максимальна кількість канальних інтервалів, яку може пропустити через себе такий ступінь часової комутації, визначається за формулою (2.5). В цій формулі період надходження цифрових відліків абонентського сигналу Tаб=125 мкс, стандартне значення, загальноприйняте в телефонії (виходячи з частоти дискретизації 8 кГц). Зверніть увагу, що розрахована цифра 520 – це не є реальна кількість канальних інтервалів, це найбільша можлива кількість,а реальна буде менше.

Для елемента типу „ST” використовується схема з перетворенням послідовного коду в паралельний, за рахунок чого швидкодія стає в 8 разів більше. З іншого боку, оскільки такий елемент містить в собі мультиплексор на відповідну кількість каналів, то реальна пропускна здатність менша у стільки ж разів, скільки каналів він обслуговує. Отже, формула для такого елемента (2.6) буде містити в собі ще 2 числа – кількість біт інформаційного слова nbt=8, і кількість ліній елемента mst=10.

Кількість канальних інтервалів на лініях первинного доступу, яку було розраховано за формулою 2.1, становить 42 (службові інтервали для синхронізації та сигналізації також враховуються). Виходячи з цього, мультиплексор буде об’єднувати 520/42≈12 потоків первинного доступу для структур типа S-T-S або T-S-T. А оскільки загальне число ліній первинного доступу (ліній від абонентських концентраторів та з’єднувальних ліній) становить 441+400=841, то центральне комутаційне поле повинно обробляти 841/12≈71 мультиплексовану лінію з реальною кількістю канальних інтервалів 42•12=504 кі – за рахунок округлення буде не 520 кі, а менше.

Якщо поле зі структурою типа ST-S-ST або ST-ST-ST, то мультиплексор буде об’єднувати 416/42≈9 потоків первинного доступу. Центральне комутаційне поле в такому випадку буде обробляти 841/9≈94 мультиплексовані лінії, а реальна кількість канальних інтервалів такої лінії 42•9=378 кі.

Підведемо підсумок розрахунку загальних параметрів системи комутації окремо для різних структур. 

Структура S-T-S або T-S-T: центральне комутаційне поле повинно мати 71 вхід та вихід, на кожному з них – 504 канальні інтервали. На кожному вході стоїть мультиплексор, а на виході – демультиплексор з кратністю 12. До кожного входу мультиплексора або виходу демультиплексора підключені лінії первинного доступу, які несуть на собі по 42 канальні інтервали. Бітова швидкість лінії первинного доступу реально буде не 2048 Кб/с, як у завданні, а з урахуванням округлення 48•42=2016 Кб/с.