Технологическая телефонная связь

Федеральное агентство железнодорожного транспорта Дальневосточный Государственный Университет путей сообщения ИИФО ГОУ ВПО Кафедра «Телекоммуникации».

Курсовой проект.

«Технологическая телефонная связь».

Студент 6 курса Шифр:06-АТС-100.

Малышко Алексея Константиновича Проверил: Шайтанов К.Л.

Г. Хабаровск 2011 г.

Содержание проекта Введение.

1. Определение видов оперативно технологической связи на участке железной дороги.

2. Принципы организации группового канала цифровой технологической связи.

3. Разработка схемы прохождения цифрового потока через синхронные мультиплексоры.

4. Разработка схемы распределения каналов ОТС в цифровом потоке.

5. Адресация объектов сети ОТС Заключение Список литературы Введение Интенсивное развитие железнодорожного транспорта требует чёткого взаимодействия подразделений и служб, занимающихся организацией движения, эксплуатацией подвижного состава, пути, устройств электроснабжения и других технических средств. Значительная роль в организации этого взаимодействия принадлежит транспортной связи, которая по своей сущности является технологической. Особенно велика роль технологической связи в непосредственном управлении движением поездов, регулировании грузопотоков и в организации наиболее эффективного подвижного состава.

Различают две сети технологической связи: общетехнологическую и сеть предназначенную для решения задач оперативного характера, т. е. оперативно-технологическую. Первая сеть предназначена для общего руководства работой подразделений, служб и предприятий железнодорожного транспорта, вторая — для непосредственной организации технологического процесса и регулирования движения поездов, вагонопотоков, для обеспечения работы технических устройств на перегонах и участках, а также эксплуатации и ремонта технических сооружений транспорта. Для обеспечения слаженной и бесперебойной работы всех звеньев управления железнодорожным транспортом создаётся сеть технологической связи.

Отделенческая оперативно-технологическая связь (ОТС) прямая связь между оперативным руководителем (диспетчером, оператором) и работниками железнодорожного транспорта, непосредственно осуществляющими железнодорожный технологический процесс. Каждая из разновидностей оперативно-технологической связи находится в распоряжении одного оперативного руководителя той или другой железнодорожной службы и служит для передачи команд только подчинённым работникам.

Для каждой технологической телефонной связи выделяется отдельная физическая цепь проводной линии и поступающие от телефонных сигналы связи, имеющие спектр 0,3−3,4 Кгц, передаются по физической цепи в том же спектре без частотного преобразования. Следовательно, каналы ОТС являются каналами НЧ.

Ещё одну особенность ОТС представляет групповой принцип организации этой связи. В физическую цепь, по которой распорядительная станция связывается с исполнительными пунктами, расположенными вдоль дороги на станциях и перегонах, параллельно включены телефонные аппараты всей группы промежуточных пунктов. При этом имеется возможность передать информацию (приказ) циркулярно, т. е. всем исполнительным пунктам одновременно, а также организовать совещание.

Целью данного курсового проекта является проектирование сети ОТС на железнодорожном участке. Требуется разработать схемы прохождения цифрового потока через синхронные мультиплексоры и распределение в этом потоке каналов различных видов.

1. Определение видов оперативно технологической связи на участке железной дороги На железнодорожном транспорте для обеспечения оперативного управления технологическим процессом перевозок сложились различные виды оперативно-технологической связи (ОТС), которые обеспечивают перемещение грузов и пассажиров, эксплуатацию верхнего строения пути и искусственных сооружений, устройств контактной сети, сигнализации, централизации и блокировки телекоммуникаций и другие задачи.

Обозначились виды ОТС, выполняющие основные эксплуатационные функции на участке железной дороги:

— поездная диспетчерская связь (ПДС);

— энергодиспетчерская связь (ЭДС);

— служебная диспетчерская связь (СДС);

— линейно-путевая связь (ЛПС).

Существуют дополнительные виды ОТС, деятельность которых связана с перевозкой и переработкой грузов (вагонно-диспетчерская связь — ВДС), охраны (служебная связь транспортной милиции — СТМ), обслуживанием продажи билетов (билетно-диспетчерская связь — БДС).

На отдельных перегонах организуются каналы перегонной связи (ПГС) и поездной межстанционной связи (МЖС).

Для обеспечения взаимодействия абонентов железнодорожных станций вне технологического процесса предусматривается организация общетехнологической телефонной связи (Об ТС).

Перечисленные виды ОТС в качестве среды распространения сигналов предусматривают использование проводных и волоконно-оптических линий передачи.

Для связи с подвижными объектами организуется поездная и станционная радиосвязь.

В пределах железнодорожной станции создаются различные виды станционной технологической связи оперативного управления маневровой работой, сортировочной станцией, погрузкой и выгрузкой вагонов, локомотивным или вагонным депо.

В курсовом проекте рассматривается задача организации четырех видов ОТС (ПДС, ЭДС, СДС, ЛПС) при заданной конфигурации железнодорожной магистрали.

Варианты топологии сети указаны в приложении 1.

Каждый вариант представляет собой сочетание узлов связи и соединяющих их линий. Узлы связи обозначены буквами русского алфавита и соответствуют железнодорожным станциям разной категории.

На рис. 1 показана схема расположения и обозначения железнодорожных станций топологии сети.

Рис. 1.

Железнодорожные станции имеют статус:

— центра управления перевозок (ЦУП);

— отделения дороги (ОД);

— участковой;

— промежуточной.

Железнодорожные станции, на которых осуществляются ответвления магистрали, считаются отделенческими.

Железнодорожная станция ЦУП указывается в задании.

Количество промежуточных станций составляет от 2-х до 4-х на отдельных участках.

Участок включает в себя промежуток между отделенческой и участковой станциями.

В курсовом проекте предусматривается организация 3-х кругов ПДС.

В приложении 2 указана таблица соответствия между номером топологии сети, местоположением железнодорожной станции ЦУП и границами диспетчерских кругов.

Таблица приложения 3 аналогичным образом регламентирует границы кругов ЭДС, СДС, ЛПС.

Следует отметить, что диспетчерские пункты ПДС всех кругов находятся на железнодорожной станции ЦУП.

Распорядительные станции кругов ЭДС, СДС и ЛПС размещаются на отделенческих железнодорожных станциях.

2. Принципы организации группового канала цифровой технологической связи Групповой канал цифровой технологической связи организуется с использованием цифровых систем передачи и коммутации.

В качестве системы передачи применяются синхронные мультиплексоры уровней STM-1 и STM-4, работающие по волоконно-оптической линии связи.

Коммутационные станции распорядительного и исполнительного назначения (КС-Р и КС-И соответственно) реализуют технологию подключения абонентов к групповому каналу. Процесс приема и передачи речи со стороны абонента управляется в соответствии со стандартами сетевой сигнализации.

В групповом канале принят диспетчерский принцип управления, состоящий в наличии диспетчерского пункта и подчиненных ему промежуточных пунктов абонентов. Диспетчер имеет приоритет в процессе переговоров с абонентами, который заключается в возможности перебоя говорящего. Промежуточные пункты вызываются по способу избирательного вызова /1/.

Наличие функций передачи и коммутации в групповом канале послужило основой для кольцевой технологии его построения.

Различают кольца верхнего и нижнего уровней.

Рис. 2 Кольцо верхнего уровня Рис. 3 Кольцо нижнего уровня Как показано на рис. 2, кольцо верхнего уровня замыкает в себе распорядительные коммутационные станции ЦУП и отделений дороги.

На рис. 3 приводится пример кольца нижнего уровня, охватывающего исполнительные коммутационные станции, которые находятся на промежуточных железнодорожных станциях.

Диспетчерские пункты и промежуточные пункты абонентов подключаются к кольцам верхнего и нижнего уровней соответственно через КС-Р и КС-И.

Рис. 4 поясняет принципы логического доступа между кольцами верхнего и нижнего уровней, который осуществляется на распорядительных коммутационных станциях. Точки логического доступа показаны в виде окружностей.

Рис. 4 Схема прохождения колец верхнего и нижнего уровней С технической точки зрения передача сигналов в групповом канале ведется в канальных интервалах (КИ) первичного цифрового потока (Е1) синхронных мультиплексоров.

На железнодорожной магистрали, как правило, организуется несколько видов ОТС с различным количеством кругов в каждом из них.

На рис. 5 показана условная схема построения групповых каналов для двух видов диспетчерской связи. Где диспетчерские пункты обозначены, как распорядительные станции (РС), а промежуточные пункты абонентов — вертикальными линиями, пересекающими кольца нижнего уровня. Для каждого вида диспетчерской связи в цифровом потоке выделяется соответствующий канальный интервал.

Рис. 5 Схема цифровых групповых каналов В курсовом проекте необходимо разработать схему прохождения колец верхнего и нижнего уровней для заданного варианта топологии сети, используя в качестве примера рис. 4.

На данной схеме следует обозначить все КС-Р и КС-И, расположенные на железнодорожных станциях, как показано на рис. 1.

цифровой поток связь технологический.

3. Разработка схемы прохождения цифрового потока через синхронные мультиплексоры На транспортном уровне сети цифровой технологической связи используются синхронные мультиплексоры STM-4 и STM-1 /2/.

На основе мультиплексора STM-4 организуется тракт передачи магистрального направления сети. В мультиплексоры STM-1 включаются коммутационные станции.

Рассмотрим условные обозначения и функции указанных мультиплексоров.

На рис. 6 показано, что мультиплексор STM-4 обеспечивает транзит или выделение первичного цифрового потока Е1 из тракта передачи.

Рис 6 Функции мультиплексора STM — 4:

а) — транзит; б) — выделение Рис. 7 поясняет работу мультиплексора STM-1 при транзите, выделении и в режиме группового канала Рис 7. Функции мультиплексора STM — 1: а) — транзит;

б) — выделение; в) — групповой канал Учитывая кольцевую структуру группового канала, рассмотрим примеры прохождения колец верхнего и нижнего уровней через синхронные мультиплексоры.

Рис 8 Схема прохождения цифрового потока кольца верхнего уровня На рис. 8 приведена схема прохождения кольца верхнего уровня для ЦУП и двух отделений дороги.

На ж. д. станции ЦУП используется две распорядительные коммутационные станции КС-Р1 и КС-Р2. Первая из них предназначена для подключения диспетчерских пунктов ПДС, а во вторую включаются диспетчерские пункты ЭДС, СДС и ЛПС. ККС-Р ж. д. станций отделений дорог подключаются кольца нижнего уровня группового канала с соответствующими абонентскими пунктами.

Как видно из рис. 8, кольцо верхнего уровня проходит через разные синхронные мультиплексоры на каждой ж. д. станции.

На рис. 9 показан пример схемы прохождения двух колец нижнего уровня, где исполнительные коммутационные станции находятся на промежуточных или участковых железнодорожных станциях.

Рис 9 Схема прохождения цифрового потока колец нижнего уровня Вариант совмещенной схемы прохождения колец верхнего и нижнего уровней рассматривается на рис. 3.5. Здесь в КС-Р введена нумерация потоков Е1.

Рис 10 Совмещенная схема прохождения цифровых потоков колец верхнего и нижнего уровней На рис. 11 проведена схема прохождения цифровых потоков через мультиплексоры для фрагмента сети связи, состоящего из железнодорожных станций ЦУП, отделения дороги и промежуточных железнодорожных станций.

В курсовом проекте требуется разработать схему прохождения цифровых потоков Е1 для заданной топологии сети. Считаем, что направление между железнодорожными станциями А, Б, В, Г является магистральным, от которого образуются ответвления.

Цифровые потоки Е1 распределяются таким образом, чтобы к отдельному потоку были подключены все промежуточные железнодорожные станции на участке.

При разработке данной схемы следует учитывать схему прохождения колец верхнего и нижнего уровней.

Рис 11 Схема прохождения цифровых потоков для фрагмента сети связи.

4. Разработка схемы распределения каналов ОТС в цифровом потоке.

В распорядительных коммутационных станциях производится полупостоянное соединение колец верхнего и нижнего уровней в соответствии со схемой диспетчерских связей по направлениям.

На рис. 12 представлена схема включения колец нижнего уровня в КС-Р на железнодорожных станциях ЦУП и отделений дорог. На данном примере рассматривается вариант организации 3-х кругов ПДС и СДС.

Рис. 12 Схема включения диспетчерских кругов Групповые каналы каждого круга занимают одинаковые канальные интервалы на соответствующих участках сети, границы которых определяются заданием.

Участки сети прилегают к ж. д. станциям отделения дороги.

Схема распределения каналов ОТС в цифровом потоке кольца верхнего уровня показана на рис. 4.2. Точкам в этом кольце соответствует подключение диспетчерских пунктов и колец нижнего уровня.

В курсовом проекте необходимо согласно рассмотренному примеру построить схему распределения групповых каналов кругов ПДС, ЭДС, СДС и ЛПС в цифровом потоке колец верхнего и нижнего уровней.

Отметим, что для управления групповым каналом используется сигнальный канал, организуемый в первичном цифровом потоке Е1, в котором сигнальная информация передается по соответствующим протоколам доступа к сети.

5. Адресация объектов сети ОТС При проектировании сети цифровой технологической связи необходимо обозначить каждого абонента отдельного вида и круга ОТС. С этой целью разрабатывается система адресации объектов в сети.

К объектам относятся кольца нижнего уровня, коммутационные станции, абонентские пункты и группы абонентов, объединяемые в круги кольца верхнего уровня.

Примем, что диапазон значений номеров колец нижнего уровня составляет от 210 до 220. Эти значения присваиваются в произвольном порядке в соответствии с разбиением сети на участки (см. п.2).

Коммутационные станции нумеруются в пределах своего кольца нижнего уровня. Считаем, что диапазон значений номеров этих станций находится в пределах от 10 до 20, которые присваиваются станциям в произвольном порядке без повторения.

Абонентские пункты также нумеруются. Допустим, что им присваиваются значения от 30 до 60 при подключении к определенной коммутационной станции.

В табл. 1 приводится нумерация объектов сети ОТС основываясь на примере в методичке.

Таблица 1 Нумерация абонентов сети.

Абонентские пункты групповых каналов являются однородными объектами в кольце верхнего уровня и объединяются в группы с определенной нумерацией. Считаем, что диапазон значений группового номера составляет от 2010 до 2040, номер присваивается в произвольном порядке.

Число группы для одного круга каждого вида ОТС соответствует числу колец нижнего уровня, образующих групповой канал.

В курсовом проекте необходимо составить таблицу нумерации групп абонентских пунктов для кругов ПДС в соответствии с таблицей 2.

Таблица 2 Распределение абонентских пунктов по группам.

В этой таблице указываются номера абонентских пунктов, подключенных к коммутационным станциям, для соответствующего круга ПДС.

Заключение

В основу перспективной системы ОТС должны быть положены сложившиеся в процессе многолетней эксплуатации принципы организации отделенческой диспетчерской и станционной ОТС с учётом всех требований.

Проектирование ОТС следует рассматривать как организацию линейного тракта и установку цифровых коммутаторов на каждой Ж/Д станции проектируемого участка. В настоящее время проектируются, как правило синхронные системы передачи STM-1 с использованием магистральных систем передачи для организации кольцевого резервирования.

1. Руководящий технический материал по проектированию цифровых и цифро-аналоговых сетей оперативно-технологической связи РТМ-1 ОТС-Ц-2000. ВНИИАС МПС России.

2. Концепция построения технологической связи новой вертикали управления перевозками. ВНИИУП МПС России.

3. Система оперативно-технологической связи железных дорог России. Протоколы информационно-логического взаимодействия объектов цифровой сети ОСТ 32.145−2000.

4. Горелов Г. В. Телекоммуникационные технологии на железнодорожном транспорте: Учебник для вузов Ж.Д. транспорта. -М.:УКМ МПС России, 1999.-576с.