2 Общие сведения по организации передачи дискретных сообщений на железнодорожном транспорте
Сеть передачи дискретных сообщений (ПДС) на железнодорожном транспорте обслуживает ограниченный круг абонентов и является ведомственной. Она представляет собой реализацию двух видов связи: передачу телеграфных сообщений и передачу данных. Передача телеграфных сообщений осуществляется между телеграфными терминальными окончаниями с помощью транспортных сетей и телеграфных коммутационных узлов. Ранее в качестве терминального оборудования использовались телеграфные аппараты (электромеханические, электронные). В настоящее время роль терминалов выполняют персональные компьютеры с соответствующим программным обеспечением. Транспортная составляющая сети передачи телеграфных сообщений видоизменялась в соответствии с техническим прогрессом в области направляющих систем и систем передачи и прошла путь от физических телеграфных линий до волоконно-оптических транспортных сетей с технологиями SDH, DWDM. Коммутационное телеграфное оборудование также трансформировалось от технологий с коммутацией каналов до современных технологий коммутации пакетов.
Системы передачи данных представляют собой локальные вычислительные сети с оборудованием коммутации и маршрутизации пакетов, объединяемые той же высокоскоростной транспортной сетью, что передача телеграфных сообщений.
Сеть ПДС построена по радиально-узловому принципу и отражает иерархическую структуру управления железнодорожного транспорта. Узлы коммутации организованы на Центральной станции связи ОАО «РЖД» (ЦСС), филиалах ОАО «РЖД» – управлениях железных дорог, региональных филиалах железных дорог, крупных узловых станциях.
В общей системе электросвязи ОАО «РЖД» передача телеграфных сообщений занимает одно из центральных мест, что подтверждается важностью и характером передаваемой по ней корреспонденции. Это приказы, распоряжения, справочные и информационные сведения, предупреждения, телеграммы о розыске грузов, оплате тарифов и др. Кроме того, специальная железнодорожная телеграфная связь является единственным видом документальной связи на транспорте, разрешенным для передачи конфиденциальной информации.
Передача данных, как уже отмечалось, характеризуется большими объемами передаваемой цифровой информации и, соответственно, использованием значительной части скоростного ресурса, предоставляемого транспортными системами и коммутационными узлами.
Телеграфная сеть железнодорожного транспорта из двух подсетей: общеслужебного пользования (ОП) и абонентского телеграфирования (АТ). С точки зрения программно-аппаратных реализаций эти сети идентичны. Различие заключается в характере предназначения и, соответственно, в праве использования.
Сеть ОП предназначена для обслуживания подразделений железнодорожного транспорта через пункты телеграфной связи, расположенные на узлах связи различного уровня. Текст служебной телеграммы, подписанный соответствующим руководителем, передается каким-либо образом оператору телеграфа, который в соответствии с адресом телеграммы передает ее в пункт приема. После оформления в пункте приема телеграмма в электронной форме или на бумажном носителе доставляется адресату.
Сеть АТ предназначена для непосредственной связи между подразделениями железнодорожного транспорта, где устанавливаются телеграфные терминалы. Право пользования этими терминалами имеют только определенные сотрудники данного подразделения. Они могут передавать и принимать телеграфные сообщения от других терминалов сети АТ. Некоторым предоставляется возможность связываться с телеграфом ОП для передачи сообщений на пункты, не включенные в сеть АТ, а также принимать сообщения, поступающие по сети ОП.
3 Расчет нагрузок и каналов коммутируемой сети
3.1 Неравномерность нагрузки
Распределение нагрузки в сетях носит неравномерный характер. Для гарантийного обеспечения связью расчёт каналов и оборудования производится по наибольшему значению нагрузки, определение которой производится путём введения в расчётные формулы коэффициентов неравномерности и прироста телеграфной нагрузки.
Часовую неравномерность оценивают коэффициентом концентрации, под которым понимают отношение нагрузки в час наибольшего ее поступления (в час наибольшей нагрузки – ЧНН) к суммарной нагрузке за сутки:
. (3.1)
Неравномерность поступления нагрузки по суткам в течение недели оценивают коэффициентом суточной неравномерности, который определяют отношением нагрузки наиболее загруженных суток недели к среднесуточной нагрузке за неделю:
. (3.2)
Неравномерность распределение нагрузки по месяцам года характеризует коэффициент месячной неравномерности, определяемый отношением наибольшей нагрузки за месяц к среднемесячной нагрузке за год:
. (3.3)
Непрерывное увеличение объема работ железнодорожного транспорта, развитие сети дорог и широкое внедрение новой техники сопровождаются ростом потоков телеграфного обмена. Увеличение телеграфной нагрузки в ближайшие годы учитывается коэффициентом роста:
, (3.4)
где – коэффициент, учитывающий влияние на телеграфную нагрузку увеличения объема работы железнодорожного транспорта, развития иных видов электрической связи и других факторов;
r – темп ежегодного прироста телеграфной нагрузки;
tр– расчетный период роста телеграфной нагрузки, годы.
При расчёте каналов и оборудования телеграфных станций сети общего служебного пользования следует принимать во внимание, что нагрузка может увеличиваться за счёт эксплуатационных надбавок (передачи справок, запросов, наличия потерянных вызовов и т.п.). Это учитывают введением в расчётную формулу коэффициента добавочной нагрузки КД.
Значения коэффициентов неравномерности и прироста нагрузки определяют в процессе изысканий на проектирование или их задают заказчики. В данном курсовом проекте можно принять следующие значения:
КЧНН = 0,1; КС.Н= 1,1; КМ.Н= 1,2; КР = 1,1; КД = 1,15.
3.2 Расчет нагрузки сети общего пользования
Количество сигнальных бит для передачи одной телеграммы определяется, исходя из следующих данных:
nсл − среднее количество слов в информационном поле телеграммы − 15 слов;
nзн − среднее количество букв (знаков) в каждом русском слове − 6 знаков;
nбит − количество кодовых элементов (разрядность первичного кода, используемого для передачи одного знака) − 8 элементов (бит).
Нагрузки на сеть передачи данных от телеграфной сети общего пользования в ЧНН по направлениям, бит/сутки:
Yопi = KчннКснКмнКрКдnслnзнnбитQpi + 0,1NT1V, (3.5)
где 0,1NT1V – среднесуточная нагрузка от абонентов сети АТ, переходящая на сеть ОП (Т1, N задается, V = 200 бит/с);
Qpi – среднесуточный результирующий поток телеграфного обмена на i-м направлении, определяемый выражением:
Qpi = Qсi + (1 – Р) Qтpi, (3.6)
где Р – коэффициент потерь пакетных маршрутов на сети (принимается равным 0,02).
Расчет нагрузки на сеть передачи данных от телеграфной сети общего пользования в ЧНН по направлению ДУ1-ГУ:
Qp1 = 2010 + (1 – 0.02) ∙ 970 = 2960,6;
Yоп1 = 0,11,11,21,11,15156∙81588 + 0,16360200=16,024 (Мбит/сутки).
Аналогично были вычислены остальные нагрузки на сеть передачи данных. Они представлены в таблице 3.1.
Таблица 3.1. Нагрузки на сеть передачи данных от телеграфной сети общего пользования
Номер участка
|
Направление
|
Qpi
|
Yопi, Мбит/сутки
|
1
|
ДУ1-ГУ
|
2960,6
|
16,024
|
2
|
ДУ1-ДУ2
|
1588
|
16,02
|
3
|
ДУ1-РЦС1
|
301,34
|
6,72
|
4
|
ДУ1- РЦС2
|
662,9
|
9,3
|
5
|
ДУ1- РЦС3
|
513,1
|
8,22
|
6
|
ДУ1- РЦС4
|
435,94
|
7,68
|
7
|
ДУ1- РЦС5
|
330,36
|
6,9
|
|