通信网1通信网的规划设计.ppt

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1、第第8章章 通信网的规划设计通信网的规划设计通信网规划手册中对电信规划的定义是：为了满足预期的需求和给出一种可以接受的服务等级，在恰当的地方、恰当的时间、以恰当的费用提供恰当的设备的一种计划。电信规划就是对电信事业未来的发展方向、目标、步骤、设备和费用的估计和决定。在规划设计中又主要包括发展规划和技术规划。本章所讨论的规划设计就是包含了发展规划和技术规划两个方面。本章具体讨论的问题是在一定时间范围内，为了保证通信网所需要的服务质量及满意地运行而采用的技术方法和设备。第第8章章 通信网的规划设计通信网的规划设计主要内容主要内容l 固定电话网的规划与设计l NO.7信令网的规划与设计l 本地网智能

2、汇接局组网方式设计l 中继传输网的规划与设计l 传输网络的生存性l 用户接入网的规划与设计传统网络结构的固定电话网的现划与设计传统网络结构的固定电话网的现划与设计 8.18.1.2 8.1.2 业务量与业务流量的预测与计算业务量与业务流量的预测与计算8.1.1 8.1.1 固定电话网建设的几个应考虑的问题固定电话网建设的几个应考虑的问题 8.1.3 8.1.3 本地网的规划设计本地网的规划设计 固定电话网建设的几个应考虑的问题 8.1.11.关于局所采用关于局所采用“大容量、少局点大容量、少局点”的布的布局局2.目标网的概念目标网的概念3.关于目标交换局的设置关于目标交换局的设置业务量与业务流

3、量的预测与计算 8.1.21.通信业务预测的基本概念通信业务预测的基本概念 预测是利用科学的手段预先推测和判断事物未来的发展趋势和规律。通信业务预测应该根据通信业务由过去到现在发展变化的客观过程和规律，并参照当前出现的各种可能性，通过定性和定量的科学计算方法，来分析和推测通信业务未来若干年内的发展方向及发展规律。业务量与业务流量的预测与计算 8.1.22通信业务预测的内容通信业务预测的内容 通信业务预测主要包括三项内容：l 用户预测用户预测：是指对用户的数量、类型和分布等进行预测。l 各局业务量预测各局业务量预测：是指对各交换局的电话业务或其他业务量而进行预测。电话业务量通常以爱尔兰、忙时呼叫

4、次数和话单张数等单位来表示。l 局间业务流量预测局间业务流量预测：是指对本地或长途局间的话务或其他业务的流量与流向进行预测。业务量与业务流量的预测与计算 8.1.23.用户预测的常用方法用户预测的常用方法(1)线性回归法 如果将预测对象的时间序列拟合成趋势线，可以用线性方程表示，则称为线性回归。它的数学模型为 yt=a+bt 式中：yt ：预测对象在t年的预测值；t ：从基年起算的年数；a,b ：线性回归系数。建立线性回归预测模型即确定回归系数a,b ，常使用最小二乘法，即通过使已知的时间序列数据到待求的拟合趋势线距离的平方和为最小，这时得到的 a,b 即为最佳值。业务量与业务流量的预测与计算

5、 8.1.2示意图如图8.1所示：图图8.1 线性回归预测示意图线性回归预测示意图业务量与业务流量的预测与计算 8.1.2(2)几何平均增长率法 在实际中常使用一种简单的指数方程进行预测，其数学模型为用给定年的巳知数据求出增长率再用年的数值作为 ，根据需要预测的年数 ，用公式计算需要预测的值 。业务量与业务流量的预测与计算 8.1.24.4.业务量的计算业务量的计算 电话通信中的业务量定义为通信线路被占用的时间的比例,它是一个随着时间不断变化的随机量。若按照CCITT E.500建议,一个路由上承载的业务量,是以一年期间内的每天的忙时测量所得的业务量中,取最高的30个值的平均值。为了度量话务量

6、,我们常用爱尔兰Erlang,简写为Erl作单位表示,它是指通信线路在一个小时内被实际占用的时间比例。显然我们只关心网络在有大量用户使用情况下的统计特性。话务量常用以下一些基本量来加以描述:(1)发话业务量、收话业务量和总业务量,单位为爱尔兰或Erl。Z=Y+Q(2)平均每线用户忙时业务量,单位为爱尔兰/线,或Erl/line,或 /。E=Z/U(3)发话比R,定义为发话业务量与总业务量的百分比,为一无量纲单位。R=Y/Z业务量与业务流量的预测与计算 8.1.2(4)有了以上几个基本定义公式后,就可以作进一步的计算。例如要根据某局所服务的用户数 和平均每用户月发话次数 (次/月),计算该局的发

7、话业务量 (5)原邮电部对长话业务量统计以年去话合计的张数为单位,与 为单位的业务量换算公式为:(6)又在全国长话的流量流向调查统计中,是以3天统计时间内的张数为单位,换算公式为:业务量与业务流量的预测与计算 8.1.25.局间业务流量的预测方法局间业务流量的预测方法 局间业务流量是通信网中两交换局间通信业务的数量，可分为来流量和去流量。在电话网中，业务流量是指局间的话务流量。局间业务流量的预测方法有吸引系数法、重力法等。(1)吸引系数法 通信网内各局间的吸引系数表示各局间用户实际联系的密切程度。吸引系数法是在已知各局话务量的基础上，通过吸引系数求得各局间话务流量。fi,j为i局呼叫j局的吸引

8、系数；Ai为i局的发话话务量。业务量与业务流量的预测与计算 8.1.2 (2)重力法 当已知某局的总发话话务量的预测值，但缺乏相关各局的历史数据和现状数据时，为了将其总发话话务量分配到各局去，可采用重力法得到局间话务量的预测值。根据统计分析得出，两局间的话务流量与两局的用户数C的乘积成正比，而与两局间距离di,j的平方成反比，其计算公式为本地网的规划设计 8.1.31.本地网的规划原则及参数取值建议本地网的规划原则及参数取值建议 (1)交换网规划原则本地交换网规划的一般原则是:中心城市和县/市应是一个整体,网路规划要统一考虑,但建设实施可分步进行;按中、远期的网路发展需要组织目标网网络;网络应

9、逐步过渡到二级结构;汇接方式中,城市一般采取分区汇接和全覆盖两种汇接方式,县/市一般设汇接局、不同县/市间话务量通过中心城市汇接局疏通;根据局所布局情况,考虑未来技术因素会给网路带来的影响;网路组织应具有一定的灵活性和应付异常情况的能力;充分考虑全网的安全可靠性需要;每一规划期或阶段,对交换网络组织必须给出两种组织图,一种是大致标明物理位置的图形,另一种是标明组织隶属关系的逻辑图形。本地网的规划设计 8.1.3(2)中继网规划原则 固定电话网的中继网将涉及局间中继网、长市中继网和长长中继网(即长途网)三个部分。这里只讨论中继网络的组织和设置。我国目前已就中继网电路的设置与配置原则,中继连接原则

10、,汇接原则,路由选择原则,中继电路群的设置与配置标准等,都制定了规范。本地网的规划设计 8.1.3(3)我国本地电话网参数取值的建议忙时话务量忙时话务量:l 用户话务:0.040.082Erl/line;l 本地网内话务占总话务的比例:各地区差异很大,粗略的参考值为70%90%,其分配是本局约占10%30%、局间约占40%60%;l 忙日集中系数:l/201/25,忙时集中系数:0.100.15,各地情况也不尽相同;l 每呼叫平均占用时长:9O s;l 平均用户接入因特网上网数据速率:28.8kbit/s;l 平均接入因特网月数据业务量:其中,n 为每用户每月使用次数(次/月户);T 为平均占

11、线时长(s);和分别为忙日集中系数和忙时集中系数。U为用户数(户)。本地网的规划设计 8.1.32局间中继业务量:局间中继电路业务量:0.60.8Erl/trunk;市-市中继的配置按1%的呼损计算,也可根据实际传输设备的情况做调整。2.局所规划局所规划 局所规划是指在一定的营业区内，根据规划期的业务预测对交换局进行最合理、最经济的配置。它的主要任务是：研究规划期内的局所数量、位置、容量、用户线长度；中继线长度等。本地网的规划设计 8.1.3(1)局所数目的确定 在某一规划区内需要设置几个交换局为最佳可用如图8.2所示方法：即找出网的总费用为最低时所对应的局数。图中m0为总费用为最低时所对应的

12、局数。本地网的规划设计 8.1.3(2)交换局服务区的划分及最佳交换局址的确定 交换局服务区的划分应使得每用户的平均费用为最小。通过求极值的方法可得到最佳服务区的形状。对固定电话由于线路都是沿街道铺设的，这时最理想的服务区应是正方形。对于正方形的服务区或者是矩形服务区时，假定用户是均匀分布的理想情况时其最佳交换局的局址应选于正方形或矩形的几何中心的位置,几何中心即为正方形或矩形的对角线之交点。如图8.3 中的o点即为几何中心。o图图8.3 理想交换局址理想交换局址本地网的规划设计 8.1.3 3.本地网的中继网络规划本地网的中继网络规划一一般中继路由的选择与计算1中继路由的类型及选择 本地网的

13、网路结构类型大致有网形网和二级网两种，在网形网中只有端局一级，两端局间采用直达中继方式。在二级网中，交换局有汇接局和端局两级，两端局间中继电路可以采用三种方式，如图8.5所示：本地网的规划设计 8.1.3 在二级网中，交换局有汇接局和端局两级，两端局间中继电路可以采用三种路由的类型有：l 汇接路由（T）l 髙效直达路由（H）l 低呼损直达路由（D）两交换局间究竟应选择上述三种路由的哪一种路由，我们常用一个三角结构来表示选择的原理，如图8.6所示，B 表示直达路由的每线费用，表示汇接路由的费用。本地网的规划设计 8.1.3路由类型的选择由两交换局之间的话务量A和费用比来确定，的计算式如下：具体选

14、择方法可利用T.H.D图，经推导得到了修正的T.H.D图，如图8.7所示。本地网的规划设计 8.1.32中继路由电路数量的计算 在对中继路由的类型进行选择之后，要确定每种路由的数量。具体可根据两局间话务量及呼损率指标进行计算。本地网的规划设计 8.1.3二数字中继路由的选择与计算 在全数字化本地网中，由于传输线路全部采用了数字化电路，PCM最小传输系统（一次群）就拥有30条话路。因此，按中继路由的数量计算方法计算出的电路数，至少应按30路为单位取模。在取模过程中，将会使得原计算出的电路类型和电路数发生变化，这一变化将影响到整个中继网系统。本地网的规划设计 8.1.3 1模量化对中继路由的影响模

15、量化对中继路由的影响（1）对基干路由的影响 由于基干路由为最终路由，在模量化过程中，为保证全网呼损要求，只能采用增加电路的方式以达到30路的整倍数。（2）对高效直达路由的影响 对高效电路进行模量化过程中，可使得路由类型发生变化，其模量化过程可采用增加或减少电路的两种方式进行。减少电路数量，可能使路由类型由H变为T或不变；增加电路数量，可能使路由类型由H变为D或不变。（3）对低呼损直达路由的影响 对此类电路模量化，可采用增加或减少电路的方式进行。采用增加电路方式，路由类型不变；采用减少电路方式，路由类型由D变为H。在全数字化本地网中，非基干路由的电路计算结果将受到影响。本地网的规划设计 8.1.

16、32全数字化本地网局间中继路由的选择与计算全数字化本地网局间中继路由的选择与计算 在全数字化本地网中，由于电路数以PCM最小传输系统数（一次群）为基本单位，其路由类型将分为如下三种：l 汇接路由（T）l 高效直达路由（H）l 全提供电路群（F）：相当于低呼损直达路由 两局间的中继路由类型和电路数可以通过图解法和费用比较法确定。话务量A与路由类型关系图为T.H.F曲线图，可以很方便地确定中继路由类型和电路数。本地网的规划设计 8.1.3ITU-T推荐费用比、话务量A与路由类型关系图为T.H.F曲线图，可以很方便地确定中继路由类型和电路数。如图8.10所示。本地网的规划设计 8.1.33.用户线路

17、设计用户线路设计 (1)用户线路的配线方式 用户线路也称用户环路，它的作用是将用户终端连接到交换局的配线架。用户线路一般由三部分组成：l 主干线路（主干电缆或称馈线电缆）：主干电缆具有干线的性质，不直接连接用户，通过一定的方式与配线电缆连接。l配线线路（配线电缆）：配线电缆根据用户分布将芯线分配到分线设备上，再通过用户引入线接至用户终端。l用户引入线本地网的规划设计 8.1.3l 用户线路网一般采用树型结构，如图8.11所示。本地网的规划设计 8.1.3配线就是要对电缆芯线进行合理的配置。为了满足对用户线路网的各项要求，必须使用配线技术。配线方式有如下几种：配线方式有如下几种：直接配线直接配线

18、是把主干电缆的芯线，通过配线电缆直接分配至各个分线设备上，如图8.12所示。直接配线的分线设备之间不复接，因此施工简单、维护方便，但通融性较差。图图8.12 直接配线示意图直接配线示意图本地网的规划设计 8.1.3 复接配线 复接配线是将一对电缆芯线接到两个或两个以上的分线设备中，有两种：l 电缆复接l 分线设备复接 在进行配线设计时一般首先根据用户密度、业务发展和用户至交换局的距离等划分配线区，一个配线区一般为100对用户线。电缆复接是在主干电缆与配线电缆连接时采用一部分芯线复接的方式，使配线电缆的线对总数大于主干电缆线对数，提高主干电缆芯线的利用率和提高它的通融性，见图8.13。图图8.1

19、3 复接配线示意图复接配线示意图本地网的规划设计 8.1.3 交接配线 交接配线是在主干电缆与配线电缆之间，或在出局一级主干电缆与二级主干电缆之间，安装交接箱，使双方电缆的任何线对均能相互换接。由于交接箱的作用与局内总配线架的作用类似，因此交接配线使线路的灵活性更大，备用量减少，并且不会降低通话质量。交接配线如图8.14所示。本地网的规划设计 8.1.3(2)用户环路的传输设计 用户环路的传输设计可以分为直流设计和交流设计两个方面。直流设计直流设计 用户环路的直流设计是使用户环路电阻满足交换机对信令信号传输的要求，以使交换机能够正常工作。话机、用户线路、交换机连接的原理示意图如图8.15所示：

20、图图8.15话机、用户线路、交换机连接原理示意图话机、用户线路、交换机连接原理示意图本地网的规划设计 8.1.3l 交流设计交流设计 用户环路的交流设计要根据用户线的传输损耗和用户线长度来进行。设计规范规定用户环路传输损耗限值为7dB，当用户线路采用复接配线时将会引入0.5dB的损耗，在已知用户线长度后，可计算出线路每公里损耗值，通过查各种规格电缆的损耗，即可确定满足损耗限值的电缆芯径。本地网的规划设计 8.1.3l 确定电缆线径确定电缆线径 从以上计算可以看出，交流设计和直流设计的结果会出现不一致的情况，需要综合考虑确定电缆线径。为了同时满足用户环路的传输损耗限值和交换机直流电阻限值，应该选择二者中线径较大的电缆。