Процес проектування, його методи та особливості

ЛЕКЦІЯ

Тема: Загальні принципи проектування сучасних телефонних мереж і мереж наступного покоління

План

1. Процес проектування, його методи та особливості

2. Складові частини технічного проекту.

3. Етапи проектування місцевих телефонних мереж

4. Проектування міжстанційних зв’язків.

Побудова мережі наступного покоління на базі МТМ

Л I Т Е Р А Т У Р А

1. Стеклов В.К., Беркман Л.Н. Проектування телекомунікаційних мереж: Підруч. для студ. вищ. навч. закл. за напрямком “Телекомунікації”/ За ред. В.К. Стеклова. – К.:Техніка,2002. – 792 с.

2. Автоматическая коммутация/Под. ред. О.Н. Ивановой/.- М.:Радио и связь, 1988. – 624 с.

3. Аваков Р.А., Шилов О.С., Исаев В.И. Основы автоматической коммутации: Учебник для вузов. – М.: Радио и связь, 1981. – 288 с.

Процес проектування, його методи та особливості

На сьогоднішній день при проектуванні телекомунікаційних систем і мереж широко застосовується метод системного дослідження. В основі методу – відображення взаємозалежності, взаємозумовленості елементів в системі.

Система - упорядкована певним чином множина елементів, між якими встановлені деякі співвідношення.

Складна система - множина взаємозв’язаних і взаємодіючих елементів і підсистем.

Відмінні ознаки складних систем:

- велика кількість взаємодіючих і взаємопов’язаних елементів;

- складність функції, виконуваної системою і направленої на досягнення загальної мети функціонування;

- можливість розділення системи на підсистеми, мета функціонування яких підпорядкована загальній меті функціонування системи;

- управління розгалуженою мережею і потоками інформації;

- взаємозв’язок із зовнішнім середовищем і функціонування в умовах впливу випадкових факторів.

Проста система - має незначну кількість елементів.

Елемент - мінімальний неподільний об’єкт. Що вважається елементом, залежить від мети дослідження системи. В одних випадках це може бути розкладання елементів на основні частини, в інших – об’єднання кількох елементів.

Підсистема - сукупність елементів. Будь-яку сукупність елементів системи з їх зв’язками можна розглядати як підсистему. Це достатньо самостійна частина складної системи, але мета її функціонування підпорядкована загальній меті функціонування системи. Правильне виділення підсистем дає можливість спростити алгоритм аналізу системи.

Основою створення будь-якого об’єкта є процес проектування.

Проектування – це комплекс робіт, який складається з пошуку, досліджень, розрахунків та конструювання, достатнього для створення нового об’єкта чи реконструкції старого, що відповідає заданим вимогам.

Проектування, яке здійснюється людиною з застосуванням технічних засобів, наз. автоматизованим.

Степінь автоматизації м.б. різною і оцінюється часткою проектних робіт, що виконуються машиною без участі людини.

= 0 – проектування неавтоматизоване;

= 1 – автоматизоване.

Об’єктами проектування м.б. вироби (системи та пристрої зв’язку) і процеси (обчислювальні, технологічні).

Мета автоматизації проектування – підвищення якості, зменшення матеріальних витрат, скорочення термінів проектування, зменшення кількості інженерів-проектувальників з метою підвищення продуктивності їх праці.

Характерна риса автоматизованого проектування - систематичне використання технічних засобів при раціональному розподілі праці між людиною та машиною. Але межа між автоматизованим та неавтоматизованим проектування не є чіткою і непорушною.

Процес проектування вважається найкраще організованим, якщо він виконується з застосуванням САПР – системи автоматизованого проектування.

САПР – це організаційно-технічна система, що є комплексом засобів автоматизованого проектування, взаємозв’язаного з підрозділами проектної організації та виконуючого автоматизоване проектування.

При використанні САПР застосовують блочно-ієрархічний підхід до проектування, при якому проектовану систему розділяють на ієрархічні рівні, або рівні абстрагування.

При цьому поділяються моделі, постановки проектних задач, проектна документація, тощо.

Мета поділення – заміна малої кількості складних задач більшою кількістю задач меншої (допустимої) складності. Це дає можливість на кожному рівні формувати та розв’язувати задачі допустимої складності.

На кожному рівні є свої уявлення про систему та елементи. Те, що на k –му рівні наз. елементом, стає системою на більш низькому k+1 –му рівні. Елементи найнижчого рівня наз. базовими елементами або компонентами.

На верхньому ієрархічному рівні розглядається весь складний об’єкт як сукупність взаємодіючих підсистем. При цьому описування кожної підсистеми не повинне бути дуже докладним, так як це призведе до надмірної громіздкості описувань і неможливості розв’язання виникаючих при цьому проектних задач.

На наступному рівні підсистеми розглядаються окремо як системи, що складаються з деяких частин і мають більшу докладність описувань. Даний рівень є рівнем підсистем.

Процес поділення описувань і поблочного їх розгляду із зростаючою детальністю можна продовжити аж до отримання описувань блоків, які складаються з базових елементів.

Таким чином, рівні абстрагування розрізняються за ступенем деталізації уявлень про об’єкт.

На кожному рівні відповідна система (елемент) характеризується параметрами та змінними.

Змінні – величини, які характеризують фізичний та інформаційний стан об’єкта.

Параметр – величина, яка характеризує властивості чи режим роботи об’єкта. Розрізняють внутрішні, зовнішні, вхідні, вихідні параметри.

Аспекти описування об’єктів.

Аспекти описування – поділення уявлень про об’єкт за властивостями, які характеризують цей об’єкт.

Для описування складного технічного об’єкту необхідно кілька аспектів – функціональний, конструкторський, технологічний.

Функціональний – характеризує фізичні та (або) інформаційні процеси, що відбуваються в об’єкті при його функціонуванні.

Конструкторський – характеризує структуру, розташування в просторі та форму складових частин об’єкта.

Технологічний – характеризує технологічність, можливість та способи виготовлення об’єкта в заданих умовах.

У кожному аспекті виділяються свої рівні абстрагування.

У функціональному – системний (структурний), функціонально-логічний, схемотехнічний, компонентний.

На системному рівні як системи фігурують комплекси, н-д, ЕОМ, системи автоматичного телефонного зв’язку, а як елементи – блоки (пристрої) апаратури, н-д, процесор, модем, передавач.

На функціонально-логічному рівні ці блоки розглядаються як системи, що містять елементи – функціональні вузли: підсилювачі, модулятори, лічильники, дешифратори.

На схемотехнічному – функціональні вузли описуються як системи з електрорадіоелементів (компонентів схеми – транзисторів, резисторів, конденсаторів).

На компонентному рівні розглядаються процеси, які відбуваються у схемних компонентах.

Конструкторський аспект має свою ієрархію конструктивів, яка містить рівні описування стояків, рам, панелей, мікросхем.

У технологічному аспекті розрізняють ієрархічні рівні описування технологічних процесів у вигляді принципових схем, маршрутів, сукупності операцій та переходів.

Кожному аспекту та рівню абстрагування властиве використання певного математичного апарату, характерних математичних моделей. Іноді застосовують зображення різних рівнів абстрагування для різних елементів загальної моделі системи. Такі моделі систем наз. багаторівневими. Використання їх дає змогу задовольнити суперечливі вимоги досягнення високої точності і економічності проектованого об’єкта.

2. Складові частини технічного проекту.

Проектування телефонних мереж здійснюється згідно планів, які, в залежності від періода, на який розроблюються, діляться на перспективні і поточні.

До перспективних планів належать довгострокові (генеральні) (15-20 р.) плани, які носять програмний цільовий характер. Основою для їх розробки є прогнозування потреб в послугах зв’язку.

Поточні плани конкретизують річні завдання генерального плану з врахуванням нових потреб в засобах зв’язку, розвитку техніки і економіки.

З’єднувальною ланкою між плануванням розвитку засобів зв’язку і безпосереднім здійсненням цього розвитку є проектування.

Проект – це технічно і економічно обґрунтоване рішення по будівництву будь-якого об’єкту.

Підставою для виконання робіт по проектуванню є завдання на проектування, яке видається замовником проекту.

Проектування складається з дослідження і розробки проекту.

Мета дослідження – збір початкових даних для розробки проекту і узгодження основних проектних рішень з усіма зацікавленими організаціями.

В процесі дослідження необхідно установити: економічну доцільність і об’єм припустимого розвитку даної телефонної мережі, найбільш економічні і раціональні способи організації зв’язку з врахуванням потреб у всіх видах електрозв’язку; місце розташування АТС; найбільш економічний варіант для трас лінійних споруд.