Komutacinių sistemų projektavimo pagrindai dokumentas
5 (100%) 1 vote

Komutacinių sistemų projektavimo pagrindai dokumentas

17. Komutacinių sistemų projektavimo pagrindai

17.1. Apkrova

17.1.1. Apkrovos sąvoka ir parametrai

Komutacines sistemas aprašant, nepakanka žinoti vien tik paraiškų srauto charakteristikas, susietas su ateinančių paraiškų skaičiumi. Tarkime, į sistemą patenka paprastasis paraiškų srautas intensyvumu **120 paraiškų/val, tačiau, esant tam tikram *, paraiškos aptarnavimo vidutinė trukmė gali būti labai įvairi, visai nepriklausanti nuo *. Pavyzdžiui, kai vienos paraiškos Tapt.*5 min, tai per valandą į sistemą atėjus 120 paraiškų, aptarnaujant vieną paskui kitą, tektų sugaišti A**xTapt *120x*5min*600min*10 val. Paraiškas sistemoje aptarnauti nebūtina vieną po kitos nuosekliai – galima ir lygiagrečiai, pasitelkus kelis aptarnavimo prietaisus. Iš šio pavyzdžio matome, kokia svarbą turi suminis paraiškų aptarnavimo laikas. Teletrafiko teorijoje šis suminis ateinančioms paraiškoms aptarnauti reikalingas laikas vadinamas ateinančia apkrova Aat (dydis, turintis laiko dimensiją).

Telekomunikacijų sistemose apkrovos skirstomos į ateinančias, aptarnautas ir neaptarnautas. T laikotarpiu sistemos aptarnauta apkrova lygi visų aptarnautų paraiškų aptarnavimo i trukmių sumai (17.1 pav.):

(17.1)

17.1 pav. Sistemos su v = 4 prietaisais paraiškų aptarnavimo laiko diagrama

Bet kurios rūšies apkrovos intensyvumas išreiškiamas tos apkrovos santykiu su aptarnaujančios sistemos darbo laiku T:

. (17.2)

Apkrovos intensyvumo mato vienetas pavadintas erlangu – danų mokslininko A.K.Erlango garbei. Šis dydis yra be dimensijos. Vieno erlango apkrovos intensyvumas atitinka vienos valandos apkrovą, atliktą per vieną valandą:

(17.3)

Vienas prietaisas, be paliovos dirbdamas 1 valandą, aptarnauja 1 erlango intensyvumo apkrovą.

Amerikos žemyno valstybės vartoja ne erlango apkrovos intensyvumo mato vienetą, o CCS (call century seconds), kuris reiškia 100 sekundžių trukmės pokalbių skaičių per 1 valandą. Taigi 1 erlangas lygus 36 CCS apkrovos intensyvumo vienetams.

Įrodysime, kad aptarnautos apkrovos intensyvumas erlangais lygus vidutiniam vienu metu dirbančių prietaisų skaičiui.

Sakykime, T yra laikotarpis, kurio metu matuojame apkrovą, o X(t) – bet kuriuo laiko momentu t sistemoje dirbančių prietaisų skaičius. Tada aptarnautos apkrovos Yapt (T) intensyvumas T laikotarpyje bus:

. (17.4)

Pažymėję (17.2 pav.) užimtų prietaisų skaičių ki ir laikotarpį, kuriuo užimtas šis prietaisų skaičius ti, vidutinį vienu metu užimtų prietaisų skaičių išreikštume taip:

, (17.5)

čia n-laikotarpių, kuriais užimta tiek pat prietaisų, skaičius.

17.2 pav. Vienalaikių užėmimų skaičiaus kitimas

Kadangi kiekvienas ištisai dirbantis prietaisas aptarnauja apkrovos intensyvumą, lygų 1 erl, tai reiškia aptarnautos apkrovos intensyvumą erlangais, vadinasi, vidutinis užimtų prietaisų skaičius T laikotarpiu atitinka aptarnautos apkrovos intensyvumą tuo laikotarpiu.

Ateinančios apkrovos intensyvumas Yat – tai apkrovos intensyvumas, kurį aptarnautume, jei visos srauto paraiškos būtų aptarnautos. Neaptarnautos apkrovos intensyvumas Yneapt lygus ateinančios ir aptarnautos apkrovos intensyvumų skirtumui:

. (17.6)

Dažniausiai ateinanti, aptarnauta ir neaptarnauta apkrova yra atsitiktiniai dydžiai. Akivaizdu, kad ateinanti ir neaptarnauta apkrova nuostolingai dirbančiose sistemose gali būti tik teoriškai apskaičiuotos, nes negalima jų išmatuoti, nežinant kiekvienos paraiškos aptarnavimo trukmės. Teletrafiko teorijoje šiam apskaičiavimui daroma prielaida, kad ateinančios, aptarnautos ir neaptarnautos paraiškos turi tą pačią vidutinę užėmimo trukmę. Praktiškai ši prielaida ne visada tenkinama ir, atliekant apskaičiavimus, reikėtų į tai atsižvelgti.

Ateinančios apkrovos intensyvumą Yat galima apskaičiuoti, naudojantis srauto parametru ir paraiškos aptarnavimo vidutine trukme:

. (17.7)

Jei paraiškų srauto parametras * išreikštas atėjusių paraiškų skaičiumi per vidutinę vienos paraiškos aptarnavimo trukmę ., kuri paprastai prilyginama 1 sąlyginiam laiko vienetui, tai:

(erl), (17.8)

t.y. šiuo atveju srauto parametras fizine savo prasme ir dydžiu nusako ateinančios apkrovos intensyvumą erlangais.

Pagrindiniai apkrovos parametrai yra šie:

a) apkrovos šaltinių skaičius (paraiškų šaltinių skaičius) – N

b) vidutinis paraiškų skaičius, ateinantis iš vieno apkrovos šaltinio – c,

c) vidutinė vienos paraiškos aptarnavimo trukmė – ,

d) apkrovos koncentracijos koeficientas – K.

Ateinančios apkrovos intensyvumas Yat , naudojant pagrindinius apkrovos parametrus, yra:

(17.9)

Ateinančios apkrovos intensyvumas telekomunikacijų sistemose per parą labai kinta (17.3 pav.)

Telefono tinklo apkrovos kitimo grafike dažnai pastebimi du pikai: vienas – rytinėmis valandomis, kurį sąlygoja įmonių abonentai ir antrasis – vakare, dėl butų sektoriaus abonentų.

Telekomunikacijų tinkluose įrenginių kiekis parenkamas taip, kad su derama kokybe aptarnautų paraiškas didžiausios apkrovos intensyvumo valandomis. Didžiausios apkrovos valandai (DAV) per parą nustatyti atliekami matavimai pagal tarptautinėse rekomendacijose numatytą matavimo metodiką. 17.3 pav. Ateinančios apkrovos intensyvumo kitimas per parą

Apkrovos pasiskirstymo per parą
netolygumui įvertinti naudojamas apkrovos koncentracijos koeficientas K :

; (17.10)

čia YDAV – aptarnauta apkrova didžiausios apkrovos valandą, Yparos – aptarnauta apkrova per parą. Kai per parą apkrovos pasiskirstymas tolygus, koncentracijos koeficientas lygus 1/24. Paprastai veikiančiuose telefono tinkluose 0,06K0,2.

17.1.2. Abonentų sukurtų apkrovų apskaičiavimas

Visi apkrovos šaltiniai, įjungti į telefono stotį tiesiogiai ar per nuotolinius blokus, ar per žinybines ATS, gali būti skirstomi į k kategorijų:

• butų sektoriaus (individualūs ar sudvejinti);

• verslo sektoriaus;

• taksofonai;

• žinybinių ATS.

Atitinkamos kategorijos abonentų sukurtos apkrovos intensyvumas yk apskaičiuojamas pagal formulę

(17.11)

čia: k – kategorijos numeris;

Nk _ k-osios kategorijos abonentų skaičius;

ck – k-osios kategorijos vieno abonento sukuriamas kvietimų skaičius per didžiausią apkrovos valandą (DAV);

tk – vidutinė prietaisų užėmimo trukmė, aptarnaujant k-osios kategorijos abonento vieną kvietimą.

Apskaičiuojant abonentų sukuriamą apkrovą, abonentų skaičius Nk būna žinomas. Taip pat žinomas ir vieno abonento kvietimų skaičius per valandą ck . Jis randamas remiantis statistiniais stebėjimais ir priklauso nuo konkretaus telefono tinklo ir aptarnaujamų abonentų. Nesant statistinių stebėjimų rezultatų, galima pasinaudoti literatūroje pateikiamais duomenimis. Vidutinė prietaisų užėmimo trukmė:

(17.12)

čia: Kp ir tpk – atitinkamai dalis kvietimų, į kuriuos buvo atsiliepta, ir jų vidutinė stoties kalbos prietaisų užėmimo trukmė;

Kuž ir tuž – atitinkamai dalis kvietimų, į kuriuos nebuvo atsiliepta dėl kviečiamojo abonento ar prietaisų užimtumo ir jų vidutinė stoties prietaisų užėmimo trukmė;

Kna ir tna – atitinkamai dalis kvietimų, į kuriuos abonentas neatsakė ir vidutinė jų stoties prietaisų užėmimo trukmė;

Kkl ir tkl – atitinkamai dalis kvietimų, kada pokalbis neįvyko dėl klaidingai surinkto kviečiamojo abonento numerio, ir vidutinė jų prietaisų užėmimo trukmė.

Koeficientai Kkl, Kna, Kuž,, Kp nustatomi remiantis statistiniais stebėjimais. Neturint statistinių stebėjimų rezultatų, galima naudotis apytikrėmis jų reikšmėmis :

Kkl, = 0,05, Kna, = 0,20, Kuž,, = 0,10, Kp =0,65.

Dydžiai tpk, tpk, tna, tkl priklauso nuo daugelio veiksnių ir į tai būtina atsižvelgti.

, (17.13)

čia Tk – k-osios kategorijos abonentų vidutinė pokalbio trukmė;

, (17.14)

čia tsk – vidutinė “Skambučio kontrolės” signalo klausymo trukmė (tsk –7 s);

tss – sujungimo sudarymo trukmė

, (17.15)

čia tas – vidutinė “stoties atsiliepimo “ signalo klausymo trukmė (tas = 3 s);

n – ženklų skaičius abonento numeryje;

tž – vieno numerio ženklo rinkimo trukmė (perduodant numerio rinkimo informaciją dekadiniu kodu pastovios srovės impulsais tž = 1,5 s, o toniniu būdu tž = 0,8 s).

Neįvertintas stoties prietaisų darbo laikas, kuris skaitmeninėse stotyse palyginti mažas.

, (17.16)

čia – signalo “užimta” klausymo laikas ( = 5 s).

, (17.17)

čia tkk – vidutinis “skambučio” kontrolinio signalo klausymosi laikas, kai abonentas neatsako (tkk = 30 s),

tkl – 18 s).

Žinant tik pokalbiais pasibaigusių kvietimų dalį Kp, vidutinis prietaisų užėmimo laikas tk gali būti apskaičiuojamas supaprastinta išraiška

, (17.18)

čia  – koeficientas, įvertinantis apkrovos padidėjimą dėl aptarnavimo kvietimų, į kuriuos nebuvo atsakyta. Koeficientas  paimamas iš grafikų pagal 17.4 pav., įvertinant koeficientą Kp ir vidutinę pokalbio trukmę Tk.

17.4 pav. Koeficiento  priklausomybė nuo įvykusių pokalbių dalies Kp

ir vidutinės pokalbio trukmės T

Neturint statistinių stebėjimų rezultatų, dydžius ck, Tk, Kp galima surasti naudojantis normatyviniais rodikliais, pateiktais 17. 1 lentelėje. Koeficiento ck reikšmė pateikta kvietimų skaičiumi per DAV, o pokalbio trukmė Tk – sekundėmis.

17.1 lentelė Apkrovų apskaičiavimo normatyviniai rodikliai

Abonentinės linijos tipas ck, (Tk) reikšmės, kai butų sektorius sudaro iki 65%, priklausomai nuo gyv. skaičiaus mieste (tūkst.) ck, (Tk) reikšmės, kai butų sektorius sudaro daugiau kaip 65%, priklausomai nuo gyv. skaičiaus mieste (tūkst.)

iki 20 20-100 100-500 >500 20-100 100-500 >500

Butų sektoriaus 0,7 (100) 0,8 (110) 0,9 (110) 0,9 (110) 0,9 (140) 1,0 (140) 1,0 (140)

Verslo sektoriaus 1,4 (100) 2,7 (85) 3,0 (85) 3,4 (85) 1,9 (90) 2,2 (140) 2,7 (90)

Taksofonai 6,0 (110) 8,0 (110) 10,0 (110) 10,0 (110) 8,0 (110) 10,0 (110) 10,0 (110)

Dalis įvykusių pokalbių Kp 0,65 0,65 0,6 0,6 0,65 0,6 0,6

Tada bendras abonentų sukuriamos apkrovos intensyvumas bus

, (17.19)

čia n – abonentų kategorijų skaičius.

Kai žinomas vieno abonento sukuriamos apkrovos intensyvumas, bendras abonentų sukuriamos apkrovos intensyvumas

. (17.20)

Iš statistinių stebėjimų rezultatų spec. tarnyboms tenkantis apkrovos intensyvumas sudaro 2 % abonentų sukuriamos apkrovos intensyvumo:

. (17.21)

Įvertinus tai, apskaičiuojamas apkrovos intensyvumas, kuris turi būti paskirstytas vidaus bei tarpstotiniam ryšiui:

. (17.22)

17.1.3. Apkrovos intensyvumo skirstymas vidaus ir
tarpstotiniam ryšiui

Keičiantis įvairių kartų telefono stotims, ilgą laiką buvo nusistovėjusi hierarchinė telefono tinklų struktūra, skirstant juos į tarptautinius, tarpmiestinius ir vietinius. Vietiniai tinklai savo ruožtu buvo skirstomi į miesto ir kaimo telefono tinklus. Atitinkamų lygių tinkluose naudojamos skirtingų tipų komutacinės stotys, sujungtos jungiamųjų linijų pluoštais.

Projektuojant telefono tinklus, apkrovos srautai tinkluose skirstomi traukos koeficientų arba Rapo metodais. Traukos koeficientų metodu, pradėjus eksploatuoti naują stotį, bendra apkrova tinkle padidėja tos stoties abonentų sukuriamos apkrovos dydžiu. Pagal Rapo metodą bendrasis tinklo apkrovos intensyvumas padidėja tik stoties vidaus ryšiui tenkančiu apkrovos intensyvumo dydžiu, o tarpstotinės apkrovos persiskirsto. Rapo metodas padeda surasti naują apkrovų pasiskirstymo grafą, jei žinomas esamojo tinklo apkrovų pasiskirstymo grafas.

Diegiant skaitmenines telefono stotis, pritaikytas darbui įvairaus lygio tinkluose, atsiranda sąlygos keisti telefono tinklų struktūrą. Skaitmeninėms stotims būdingas nuotolinių įrenginių naudojimas. Tas pačias stotis pradedama naudoti sujungus miesto ir kaimo tinklus į vieną bendrą struktūrą.

Analoginio telefono tinklo pakeitimas skaitmeniniu atliekamas etapais, todėl pereinamuoju laikotarpiu tinkle veikia įvairaus tipo stotys. Diegiant skaitmenines ATS, plačiai naudojami nuotoliniai stoties įrenginiai. Nuotoliniai stoties įrenginiai gali būti statomi kartu su jau veikiančiomis ATS jų pastatymo vietoje arba pakeičiant susidėvėjusią aparatūrą (17.5 pav.). Į nuotolinius įrenginius įjungtų abonentų apkrova tiek vidaus ryšio atveju, tiek ir tarpstotinio ryšio atveju aptarnaujama per atraminę stotį. Be to, būtina įvertinti ir tai, kad nuotoliniai įrenginiai turi ribotą talpą. Tinkle statomi keli nuotolinės įrangos komplektai, kurie su atramine stotimi sujungiami atskirų jungiamųjų linijų pluoštais. Projektuojant skaitmeninių stočių tinklą, būtina įvertinti nuotolinių įrenginių įtaką apkrovos tinkle pasiskirstymui. Anksčiau minėti metodai to neleidžia padaryti. Pateiksime apkrovos intensyvumų skirstymo metodiką, įvertinant ir skaitmeninių stočių specifiką.

Šiuo metu Jūs matote 31% šio straipsnio.
Matomi 1633 žodžiai iš 5284 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.