63474 (588974), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Показатель эффективности определяется как математическое ожидание выходного эффекта. При этом рассчитывается фактическое значение показателя эффективности Э (с учетом возможности отказов) и номинальное значение этого показателя Эо (при условии полной работоспособности). При этом КСЭ будет равен:
, (9.1)
Для анализа высоконадежных систем, когда КСЭ весьма близок к единице, более удобным может быть коэффициент потери (снижения) эффективности (КПЭ).
, (9.2)
КСЭ (и соответственно КПЭ) имеет простой физический смысл: если, например, выходной эффект выражается числом обслуживаемых абонентов и Кс.э = 0,997 (Кп.э =0,003), то это означает, что в среднем 0,3% абонентов не обслуживаются из-за отказов в системе.
В качестве показателя эффективности коммутационного узла (КУ) принимается математическое ожидание доли успешно обслуженных вызовов для стационарного процесса функционирования КУ при нагрузке, равной расчетной нагрузке в ЧНН [8]. При определение качества функционирования КУ учитываются следующие причины телефонных потерь: отсутствие свободных приборов (линейных, коммутационных, служебных и т.п.) из-за занятости или блокировки вследствие их неработоспособности приборов со скрытым (необнаруженным) дефектом, отказ прибора в процессе обслуживания вызова.
Для принятого показателя эффективности:
, (9.3)
где
эффективность выполнения j-го этапа;
N число этапов обслуживания вызова.
Отсюда
, (9.4)
Можно выделить следующие разновидности этапов обслуживания вызова:
обмен сигналами с входящей станцией с участием входящего линейного комплекта (ЛК);
выбор свободного исходящего ЛК и обмен сигналами с исходящей станцией с участием исходящего ЛК;
поиск свободных промежуточных путей и проключение соединительного тракта;
удержание установления соединения.
Для рассматриваемых разновидностей этапов обслуживания вызова методика определения состоит в следующем:
для каждой ступени оборудования КУ, занятого в выполнении этапа j, с учетом принятых методов резервирования, контроля и техобслуживания находятся составляющие коэффициента простоя , представляющие собой вероятности того, что в произвольный момент времени устройства ступени k будут неработоспособными (
отказ обнаружен,
отказ еще не обнаружен);
с помощью теории телетрафика [9] рассчитываются величины вероятности блокировок при нагрузке
( удельная нагрузка на прибор) и емкостях групп приборов.
определяются значения:
соответственно доля нагрузки, необслуженной из-за занятости приборов, и приходящейся на неработоспособные приборы в состоянии
вычисляется значение:
, (9.5)
где
(9.6)
(9.7)
КСЭ позволяет сравнивать варианты построения системы, в том числе с учетом различных способов резервирования, организации контроля и техобслуживания, а также для расчета численности обслуживающего персонала.
9.2 Расчет надежности
Надежность связи от УКi к УКj – это вероятность исправного состояния хотя бы одного пути. Если все пути взаимно независимы, то:
|
где
ij – надежность k-го пути
ij k.
Надежность к-го пути определяется:
|
ijk
ijk
где
а – вероятность исправности а-го ребра, принадлежащего пути
ij k;
q a – вероятность неисправного состояния а-го ребра.
Однако в реальных условиях часто пути зависимы, т.е. имеют общие ребра. Равенство (4.7) превращается в неравенство и дает верхнюю оценку надежности. Действительное значение получится, если выражение (4.7) после раскрытия скобок все показатели степени, большей единицы, заменить на единицу. Такая операця обозначается буквой Е:
|
Схему сети сигнализации отображаем в виде графа(рисунок 4.3), вершины которого сопоставляются с пунктами сигнализации, а ребра со звеньями сигнализации.
В соответствии с формулой (9.9) определим надежность сети (надежности всех ребер одинаковы и равны Р=0,9):
1,2=(1-(1-рa)(1–pb pc pd pe pf pg ph))=
=(1- (1-0.9)(10.9*0.9*0.9*0.9*0.9*0,9*0,9))=0.959,
2,3=0.959,
3,4=0.959,
4,5=0.959,
5,6=0.959,
6,7=0.959,
7,8=0.959,
8,1=0.959,
9.3 Расчет экспериментального звена сигнализации
9.3.1 Расчет сигнальной нагрузки
Сигнальная нагрузка определяется по формуле:
eff
eff
ineff
ineff·
ineff
/ 8000 Эрл, (9.10)
где
Neff – число удачных вызовов в секунду приходящихся на пучок каналов емкостью С;
Nineff – число не удачных вызовов в секунду приходящихся на пучок емкостью С;
Мeff – среднее число сигнальных единиц которыми обмениваются пункты сигнализации для обслуживания удачных вызовов, Мeff=1;
Мineff – среднее число сигнальных единиц которыми обмениваются пункты сигнализации для обслуживания не удачных вызовов, Мineff=6;
Leff – средняя длина сигнальной единицы в байтах для удачных вызовов, Leff=130 байт;
Lineff – средняя длина сигнальной единицы в байтах для не удачных вызовов, Lineff=150 байт;
Число удачных вызовов определяется:
eff
(9.11)
где
Xeff – отношение удачных вызовов к общему числу вызовов (от нуля до единицы);
С – число каналов обслуживаемых между звеном сигнализации;
А – средняя нагрузка в Эрлангах на разговорный канал;
Teff – среднее время занятия канала в секундах для удачного вызова; Teff=100 c.
Число неудачных вызовов:
(9.12)
где
Tineff – среднее время занятия канала в секундах для неудачного вызова,
Teff=12 c.
4.3.2 Рассчитаем сигнальную нагрузку от ЦС к АМТС:
STP1 –STP2
Средняя нагрузка на один разговорный канал:
(9.13)
где
А* – нагрузка на С каналов, А* = 17.5 Эрл.
С = 26 каналов, С определяется по первой формуле Эрланга.
Cогласно формуле (4.13) определяем:
Число удачных вызовов (4.14):
Число неудачных вызовов (9.15):
Нагрузка на звено сигнализации между STP1 – STP2 равна (9.15):
Вывод : Считается, что звено сигнализации работает нормально, если Y=0,2 Эрл. Если нагрузка больше, то звено дублируется. Следовательно необходимо одно звено сигнализации ОКС 7 для обслуживания СТС c. Уштерек.
9.3.3 Расчет надежности элементов станции
Понятие надежности программного обеспечения связано с тем, что вычислительный процесс обслуживания вызовов, организуемый управляющим устройством, базируется на сопоставлении информации о предыдущем состоянии системы, хранящейся в оперативном запоминающем устройстве, с информацией о текущем состоянии системы, хранящейся в периферийном
Следовательно, вероятность потери вызова на V - линейном пучке
Во второй модели также имеются два потока: простейший поток вызовов с интенсивностью нагрузки А=/ и простейший поток моментов выхода из строя линий, причем последний имеет абсолютный приоритет и интенсивность отказов . Вероятность потери источника вызова
, а полезная нагрузка
, где tm – средняя длительность обслуживания источника вызова. Так как обслуживание вызова может быть прервано, то
, а
. Рассмотрим систему распределения информации, которая в общем виде состоит из абонентских комплектов, коммутационного поля, комплектов соединительной линии и управляющих устройств. К управляющим устройствам относятся центральное и периферийные управляющие устройства.
Коммутационное поле имеет N входов, выходы КП разбиты на h направлений, пучок линий в j- м направлении содержит Vj линий . Вызову, поступившему на вход системы, может потребоваться соединение с одной и только одной линией определенного для данного вызова направления, причем безразлично, с какой именно и по какому пути.
Вероятность того, что поступивший вызов i-го входа потребует соединения с j-м направлением может зависеть как от номера входа, так и от номера направления. Будем считать, что эта вероятность зависит только от j. В этих условиях характер потока вызовов в направлении сохранится, его интенсивность . Структурные параметры КП предполагаются известными.
Элементы системы обладают конечной надежностью. Последнее означает, что на элементы системы воздействует поток неисправностей, который может быть примитивным или простейшим с интенсивностями нагрузки Аа.к для абонентских комплектов, Ак.э для коммутационных элементов КП, Ам.с для монтажных соединений, Ал для линейных (исходящих, входящих) комплектов, Аш для шнуровых комплектов, Ар для периферийных управляющих устройств, Ас для центрального управляющего устройства. Строго говоря, поток неисправностей всегда примитивный, однако в тех случаях, когда параметр потока неисправностей одного элемента весьма мал, а число элементов велико, характер потока близок к простейшему. Интенсивности восстановления неисправных элементов системы соответственно равны rа.к,…,rc.
Любой вызов обслуживается центральным управляющим устройством имеющем Vс – краткий резерв, которое, будучи в исправном состоянии, через Vр периферийных управляющих устройств получает информацию о поступлении вызова, его требованиях (например, номере направления, с которым нужно установить соединение или номере входа по которому поступил вызов), о состоянии самой системы, т.е. о том, какими путями в КП проходят уже установленные соединения и какие элементы системы исправны. Неисправные элементы системы обнаруживаются мгновенно. На основании такой информации УУ принимает и осуществляет решение об обслуживании данного вызова или отказе. Занятие соединительных путей в КП происходит случайно. В случае неисправности УУ все поступившие в систему вызовы теряются. При неисправности АК теряются вызовы, поступившие на этот комплект. Восстановление неисправных элементов системы, работающей в необслуживаемом режиме, начинается с момента прибытия ремонтно-восстановительной бригады.