4. Расчёт надёжности в сети связи проектируемого участка

Для нормального функционирования сети связи необходимо обеспечить высокий уровень надёжности и отказоустойчивости.

Надёжность сети связи характеризуется коэффициентом готовности, т.е. коэффициентом, определяющим работоспособность сети в течение определённого времени (в нашем случае 1 год).

К_Гнорм - нормативное значение коэффициента готовности для линии нормированной длины. Международный институт по электросвязи (ITU-T) рекомендует для сетевой топологии длину эталонной линии 2500 км, а К_гнорм =0,996.

(9)

где К_Г — нормативное значение коэффициента готовности для конкретного участка сети.

(10)

где К_Грасч — расчетный коэффициент готовности для линейной топологии;

Р_ВОК— вероятность работоспособности волоконно-оптического кабеля (ВОК);

Р_М — вероятность работоспособности мультиплексора;

N — число мультиплексоров в кольцах ВУ, НУ.

(11)

где Т— заданное время работы сети связи (1 год = 1 ^х365^х24 = 8760 часов);

l_пов — среднее время устранения повреждения кабеля (5,5 часов);

п_вок — приведенная плотность повреждения ВОК п_вок = 0,3371 (значение, рекомендованное ITU-T для 100 км), приведённая к длине участка проектируемой сети L_пс,

(12)

Вероятность работоспособности мультиплексора определяется по уравнению:

(13)

где t_ycтрм - среднее время восстановления повреждения мультиплексора, t_ycтрм = 2,5 ч;

n_откм - плотность повреждения мультиплексора.

Плотность повреждения мультиплексора n_откм вычисляется по формуле:

(14)

где Т_м — время наработки мультиплексоров на отказ (3,5 года = 3,5х365x24 = 30660 часов).

Расчёт по формуле (12) будет проведён один, т.к. значение Р_м для применяемого оборудования (мультиплексоров) — одинаково.

Согласно теории вероятности коэффициент готовности для двухуровневой системы рассчитывается по формуле:

(15)

где К_Гпк - коэффициент готовности плоского кольца, имеющего протяженность, равную протяженности данного пространственного кольца.

В нашем случае к_{г общ} будем рассчитывать для параллельного соединения колец ВУ и НУ по формуле (14).

В случае, если полученное значение К_{Г рас} будет меньше значения К_{Г ном}, то с целью повышения К_Г потребуется применение топологии «пространственное кольцо».

Произведем расчет коэффициента готовности для кольца верхнего уровня (ВУ).

Приведём расчёт для участка Коршуниха - Усть-Илимск:

Расчетный коэффициент готовности (0,99995) превышает нормированный коэффициент (0,99962).

Произведем расчет для колец нижнего уровня (НУ).

Для первого кольца НУ: N_НУ1 = 2, длина первого кольца НУ l = 21 км

Для второго кольца НУ: N_НУ1 = 3, длина второго кольца НУ l = 69 км

Для третьего кольца НУ: N_НУ1 = 2, длина второго кольца НУ l = 54 км

Рассчитанные значения К_{Г расч ну} и К_{Г расч ну} так же сверяются с К_Г. Эти значения больше К_Г. Проводимый расчёт обосновывает применение выбранной сетевой топологии.

К_Г = [1 - (1 - 0,9995003) х (1 - 0,999703 5) х (1 - 0,99965096 )] = 0,999999999.

Полученное значение К_{Г рас} больше К_{Г норм}, следовательно, в применении пространственной топологии сети необходимости нет.