4. Пример расчета интенсивности нагрузки

Для определения величин нагрузок, поступающих на все соедини­тельные пути и устройства проектируемой АТС, необходимо знать, как это было указано ранее, не только функциональную схему рассматри­ваемой станции, но и схему организации связи телефонной сети, на которой будет она установлена.

Чтобы построить структурную схему ГТС, надо иметь сведения о емкости и типе каждой действующей на сети станции. Эти сведения студент получит в задании на курсовое или дипломное проектирование. Мы же будем полагать, что существующая ГТС содержит четыре район­ных АТС:

две координатные станции типа АТСКУ 1 и АТСКУ 2 емкостью соот­ветственно 7000 и 8000 номеров;

АТСДШ 3 емкостью 9000 номеров;

АТСЭ 4 типа АТСЭ 220 емкостью 6000 номеров.

В проектируемую электронную АТСЭ 5 типа АТСЭ 220 включены 6000 абонентов непосредственно, т.е. в ступень АИ этой станции, и 2000 абонентов АТСЭ 210, имеющие нумерацию АТСЭ 5.

Структурная схема ГТС с учетом проектируемой станции приведена на рис. 4.1. Из этого рисунка видно, что каждая АТС связана с каж­дой другой АТС сети односторонним пучком соединительных линий (СЛ), т.е. связь между АТС осуществляется по принципу "каждая с каждой".

Допустим также, что нумерация сети - пятизначная. Численность населения города находится в пределах от 100 до 500 тысяч человек.

Зная численность населения города и структурный состав абонен­тов, который обычно определяют путем изыскания, находим по табл. 3.1 параметра нагрузки и сводим их в табл. 4.1.

Теперь по формуле (3.2) находим среднюю продолжительность одного занятия для каждой категории источников нагрузки.

Таблица 4.1

Параметры нагрузки

Категория аппаратов	Число аппаратов Ni	Ci	Ti, c	Pp
Народнохозяйственный сектор Квартирный сектор Таксофоны	1880 400 120	2,7 1,2 10	90 140 110	0,5 0,5 0,5

Для абонентов народнохозяйственного сектора

,

где коэффициент α_HX =1,22 отыскивается по графику рис. 3.1, а значение средней длительности разговора Т_HX = 90 с и доля вы­зовов, закончившихся разговором, Р_р = 0,5 приведены в табл. 3.1; t_HX = 1,22·0,5 (3 + 5·1,5 + 2 + 8 + 90) = 67,4 c.

Поступившая на входы ступени ГИ от всех абонентов народнохозяй­ственного сектора нагрузка, определяемая формулой (3.1), будет

.

Аналогично получают t_i и У_i для других категорий источников нагрузки. Результаты расчетов сведены в табл. 4.2.

Таблица 4.2

Интенсивности нагрузок от различных категорий источников

Категория аппаратов	αi	ti, c	Уi,
Народнохозяйственный сектор Квартирный сектор Таксофоны	1,22 1,16 1,19	67,4 93,09 77,65	95,04 124,12 25,88

Общая средняя нагрузка, поступающая от ступени АИ на входа ступени ГИ проектируемой станции, подсчитывается по формуле (3.3):

У''₅ = У_нх + У_к + У_i = 95,04 + 124,12 + 25,88 = 245,04 Эрл.

Следуя указанной в разд. 3 последовательности расчета, разделим нагрузку У''₅ на три части: нагрузку к спецслужбам, внутристанционную нагрузку и суммарную нагрузку к другим АТС сети.

Итак, из формулы (3,5) следует, что 3% нагрузки У''₅ направ­ляемая к спецслужбам, а 97% этой нагрузив образуют потоки ко всем станциям сети (в том числе и к проектируемой):

У'_5,СП = 0,03 У''₅ = 0,03·245,04 = 7,35 Эрл,

У'₅ = 245,04 - 7,35 = 237,69 Эрл.

Чтобы определить внутристанционную нагрузку, по формуле (3.10) вычисляем коэффициент веса

и с помощью табл. 3.2 находим коэффициент внутристанционного сооб­щения η = 33,3%.

Теперь по формуле (3.6) вычисляем нагрузку на входе ГИ, кото­рая будет замыкаться внутри проектируемой станции,

.

Остальная, исходящая от АТСЭ 5 нагрузка

У'_исх.5 = У'₅ - У'_5,5 = 237,69 - 79,15 = 158,54 Эрл

должна быть распределена между другими станциями сети пропорциональ­но доле исходящих потоков этих станций в их общем исходящем сооб­щении.

Значит, надо найти на всех действующих АТС нагрузки У'_i, У'_j,j и У'_исх.j по формулам (3.9), (3.6) и (3.11) соответственно. Расчет указанных величин аналогичен проделанному для проектируе­мой станции. Напомним, что удельная нагрузка и структурный состав абонентов для всех АТС ГТС принимаются одинаковыми.

Результаты расчета сведены в табл. 4.3.

Таблиц 4.3

Внутристанционные и исходящие нагрузки на входах ступени ГИ

Обозначение АТС	Емкость	У'j, Эрл	ηс, %	η, %	У'j,j	У'исх.j
АТСЭ 5 АТСЭ 210 АТСЭ 4 АТСДШ 3 АТСКУ 2 АТСКУ 1	6000 2000 6000 9000 8000 7000	237,69 79,23 237,69 356,54 316,92 277,30	15 5 15 22,5 20 17,5	33,3 20,4 33,3 40,5 38,5 35,9	79,15 16,16 79,15 144,40 122,01 99,55	158,54 63,07 158,54 212,14 194,91 177,75

ПРИМЕЧАНИЕ. Так как момент занятия выходов АТСЭ 210 совпадает с моментом занятия выходов ступени ГИ АТСЭ 220, то указанные в дан­ной таблице значении нагрузок АТСЭ 210 следует считать нагрузками на. входах ее ступени АИ.

Затем с учетом типа встречной станции можно найти значения по­токов сообщения, поступающих на исходящие пучки линий от каждой АТС ко всем другим станциям сеял, и по полученным результатам составить полную матрицу межстанционных нагрузок. Здесь же, не ума­ляя решения данного вопроса, ограничимся расчетом матрица исхо­дящих и входящих нагрузок для проектируемой АТСЭ 5 и АТСЭ 210. Расчет будем вести в зависимости от типа встречной станции по фор­мулам (3.16) о учетом формулы (3.12).

Найдем величину нагрузки от проектируемой АТСЭ 5 к АТСДШ 3. Заменяя У'_П,∂ (У'_5,3) формуле (3.16) его значением из формулы (3.12) и полагая, что АТСДШ 3 обслуживает центральные учреждения города, получим

Поток нагрузки от АТСЭ 5 к АТСКУ 1 будет

.

Аналогично находятся нагрузки от действующих станций к проек­тируемой, например

.

Проходя со входов ступени ГИ АТСЭ 5 на ее выхода, т.е. к ступе­ни АИ, указанные нагрузки уменьшаются на 6%, если встречная стан­ция шаговая и на 2% в случае координатной или электронной АТС. Так, нагрузка У_3,5, поступавшая на входа ГИ АТСЭ 5, на выходах этой ступени составит У_3,5,5 =0,94·У_3,5= 0,94·42,44 = 39,89 Эрл.

Потоки нагрузок, направляемые от АТСЭ 210 ко всем действующим станциям, транзитом проходят через ступень ГИ АТСЭ 5 (см. рис. 3.2). Вызовы, создающие эти нагрузки, обрабатываются приборами рассмат­риваемой ступени, а следовательно, задерживаются на время установ­ления транзитного соединения, что соответствует уменьшению нагру­зок на выходах ступени ГИ по сравнению с нагрузками на ее входах (как было указано ранее) примерно на 1%,

Обозначим нагрузки от АТСЭ 210 к действующим АТС на входе сту­пени ГИ АТСЭ 5 через У_210,j,5, а на выходе ступени, т.е. на пучках СЛ к j -и АТС – У_210,j.

Тогда поток нагрузки от АТСЭ 210, например, к АТСДШ 3 на вхо­де ступени ГИ АТСЭ 5

,

а величина этого же потока нагрузки на выходе рассматриваемой ступени, т.е. на пучке СЛ от АТСЭ 5 к АТСДШ 3 составит

У_210,3 =0,99·У_210,3,5= 0,99·16,15 = 15,99 Эрл.

Потоки нагрузки от действующих АТС к АТСЭ 210, проходя через ступень ГИ АТСЭ 5, тоже уменьшаются по величине на 6 и 1% соот­ветственно при входящей связи от ДШ АТС и от координатных или электронных АТС.

Так, величина нагрузки от АТСДШ 3 к АТСЭ 210 на входе ступени ГИ АТСЭ 5

,

а эта же нагрузка, пройдя со входов на выходы данной ступени, уменьшится до величины

У_3,210 =0,94·У_3,210,5= 0,94·16,88 = 15,87 Эрл.

При связи от АТСЭ 4 к АТСЭ 210 получил

нагрузки на входе ступени ГИ АТСЭ 5 и на выходе этой ступени в нап­равлении АТСЭ 210 У_4,210 = 0,99·10,49 = 10,38 Эрл.

Нагрузка на пучок линий к узлу спецслужб, создаваемая абонентами АТСЭ 5 и АТСЭ 210,

У_5,СП =У'_5,СП= 0,95·7,35 = 6,98 Эрл,

,

где коэффициент 0,99 учитывает уменьшение нагрузи при транзитной связи через ступень ГИ АТСЭ 5.

Все результаты расчета сведены в матрицу нагрузок табл. 4.4.

Таблица 4.4

Матрица нагрузок

Куда Откуда	АТСКУ1	АТСКУ2	АТСДШ3	АТСЭ4	Вход АТСЭ5	Выход АТСЭ5	АТСЭ 210 на вход АТСЭ5	АТСЭ 210 с выхода АТСЭ5	УСС	АМТС
АТСКУ 1 АТСКУ 2 АТСДШ 3 АТСЭ 4					30,23 33,84 42,44 27,74	29,60 33,16 39,89 27,18	12,03 13,47 16,88 10,49	11,91 13,36 15,8 10,38

Окончание табл.4.4

Куда Откуда	АТСКУ1	АТСКУ2	АТСДШ3	АТСЭ4	Вход АТСЭ5	Выход АТСЭ5	АТСЭ 210 на вход АТСЭ5	АТСЭ 210 с выхода АТСЭ5	УСС	АМТС
Со входа АТСЭ 5 С выхода АТСЭ 5 С выхода АТСЭ 210 АТСЭ 210 с выхода АТСЭ 5 АМТС	33,20 29,55 10,57 10,46	36,40 32,40 11,54 11,42	47,54 45,17 16,15 15,99	29,61 26,35 9,42 9,33	79,15 9,42 18,0	70,44 9,23 18,0	11,79 6,0	10,49 6,0	7,35 6,98 2,33 2,30	18,0 18,0 6,0 6,0

По данным матрицы нагрузок составляется схема распределения наг­рузок рис. 4.2.

На этой схеме прямоугольником показаны ступень ГИ проектиру­емой АТС и величины входящих и исходящих потоков нагрузки, дей­ствующих в различных направлениях телефонной сети. Причем входя­щие на входа ступени ГИ и замыкающиеся внутри проектируемой стан­ции нагрузки местной связи на схеме распределения нагрузок зани­мают место первого слагаемого, а транзитные нагрузки (если они имеются) - второго слагаемого. Междугородная нагрузка, проходя­щая по одним путям с местной нагрузкой, тоже указана отдельным слагаемым.

Интенсивность нагрузок в каждом направлении легко подсчитать, пользуясь матрицей нагрузок и упрощенной схемой проектируемой станции рис. 3.2.

Так, например, если на станции образованы две равновеликие або­нентские секции (как это сделано в рассматриваемом примере), то интенсивность нагрузки, которая поступит на входы ступени ГИ от одной секции, будет равна половине суммы всех нагрузок пятой сни­зу строки матрицы. В случае, когда емкость секций различна, сум­марная нагрузка ступени АИ должна быть разделена по абонентским секциям пропорционально их емкостям.

Интенсивность нагрузки на входа ГИ АТСЭ 5 от АТСЭ 210 склады­вается из нагрузок третьей снизу строки матрицы. Нагрузка, посту­пающая на АТСЭ 210, есть сумма всех нагрузок, помещенных в тре­тий справа столбец матрицы за исключением междугородной нагрузки, которая поступает по отдельному пучку каналов.

Кроме потоков сообщения между станциями или секциями источни­ков нагрузки, необходимо рассчитать величины нагрузок на приборы, которые обслуживают поступающие вызовы в процессе установления соединения.

Нагрузка, на регистры определяется по формуле (3.22). Предва­рительно вычислим среднее время занятия входа ступени ГИ по фор­муле (3.15):

с.

Значения нагрузок, входящих в формулу (3.22), можно подсчитать с помощью матрицы или схемы распределения нагрузок. Сделаем это.

Так как У"_П + У_ЗСЛ есть нагрузка, поступающая со ступени АИ АТСЭ 5 на входа ступени ГИ этой же станции, то согласно схеме распределения нагрузки имеем

У"_П + У_ЗСЛ=У''₅+ У_ЗСЛ= У_АИ1 + У_АИ2=2·131,52=263,04 Эрл.

Входящая и транзитная нагрузка, определяемая вторым слагаемым рассматриваемого равенства, состоят из нагрузки, поступающей на входа ступени ГИ проектируемой станции от АТСДШ 3 и междугородной нагрузки, направляемой к абонентам АТСЭ 5 и АТСЭ 210 (считаем, что номерную информацию АМТС работает батарейным способом). Следо­вательно ,

.

Входящая от электронных и координатных станций нагрузка к або­нентам АТСЭ 5

,

а нагрузка от этих же станций, поступающая на входы ступени ГИ АТСЭ 5 и затем проходящая транзитом, составит

=12,03+13,47+10,49+10,57+11,54+16,15+9,42+2,33+6,0 = 92,0 Эрл.

Подставляя в формулу (3.22) значения входящих в нее только что подсчитанных нагрузок, значения продолжительности занятий регист­ров при различных видах связи, приведенных в табл. 3,3, а также значения коэффициентов φ_∂= 0,95 и φ_к=0,89, получим

Нагрузка на блоки многочастотных приемопередатчиков .определяет­ся по формуле (3.23). В этой формуле надо подсчитать лишь исходя­щую нагрузку от проектируемой АТС ко всем электронным и координатным станциям сети. Пользуясь матрицей нагрузок, найдем

= 33,20+36,40+29,61+11,79 = 111 Эрл.

Значения остальных нагрузок и других параметров, входящих в рас­сматриваемую формулу, известны из предыдущих расчетов или находят­ся, как указано на с. 29 :

У_БМП= (2,5·111+2,5·101,23+1,4·92)=9,3 Эрл.

Если в проектируемую станцию включены телефонные аппараты с то­нальным набором номера, то в оборудовании АТСЭ должна быть предус­мотрена установка блоков приемников тонального набора (БПТН) . Наг­рузку на БПТН легко подсчитать по формуле (3.24). Расчет по ука­занной формуле прост и специального пояснения не требует.

Интенсивность нагрузки на блоки АОН, обслуживающих абонентскую секцию, определяется по формуле (3.25). Для нашего примера

У_АОН=(0,25·237,69+0,47·18+0,34·7,35) ·3000/6000=35,19 Эрл.