5. Расчет объема оборудования

Для расчета объема оборудования (коммутационного, линейного, приборов управления) проектируемой АТС необходимо знать величины потоков нагрузка, структуру пучков линии, качество обслуживания вызывов (потеря)во всех направлениях и группообразование блоков я ступеней искания станции.

Порядок и пример расчета нагрузки АТСЭ 220 с включенной в нее АТСЭ 210 рассмотрен в разд. 3 и 4. Результаты расчета сведены в матрицу нагрузок табл. 4.4 и схему распределения нагрузок рис. 4.2.

Общая норма потерь от абонента до абонента задается технологи­ческими нормами [3] и для городских телефонных сетей не должна превышать 3%. Значения потерь на отдельных участках соединительно­го тракта для АТСЭ 200 указаны на схеме рис. 3.2.

Так как внутристанционные и исходящие пучки линий и пучки всех устройств управления АТСЭ 200 полнодоступны, то число линий или приборов в этих пучках определяется по таблицам первой формулы Эрланга, приведенных в приложении_1 или в [5] .

Следует иметь в виду, что в АТСЭ 200 число некоторых обслужи­вающих устройств определяется не расчетом, а задано конструкцией, т.е. при разработке системы и не может быть изменено в процессе проектирования или превзойти установленную величину. В этих слу­чаях надо сделать проверочный расчет и, если замонтированных уст­ройств окажется недостаточно, принять предусмотренные системой мера по уменьшению поступающей на них нагрузки до величины, не превышающей пропускную способность рассматриваемых соединительных устройств. К таким устройствам в системе АТСЭ 200 относятся ИКМ ли­нии, соединяющие абонентские модули (AM) со ступенью абонентского искания (АИ).

Дело в том, что в АТСЭ 200 стандартный AM содержит 64 АЛ и обс­луживается тридцатью каналами одной ИКМ линии. При этом потери из-за недостатка каналов должны быть практически равны нулю. Кро­ме того, нагрузка абонентской группы ограничивается числом ИКМ линий (каналов), предусмотренных для ее обслуживания. В АТСЭ 220 число ИКМ линий между каждой секцией ступени АИ и ступенью ГИ не может бытьбольше 21. Причем 16 каналов этих ИКМ линий использу­ются для передачи тональных сигналов. Поэтому число каналов в рас­сматриваемых участках соединительного пути может быть максимум (21x32) - 16 = 656.

Для выполнения указанных условий необходимо, чтобы суммарная средняя удельная нагрузка одного абонента (исходящая и входящая местная и междугородная) не превышала 0,15 Эрл и равномерное распределение абонентских линий о большой удельной нагрузкой (линии народнохозяйственного сектора) по различным AM. Заметим, система АТСЭ 200 позволяет подключать абонентскую линию к любому AM без изменения ее абонентского номера.

Если окажется, что средняя удельная нагрузка больше 0,15 Эрл, то надо уменьшить число АЛ, включаемых в один AM, до 56, 48, 40 зли 32. Но так как максимальное число AM в секции равно 61, то при уменьшении числа линий, включаемых в AM, уменьшится как пре­дельная емкость абонентской секции, так и ее нагрузка.

Найдем среднюю удельную нагрузку на одного абонента в нашем примере, разделив общую нагрузку (исходящую и входящую ступени АИ) проектируемой станции на ее емкость:

что значительно меньше допустимой величины, равной 0,15 Эрл. Зна­чит, уменьшать емкости абонентских модулей не требуется.

АТСЭ 220 содержит одну основную однозвенную полнодоступную ступень ГИ, которая управляется одним маркером. Пропускная способ­ность маркера 100000 вызовов в час. Имеющийся на станции второй комплект ступени ГИ является резервным и вводится в действие при выходе из строя основного, значительно повышая работоспособность станции.

Следовательно, прежде чем приступать к расчету объема оборудо­вания, зависящего от величины нагрузки, необходимо подсчитать число вызовов, поступающих в ЧНН на ступень ГИ проектируемой стан­ции, по формуле

(5.1)

Численные значения нагрузок, входящих в последнюю формулу, на­несены на схему распределения нагрузок рис. 4.2. Это вое потоки сообщения, поступающие на ступень ГИ проектируемой станции. Так, - это сумма нагрузок от всех координатных и электрон­ных станций (за исключением проектируемой) на входе ступени ГИ АТСЭ 5. Остальные величины в формуле (5.1) были определены ранее.

Произведя подстановку и делая вычисления, получим

Полученное число вызовов меньше допустимой величины. Если бы найденное число вызовов было больше 100000 (это может быть в случае большой емкости станции, используемой в качестве опорно-транзитной), то следовало бы уменьшить емкость проектируемой АТС или число транзитных связей, переключив их на другие АТС.

Теперь сделаем расчет числа различных соединительных устройств АТСЭ 220, необходимых для реализации всей поступающей нагрузки с заданным качеством обслуживания.

Сведения о интенсивности нагрузок во всех направлениях приве­дены в виде схемы распределения нагрузок рис. 4.2, а значения потерь указаны на схеме рис. 3.2.

Сначала по таблицам приложения I найдем число каналов ИКМ ли­ний, связывающих каждую секцию ступени со входом и выходом ступе­ни ГИ.

Интенсивность нагрузок в обоих направлениях (в исходящем к сту­пени ГИ и входящем от ступени ГИ) будут одинаковы по величине и равны сумме исходящей и входящей нагрузок:

У_саиi,ги=У_ги,саиi=131,52 + 113,75 = 245,27 Эрл.

Это объясняется тем, что при занятии тракта передачи (два провода в ИКМ линии) в исходящем пучке каналов одновременно занимается аналогичный тракт во входящем пучке каналов для передачи сообщения в обратном направлении и, наоборот, одновременно с занятием тракта передачи во входящем пучке занимается аналогичный тракт в исходя­щем пучке каналов.

Необходимое число трактов передачи найдем по первой формуле Эрланга для найденной нагрузки и заданных потерь Р = 0,0001:

V_саиi,ги = V_ги,саиi = Е(245,27;0,0001)= 298 трактов передачи или 298:2 = 149 каналов ИКМ,

а число линий ИКМ - как частное от деления полученного числа ка­налов на число каналов в одной линии ИКМ, используемых для пере­дачи речи, т.е. на 30, с округлением до следующего целого числа:

V_{икм,саи,ги} = V_{икм,ги,саи} = 149/30 ≈ 5 ИКМ линий.

Аналогично определяется число ИКМ каналов и линий во всех нап­равлениях с полнодоступными пучками. К таким направлениям относят­ся все связи, исходящие со ступени ГИ проектируемой станции, вхо­дящие на АТСЭ 5 пучки ИКМ линий от электронных АТС (от АТСЭ 4 и АТСЭ 210) и от АМТС.

Отличие заключается в том, что при межстанционных связях пере­дача сообщений в прямом и обратном направлениях осуществляется по каналам одного пучка: при исходящей связи – в исходящем пучке, а при входящей связи - во входящим пучке линий ИКМ.

Так, число входящих каналов от АТСЭ 4

V_4,5=Е(У,Р)_4,5=Е(38,23;0,005)= 53 канала

или

V_икм,4,5=53/30 ≈ 2 ИКМ линий.

Еще два примера:

V_210,5=Е(65,4;0,001)=89 каналов,

V_икм,4,5=89/30 ≈ 3 ИКМ линий,

V_5,210=Е(65,01;0,008)=78 каналов,

V_икм,5,210=78/30 ≈ 3 ИКМ линий,

Результаты расчетов сведены в табл. 5.1, где над чертой ука­зано число каналов в направлении, а под чертой - число ИКМ линий.

Таблица 5.1

Распределение каналов и ИКМ линий по направлениям

Куда Откуда	АИ1	АИ2	АТСЭ4	АТСДШ3	АТСКУ2	АТСКУ1	АТСЭ210	АМТС	УСС
АТСЭ 5	149/5	149/5	50/2	79/3	64/3	55/2	78/3+ 15/1	44/2	20/1
Куда Откуда	АИ1	АИ2	АТСЭ4	АТСДШЗ	АТСКУ2	АТСКУТ	АТСЭ210	АМТС
АТСЭ 5	149/5	149/5	53/Z	105/4	67/3	60/2	89/3	44/2

Число каналов (или физических СЛ; в нашем примере все межстан­ционные линии цифровые) от координатных АТС может быть рассчитано по методу эффективной доступности. Для расчета необходимо знать параметры блоков ступени ГИ, в поле которых включаются исходящие линии, и среднюю нагрузку на один вход.

Если координатная АТС оконечная, то рассматриваемая ступень ГИ комплектуется трехпроводными блоками 80x120x400. На ступенях ГИ узловых станций при организации четырехпроводного транзита приме­няются шестипроводные блоки 60x80x400. Схема группообразования блоков обоих типов имеет вид рис. 5.1. На этом же рисунке указаны значения их основных параметров. Если одноименные параметры бло­ков различны по величине, то соответствующий параметр блока 60x80x400 заключен в скобки.

Величину параметра q, определяющего (при прочих равных усло­виях) доступность в направлении, следует выбирать исходя из конк­ретных условий: в зависимости от расстояния и интенсивности наг­рузки между рассматриваемыми станциями и среднего значения нагруз­ки на вход ступени ГИ координатной станции.

Доступность в направлении увеличивается с увеличением q и уменьшается при увеличении нагрузки на вход блока. Поэтому если позволяет емкость коммутационного поля, то для межстанционных связей рекомендуется принимать q =2. Интенсивность нагрузки на вход блока можно принимать в пределах а = 0,540,7 Эрл.

Для получения различных вариантов при разработке задания по курсовому проектированию можно варьировать как двумя типами бло­ков ГИ и удельной интенсивностью нагрузки "а" на их входа, так и параметром q , который может принимать значения I, 2 и 3.

Теперь сделаем расчет необходимого числа каналов для обслужи­вания исходящей нагрузки от АТСКУ I к проектируемой АТСЭ 5 мето­дом эффективной доступное [4] , решив следующую систему уравнений:

(5.2)

АТСКУ I является оконечной станцией. Ее ступень ГИ укомплек­тована блоками 80x120x400. Принимая q = 2, найдем из второго ра­венства системы (5.2) минимальную доступность блока

D_min = 2(20 - 13,33 + 1) = 15,34.

Далее допустим, что интенсивность нагрузки на вход блока равна Q = 0,65 Эрл. Тогда из третьего равенства системы (5.2) определим математическое ожидание доступности (среднюю доступность)

= 2(20 - 0,65·13,33) = 22.67.

Наконец, из первого равенства рассматриваемой системы уравнений находим эффективную доступность. Эмпирический коэффициент 9 при­нимается равным 0,75.

D_э = 15,34 + 0,75(22,67 - 15,34) = 20,84.

Зная D_э и норму потерь Р, число каналов в направлении опреде­ляется по 'формуле О'Делла:

V_1,5 = α У_1,5 + β . (5.3)

Величины α и β приведены "в приложении 2. Для D_э = 20,84 и Р = 0,00.5 имеем α = 1,29; β = 5,7. Поэтому V_1,5 = 1,29·42,26 + 5,7 ≈ 60 каналов

и V_{ИКМ, 1,5} = 60/30=2ИКМ линии.

Расчет в направлении от АТСКУ 2 к АТСЭ 5 аналогичен. Для тех же значений D_э, и Р получим

V_2,5 = α У_2,5 + β = 1,29·47,31 + 5,7 ≈ 67 каналов,

V_{ИКМ, 2,5} = 67/30=3ИКМ линии.

Число каналов от АТСДШ 3 к проектируемой станции тоже опреде­ляется по формуле (5.3) при доступности D = 10 и Р = 0,005:

V_3,5 = 1,7·59,32 + 3,3 ≈105 каналов,

V_{ИКМ, 3,5} = 105/30=4ИКМ линии.

Результаты расчета помещены в табл. 5.1. Заметим, что данные табл. 5.1 можно нанести на схему распределения нагрузки рис. 4.2 или составить отдельную аналогичную схему.

Число регистров определяется первой формулой Эрланга (по при­ложению 1) для ранее рассчитанной поступающей на них нагрузки У_р =56,56 Эрл и принятой нормы потерь 0,1%.

V_p = Е(У; Р)_р = Е(56,56; 0,0001) = 85 регистров,

а необходимое число блоков регистров g_р с учетом резервирова­ния будет

,

где 16 - число регистров в блоке. Частное от деления округляется до следующего целого числа и прибавляется еще один резервный блок.

Таким же способом определяется число блоков многочастотных приемопередатчиков, блоков АОН для каждой абонентской секции и блоков тонального набора (если в АТСЭ 220 включены тастатурные телефонные аппараты):

;

,

где 32 - число устройств АОН в блоке.

АТСЭ 5 содержит две абонентские секции по 3000 номеров. Значит, на станции надо установить шесть блоков АОН.