2.2. Методика расчета основных характеристик системы оперативной связи

2.2.1. Исходные данные

1. Гарнизон имеет ЦДП и N_пч = 3 пожарные части

2. Число абонентов в радиосети N = 4.

3. Максимальное удаление ПСЧ от ЦДП d = 24 км.

4. Параметр рельефа местности Δh = 170 м.

5. Превышение допустимого уровня мешающего сигнала

Δе_доп = 3дб.

6. Интенсивность вызовов в сети связи по линиям «01»

Λ_п = 0,1 выз./мин.

7. Среднее время разговора в сети спецсвязи по линиям «01»

Т_п = 0,5 мин.

8. Вероятность потери вызова в сети спецсвязи по линиям «01» Р_п = 0,001.

9. Вероятность безотказной работы основного канала связи

Р₁ = 0,92.

10. Вероятность безотказной работы резервного канала связи

Р₂ = 0,91.

11. Коэффициент готовности аппаратуры К_г = 0,5.

12. Коэффициент занятости диспетчера К_д = 0,5.

13. Максимальная нагрузка за смену на одного диспетчера

У_1макс = 24 часа.

14. Среднее время разговора в радиосети T_пер = 1,2 мин.

15. Время занятости диспетчера обработкой вызова Т_абс1 = 2 мин.

16. Интенсивность вызовов по радиолиниям λ_р = 0,167 выз./мин.

17. Непроизводительные затраты времени T_н = 0,3 мин.

2.2.2. Пример расчета

2.2.2.1. Расчет пропускной способности сети связи по линиям спецсвязи «01»

Оптимизация сети спецсвязи сводится к нахождению такого числа линий связи «01» и диспетчеров, при которых обеспечиваются заданная вероятность потери вызова и необходимая пропускная способность сети спецсвязи.

Последовательно увеличивая число линий спецсвязи с 1 до n, находим такое число линий связи, при котором вероятность отказа в обслуживании ниже вероятности нахождения линии в свободном состоянии (выполняется условие Р_отк  Р_п).

В общем виде вероятность того, что все линии связи свободны (Р₀), определяется по формуле:

, (1)

где k – последовательность целых чисел, k = 0, 1, 2, …, n;

y – нагрузка, создаваемая в сети спецсвязи.

Нагрузка, создаваемая в сети спецсвязи, может быть представлена как:

у = ·Т_п = 0,1·0,5 = 0,05. (2)

Когда n = 1, вероятность того, что линия связи будет свободна, составит 0,952:

В общем виде вероятность того, что все n линий связи будут заняты (т.е. вероятность отказа в обслуживании), определяется по формуле:

(3)

Если n = 1, то вероятность отказа в обслуживании составит 0,476:

Сравнивая полученное значение P_отк1 и заданное значение, вероятность потери вызова P_п = 0,001, приходим к выводу, что условие Р_отк1  Р_п не соблюдается. Поэтому увеличиваем число линий связи.

При этом вероятность того, что две линии связи будут свободны, составит 0,951:

Вероятность отказа при этом составит 0,00114:

Сравнивая полученное значение Р_{отк 2} и заданное Р_п, приходим к выводу, что условие Р_отк2  Р_п не соблюдается. Поэтому увеличиваем число линий связи до 3.

При этом вероятность того, что три линии связи будут свободны, составит 0,937:

Вероятность отказа при этом составит 0,000018:

Сравнивая полученное значение Р_{отк 3} и заданное значение Р_п, приходим к выводу, что при трех линиях связи условие Р_{отк 3}  Р_n соблюдается, т.е. Р_отк3 = 0,000018 < Р_п = 0,001.

Таким образом, принимаем n = 3.

Вероятность того, что вызов будет принят на обслуживание (относительная пропускная способность сети спецсвязи), определяется по формуле:

, (4)

Р_абс = 1 – Р_{отк 3} = 1 – 0,000018 = 0,999982.

Таким образом, в установившемся режиме в сети спецсвязи будет обслужено 99,99 % поступивших по линиям связи «01» вызовов.

Фактическая пропускная способность сети спецсвязи по линиям «01» с учетом аппаратурной надежности находится:

, (5)

Среднее число занятых линий связи определяется выражением:

, (6)

Коэффициент занятости линий связи:

(7)

Среднее число свободных линий связи определяется выражением:

(8)

Коэффициент простоя линий спецсвязи находится по формуле:

(9)

Необходимое число необходимого количества линий связи с учетом аппаратурной надежности:

(10)

Время занятости диспетчера обслуживанием одного вызова находится по формуле:

(11)

где Т_п – заданная величина времени одного «чистого» разговора диспетчера с вызывающим абонентом;

Т_абс1 – время занятости диспетчера обработкой принятого вызова.

По заданной интенсивности входного потока вызовов  = 0,1 выз./мин, поступающих в сеть спецсвязи, и времени обслуживания одного вызова диспетчером Т_абс2 = 0,04 ч определим полную нагрузку на всех диспетчеров за смену, т.е. за 24 ч:

(12)

Фактическая нагрузка на одного диспетчера за смену с учетом коэффициента занятости диспетчера:

(13)

Определим необходимое число диспетчеров по формуле:

(14)

Таким образом, по результатам оптимизации сети спецсвязи определено, что необходимо иметь шесть линий связи «01» и одного диспетчера.