Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Матлин Г.М. Проектирование оптимальных систем производственной связи

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
22.55 Mб
Скачать

право непосредственного выхода на ПАТС, закрепляется индиви­ дуальный абонентский номер ПАТС.

Как следует из рис. 4.19, в каждый ствол системы «Алтай» мо­ жет включаться несколько (не более 18) диспетчерских пунктов. На центральной станции системы развертывается центральный дис­ петчерский пункт. При использовании системы «Алтай» в качестве общегородской диспетчерские пункты размещаются у диспетчеров различных ведомств (такси, скорая помощь, ремонтные службы водопровода, газа и т. д.). Отсюда их название — ведомственные диспетчерские пункты (ВДП). Если система используется строи­ тельным объединением, то в центральном диспетчерском пункте этого объединения устанавливается одноименное оборудование, входящее в состав центральной станции системы «Алтай», а в глав­ ных диспетчерских пунктах строительных трестов размещаются ВДП.

Каждый диспетчерский пункт может иметь 2, 4 или 6 соедини­ тельных линий с центральной станцией, по которым он может одновременно вести разговоры с подвижными абонентами, соеди­ нить их между собой. Кроме того, 10 диспетчерских пунктов в каж­ дом стволе могут организовать циркулярные совещания с соответ­ ствующей группой абонентов, «закрепленных» за каждым из ука­ занных диспетчерских пунктов. Для организации таких совещаний выделены соответствующие комбинации частот, с помощью кото­ рых производится циркулярный вызов. При поступлении циркуляр­ ного вызова все абонентские пункты, для которых он предназна­ чен, подключаются к тому каналу, по которому прошел выз,ов.

Вызов требуемого абонента осуществляется избирательно, с по­ мощью посылки комбинации трех частот из 30. Первая частота соответствует сотням, вторая — десяткам, а третья — единицам цифры трехзначного номера абонента. Сигналы избирательного вызова попадают на вход приемников всех абонентских пунктов ствола, но фиксируются только тем пунктом, за которым закреплен данный избирательный вызов. Автоматически включается передат­ чик радиостанции и посылает в сторону центральной станции сиг­ нал подтверждения приема своего избирательного вызова. По это­ му сигналу автоматически закрепляется соединение и в сторону абонентского пункта посылается акустический сигнал вызова, вос­ производимый динамическим громкоговорителем. Если все каналы заняты или вызываемый абонент занят, вызывающий получит сиг­

нал «занято».

выше

возможности

обеспечиваются входящим

Перечисленные

в состав

системы

«Алтай» оборудованием центральной

станции,

а также

диспетчерских и

абонентских

пунктов. В свою

очередь,

центральная станция состоит: из стоек приемников и передатчиков, образующих 8 дуплексных радиоканалов; генераторного и комму­ тационного оборудования, которые используются 2 стволами, а также центрального диспетчерского пункта. Коммутационное обо­ рудование предназначено для подключения соединительных линий

216

к АТС (4 исходящих и 4 входящих) и диспетчерским пунктам. Дис­ петчерский пункт может быть удален от центральной станции на такое расстояние, при котором затухание кабельной линии не пре­ вышает 4,35 дБ, а сопротивление шлейфа не более 1000 Ом. На не­ которое расстояние от центральной станции может быть вынесена генераторное и коммутационное оборудование.

Из вышеизложенного следует, что система «Алтай» представ­ ляет собой комплекс устройств, позволяющих использовать ком­ бинированно проводные и радиосредства, производственную авто­ матическую и диспетчерскую телефонную связь.

Модель процесса доставки информации. На основе схем орга­ низации связи по отдельным направлениям составляются соответ­ ствующие модели процесса доставки информации. В табл. 4.2 была приведена модель процесса доставки информации при схеме связи от подвижного абонента к абоненту ПАТС. В табл. 4.5 даются модели по другим направлениям связи, причем, как и раньше, предполагается, что на абонентском пункте системы «Алтай» так же, как и на любом диспетчерском пункте, постоянно присутствует одно лицо, вследствие чего при исходящей связи от этих пунктов <7 о=<7 і = 1 , to— ti = Q, а при входящей связи к ним <?4 = 1 и ^ = 0 .

Впрактических условиях может быть такое положение, когда оконечным устройством системы «Алтай» пользуется несколько человек, что способствует возникновению очередей ( ^ > 0 ) и появ­ лению затрат времени на подход (^о>0; ^ > 0 ). Тогда модели, при­ веденные в табл. 4.5, должны быть пересмотрены (добавлены соот­ ветствующие элементы модели и увеличено число возможных со­ стояний).

Втабл. 4.5 одним штрихом отмечены вероятности и затраты времени в процессе собственно установления соединения на участ­ ке между центральной станцией и абонентским пунктом системы «Алтай» (радиотракт); двумя штрихами — на ПАТС и тремя штри­

хами — между диспетчерскими пунктами. Как видно, при приня­ тых допущениях на самых протяженных направлениях связи (меж­ ду подвижными абонентами и АТС) число возможных состояний сети равно 128, как и в сети производственной автоматической те­ лефонной связи при связи двух абонентов между собой. Это важ­ но подчеркнуть потому, что в данном случае элемент модели с ин­ дексом 2 (ожидания в процессе собственно установления соедине­ ния) подразделен на 3 подэлемента, самостоятельно введенных в

общую модель.

Если не вводить никаких ограничений на число лиц, которое может пользоваться одним оконечным устройством системы «Ал­ тай», то при связи подвижного абонента с абонентом ПАТС число состояний сети достигает 512 при ручном способе установления соединения и 256 при автоматическом.

Алгоритм расчета эффективности функционирования, числен­ ные результаты и оптимизация сети. Алгоритм расчета эффектив­ ности функционирования системы «Алтай» отличается от алгорит-

— 217 —

Т а б л и ц а 4.5

ВОЗМОЖНЫЕ СХЕМЫ ОРГАНИЗАЦИИ РАДИОСВЯЗИ С ПОМОЩЬЮ СИСТЕМЫ «АЛТАЙ» И МОДЕЛИ ДОСТАВКИ ИНФОРМАЦИИ

Число воз­ Направление связи Схема организации связи Модель процесса доставки информации можных со­

стояний

218

'

Продолжение

_

219

S Я я sr
о я
та
О «
J3
к
та
Е-
X>
X0
С
Cf
с

Число-воз- можных со­ стояний

Модель процесса доставки информации

w

Схема организации связи

Направление связи ;

іма такого же расчета «сети (піроиз- 'водстівен'ігой aßтоматіической телефонной связи наличием 3 эле­ ментов, характеризующих ожида­ ние в процессе 'собственно уста­ новленіия соединения — ів радиотракте системы «Алтай», на

аПАТС и между диспетчерскими пунктами. Все необходимые рас­ четные формулы были (приведены ів разд. 2.1 и гл. 3. По ним не­ сложно высчитать все .количест­ венные характеристики элементов ;и осуществить требуемый перебор для любой модели, приведенной

втабл. 4.5. .Поэтому, во избежа­ ние повторений, алгоритм расче­ та здесь (не приводится.

Из всех разновидностей моде­ лей системы «Алтай» наихудшей эффективностью обладает модель

доставки информации по направ­ лению «подвижный абонент — абонент ЛАТС», так как тракт соединения в данном случае наи­ более протяженный. Бели на этом направлении будет обеспечена

*2

 

 

требуемая величина

эффективно­

 

 

сти функционирования

или

опе­

 

 

ративности связи, то тем более

RU

она будет достигнута при связях

по другим направлениям.

 

X •-

Применительно к модели дос­

 

 

О X

тавки

информации

от подвижно­

 

 

го абонента

к

абоненту ПАТС

 

 

при. условии,

что

вся

поступаю­

КH

щая от подвижных абонентов на­

4>ф

грузка

направляется

только на

<=гч

ПАТС,

была

разработана

про­

0

е 1

грамма расчета

на

ЭВМ

«Нап­

Зн

 

 

ри». Исходными данными в этой

 

 

программе

является

величина

 

 

нагрузки, создаваемой

абонента­

► Г О

ми .системы «Алтай» и ПАТС, а

0

>S*

2

Е

также

величины,

 

характеризую­

О

. О

щие затраты

времени

абонентов

I—

(ПАТС, на подход

к телефонному

С cfК

аппарату при поступлении вызова

— 220 —

от абонента системы «Алтай». В качестве констант фигурирую! число радиоканалов системы '(восемь), число соединительных ли­ ний между центральной станцией и ПАТС (четыре) и др.

По указанной программе были произведены расчеты эффектив­ ности функционирования и оперативности связи системы «Алтай» (при характеристиках телефонной сети: интенсивность потока вы­ зовов абонента ПАТС в чин к2 = 2,5 выз./ч; ^ = 0,25; ^ = 0,0028 ч и ^ 4 = 0,0056 ч). Результаты расчетов показаны на рис. 4.20—4.25. При других характеристиках сети необходимо проводить соответствую­

щие расчеты на ЭВМ.

позволяют

установить некоторые

Графики на рис. 4.20—4.25

характерные зависимости. Из

графика

функции Е = Ф(ѵ) на

рис. 4.20 следует, что эффективность функционирования системы

Рис. 4.20. Зависимость величины Е системы «Ал­ тай» от числа абонентских пунктов ѵ при разных значениях величины интенсивности потока Хі

монотонно убывает с увеличением числа абонентских пунктов ѵ, при­ чем убывание тем резче, чем больше интенсивность потока вызо­ вов Хі, создаваемого одним абонентским пунктом системы «Алтай» в чнн.

По приведенным кривым можно при заданной величине нагруз­ ки у = кіТа, исходя из требуемого уровня эффективности функцио­ нирования, однозначно определить максимально допустимое коли­ чество абонентских пунктов в стволе системы. Если необходимо обеспечить заданную величину оперативности связи Q, то для ре­ шения этой задачи должны использоваться кривые, приведенные на рис. 4.21, или аналогичные им, построенные при других нагруз­ ках. Из рисунка следует, что увеличение количества вызовов влия­ ет на уменьшение величины оперативности связи значительно боль­ ше, чем увеличение среднего времени переговора. Величина опера­ тивности связи Q чувствительна к параметрам, характеризующим

— 221 —

телефонную сеть, ів частности, к количеству абонентов т, пользую­ щихся одним телефонным аппаратом. Однако с увеличением числа абонентских пунктов влияние этих параметров уменьшается, при-

Рис. 4.21. Зависимость оперативности связи системы «Ал­ тай» ог числа абонентских пунктов при разных значениях

величин Тя и

чем тем резче, чем больше нагрузка, создаваемая абонентскими пунктами.

Эффективность функционирования весьма резко уменьшается с возрастанием интенсивности потока вызовов, поступающего от од­ ного абонентского пункта в чнн (рис. 4.22). Существенное значе­ ние при этом имеет средняя продолжительность одного разговора Та, мин. При одних и тех же значениях Хі эффективность функцио­ нирования может оказаться меньше при меньших величинах Ги. Последнее свидетельствует о наличии максимума функции эффек­ тивности функционирования от продолжительности разговора, ко­ торый наглядно виден на рис. 4.23. С увеличением числа вызовов в чнн максимум сдвигается влево и уменьшается по амплитуде. Однако при больших значениях Яі эти изменения экстремума ста­ новятся все менее и менее заметными.

Максимум функции E = f(Ta) указывает на существование опти­ мальных условий обеспечения передачи информации. Если в ре­ альной сети величина нагрузки не позволяет получить максимума эффективности функционирования, то будет иметь место либо недо­ использование возможностей сети (при Ти< Т опт), либо ее пере­ грузка (при Ти> Т опт). Недоиспользование возможностей сети озна­ чает, что при ее проектировании был допущен перерасход средств, которые в систему вложены, но по назначению не используются.

— 222 —

Если время разговора больше Топг, то заметно возрастает величина нагрузки в сети и увеличивается время ожидания из-за занятости соединительных путей. Сокращение времени разговора является наиболее радикальным путем возвращения сети ее оптимальных свойств. Если этого сделать невозможно, то сеть должна быть перестроена таким образом, чтобы максимум эффективности функ-

Рис. 4.22. Зависимость величины Е системы «Алтай» от ин­ тенсивности потока вызовов >,і при разных значениях вели­ чины Ти

Рис. 4.23. Зависимость величины Е системы «Алтай» от продолжительности разговора при разных значениях ве­ личины X;

ционирования имел место при больших значениях Ти, т. е. чтобы кривая передвинулась вправо. Последнего можно добиться, уве­ личивая число абонентских пунктов в сети. Однако, как было по­ казано выше, увеличивать число абонентских пунктов в сети бес­

223

предельно нельзя. Поэтому в системе «Алтай» существует вполне четкий предел расширения емкости ствола при заданных парамет­ рах нагрузки. При переходе за этот предел показатели сети резко ухудшаются и при некоторых условиях сеть полностью парали­ зуется. Выйти из такого положения возможно только используя новую аппаратуру, отличающуюся от системы «Алтай» большим количеством радиоканалов и соединительных линий с АТС.

Программа расчета эффективности функционирования системы «Алтай» может быть использована для определения оптимального количества радиоканалов и числа соединительных линий с АТС.

Рис. 4.24. Зависимость оперативности

Рис. 4.25. Зависимость оперативности

связи системы «Алтай» от интенсив­

связи системы «Алтай» от продол­

ности потока при разных значениях

жительности

разговора

при разных

величины продолжительности разго­

значениях

величины

интенсивности

вора Тв

 

потока X,!

 

Поскольку алгоритм построен на рекуррентных формулах, то, по­ лагая число радиоканалов равным 9, 10... и число соединительных линий 5, 6 ..., можно установить указанные оптимумы, соответствую­ щие данной величине нагрузки.

Зависимости оперативности связи Q от интенсивности потока вызовов Я,і (рис. 4.24) и продолжительности разговора Ти (рис. 4.25) экстремумов не имеют.

Отметим, что все приведенные выше графики (рис. 4.20—4.25) даны при числе абонентских пунктов в стволе о = 100. При других

— 224 —

значениях ѵ характер кривых не

изменяется, они только сдвига­

ются

либо

вниз

и влево (при у>

1 0 0 ),

либо

вверх и вправо

(при

у< 1

0 0 ).

везде

выше, оперативность

связи

Q определялась

при

Как и

наиболее жестком критерии оперативности TQ= іт, т. е. Q= П

 

Рис. 4.26. Зависимость оперативности связи системы «Ал­

 

 

тай» при связи абонентских пунктов между собой от числа

 

 

абонентских

пунктов

при

разных значениях величины на­

 

 

 

 

 

 

 

 

грузки

 

 

 

 

где п' — число

элементов

рассматри­

 

 

 

 

ваемой модели

(без Гц и /т).

 

 

 

 

 

 

Мы

рассмотрели

эффективность

 

 

 

 

функционирования

системы

«Алтай»

 

 

 

 

при связи

абонентского

пункта

этой

 

 

 

 

системы

с

абонентом ПАТС.

 

В том

 

 

 

 

случае, когда необходимо знать опе­

 

 

 

 

ративность

связи

и

время ожидания

 

 

 

 

при связи абонентских пунктов систе­

 

 

 

 

мы «Алтай» друг

с

другом, можно

 

 

 

 

пользоваться данными рис. 4.26 и 4.27,

 

 

 

 

полученным в результате расчетов на

 

 

 

 

ЭВМ «Минск-22М» по .алгоритму, ана­

 

 

 

 

логичному выше описанному. Из рис.

 

 

 

 

4.26 и 4.27 следует, что и оператив­

Рис. 4.27.

Зависимость времени

ность, и время ожидания 'резко изме­

няются даже при незначительном уве­

ожидания в системе «Алтай» прн

связи абонентских пунктов меж­

личении нагрузки, создаваемой

одним

ду собой

от

числа

абонентских

абонентским пунктом

в чл-ин и

опреде­

пунктов

при

разных

значениях

ляемой .как у = кіТа.

 

 

225

величины нагрузки

8—137

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.5. ДИСПЕТЧЕРСКАЯ РАДИОТЕЛЕФОННАЯ СВЯЗЬ

Назначение. Диспетчерская (прямая) радиотелефонная связь предназначена для организации связи диспетчерского пункта с подвижными абонентскими пунктами. В отличие от автоматизиро­ ванной системы связи с подвижными абонентскими пунктами, в данном случае абонент может установить соединение и разгова­ ривать только с диспетчером и с ограниченным числом других абонентских пунктов, имеющими ту же рабочую частоту.

Прямая радиотелефонная связь широко применяется для связи Диспетчера на железнодорожном транспорте — с машинистами Движущихся локомотивов, в гражданской авиации — с экипажами самолетов, в речном судоходстве — с судами, в строительстве — с бригадами на удаленных объектах, машинистами на строитель­ ных машинах и механизмах, в горнорудной промышленности — с экскаваторщикаміи па карьере и т. д.

Схема организации связи. Прямая радиотелефонная связь ор­ ганизуется путем установки в диспетчерском пункте центральной станции, а в абонентских пунктах— радиостанций, настроенных на одну рабочую частоту. В некоторых типах радиостанций тре­ буемый абонент вызывается голосом. Каждый абонент должен постоянно прослушивать все ведущиеся на рабочей частоте пере­ говоры, даже если они происходят между другими абонентскими пунктами и к данному абоненту отношения не имеют. В других типах радиостанций приемник постоянно находится в дежурном режиме (накалы ламп включены, аноды выключены) и вызов тре­ буемой радиостанции осуществляется с помощью посылки вызыв­ ной частоты (групповой, если выбирается сразу несколько або­ нентских пунктов, или избирательный, если выбирается индиви­ дуальный абонентский пункт). Услышав зуммер, возвещающий о поступлении вызывной частоты, абонент снимает микротелефонную трубку с рычажного переключателя радиостанции, переводя ее этим из дежурного режима в рабочий, и вступает в разговор с дис­ петчером. По этому принципу работают, например, радиостанции типа ЖР, предназначенные для связи с машинистами локомотивов.

Сетям прямой радиотелефонной связи присущи следующие не­ достатки:

1 ) в крупных городах имеется большое количество потребите­ лей радиосвязи, а так как общее количество частот, отведенное для удовлетворения потребностей народного хозяйства, ограниче­ но, то в настоящее время стала остро ощущаться нехватка частот для вновь открываемых радиосетей;

2 ) большое количество одновременно работающих радиосетей является причиной значительных взаимных помех, вследствие чего качество радиосвязи с увеличением числа радиосетей ухудшается; 3) радиостанции в большинстве случаев симплексные, пользо­ вание ими требует определенного навыка и имеет ряд неудобств. Так как диспетчерский и все абонентские пункты работают на'

— 226 —

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ