Г Л А В А В О С Ь М А Я
Оптимизация схем организации связи
8.1.ВЫБОР СПОСОБА ОРГАНИЗАЦИИ МЕЖСТАНЦИОННОЙ СВЯЗИ
Допустим, требуется соединить между собой две телефонные
|
станции таким образом, |
чтобы |
количество линий |
(каналов) меж |
|
ду ними было |
равно ѵ, |
а |
затухание линейного тракта не |
превы |
|
|
|
Т а б л и ц а |
8.1 |
шало бы А дБ. ^Решить |
эту' за- |
|
|
|
дачу можно одним из 'следующих |
|
С Т О И М О С Т Ь |
К А Б Е Л Я Т И П А |
|
опоісобов: |
кабеля |
с диа |
|
Т П П С У Ч Е Т О М |
с т о и м о с т и |
1) прокладкой |
|
П Р О К Л А Д К И |
В Т Е Л Е Ф О Н Н О Й |
метром жил 0,4 мм; |
|
|
К А Н А Л И З А Ц И И |
И М О Н Т А Ж А |
2) прокладкой кабеля с дна-» |
|
|
Стоимость, |
руб/км, |
метром жил 0,4 мм и установкой |
|
|
кабеля, прокладки и |
усилителей; |
|
|
|
|
монтажа при диа |
кабеля |
с диа |
|
Емкость |
метре жил, мм: |
3) прокладкой |
|
кабеля, пар |
0,4 |
0,5 |
|
0,7 |
метром жил 0,5 мм; |
|
|
|
|
|
|
Сг |
|
С3 |
5 |
286 |
306 |
336 |
10 |
346 |
361 |
426 |
20 |
437 |
467 |
607 |
30 |
549 |
589 |
799 |
50 |
742 |
802 |
1102 |
100 |
1208 |
1308 |
1901 |
150 |
1565 |
1739 |
2649 |
200 |
1940 |
2153 |
3367 |
300 |
2711 |
3015 |
4825 |
400 |
3513 |
3887 |
6247 |
500 |
4236 |
4676 |
7756 |
600 |
4965 |
5495 |
9098 |
4)прокладкой кабеля с диа метром жил 0,5 мм и установкой усилителей;
5)прокладкой кабеля с диа^> метром жил 0,7 мм;
6)прокладкой кабеля с диа метром жил 0,7 мм и установкой усилителей;
7)прокладкой кабеля типа МКОГ (МКСБ) с последующим его {высокочастотным уплотне нием.
Пупинизация и другие спосо бы искусственного повышения, индуктивности из рассмотрения исключены ввиду их неперспек тивное™. Первые шесть вариан-
тов организации 'связи можно попарно объединить, если составить функцию
где Сі — стоимость і-го варианта организации низкочастотной свя зи (7=1, 2, 3, причем индекс 1 относится к варианту использова ния кабеля с диаметром жил 0,4 мм; индекс 2 — с диаметром жил 0,5 мім и индекс 3 — с диаметром жил 0,7 ,м‘м); с£—• стоимость од ного километра кабеля і-то вида емкостью ѵ линий; b — стоимость
комплекта усилительной аппаратуры на |
соединительной |
линии; |
Пі — количество усилительных пунктов |
при применении |
кабеля |
г-го вида.
Величины Сі приведены в табл. 8.1, а величины b — в табл. 8.2. Данные взяты из действующих прейскурантов 15-09, 16-01, 16-02, а также ценников №№ 8 и 10.
Количество усилителей п,- может быть определено из соотноше
ния |
|
(8.2) |
аД — « £«<Л, |
где а і — километричѳское |
затухание кабеля и'-го |
вида, дБ/км; |
А — норма затухания, дБ; |
задается техническими |
условиями на |
сеть в целом или определяется расчетом при раепределении нормы по отдельным участкам; S — величина усиления усилителя.
Из 1(8.2) (непосредственно вытекает
где скобки означают, что берется ближайшее целое число.
Таким образом, если а£/—А > 0, то количество усилителей оп ределяется по ф-ле і(8.3); если щ і—А <0, то «,= 0. С помощью (8.3) и указанного ограничения удается рассматривать варианты, свя занные с прокладкой низкочастотных кабелей без установки усили телей, как частные случаи вариантов с установкой усилителей, а именно при п{ = 0.
Учитывая, что на одном участке не может быть беспредельного количества промежуточных усилителей, введем ограничение
tli ^ ^макс- (^-^)
Обычно «макс ^ 2 .
Если величина и, оказывается больше, чем «макс, то необходимо
перейти и |
рассмотрению вариантов, |
связанных с применени |
ем і(і +1)-го вида кабелей, и если і = 3, |
то —,к (высокочастотному |
уплотнению. |
Варианты указаны в порядке возрастания обеспечи |
ваемой ими дальности связи, а следовательно, и их сложности. Стоимость кабеля, предназначенного для высокочастотного уплот нения, может быть определена по формуле:
Сі = Cil -f- сПу« |
-f- 2С0К, руб., |
(8.5) |
где Сі —стоимость 1 км кабеля, |
руб./нм; спу—стоимость |
комп |
лекта промежуточных усилителей |
на и каналов; п' — количество |
— 359 —
СТОИМОСТЬ ОБОРУДОВАНИЯ СОЕДИНИТЕЛЬНОГО КАБЕЛЯ МОСТОВЫМИ УСИЛИТЕЛЯМИ
Количество усили- |
стативов усили |
типа, устанавлива |
емых на соедини |
телей и их мон |
тельном кабеле |
тажа |
Стоимость, руб.
электрической установки и мон проверки и наст всего (величина Ь) тажа усилителей ройки усилителей
5 |
885 |
|
27 |
133 |
1 045 |
10 |
885 |
|
54 |
266 |
I 204 |
20 |
885 |
|
107 |
532 |
1 524 |
30 |
1 770 |
|
161 |
798 |
2 728 |
50 |
2 655 |
|
268 |
1 330 |
4 252 |
60 |
2 655 |
|
322 |
1 596 |
4 572 |
90 |
4 424 |
|
482 |
2 394 |
7 301 |
100 |
4 424 |
|
536 |
2 660 |
7 620 |
120 |
5 309 |
|
643 |
3 192 |
9 144 |
150 |
7 079 |
|
804 |
3 990 |
12 673 |
180 |
7 964 |
|
965 |
4 778 |
13716 |
200 |
8 848 |
1 072 |
5 320 |
15 240 |
210 |
9 733 |
1 |
126 |
5 586 |
16 445 |
240 |
10618 |
1 286 |
6 384 |
18 288 |
270 |
12 388 |
1 447 |
7 182 |
21 017 |
300 |
13 273 |
1 608 |
7 980 |
22 861 |
330 |
15 042 |
1 769 |
8 778 |
25 589 |
360 |
15 927 |
1 930 |
9 576 |
27 433 |
390 |
17 697 |
2 090 |
10 374 |
30 162 |
400 |
17 697 |
2 144 |
10 640 |
30 481 |
420 |
18 582 |
2 251 |
11 172 |
32 005 |
450 |
20 351 |
2412 |
11 970 |
34 733 |
480 |
21 236 |
2 573 |
12 768 |
36 577 ' |
500 |
22 121 |
2 680 |
13 300 |
38 101 |
510 |
23 006 |
2 734 |
13 566 |
39 305 |
540 |
23 891 |
2 894 |
14 364 |
41 149 |
570 |
25 660 |
3 055 |
15 162 |
43 878 |
600 |
26 545 |
3 216 |
15 960 |
45 721 |
промежуточных |
усилителей; |
Сок — стоимость одного |
комплекта |
оконечной аппаратуры высокочастотного уплотнения на ѵ кана лов, руб.
Данные о величинах с4 приведены а табл. в.З, о величи нах с Пу —:в табл. 8.4, о величинах Сок — в табл. 8.6. Данные по-
іИ'З /рис. 8.2 /следует: что:
1) до расстояния / = Л/а ') = 10,3 км целесообразно применять кабели с диа метром жил 0,4 імм без усилителей; эта область является единственной, где оптимальность организации связи за висит только от расстояния и не зави сит от емкости кабеля;
/2) начиная іс расстояния 10,3 км и до расстояния 23—59 ікм (в зависимо сти от емкости кабеля), целесообразно прокладывать кабель с диаметрам жил 0,5 мм с установкой усилителей; на от дельных участках выгоднее использо вать кабель с диаметром жил 0,7 мм;
3) начиная с расстояния 23—59 им (в зависимости от количества требуе: мых связей), оптимально применение аппаратуры вч уплотнения.
Подоптимальные (ближайшие к оптимальныім) варианты организации межстанционной связи следующие:
1) до расстояния 10,3 ікм — кабели
сдиа/метром жил 0,5 мм;
2)на расстоянии от 10,3 до 18—22 км —/мостовые усилители, установлен
|
|
ные на |
кабелях |
с |
диаметром |
жил |
|
|
0,4 мм; |
|
|
|
|
|
|
|
3) |
на |
расстоянии |
от |
18 до 30— |
|
|
33 км — кабели с |
диаметром жил |
0,7 |
|
|
мм; однако при некотором количеству |
|
|
связей применение усилителей на ка |
|
|
белях с диаметром жил 0,4—0,5 мм, а |
|
|
также |
высокочастотного |
уплотнения |
Рис. 8.І. Блок-схема програм |
оказывается более |
целесообразным, |
чем кабелей с диаметром |
жил 0,7 мм; |
мы |
выбора оптимального спо |
4) |
на |
расстоянии |
от |
30—33 |
до |
соба |
организации межстанци- |
|
онной связи |
37 км — мостовые усилители на кабе |
|
|
лях с диаметром жил |
0,5 мм; |
|
5)на расстоянии от 33—37 до 37—64 ікм вновь усилители на кабелях с диаметром жил 0,7 мм;
6)при расстояниях свыше 37—59 км подоптимальных вариан
тов нет; здесь возможно применение только аппаратуры высоко частотного уплотнения.
Как указывалось выше, диаграммы, приведенные на рис. 8.2 и 8.3, построены на основе расчетных данных, полученных таким об-
4) Предусматривается применение РСЛ, которые допускают работу по сл с омическим сопротивлением до 3000 Ом.
Условные обозначения: |
|
цтр |
■— область |
целесообраз |
500 |
ности |
применения |
кабе |
|
лей |
с диаметром |
жил |
т |
|
0,4 |
мм; |
|
|
|
|
|
|
п о |
то |
же, |
с |
диаметром |
|
|
жил |
0,5 |
мм; |
|
JS0 |
— то |
же |
с |
диаметром |
300 |
|
|
жил |
0,7 |
мм; |
|
т |
wo
— область целесообраз ности применения вч уп
лотнения по
Рис. 8.2. Номограмма области оптималь во
ных решений по организации межстанци-
ониой связи
0 W 70 30 4О 50 1,т
разом, что каждое последующее расстояние было больше предыду щего на 10% (шаг изменения расстояния 1,1).
Неравномерный ход изменения расстояния вполне «правдам, так как в начальной и конечной обла стях исследований изменений ре шений не наблюдается. Для бо лее детального установления гра ниц областей целесообразности применения отдельных техниче ских решений указанный шаг мо жет быть принят равным 1,05; 1,03 или даже 1,01. Границы ис следуемой области, как видно из рис. 8.2 и 8.3, могут быть сужены до участка от 10 до 40 км (вместо 5—90км в приведенном расчете).
Рис. 8.3. Номограмма области подоптимальных решений по организации меж станционной связи
П р и м е ч а н и е . |
Условные обозначе |
ния см. на рис. 8.2 |
|
Введение дополнительных значений емкостей в интервале до 420 связей не может дать дополнительной информации, так как эти значения дискретны (по емкости кабелей и аппаратуры .высокоча стотного уплотнения) и до появления кабелей с другими номиналь ными значениями числа пар .(четверок) или аіпіпаір'атуіры уплотне ния с нетридцатиканальными 'блоками изменение диаграмм на рис. 8.2 и 8.3 по вертикали произойти не может. При числе связей свыше 420 можно рассмотреть дополнительные значения: 450; 510; 540; 570 и т. д.
В заключение рассмотрим корреляционные функции данных, приведенных в табл. 8.1—8.5, которые упоминались в гл.7 и потре буются ниже.
Вф-лах (8.7)—1(8.15) стоимость измеряется в тысячах рублей,
аV— в количестве пар кабеля или высокочастотных каналов. Стоимость одного километра кабеля типа ТПП как функция его
емкости выражается следующим образом:
при диаметре токоведущей жилы 0,4 мм |
|
сх = 0,282 + 0,00867ц — 0,00000148ц2; |
(8.7) |
при диаметре жилы 0,5 мм |
|
с2 = 0,290 + 0,00974ц — 0,00000184ц2; |
(8.8) |
при диаметре жилы 0,7 мм |
|
с3 = 0,302 + 0,0157ц — 0,00000171ц2. |
(8.9) |
Корреляционные отношения ф-л (8.7)-—(8.9) выше 0,9998. Важ нейшей особенностью этих формул является отрицательная величи на (Коэффициента при ц2(а2<0), что, как указывалось в гл. 7, яв ляется решающим фактором при решении вопроса о количестве ка белей, прокладываемых в заданном направлении. Стоимость одно го километра кабеля типа МКСГ как функция его емкости, выра женной в парах, может быть представлена в виде
с4 = 0,877 + 0 ,1 95ц — 0,000593 ц2. |
(8.10) |
Стоимость мостовых усилителей при числе линий до 240 выра жается как
Ь2І0 = 0,356 + 0,076ц — 0,00000333ц2, |
(8.11) |
а при числе линий свыше 270 |
|
Ьш = 0,789 + 0,074ц +0,00000251 ц2. |
(8.12) |
Корреляционные отношения ф-л (8.11) и (8.12) выше 0,998. Стоимость оконечной аппаратуры высокочастотного уплотнения
описывается формулой (на одну станцию):
Сок = 1,29 + 0,233ц +0,000001 ц2. |
(8.13) |
Корреляционное отношение этой формулы примерно 0,9999. Если рассмотреть обе оконечные станции, то стоимость оконечного обо-
— 366 —
рудовання выражается линейной зависимостью с коэффициентом корреляции, равным 0,999:
Сок= 1,95 + |
0,47ц. |
(8.14) |
Стоимость одного промежуточного усилительного пункта аппа |
ратуры КРР |
|
|
спу = 2,280 + |
0,0285ц. |
(8.15) |
Коэффициент корреляции этой формулы 0,9988. |
стоимости одного |
Весьма хорошую аппроксимацию |
функции |
километра кабеля в зависимости от его емкости по данным табл. 8.1 дают прямые:
С! = |
0,327 |
+ |
0,00785ц; |
(8.7') |
с2 = |
0,348 |
+ |
0,00872ц; |
(8.8') |
с3 = |
0,355 + |
0,0147ц. |
(8.9') |
Коэффициенты корреляции этих формул соответственно равны 0,899; 0,999 и 0,999, а ошибки аппроксимации — 6,6; 7,1; 5,4%.
Для остальных зависимостей линейные приближения имеют вид:
с4 = 0,900 + 0,185 — ; |
(8.10') |
ь240 = 0,380 + 0,075ц; |
(8.1 Г) |
Ьш = 0,338 + 0,076ц; |
(8.12') |
Сок = 0,983 + 0,235ц, |
(8.13') |
где X — количество каналов, которое можно образовать по од ной паре.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
8.6 |
|
ВЕЛИЧИНЫ КОЭФФИЦИЕНТОВ а», а,, а2 и ИХ ОТНОШЕНИЙ |
|
|
|
ДЛЯ КАБЕЛЕЙ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ |
|
|
|
|
|
Значения коэффициентов при зависи- |
|
Отношения коэффициентов |
Тип кабеля и диаметр |
|
|
мостях |
|
|
ли |
при зависимостях |
линейной |
квадратической |
|
|
квадратичной |
жил, |
мм |
|
ней |
|
|
|
|
|
|
|
|
ной |
Д] |
|
_£э_ |
|
|
а0 |
“і |
а„ |
—а2-10 |
6 |
До |
«2 — — • ю6 |
|
|
Ді |
|
Низкочастотный, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,4 |
|
0,327 |
0,00785 |
0,282 0,00867 |
1,48 |
|
41,6 |
5858 |
0,19 |
32,5 |
То же, |
0,5 |
0,348 |
0,00872 |
0,290 0,00971 |
1,84 |
|
39,9 |
5293 |
0,16 |
29,8 |
То же, |
0,7 |
0,355 |
0,0147 |
0,302 0,0157 |
1,71 |
|
24,1 |
9170 |
0,18 |
19,2 |
Высокочастотный, |
0,900 |
0,185 |
0,877jo, 195 |
593 |
|
|
|
|
4,55 |
1.2 |
|
|
4,85 |
1520 |
0,0003j |
Коэффициенты корреляции |
ф-л '(8.10) — (8.13) |
выше 0,999; |
ошибки аппроксимации соответственно равны: 0,45; |
6,6; 0,67; 1%. |
В дальнейшем будут использоваться отношения коэффициен |
тов линий регрессии: аі/йг; ÖO/Ö2 |
и йо/йі для квадратичной фор |
мы зависимости и отношение йо/йі — для линейной. Для удобства пользования величины этих отношений, полученные по ф-ла'м (8.7)— (8.10), приведены в табл. 8.6.
С помощью описанной выше программы расчета на ЭВМ оп тимальных вариантов организации межстанционной связи можно просчитать эти варианты при разных величинах затухания, отво димых на рассматриваемый участок сети, и составить соотвествующий каталог.
8.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПАТС
Строительство ПАТС на том или ином промышленном пред приятии часто производится, исходя из необходимости о бразова ния системы производственной связи и обеспечения общезаводской (комбинатской, шахтной и т. п.) связи. Однако решение об орга низации на каж дом конкретном предприятии ПАТС может под крепляться техніико-экОіНО'Мичеокими расчетами: определяются це лесообразность размещ ения на предприятии самостоятельной (от дельной от городской) АТС и количество ПАТС на территории предприятия и их емкости.
Определение целесообразности использования на предприятии самостоятельной АТС. Рассматриваются два варианта организа ции связи:
1. Предприятие обслуживается от городской АТС емкостью ЛДатс, о т которой в район предприятия прокладывается магист ральный кабель емкостью имаг-
2. Предприятие обслуживается от самостоятельной ПАТС ем
костью |
N паю , которая соединяется с |
городской |
АТС |
емкостью |
N гАтсг |
кабелем соединительных линий |
емкостью |
исл. |
При этом |
допускается, что: а) при обслуживший« предприятия от городской станции в месте возможного размещения ПАТС устанавливается распределительный шкаф; это дает возможность при сравнении вариантов не принимать во внимшние распределительные сети; б) связь ПАТС с междугородной телефонной станцией организует ся через ГТС по соединительному кабелю ПАТС-ГАТС; в) кабели связи лрокладыівіаются в потовой телефонной канализации.
Схемы организации связи по обоим вариантам приведены на рис. 8.4. Вначале составим функции капитальных затрат. Стои мость каждого номера станционных устройств для включения або нентов предприятия принимается равной:
а) при обслуживании с городской станции — соответствующей стоимости одного номера данной ГАТС, исходя из ее номерной ем