7 Технико-экономическое обоснование построения местной телефонной сети

Далее произведём технико-экономическое обоснование построения местной телефонной сети.

В целях определения преимущества перехода к цифровым системам коммутации на железнодорожной сети проведем сравнительный анализ эффективности АТС КЭ «Квант» и цифровой системы коммутации -«MD110».

Любая реализация процесса доставки полезной информации пользователю имеет свою продолжительность времени, необходимого для установления соединения и передачи. Общее время доставки информации определяется по формуле:

, (7.1)

где – общее время доставки информации;

–эффективное время передачи информации;

–непроизводительные затраты времени при i-м вызове.

Среднее время передачи полезной информации Т_и определяется средней продолжительностью разговоров в минутах для всех возможных видов соединения.

Среднее время передачи полезной информации Т_и определяется средней продолжительностью разговоров в минутах для всех возможных видов соединения.

Пусть средняя продолжительность разговоров при различных видах соединения имеет следующие значения: 2.2 мин - местное соединение; 4.2 мин - соединение с ГАТС, УПАТС1, УПАТС; 2.2 мин – соединение с ДАТС; 1.3 мин - соединение со столом заказов и со спецлиниями). Тогда среднее время передачи полезной информации равно:

Т_и = 60 (2.2 + 4.2 + 4.2 +4.2 + 2.2 + 1.3+1.3) / 7 =168 с.

Состояние сети связи - совокупность таких условий ее функционирования, которые обеспечивают доставку любого сообщения с продолжительность собственно передачи Т_и и одной и той же величиной

непроизводительных затрат времени Т_н. Поскольку состояние сети зависит от большого количества случайных факторов, то в произвольный момент времени оно является случайным и может быть описано количественно с применением математического аппарата теории вероятности.

При технико-экономическом обосновании воспользуемся математической моделью доставки информации в сетях автоматической связи, представленной на рисунке 6.

Для описания математической модели используются обозначения:

t₀ - время, затрачиваемое на подход к средству связи на исходящем конце;

t₁ - время ожидания освобождения средства связи на исходящем конце;

t_Т - техническое время, необходимое на установление соединения между абонентами (снятие микротелефонной трубки, набор номера абонента);

t₂ - время ожидания установления соединения;

t₃ - время ожидания освобождения абонента на входящем конце;

t₄ - время подхода абонента к средству связи на входящем конце;

Т_и - время передачи полезной информации;

t₅ - время задержки передачи полезной информации из-за некачественного тракта связи;

t₆ - время, приводящее к увеличению времени передачи полезной информации из-за недостаточной надежности тракта связи;

q₀q₆ - вероятности отсутствия непроизводительных затрат;

р₀р₆ - вероятности наличия непроизводительных затрат;

Э – эффективная передача информации.

Данная модель доставки информации n=2⁷ = 128 состояний, но в связи с тем, что данная модель используется для сравнения двух коммутационных систем, упростив её, получаем что: t₀ = 0; t₁ = 0; t₃ = 0; t₄ = 0; q₀ = 1; q₁ = 1; q₃ = 1; q₄ = 1. Упрощенная модель доставки информации будет иметь n = 2³ = 8 состояний и изображена на рисунке 7.

Расчёт эффективности функционирования оборудования производится с помощью формулы:

, (7.2)

где Pi - вероятность наличия непроизводительных затрат;

Tи- среднее время передачи полезной информации;

Tн_i – время, обусловленное непроизводительными затратами.

В соответствии с приведённой выше упрощённой математической моделью, система имеет 8 состояний, вероятности которых описываются следующей системой уравнений:

P₀ = q₂q₅q₆; Tн₀ = t_т ;

P₁ = p₂q₅q₆; Tн₁ = t_т + t₂;

P₂ = q₂p₅q₆; Tн₂ = t_т + t₅;

P₃ = q₂q₅p₆ ; Tн₃ = t_т + t₆;

P₄ = p₂p₅q₆ ; Tн₄ = t_т + t₂ + t₅;

P₅ = p₂q₅p₆ ; Tн₅ = t_т + t₂ + t₆;

P₆ = q₂p₅p₆ ; Tн₆ = t_т + t₅ + t₆;

P₇ = p₂p₅p₆ ; Tн₇ = t_т + t₂ + t₅ + t₆.

Техническое время, необходимое на установление соединения между абонентами определяется по формуле:

tТ= tСТ(tnni) /i , (7.3)

где tСТ – время снятия микротелефонной трубки (tСТ=1с);

tn – среднее время набора одной цифры номера (tn=1,5с);

i – все возможные варианты количества цифр в номере (для различных видов соединения);

ni – количество набираемых цифр (для различных видов соединения n принимает значения: n=4 – соединение внутри ЖАТС; n=7 – соединение с ГАТС; n=6 – соединение с УПАТС1 и УПАТС2; n=8 – выход на ДАТС; n=3 – соединение со столом заказов; n=3 – соединение по спецлиниям).

Техническое время составит:

tТ=1+1,5(4+7+6+6+8+3+3)/7=9 c.

Время ожидания установления соединения для квазиэлектронной и цифровой станции практически одинаково и составляет t₂ = 2 с, причем вероятность этого события p₂ = 0,005.

Время задержки передачи полезной информации из-за некачественного тракта связи t₅ с заданной вероятностью р₅ = 0,008 для АТС КЭ «Квант» и р₅ = 0,003 для ЦСК «MD110» принимается равным 20 % от времени T_и и cоставит 28 с.

Время t₆, обусловленное надежностью системы коммутации, принимается равным сумме технического времени t_T и среднего времени передачи полезной информации T_и , т. е. t₆ = 9 + 142 = 151 с. Вероятность такого события можно определить по следующей формуле:

p₆ = 1 - еxp (- (_t +_kc + _n)) , (7.4)

где _т - интенсивность отказов телефонного аппарата (_t =3,71210^-6 1/ч);

_n - интенсивность отказов коммутационной системы (для АТС КЭ

«Квант» _{n(Квант)} = 3,221 10^-6 1/ч, для ЦСК «MD110» _n(MD10) = 1,895 10^-6 1/ч).

Интенсивность отказов коммутационной системы для выбранных АТС определена из расчёта: 1 отказ за 35 лет для АТСКЭ «Квант», 1 отказ за 60 лет для АТС «MD110». Довольно низкая интенсивность отказов коммутационной системы «MD110» обусловлена более совершенным изготовлением микроэлектронных элементов на базе современных технологий и с меньшими затратами по сравнению с другими АТС.

Определим эффективность внедрения АТС КЭ «Квант» и ЦСК «MD110».

Для этого с помощью ЭВМ рассчитаем эффективность функционирования сети при использовании каждой из сравниваемых АТС. Результаты расчёта приведены в таблице 5.

Для АТС MD110:

Для АТСКЭ «Квант»:

Таблица 5 – Результаты расчёта эффективности функционирования сети

Система автоматической коммутации	Эффективность Э
АТСКЭ «Квант»	0.93916
ЦСК «MD110»	0.93989

Результаты расчетов и сравнения экономической эффективности внедрения каждой из выбранных АТС показали, что наиболее приемлемым вариантом является внедрение АТС «MD110».