2.4. Структуры линий связи

Опреде­ляющим при выборе структуры линий связи является ее экономичность и надежность.

Рис. 2.3.2. Структура передающего устройства

Наиболее распространенные структуры линий связи, используе­мые для обслуживания рассредоточенных объектов, приведены на рис. 2.4.1.

Схемы, показанные на рис. 2.4.1, а и 2.4.1, б, называемые цепочеч­ными или последовательными, можно использовать, когда объекты рассредоточены как вдоль линии (рис. 2.4.1, а), так и по площади (рис. 2.4.1, а). Схему, приведенную на рис. 2.4.1,в, назы­вают радиальной, что следует из ее внешнего вида, а схему рис. 2.4.1, г – кустовой, так как здесь часть источников инфор­мации (И) объединена в общие группы (кусты), каждая из которых соединена с приемным пунктом отдельной линией. Разновид­ностью кустовой схемы является древовидная, которая отличается тем, что в точке соединений линий устанавливаются коммутирующие устройства. Кроме перечисленных, могут использоваться и смешан­ные структуры линий связи.

Рис. 2.4.1. Структурные схемы линии связи

Выбор той или иной структуры линии определяется ее экономич­ностью и надежностью. В то же время экономичность и надежность определяются протяженностью линии, т.е. ее длиной. Таким обра­зом, для удешевления линии необходимо найти способ кратчайше­го соединения источников информации с приемным пунктом.

Если источники информации расположены вдоль линии так, как это показано на рис. 2.4.1, а, то соединять их надо последовательно, при этом длина линии будет наименьшей и, если приемник находит­ся вблизи одного из источников информации, ее можно определить по формуле

где – расстояние между источниками информации; – число источников информации.

Если же источники распределены по площади, то кратчайшие соединения находят следующим образом. Составляют таблицу, в которую внесены расстояния между всеми источниками информа­ции, а также между приемником информации и каждым из источ­ников. Например, для одного приемного пункта и семи источников эта таблица будет иметь следующий вид (табл. 2.4.1).

Таблица 2.4.1

	Номера источников информации и расстояния между ними
	П	И1	И2	И3	И4	И5	И6	И7
П	0	l1	l2	l3	l4	l5	l6	l7
И4	l1	0	l12	l13	l14	l15	l16	l17
И2	l2	l21	0	l23	l24	l25	l26	l27
И3	l3	l31	l32	0	l34	l35	l36	l37
И4	l4	l41	l42	l43	0	l45	l46	l47
И5	l5	l51	l52	l53	l54	0	l56	l57
И6	l6	l61	l62	l63	l64	l65	0	l67
И7	l7	l71	l72	l73	l74	l75	l76	0

В таблице приняты следующие обозначения: l_ik – расстояние между i-м и k-м источниками информации; l_i – расстояние между приемником и i-м источником информации.

По таблице определяют источник информации (пусть в данном примере И₄), расстояние до которого от приемника является наи­меньшим (l₄). Затем рассматривают строку И₄ и теперь наимень­шую величину ищут из возможных значений l₄₁, т.е. определяют источник информации, ближайший к И₄ (пусть, например, таким источником будет И₇) и т.д., после чего приемник последовательно соединяют с источником И₄, который связывают с И₇, и т.д.

Критерием надежности линии связи при различных структурах можно считать среднее относительное время, в течение которого линия находится в нерабочем состоянии вследствие каких-либо повреждений (например, короткое замыкание).

Введя величину p, которая есть вероятность того, что от­резок линии длиной l₀ находится в нерабочем состоянии, и считая, что величина р для произвольно выбранного участка l₀ не зависит от состояния других участков, можно найти вероятность поврежде­ния участка линии длиной l:

(2.4.1)

При коротком замыкании линии, показанной на рис. 2.4.1.а, когда повреждение в любом сечении линии вызывает повреждение всей линии l₀, получим и при Np << 1 p₀    p(N-1).

Для кустовой структуры короткое замыкание на каком-то уча­стке вызовет нарушение связи только с источниками информации данного куста. Поэтому длина поврежденного отрезка (где – об­щая длина линии, а – число кустов) много меньше, чем в пре­дыдущем случае. Пользуясь эмпирическими формулами, можно найти

(2.4.2)

Для радиальной структуры среднюю вероятность повреждения одного пункта можно приближенно найти из формулы

(2.4.3)

Зависимости и , полученные в соответствующей литературе, показывают, что надежность кустовой структу­ры при определенном числе кустов близка к надежности радиаль­ной структуры и во много раз выше надежности цепочечной струк­туры.