Глава 3.
Расчет и распределение нагрузки.
Расчет возникающей нагрузки.
Возникающую нагрузку создают вызовы (заявки на обслуживание), поступающие от абонентов (источников) и занимающие на некоторое время различные соединительные устройства станции.
Согласно ведомственным нормам технологического проектирования (ВНТП 112-79) [8] следует различать три категории (сектора) источников: народнохозяйственный сектор, квартирный сектор и таксофоны.
При этом интенсивность местной возникающей нагрузки может быть определена, если известны следующие ее основные параметры:
Nнх , Nк и Nт - число телефонных аппаратов народнохозяйственного сектора, квартирного сектора и таксофонов;
Cнх, Cк, Cт - среднее число вызовов в ЧНН от одного источника i-й категории;
Tнх, Tк, Tт - средняя продолжительность разговора абонентов i-й категории в ЧНН;
Pp - доля вызовов закончившихся разговором.
Структурный состав источников, то есть число аппаратов различных категорий определяется изысканиями, а остальные параметры (Ci, Ti, Pp) - статистическими наблюдениями на действующих АТС данного города.
Интенсивность возникающей местной нагрузки источников i-й категории, выраженная в эрлангах, определяется формулой:
C i . N i . t i
Y i = Формула 3.1
3600
где t i - средняя продолжительность одного занятия.
t i = ? i .Pp.( tсо+ n.tн+ tу+ tпв+Ti ) Формула 3.2.
= A i . Pp . ( tсо + n. tн + tу + tпв + T i
Продолжительность отдельных операций по установлению связи, входящих в формулу (3.2), принимают следующей:
время слушания сигнала ответа станции tсо =3с
время набора n знаков номера с дискового ТА n. tн =1,5 n,с
время набора n знаков номера с тастатурного ТА n. tн =0,8 n,с
время посылки вызова вызываемому абоненту при состоявшемся разговоре tпв = 7 - 8 с
время установления соединения tу с момента окончания набора номера до подключения к линии вызываемого абонента зависит от вида связи, способа набора номера и типа станции, в которую включена требуемая линия. При связи со станцией с программным управлением tу=3с. Для внутристанционной связи всегда tу=0,5с. Так как при наборе номера с дискового телефонного аппарата величина имеет различные значения, а распределение нагрузки по направлениям неизвестно, то не делая большой погрешности можно принять tу=2с.
Коэффициент ?? учитывает продолжительность занятия приборов вызовами, не закончившихся разговором (занятость, неответ вызываемого абонента, ошибки вызывающего абонента). Его величина в основном зависит от средней длительности разговора Ti и доли вызовов закончившихся разговором Pp , и определяется по графику рис. 3.1.
Таким образом, возникающая местная нагрузка от абонентов различных категорий, включенных в проектируемую станцию, определяется равенством:
Y340 = YНХ + YК + YТ Формула 3.3
(где индекс 340 - номер проектируемой станции).
Структурный состав абонентов проектируемой АТСЭ 340 выглядит следующим образом:
Таблица 3.1.
В таблице 3.2 указаны средние значения основных параметров нагрузки для всех категорий абонентов:
Таблица 3.2.
Для квартирных абонентов
Средняя продолжительность одного занятия, определяемая по формуле 3.2:
t кв = ?кв .Pp.( tсо+ n.tн+ tу+ tпв+Tкв )
где коэффициент ?кв отыскивается по графику рис. 3.1, а значение средней длительности разговора Tкв и доля вызовов, закончившихся разговором Pp приведены в таблице 3.2.
t кв = 1,15. 0,49. ( 3 + 7. 1,5 + 2 + 7,5 + 157 ) = 101,43 с
Нагрузка, поступающая на вход от всех абонентов квартирного сектора, определяемая формулой 3.1, будет равна:
Y кв = 9000 . 1,53 . 101,43 / 3600 = 387,97 Эрл
Для учрежденческих абонентов ( абонентов народно - хозяйственного сектора)
t уч = ?уч .Pp.( tсо+ n.tн+ tу+ tпв+Tуч )
t уч = 1,21 . 0,49 . ( 3+ 7. 1,5 + 2 + 7,5 + 102 ) =74,11 с
Нагрузка, поступающая на вход от всех учрежденческих абонентов:
Y уч = 1000 . 4,2 . 74,11 / 3600 = 86,46 Эрл.
Для таксофонов
t т = ?т .Pp.( tсо+ n.tн+ tу+ tпв+Tт )
t т = 1,195 . 0,49 . ( 3+ 7. 1,5 + 2 + 7,5 + 110 ) =77,88 с
Нагрузка, поступающая на вход от всех таксофонов, будет равна:
Y т = 100 . 10 . 77,88 /3600 = 21,63 Эрл.
Интенсивность нагрузок от различных категорий источников приведена в таблице 3.3.
Таблица 3.3.
Общая средняя нагрузка, поступающая на вход станции подсчитывается по формуле 3.3
Y”340 = 387,97 + 86,46 + 21,63 = 496,06 Эрл.
Распределение нагрузки по направлениям.
Местная нагрузка от абонентов EWSD, распределяется по станциям сети (включая проектируемую) и к узлу спецслужб.
Распределение нагрузки по станциям имеет случайный характер, зависящий от неподдающейся учету взаимной заинтересованности абонентов в переговорах. Поэтому точное определение межстанционных потоков нагрузки при проектировании АТС невозможно. Это можно сделать лишь после введения станции в эксплуатацию путем анализа проведенных изменений.
Известны приближенные методы распределения нагрузки по станциям сети на основе специальных коэффициентов распределения нагрузки, тяготении и нормированных коэффициентов. Однако во всех случаях при проектировании новых станций для прогнозирования значений самих коэффициентов необходимо иметь данные наблюдений за закономерностями изменений аналогичных коэффициентов на действующих сетях.
Известно, что на распределение исходящих потоков нагрузки по направлениям оказывают влияние много факторов: величины нагрузок, создаваемые абонентами проектируемой станции и всеми станциями сети, расстояния между АТС, удельный вес и взаимоотношения административных, промышленных, культурных организаций города и района проектирования, а также другие факторы.
В данном дипломном проекте для определения межстанционных потоков нагрузки будем пользоваться проектной документацией на коммутационную систему EWSD (АТС 340).
На рис. 3.2 показаны все направления, по которым распределяется возникающая от абонентов АТСЭ 340 нагрузка (местная, междугородная и международная).
Местную исходящую нагрузку разделим на 3 части: нагрузку к спецслужбам, внутристанционную нагрузку и суммарную нагрузку к другим АТС сети. Обычно к узлу спецслужб направляется 2-3% возникающей от абонентов нагрузки. Остальная нагрузка распределяется ко всем станциям сети (в том числе и к проектируемой).
Y’’УСПЛ = 2% .Y’’340 / 100% = 2% . 496,06 = 9,92 Эрл
Y’340 = 496,06 - 9,92 = 486,14 Эрл
Найденные потоки нагрузки, переходя со входов ступени ГИ на включенные в выходы пучки линий, уменьшаются, так как время занятия выхода ступени ГИ меньше времени занятия ее входа на величину, включающую в себя время слушания сигнала ответа станции tсо и время набора определенного числа знаков номера вызываемого абонента. Последнее зависит от типа встречной станции. При связи с электронными станциями регистр принимает все n знаков номера, а затем устанавливает соединение на ступени ГИ.
Поэтому величину нагрузки, поступающую на исходящий пучок СЛ в заданном направлении следует вычислять по формуле:
t вых
Y340 = . Y’340 Формула 3.4
t вх
Средняя длительность занятия входов ступени ГИ определяется как средневзвешенная из длительностей занятия входов источниками различных категорий:
Y340
tвх = Формула 3.5
? Ni . Ci
i
tвых = tвх - tсо - n . tn Формула 3.6
Таким образом, для семизначной нумерации (n = 7) имеем:
tвх = 496,06 . 3600 / (1,53 . 9000 +4,2 . 1000 + 10 . 100) = 94,14 с
tвых = tвх - tсо - 7 . tn = 94,14 - 3 - 7 . 1,5 = 80,64 с
Нагрузка на выходе ступени ГИ будет:
Y340 = 486,14 . 80,64 / 94,14 = 416,43 Эрл
Так как АТС 340 будет расположена в “спальном районе” (доля абонентов квартирного сектора составляет 90% от общего числа абонентов), то процент замыкания нагрузки внутри станции будет достаточно большим. Для этой станции коэффициент внутристанционного сообщения будет равен 10%.
Y340 вн.ст. = 10% . Y340 / 100% = 10% . 416,43/100% = 41,64 Эрл
Остальная исходящая от АТСЭ 340 нагрузка:
Y340 исх = Y340 - Y340 вн.ст. = 416,43 - 41,64 = 374,79 Эрл
Нагрузка на узел спецслужб будет аналогично изменяться проходя со входов ступени ГИ на ее выходы. Время занятия выхода ступени ГИ меньше времени занятия ее входа на величину, включающую в себя время слушания сигнала ответа станции и время набора одной цифры (“0”).
tвых = tвх - tсо - 1 . tn = 94,14 - 3 - 1,5 = 89,64 с
Нагрузка к УСС на выходе ступени ГИ будет:
YУСС = 9,92 . 89,64 / 94,14 = 9,45 Эрл
Общая исходящая от АТС 340 нагрузка должна быть распределена между другими станциями сети пропорционально доле исходящих потоков этих станций в их общем исходящем потоке.
Здесь и далее распределение нагрузки по направлениям будет производиться с учетом данных трафика, которые были получены службой сектора ЭАТС типа EWSD.
Данную нагрузку (Y340 исх ) необходимо разделить на потоки к УИС МГТС и на нагрузку, которая замыкается внутри этого узлового района - УР34.
Распределение исходящих потоков нагрузки в процентном соотношении для данной станции выглядит следующим образом:
Таблица 3.5.
Произведем распределение исходящих потоков нагрузки согласно таблице 3.5.
Нагрузка к УИСЭ 1,2,5/341,2 -
YУИС1,2,5 = 34% . 374,79 / 100% = 127,43 Эрл
Нагрузка к УИСЭ 3,4,9/341,2 -
YУИС3,4,9 = 50% . 374,79 / 100% = 187,39 Эрл
Нагрузка к УИСЭ 7/316 -
YУИС7 = 6% . 374,79 / 100% = 22,49 Эрл
Нагрузка замыкающаяся в УР 34 -
YУР34 = 10% . 374,79 / 100% = 37,48 Эрл
Нагрузка, обозначенная в таблице 3.5 как нагрузка, замыкающаяся в УР 34 распределяется по соответствующим АТС 34 УР следующим образом:
Таблица 3.6
Произведем распределение исходящей от АТС 340 нагрузки и замыкающейся внутри УР 34 (YУР34 = 37,48 Эрл).
Нагрузка к АТСЭ 341,2 -
YАТС341,2 = 24% . 37,48 / 100% = 8,99 Эрл
Нагрузка к АТСЭ 343 -
YАТС343 = 8% . 37,48 / 100% = 3 Эрл
Нагрузка к АТСЭ 344 -
YАТС344 = 11,5% . 37,48 / 100% = 4,31 Эрл
Нагрузка к АТСЭ 345,6 -
YАТС345,6 = 23,5% . 37,48 / 100% = 8,81 Эрл
Нагрузка к АТСЭ 347 –
YАТС347 = 13,5% . 37,48 / 100% = 5,06 Эрл
Нагрузка к АТСЭ 348,9 -
YАТС348,9 = 19,5% . 37,48 / 100% = 7,31 Эрл
Так как проектируемый объект является не только местной (АТС 340), но и транзитной (УВС 34/340) телефонной станцией, то на него приходит нагрузка от УИС 3 МГТС всех миллионных зон. Численные значения входящих от УИС 3 различных УР нагрузок представлены в таблице 3.7.
Таблица 3.7
Таблица 3.7 (продолжение)
Таблица 3.7 (продолжение)
Общая суммарная нагрузка от всех УИС 3:
Y = 448,58 + 425,10 + 605,53 + 715,02 + 365,14 + 503,76 + 224,87 = 3288 Эрл
Кроме того УВС 34/340 - это узел поперечной связи, то есть через него осуществляется связь между всеми АТС 34 УР. Поступающие от этих АТС потоки нагрузок представлены в таблице 3.8.
Таблица 3.8
Общая входящая от АТС 34 УР нагрузка:
Y = 87,28 + 29,13 + 41,84 + 85,53 + 49,14 +70,96 = 363,88 Эрл
Поступающие в УВС 34/340 потоки нагрузки от УИС 3 различных миллионных зон и АТС 34 УР перераспределяются по направлениям к АТС 34 УР (в том числе и проектируемой).
Общая нагрузка, которую необходимо распределить по АТС 34 УР:
Y = 3288 + 363,88 = 3651,88 Эрл
Распределение потоков нагрузок в УВС между АТС 34 УР в процентном отношении показано в таблице 3.9.
Таблица 3.9
Произведем расчет местных входящих на АТС 34 УР нагрузок (исключая нагрузку от проектируемой АТС) согласно таблице 3.9.
Нагрузка к проектируемой АТС 340 -
YУВС-АТС340 = 10,3% . 3651,88 / 100% = 374,79 Эрл
Нагрузка к АТС 341,2 -
YУВС-АТС341,2 = 21,5% . 3651,88 / 100% = 785,15 Эрл
Нагрузка к АТС 343 -
YУВС-АТС343 = 6,9% . 3651,88 / 100% = 251,98 Эрл
Нагрузка к АТС 344 -
YУВС-АТС344 = 10,4% . 3651,88 / 100% = 379,8 Эрл
Нагрузка к АТС 345,6 -
YУВС-АТС345,6 = 21,3% . 3651,88 / 100% = 777,85 Эрл
Нагрузка к АТС 347 -
YУВС-АТС347 = 11,1% . 3651,88 / 100% = 405,36 Эрл
Нагрузка к АТС 348,9 -
YУВС-АТС348,9 = 18,5% . 3651,88 / 100% = 675,58 Эрл
Междугородную исходящую нагрузку, то есть нагрузку на заказно - соединительные линии (ЗСЛ) от одного абонента можно считать равной 0,0045 Эрл.
Входящую на станцию по междугородним соединительным линиям (СЛМ) нагрузку принимают равной исходящей по ЗСЛ нагрузке.
Вследствие большой продолжительности разговора (TМ = 200 - 400 с) уменьшением междугородней нагрузки при переходе со входа любой ступени искания на ее выход обычно пренебрегают. Иначе говоря, величину междугородной нагрузки на всех ступенях искания принимают одинаковой величины.
YМ = 0,0045 . 10 000 = 45 Эрл
Поскольку для обслуживания междугородной связи в EWSD не предусмотрены отдельные пучки внутристанционных соединительных путей, то при расчете числа обслуживающих внутристанционных ИКМ линий необходимо к местной нагрузке прибавить междугородную нагрузку.
Аналогично рассчитывается входящая междугородная и международная нагрузки от УВСМ 34/340 к АТС 34 УР.
Для АТС 343, 344, 347 YМ будет равно:
YМ = 45 Эрл
Для АТС 341,2 и 345,6 YМ будет равно:
YМ = 90 Эрл
Входящая на УВСМ нагрузка, поступает от нескольких источников - М-5, М-9, М-10 (таблица 3.10) и распределяется по всем АТС 34 УР (в том числе и к проектируемой).
Таблица 3.10
Суммарная входящая на АТСi 34 УР нагрузка от проектируемого объекта будет складываться из нагрузки от АТС 340 (Y340-i), нагрузки от УВС 34/340 (YУВС-АТСi) и нагрузки от УВСМ 34/340 (YМi):
YАТСi = Y340-i + YУВС-АТСi+ YМi Формула 3.5
Произведем расчет по формуле 3.5.
Суммарная нагрузка к АТС 341,2 -
YАТС341,2 = 8,99 + 785,15 + 90 = 884,14 Эрл
Суммарная нагрузка к АТС 343 -
YАТС343 = 3 + 251,98 + 45 = 299,98 Эрл
Суммарная нагрузка к АТС 344 -
YАТС344 = 4,31 + 379,8 + 45 = 429,11 Эрл
Суммарная нагрузка к АТС 345,6 -
YАТС345,6 = 8,81 + 777,85 + 90 = 876,66 Эрл
Суммарная нагрузка к АТС 347 -
YАТС347 = 5,06 + 405,36 + 45 = 455,42 Эрл
Суммарная нагрузка к АТС 348,9 -
YАТС348,9 = 7,31 + 675,58 + 90 = 772,89 Эрл
Общая исходящая нагрузка от абонентов АТС 340 (нагрузка на DLU):
Y’340 исх = Y’’340 + Yм/г исх = 490,06 + 45 = 535,06 Эрл
Общая исходящая нагрузка от абонентов АТС 340 (нагрузка на SN):
Y340 исх = Y340 + YУСС + Yм/г исх = 416,43 + 9,45 + 45 = 470,88 Эрл
Общая входящая нагрузка к абонентам АТС 340:
Y340 вх = Yвн.ст. + YУВС-340 + Yм/г вх = 41,64 + 374,79 + 45 = 461,43 Эрл
Результаты расчета нагрузок сведены в таблицы 3.11 (исходящая нагрузка) и 3.12 (входящая нагрузка), а также показаны на рисунке 3.3.
Таблица 3.11
Таблица 3.12
