Техническая эксплуатация сетей телекоммуникаций

13

Министерство связи и информатизации Республики Беларусь

ВЫСШИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ

Контрольная работа №1

По дисциплине «Техническая эксплуатация сетей телекоммуникаций»

Преподаватель

Кушнир-Северина А.П.

Студентка

Михнюк А.А.

Группа ТЭ 548

Курс 6

Номер студенческого билета 589-04

Вариант 04

МИНСК 2005

Задача 1

Наработка на отказ не резервированных m рабочих линейных трактов одного направления передачи То =1500 ч, а среднее время восстановления связи Тв = 5,5 ч. Рабочие тракты резервированы M числом трактов так, что надёжность каждого тракта Рi = 1, где i от 1 до m, при этом резервирование абсолютно надёжно и время переключения на резерв t пер.<< Тв.

Определить коэффициент готовности Кг при резервировании трактов, если дано:

Количество трактов М=3; m=3.

По полученным результатам расчётов сделать анализ - вывод.

Решение:

1) Определим коэффициент готовности трех рабочих трактов без резервирования:

К_г=Т₀/(Т₀+Т_в)

К_г=1500/(1500+5,5)=1500/1505,5=0,9963

2) Определим коэффициент готовности при резервировании трех рабочих трактов одним:

К_г(р)=1-((m+M)!/(M+1)! ?m!) ? (1- К_г)^M+1,

где m - количество основных направлений;

M - количество резервных направлений.

К_г(р)=1-((3+3)!/(3+1)!?3!)?(1-0,9963)³⁺¹=1-(6!/4!?3!)?0,0037⁴=

=1-180?0,0037⁴=0,999999967

Ответ: К_г(р)=0,999999967, К_г= 0,9963

Вывод: Коэффициент готовности при резервировании трактов выше, чем без резервирования. Из этого делаем вывод, что применение резервирования повышает надежность линейных трактов передачи.

Задача 2

В районе обслуживания АТСК за интервал времени Дt произошло N = 1527 отказов. В 55 одинаковых случаях связь восстановили за 8,0 ч, в 92 - за 5,0 ч, в 153 - за 3,0 ч, в 202 - за 2,0 ч, в 262 - за 0,8 ч, в 397 - за 0,5 ч. Рассчитать основные показатели надёжности (интенсивность отказов л, среднее время восстановления связей Тв, среднее время наработки на отказ То, коэффициент готовности Кг, вероятность Р(t) безотказной работы в интервале t, коэффициент оперативной готовности Rг) для основного периода эксплуатации в интервалы времени: - Заданный интервал времени t, час=2; - Интервал времени Дt работы АТС, лет=1.

Сделать анализ - вывод о надёжности и эффективности работы АТСК, указать мероприятия по повышению эффективности работы, если это необходимо.

Решение:

1. Рассчитаем интенсивность отказов л по формуле:

л=N(Дt)/ Дt*Т_г,

где: N(Дt) - число отказов элементов на интервале времени Дt;

Т_г - число часов в течении года, 8760

л=1527/1?8760=0,174 (отказов в час)

2. Определим среднее время восстановления:

,

где: Тв_i - время восстановления при i-том отказе;

No - число отказов за Дt;

3. Определим среднее время наработки на отказ:

То=1/ л

Т₀=1/0,0174=5,75 ч

4. Рассчитаем коэффициент готовности:

К_г=Т₀/(Т₀+Т_в)

К_г=5,75/(5,75+1,422)=

5. Рассчитаем вероятность безотказной работы в интервале времени t=2 ч:

P(t)=e^-лt

P(t)=e^-0.174?2=0.706

6. Определим коэффициент оперативной готовности:

R_г=К_г ?P(t)

R_г=0,097?0,706=0,068

Вывод: По данным расчета можно сделать вывод, что станция АТСК является работоспособной и достаточно надежной, так интенсивность отказов незначительна (0,174), неплохая вероятность безотказной работы в определенном интервале времени (0.706), относительно небольшое среднее время восстановления станции после неисправности (0,2 ч).

Задача 3

Оборудование состоит из десяти последовательно соединённых блоков, надёжность которых известна.

Найти неисправность методом половинного разбиения и изобразить графически процедуру поиска, при этом изложить суть метода.

Описать процедуру поиска неисправности графически.

Решение:

13

Рис.1 Последовательное соединение блоков

Предположим, что передача сигнала идет от блока 1 к блоку 10. Если в 10-ом блоке нет сигнала, то необходимо определить неисправный блок. Для этого поступаем следующим образом:

1. Произведем измерение в точке I, если сигнала нет, то следовательно неисправность в блоке 1 или 2, но исходя из надежности, более вероятно, что неисправность в блоке 2, если сигнал есть, то двигаемся вправо по линии.

2. Производим измерение в точке II, если сигнала нет, то поступаем аналогично (1) с блоками 3 и 4.

3. Производим измерение в точке III. Допустим сигнал есть, двигаемся вправо.

4. Производим измерение в точке IV. Если сигнал есть, то остается два блока 9 и 10, в которых возможна неисправность. Исходя из надежности можно предположить, что неисправен блок 9, но для точности произведем измерение.

5. Произведем измерение в точке V, если сигнала нет, то именно блок 9 неисправен.

При определении неисправного блока можно воспользоваться методом разбиения, при котором сокращается количество измерений, а следовательно быстрее определить неисправный блок. Первоначально цепь разбиваем на две равные части, т.е. производим измерение I между блоками 5 и 6. Если сигнал есть, то измеряем в точке II, если сигнал есть, то продвигаемся далее вправо и делаем измерение в точке III. Допустим в этой точке сигнал отсутствует, следовательно неисправность в блоках 8 или 9. По надежности работы (Q9=0.01) вероятнее в 9, но все же необходимо выполнить измерение IV для более точного результата. Если в точке IV сигнал есть, то неисправен блок 9.

13

Рис.2 Поиск неисправности методом половинного разбиения.

Задача 4

Необходимо найти неисправность в оборудовании, состоящем из семи параллельных блоков и среднее время на поиск неисправности в рассматриваемом оборудовании, если известен один из параметров надёжности каждого блока лi и время проверки каждого блока фi:

л1=0,5 ф1=6 мин

л2=0,15 ф2=11 мин

л3=0,8 ф3=8 мин

л4=0,28 ф4=13 мин

л5=0,4 ф5=10 мин

л6=0,7 ф6=9 мин

л7=0,3 ф7=18 мин

Описать процедуру поиска неисправности графически.

Решение:

Процедура поиска неисправности при параллельном соединении блоков производится по схеме:

(ф_i+1/р_i+1)? ф_i/ р_i.

Определим коэффициент надежности для каждого блока.

1) ф_1/ р₁=6/0,5=12

2) ф_2/ р₂=11/0,15=73

3) ф_3/ р₃=8/0,8=10

4) ф_4/ р₄=13/0,28=46

5) ф_5/ р₅=10/0,4=25

6) ф_6/ р₆=9/0,7=13

7) ф_7/ р₇=18/0,3=60

13

р₁(ф₁ + ф₃)

р₂(ф₁ + ф₃ + ф₄ + ф₅ + ф₆ + ф₇)

р₃(ф₃)

р₄(ф₁ + ф₃ + ф₄ + ф₅ + ф₆)

р₅(ф₁ + ф₃ + ф₅ + ф₆)

р₆(ф₁ + ф₃ + ф₆)

р₇(ф₁ + ф₃ + ф₄ + ф₅ + ф₆ + ф₇)

Определим среднее время на поиск неисправности:

Тп_н = р₁(ф₁ + ф₃) + р₂(ф₁ + ф₃ + ф₄ + ф₅ + ф₆ + ф₇) + р₃(ф₃) + р₄(ф₁ + ф₃ + ф₄ + +ф₅ + ф₆) + р₅(ф₁ + ф₃ + ф₅ + ф₆) + р₆(ф₁ + ф₃ + ф₆) + р₇(ф₁ + ф₃ + ф₄ + ф₅ + ф₆ + +ф₇)

Тп_н = 0,5*(6+8) + 0,15*(6+8+13+10+9+18) + +0,8*8+0,28*(8+6+9+10+13) + 0,4*(8+6+9+10) + 0,7*(8+6+9) + +0,3*(8+6+9+10+13+18) = 81,38 мин

Ответ: неисправен блок 3, время на поиск неисправности - 81,38 мин

Задача 5

Рассчитать и построить оптимальную двухступенчатую схему организации связи СТС предполагаемого района, при этом произвести расчёт каналов межстанционной связи, если известна легенда (№ варианта соответствует последний цифре шифра) и учесть следующие условия оптимизации:

Задействованная емкость АТС за 1-ый год эксплуатации должна составлять 95 %,

Использовать на сети не более двух - трёх типов АТС,

При расчёте каналов межстанционной связи использовать современные системы передач,

4. При построении сети количество свободных каналов от ОС к УС не должно превышать одного канала, а от УС к ЦС не должно превышать трёх каналов.

По спроектированной сети провести вывод - анализ.

Таблица 1. Исходные данные

Решение:

1. Определяем количество АТС СТС, разбивая предполагаемый сельский район на абонентские группы потребителей, результаты представлены в табл.2.

Таблица 2. Состав абонентских групп потребителей

2. Исходя из распределения абонентов по абонентским группам в табл.2 и из табл.1 исходных данных по количеству телефонов на одну организацию (категорию), рассчитываем суммарное число телефонов по абонентским группам , результаты расчёта сводим в табл.3.

Таблица 3. Суммарное число телефонов по абонентским группам

3. По задействованной ёмкости определяем монтированную ёмкость, соблюдая условие:

- свободная ёмкость не должна превышать 5 % от монтированной, т.е выполнялось условие оптимизации №1.

Результаты расчёта сводим в табл.4.

Таблица 4. Необходимая ёмкость и назначение проектируемой АТС

4. По рассчитанным данным в табл.4 производим расчёт каналов межстанционной связи, для чего статистически принимаем, что по одному каналу в ЧНН максимально может установиться 6 или 7 соединений. По рассчитанному числу каналов от ОС к УС и от УС к ЦС определяем тип оборудования системы передач, его количество, а также число свободных каналов, которые оказались невостребованными. По полученным результатам строим схему СТС предполагаемого района.

Расчет каналов межстанционной связи:

N_{сл ос3} - _ус4 = 75; ИКМ-60 + ИКМ-15;

N_{сл ос5} - _ус4 = 75; ИКМ-60+ ИКМ-15;

N_{сл ус1} - _цс = 75; ИКМ-60+ИКМ-15;

N_{сл ос2} - _ус1 = 88; ИКМ-60 + ИКМ-30; 2 незадействованных канала;

N_{сл ус4} - _цс = 149; 2 ИКМ-60 + ИКМ-30; 1 незадействованный канал.

Таблица 5. Расчёт каналов межстанционной связи.

Вывод: Данная сеть спроектирована оптимально, т.к выполнены все условия оптимальности. Для построения этой сети использованы телефонные станции типа ЭАТС F50/1000. Для связи с ЦС использованы системы передачи типа ИКМ следующих типов: ИКМ-15, ИКМ-30, ИКМ-60 . Монтируемая емкость сети 3248, а задействованная 3232, что составляет 99,5%. Количество свободных каналов между ОС и УС не превышает 1 канала, а между УС и ЦС не превышает 3 каналов, что позволяет полностью задействовать систему передачи.

13

Рисунок 4. Схема построения СТС проектируемого района.

Литература

1. Кириллов В.И. Многоканальные системы передачи, М.: Новое знание, 2002.

2. Гниденко И.И., Трускалов Н.П. Надежность систем многоканальной связи, М.: Связь, 1980.