Разработка схемы организации сети оптического доступа

    5 РАСЧЕТ ЧИСЛА ПОТОКОВ СЕТИ  ДОСТУПА

       5.1 Расчет возникающей нагрузки 

       5.1.1 Возникающую нагрузку создают  вызовы (заявки на обслуживание), поступающие от абонентов (источников) и занимающие на некоторое время различные соединительные устройства станции.

       В нашем случае всю возникающую нагрузку можно разделить на две части:

• - широкополосной сервис и передача данных,
• - традиционные услугами голосовой связи.

       Центральный блок сети абонентского доступа разделяет  их и направляет традиционные услугами голосовой связи через РАТС в сеть ТФОП, широкополосной сервис и передачу данных на сеть АТМ или сеть доступа в Интернет.

       5.1.2 Традиционные услуги голосовой  связи это аналоговые абоненты (POTS) и цифровые абоненты ISDN. Кроме  того мы предоставляем абоненту ADSL цифровой номер сети, это также источник нагрузки, равносильной абоненту POTS.

       Необходимо  учитывать, что согласно нормам технологического проектирования (НТП) следует различать три категории (три сектора) источников: народнохозяйственный сектор, квартирный сектор и таксофоны. В нашем проекте не заложены таксофоны, поэтому не учитываем их в дальнейшем.

       При этом интенсивность местной возникающей  нагрузки может быть определена, если известны следующие основные параметры:

         N_нх , N_к и - число телефонных аппаратов народнохозяйственного сектора, квартирного сектора;

         C_нх, C_к, - среднее число вызовов в ЧНН от одного источника i-й категории;

         T_нх, T_к, - средняя продолжительность разговора абонентов i-й категории  в ЧНН;

         P_p - доля вызовов закончившихся разговором.

       Структурный состав источников, то есть число аппаратов различных категорий определяется изысканиями, а остальные параметры (C_i, T_i, P_p) - статистическими наблюдениями на действующих АТС данного города.

       5.1.3 Расчет средней продолжительности  занятий по категориям. Интенсивность возникающей местной нагрузки источников i-й категории, выраженная в Эрлангах, определяется формулой: 

       

      (5.1) 

       где t _i - средняя продолжительность одного занятия.

       Средняя продолжительность одного занятия  определяется по формуле: 

       

   (5.2) 

       Продолжительность отдельных операций по установлению связи, входящих в формулу (5.2), принимают следующие значения:

• время слушания сигнала ответа станции t_со =3с
• время набора n знаков номера с дискового ТА n ∙ t_н = 1,5* n, с;
• время набора n знаков номера с тастатурного ТА n ∙ t_н = 0,8* n, с;
• время посылки вызова вызываемому абоненту при состоявшемся разговоре t_пв = 7 - 8 с;
• время установления соединения t_у 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 t_у = 3с. Для внутристанционной связи всегда t_у = 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 t_у = 2с;
• коэффициент a_i учитывает продолжительность занятия приборов вызовами, не закончившихся разговором (занятость, неответ вызываемого абонента, ошибки вызывающего абонента). Его величина в основном зависит от средней длительности разговора T_i и доли вызовов, закончившихся разговором P_p , и определяется по графику рис. 2 [4].

       Таким образом, возникающая местная нагрузка от абонентов различных категорий, включенных в станцию, определяется равенством: 

       Y₄₃ = Y_НХ + Y_К + Y _ISDN    (5.3) 

       где индекс 43 - номер проектируемой станции.

       Структурный состав абонентов и средние значения основных параметров нагрузки для всех категорий абонентов проектируемой системы абонентского доступа указаны в таблице 5.1. 

 Таблица 5.1 - Параметры нагрузки проектируемой системы

 

       По  выражению (5.2) определим среднюю  продолжительность одного занятия  для телефонных для всех категорий:

       при Ткв = 140 по зависимости α_k = f (t_k, Pp) определяем α_k =1,16. Тогда для ТА с декадным набором номера:

       t_квд= 1,16 ∙ 0,5 ∙ (3 + 6 ∙ 1,5 + 2 + 7 +140) = 93,38 с.

       Для ТА с частотным набором номера

       t_квч= 1,16 ∙ 0,5 ∙ (3 + 6 ∙ 0,8 + 2 + 7 + 140) = 90,95 с.

       При Тнх = 90 определяем α_k =1,22:

       t_НХД = 1,22 ∙ 0,5 ∙ (3 + 6 ∙ 1,5 + 2 + 7 + 90) = 67,71 с;

       tнхч  = 1,22 ∙ 0,5 ∙ (3 + 6 ∙ 0,8 + 2 + 7 + 90) = 65,15 с.

       В таблице 4.2 дано размещение абонентов  по всем блокам удаленного доступа. Число  абонентов разного типа:

       N_POTS = 4800 абонентов,

       N_ADSL= 80 абонентов,

       N_ISDN= 120 абонентов.

       Общая абонентская ёмкость по всем УМСД народно-хозяйственного сектора и квартирного сектора рассчитывается по формуле:

       N = N_POTS + N_ADSL= 4800 + 80 =4880 абонентов,

       ISDN абонентов учтем по средней  нагрузке.

       Определим численность ТА каждой категории:

       Nквд  = N₄₃ ∙ Ккв (1 - Кквч) = 4880 ∙ 0,85 ∙ (1 - 0,15) = 3526;

       Nквч  = N₄₃  ∙ Ккв ∙ Кквч = 4880 ∙ 0,85 ∙ 0,15 = 622;

       Nнхд  = 4880 ∙ 0,15 ∙ (1 - 0,1) = 659;

       Nнхч  = 4880 ∙ 0,15∙ 0,1 = 73;

       5.1.4 Расчет интенсивности нагрузки, создаваемая абонентами различных  категорий

       После определения среднего времени занятия и числа ТА различных категорий рассчитывается интенсивность поступающей на АТС нагрузки от абонентов каждой категории:

       Yквд  = 3584 ∙ 1,2 ∙ 93,38 / 3600 = 109,75 Эрл;

       Yквч  = 632 ∙ 1,2 ∙ 90,95/ 3600 = 18,86 Эрл;

       Yнхд  = 670 ∙ 3,3 ∙ 67,71 / 3600 = 40,89 Эрл;

       Yнхч  = 74 ∙ 3,3 ∙ 65,15 / 3600 = 4,37 Эрл;

       Интенсивность нагрузок от различных категорий  источников приведена в таблице 5.2.

       В расчетах мы не учитывали нагрузку, создаваемую абонентами ISDN. Средняя  удельная исходящая нагрузка для абонента ЦСИС (ISDN) из таблицы 2.8. [4] равна 0,5 Эрл. 

       Y _ISDN = N _ISDN ∙ 0,5, Эрл.    (5.4) 

 Таблица 5.2 - Интенсивность нагрузок от различных  категорий источников

 

       Yкв = Yквд+ Yквч = 109,75 + 18,86 =128,61

       Yнх = Yнхд+ Yнхч = 40,89 + 4,37 = 45,26

       Y _ISDN = N _ISDN ∙ 0,5 = 120 ∙ 0,5 = 60 Эрл.

       Общая средняя нагрузка, поступающая на вход станции, подсчитывается по формуле 5.3:

       Y₄₃ =  128,61 + 45,26 + 60,0 = 233,87 Эрл.

       5.1.5 Определение расчетной интенсивности  нагрузки. Из-за колебаний точно определить нагрузку практически невозможно, но её можно определить с ограниченной точностью. Для того чтобы учесть ошибку, обычно в расчётах используют расчётную нагрузку. Эта расчётная нагрузка равна: 

       

.      (5.5) 

       Где z = 0,6742

       Y_43-РАСЧ = 244,18∙Эрл.

       5.1.6 Определение интенсивности нагрузки входящего трафика. Прежде чем перейти к расчету объема оборудования подумаем, всё ли мы учли. Интенсивность исходящей нагрузки, создаваемая на данном участке цепи посчитана, и она распределится по сети. Таким же образом произойдет распределение нагрузки от остальных источников сети, и какая то доля придется на абонентов нашего участка цепи. Существует несколько способов расчета, распределяемой нагрузки, все они остаются за рамками нашего проекта. Я же предлагаю принять входящую нагрузку равной исходящей.  

       Y_вх = Y_исх      (5.6) 

       Где     Y_вх – интенсивность нагрузки, создаваемая входящим трафиком, Эрл.

       Y_вх = Y_исх = 244,18 Эрл.

       Суммарная нагрузка создаваемая входящим и исходящим трафиком в дальнейших расчетах определит необходимый объем оборудования проектируемой системы: 

       Y₄₃ = Y_вх + Y_исх     (5.7) 

       Y₄₃ = Y_вх + Y_исх = 244,18 + 244,18 = 488,36 Эрл.

       Нами  проведен расчет общей нагрузки, создаваемый  абонентами всех узлов доступа. Рассчитанная нагрузка придется на участок сети от центральных блоков до РАТС-63,64, но она не может быть использована, так как является суммой нагрузок двух центральных блоков. Необходимо определить какая часть её придется на каждый блок в отдельности. 

       5.2 Расчет интенсивности нагрузки  по участкам сети 

       5.2.1 Проведем расчет по отдельным  участкам сети от каждого блока  удаленного узла доступа до  соответствующего ему центрального  блока. Начнем расчет с первого  блока.

       Число абонентов разных категорий:

       N_POTS = 512 абонентов,

       N_ADSL= 16 абонентов,

       N_ISDN= 24 абонента.

       Общая абонентская ёмкость народно-хозяйственного сектора и квартирного сектора рассчитывается по формуле:

       N = N_POTS + N_ADSL= 512 + 16 =528 абонентов,

       Определим численность ТА каждой категории:

       Nквд  = N ∙ Ккв (1 - Кквч) = 528 ∙ 0,85 ∙  (1 - 0,15) = 382 абонента;

       Nквч  = N  ∙ Ккв ∙ Кквч = 528 ∙ 0,85 ∙ 0,15 = 67 абонентов;

       Nнхд  = 528 ∙ 0,15 ∙ (1 - 0,1) =71 абонент;

       Nнхч  = 528 ∙ 0,15∙ 0,1 = 8 абонентов;

       N_ISDN= 24 абонента.

       Рассчитываем  интенсивность нагрузки от абонентов каждой категории:

       Yквд  = 382 ∙ 1,2 ∙ 93,38 / 3600 = 11,9 Эрл;

       Yквч  = 67 ∙ 1,2 ∙ 90,95/ 3600 = 2,0 Эрл;