Техническая эксплуатация сетей телекоммуникаций

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 Р
i
= 1
, где i от 1 до m, при этом резервирование абсолютно надёжно и время переключения на резерв t пер.<< Тв.

1. Определить коэффициент готовности Кг при резервировании трактов, если дано:

Количество трактов М=3
; m=
3.

2. По полученным результатам расчётов сделать анализ - вывод.

Решение

:

1) Определим коэффициент готовности трех рабочих трактов без резервирования:

Кг
=Т0
/(Т0
+Тв
)

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

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

Кг(р)
=1-((
m
+
M
)!/(
M
+1)!
×m
!)
× (1- Кг
)
M

+1

,

где m – количество основных направлений;

M – количество резервных направлений.

Кг(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: Кг(р)
=0,999999967, Кг
= 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 Δt 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 λ
, 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 R
г
) для основного периода эксплуатации
в интервалы времени: - Заданный интервал времени t, час=2; - Интервал времени Δt 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 λ по формуле:

λ=
N
(Δ
t
)/ Δ
t
•Тг
,

где: N(Δt) – число отказов элементов на интервале времени Δt;

Тг
– число часов в течении года, 8760

λ=1527/1×8760=0,174 (отказов в час)

2. Определим среднее время восстановления:

,

где: Твi
– время восстановления при i-том отказе;

No – число отказов за Δt;

3. Определим среднее время наработки на отказ:

То=1/ λ

Т0
=1/0,0174=5,75 ч

4. Рассчитаем коэффициент готовности:

Кг
=Т0
/(Т0
+Тв
)

Кг
=5,75/(5,75+1,422)=

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

P(t)=e-λt

P(t)=e-0.
174
×2
=0.706

6. Определим коэффициент оперативной готовности:

R
г

=Кг

×P(t)

Rг
=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.

Надёжность	Вариант 04
Q1	0,27
Q2	0,003
Q3	0,005
Q4	0,05
Q5	0,089
Q6	0,076
Q7	0,089
Q8	0,2
Q9	0,01
Q10	0,21

Описать процедуру поиска неисправности графически.

Решение:

III

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.

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 λi и время проверки каждого блока τi:

λ1=0,5 τ1=6 мин

λ2=0,15 τ2=11 мин

λ3=0,8 τ3=8 мин

λ4=0,28 τ4=13 мин

λ5=0,4 τ5=10 мин

λ6=0,7 τ6=9 мин

λ7=0,3 τ7=18 мин

Описать процедуру поиска неисправности графически.

Решение:

Процедура поиска неисправности при параллельном соединении блоков производится по схеме:

(
τ
i

+1/р
i

+1)≤
τ
i

/

р
i

.

Определим коэффициент надежности для каждого блока.

1) τ1/
р1
=6/0,5=12

2) τ2/
р2
=11/0,15=73

3) τ3/
р3
=8/0,8=10

4) τ4/
р4
=13/0,28=46

5) τ5/
р5
=10/0,4=25

6) τ6/
р6
=9/0,7=13

7) τ7/
р7
=18/0,3=60

р1
(τ1
+ τ3
)

р2
(τ1
+ τ3
+ τ4
+ τ5
+ τ6
+ τ7
)

р3
(τ3
)

р4
(τ1
+ τ3
+ τ4
+ τ5
+ τ6
)

р5
(τ1
+ τ3
+ τ5
+ τ6
)

р6
(τ1
+ τ3
+ τ6
)

р7
(τ1
+ τ3
+ τ4
+ τ5
+ τ6
+ τ7
)

Определим среднее время на поиск неисправности:

Тпн
= р1
(τ1
+ τ3
) + р2
(τ1
+ τ3
+ τ4
+ τ5
+ τ6
+ τ7
) + р3
(τ3
) + р4
(τ1
+ τ3
+ τ4
+ +τ5
+ τ6
) + р5
(τ1
+ τ3
+ τ5
+ τ6
) + р6
(τ1
+ τ3
+ τ6
) + р7
(τ1
+ τ3
+ τ4
+ τ5
+ τ6
+ +τ7
)

Тпн
= 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
:

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

2. Использовать на сети не более двух – трёх типов АТС,

3. 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 пр

овести вывод – анализ.

Таблица 1. Исходные данные

№ п/п	Наименование групп потребителей	Кол-во ед. потребителей	тел./1ед	Потр-ть в ТА
1	Кол-во населён. Пунктов	86	-	-
2	Население чел.	12600	-	1271
3	Колхозы	56	2	112
4	Совхозы	35	4	140
5	Промышленные предприятия	49	21	1029
6	Сельсоветы	30	10	300
7	Учреждения и организации	58	5	290
8	Отделения связи	30	3	90
	Итого:			3232

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

Наименование абонентов	Единица измерения	Абонентские группы (кол-во АТС в районе)					Всего
		1	2	3	4	5
Количество насел. пунктов	ед.	15	17	12	26	16	86
Количество кварт. очеред.	чел.	230	225	231	350	235	1271
Колхозы	ед.	8	12	7	22	7	56
Совхозы	ед.	5	8	4	12	6	35
Пром. предприятия	ед.	8	9	7	16	9	49
Сельсоветы	ед.	5	5	4	12	4	30
Учреждения и организации	ед.	9	12	8	20	9	58
Отделения связи	ед.	5	5	4	12	4	30

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

Наименование абонентов	Единица измерения	Абонентские группы (кол-во АТС в районе)					Всего
		1	2	3	4	5
Количество квартирных телефонов	шт.	230	225	231	350	235	1271
Количество телефонов в колхозах	шт.	17	25	19	35	16	112
Количество телефонов в совхозах	шт.	16	35	19	55	15	140
Количество телефонов на пром. предприятиях	шт.	181	191	180	297	180	1029
Количество телефонов в сельсоветах	шт.	43	55	40	120	42	300
Количество телефонов в учреждениях и организациях	шт.	24	70	23	150	23	290
Количество телефонов в отделениях связи	шт.	14	15	13	34	14	90
Итого телефонов	шт.	525	616	525	1041	525	3232

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

Номер АТС	Назначение АТС	Ёмкость
		Задействованная	Монтированная	Тип АТС
АТС 1	Узловая станция	525-99,4%	528	F 50/1000
АТС 2	Оконечная станция	616-100%	616	F 50/1000
АТС 3	Оконечная станция	525-99,4%	528	F 50/1000
АТС 4	Узловая станция	1041-99,3%	1048	F 50/1000
АТС 5	Оконечная станция	525-99,4%	528	F 50/1000

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:

Nсл ос3
– ус4
= 75; ИКМ-60 + ИКМ-15;

Nсл ос5
– ус4
= 75; ИКМ-60+ ИКМ-15;

Nсл ус1
– цс
= 75; ИКМ-60+ИКМ-15;

Nсл ос2
– ус1
= 88; ИКМ-60 + ИКМ-30; 2 незадействованных канала;

Nсл ус4
– цс
= 149; 2 ИКМ-60 + ИКМ-30; 1 незадействованный канал.

Таблица 5. Расчёт каналов межстанционной связи.

Направление	Число рассчитанных каналов	Тип оборудования систем передачи и его количество			Количество свободных каналов
		ИКМ-15	ИКМ-30	ИКМ-60
ОС3-УС4	75	1	-	1	0
ОС-5-УС4	75	1	-	1	0
УС1-ЦС	75	1	-	1	0
ОС2-УС1	88	-	1	1	2
УС4-ЦС	149	-	1	2	1

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.

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.