Расчёт телефонной нагрузки, поступающей на линии разного назначения проектируемой атс

 

В проекте рассчитывается нагрузка, поступающая на пучки: соединительных линий к РАТС, УАТС и ДТУ; промежуточных линий между модулями MLC и MCA; линий, идущих к АРМо РМТС, а также на каналы Ethernet сети IP-телефонии.

Нагрузка определяется в соответствии с соединениями, которые устанавливаются через станцию. Соединения с участием абонентов проектируемой АТС являются оконечными. Соединения между абонентами двух УАТС и между УАТС и ДТУ проходят транзитом через модуль МСА. В табл.2 показано, между какими абонентами допустимы соединения, а также соединения с операторами РМТС. Соединения с абонентами внутри зоны и других зон проходят через ДТУ. Стрелочками показаны направления соединений. Все соединения, кроме входящих к операторам РМТС и исходящих от них к ДТУ, двусторонние. Прочерк указывает на невозможность соединений через проектируемую АТС.

На упрощённой структурной схеме АТС (рис.3) показаны нагрузки, которые должны быть рассчитаны, и места их приложения:

Y _{mlc i} – нагрузка на промежуточных линиях между MLCi и MCA

Y _рмтсПЛ – нагрузка на промежуточных линиях между MLC-РМТС и MCA, а также на линиях к АРМо;

Y _рмтсО – нагрузка на линиях к АРМо РМТС;

Y _ратс – нагрузка на соединительных линиях между MCA и РАТС;

Y 1_уатс – нагрузка на соединительных линиях между MCA и УАТС1;

Y 2_уатс – нагрузка на соединительных линиях между MCA и УАТС2;

Y _дту – нагрузка на соединительных линиях между MCA и ДТУ;

Расчёты телефонной нагрузки производятся для часа наибольшей нагрузки (ЧНН).

Вначале определяется средняя телефонная нагрузка, которая в общем случае рассчитывается по формуле:

Y = NCt _з (Эрл),

где:

N – количество абонентских линий в соответствующей группе;

С – количество вызовов, приходящихся на одного абонента в данной группе;

t _з– средняя длительность занятия соответствующей линии в часах.

 

Рис. 2. Структурная схема АТС SI2000

 

Затем определяется расчетная нагрузка, которая учитывает влияние случайных колебаний нагрузки около среднего значения в течение ЧНН. Для расчетной нагрузки используется следующая формула:

 

Y р = Y + 0,674√ Y (Эрл).

 

Время занятия состоит из длительности разговора t _р и технического времени t _тех:

t _з = t _р+ t _тех (час).

Таблица 2

	Абоненты:	Операто-ры РМТС
проек-тируемой АТС	УАТС1	УАТС2	сети общего пользов.	внутри зоны	других зон
Абоненты	проек-тируе-мой АТС	ßà	ßà	ßà	ßà	ßà	ßà	à
УАТС1	ßà	-	ßà	ßà	ßà	ßà	à
УАТС2	ßà	ßà	-	ßà	ßà	ßà	à
внутри зоны	ßà	ßà	ßà	-	-	-	-
других зон	ßà	ßà	ßà	-	-	-	-
Операторы РМТС	ß	ß	ß	-	-	à	-

 

 

В техническое время входят: время установления соединения и прослушивания абонентом акустических сигналов: ответа станции, контроля посылки вызова и занятости.

Для упрощения расчётов в проекте приняты следующие предположения:

- все вызовы заканчиваются разговором с вызываемым абонентом;

- при использовании общего канала сигнализации время установления соединения принимается равным нулю.

Средние нагрузки определяются в зависимости от конфигурации АТС. Ниже приведены формулы для расчёта средних нагрузок, соответствующие структурной схеме, показанной на рис.3. Результаты расчётов заносятся в таблицы, составленные по форме таблиц 3 и 4.

Во всех формулах время измеряется в часах, а нагрузка в Эрлангах.

Нагрузка на промежуточных линиях MLC1 – MCA:

Y _mlc1= Y _вн1+ Y _рмтс1+ Y _ратс1+ Y 1_уатс1+ Y 2_уатс1 + Y _дту1

Y _вн1= N _mlc1(С _вн(t _{р вн} + t _тех1))

Y _рмтс1= N _mlc1(С _рмтс(t _{р зак}+ t _{р мг} + t _тех2)) d ₂

Y _ратс1= N _mlc1(С _ратс(t _{р сл} + t _тех1)) d ₃

Y 1_уатс1= N _mlc1(С 1_уатс(t _{р сл} + t _тех1))

Y 2_уатс1= N _mlc1(С 2_уатс(t _{р сл} + t _тех1))

Y _дту1 = N _mlc1(С _{дту-внут}(t _{р мг}+ t _тех1) + С _{дту-внеш}(t _{р мг}+ t _тех1) d ₁)

 

Нагрузка на промежуточных линиях MLC2 – MCA:

Y _mlc2= Y _вн2+ Y _рмтс2+ Y _ратс2+ Y 1_уатс2+ Y 2_уатс2 + Y _дту2

Y _вн2= N _mlc2(С _вн(t _{р вн} + t _тех1))

Y _рмтс2= N _mlc2(С _рмтс(t _{р зак}+ t _{р мг} + t _тех2)) d ₂

Y _ратс2= N _mlc2(С _ратс(t _{р сл} + t _тех1)) d ₃

Y 1_уатс2= N _mlc2(С 1_уатс(t _{р сл} + t _тех1))

Y 2_уатс2= N _mlc2(С 2_уатс(t _{р сл} + t _тех1))

Y _дту2= N _mlc2(С _{дту-внут}(t _{р мг}+ t _тех1) + С _{дту-внеш}(t _{р мг}+ t _тех1) d ₁)

Нагрузка на промежуточных линиях MLC3-iCS – MCA:

Y _mlc3= Y _вн3+ Y _рмтс3+ Y _ратс3+ Y 1_уатс3+ Y 2_уатс3 + Y _дту3

Y _вн3=(N _mlc3 + N _ip1 + N _ip2)(1- Q 1)(С _вн(t _{р вн} + t _тех1))

Y _рмтс3= (N _mlc3 + N _ip1 + N _ip2)(С _рмтс(t _{р зак}+ t _{р мг} + t _тех2)) d ₂

Y _ратс3= (N _mlc3 + N _ip1 + N _ip2)(С _ратс(t _{р сл} + t _тех1)) d ₃

Y 1_уатс3= (N _mlc3 + N _ip1 + N _ip2)(С 1_уатс(t _{р сл} + t _тех1))

Y 2_уатс3= (N _mlc3 + N _ip1 + N _ip2)(С 2_уатс(t _{р сл} + t _тех1))

Y _дту3= (N _mlc3 + N _ip1 + N _ip2)(С _{дту-внут}(t _{р мг}+ t _тех1) + С _{дту-внеш}(t _{р мг}+ t _тех1) d ₁)

Q 1 = (N _mlc3 + N _ip1 + N _ip2)/ N _об N _об = N _mlc1 + N _mlc2 + N _mlc3 + N _ip1 + N _ip2

Нагрузка на промежуточных линиях MLC-РМТС – MCA:

Y _рмтсПЛ= Y _рмтс1з + Y _рмтс2з + Y _рмтс3з + Y 1_{уатс-рмтс1} + Y 2_{уатс-рмтс1}

Y _рмтс1з= N _mlc1(С _рмтс(t _{р зак}+ t _тех2)) d ₂

Y _рмтс2з= N _mlc2(С _рмтс(t _{р зак}+ t _тех2)) d ₂

Y _рмтс3з= (N _mlc3 + N _ip1 + N _ip2)(С _рмтс(t _{р зак}+ t _тех2)) d ₂

Y 1_{уатс-рмтс1} = N 1_уатс(С _рмтс(t _{р зак}+ t _тех2)) d ₂

Y 2_{уатс-рмтс1} = N 2_уатс(С _рмтс(t _{р зак}+ t _тех2)) d ₂

 

Нагрузка на линиях к АРМо РМТС:

Y _рмтсО= Y _рмтс1о + Y _рмтс2о + Y _рмтс3о + Y 1_{уатс-рмтс2} + Y 2_{уатс-рмтс2}

Y _рмтс1о= N _mlc1 С _рмтс t _{р зак} d ₂

Y _рмтс2о= N _mlc2 С _рмтс t _{р зак} d ₂

Y _рмтс3о= (N _mlc3 + N _ip1 + N _ip2) С _рмтс t _{р зак} d ₂

Y 1_{уатс-рмтс2} = N 1_уатс С _рмтс t _{р зак} d ₂

Y 2_{уатс-рмтс2} = N 2_уатс С _рмтс t _{р зак} d ₂

Нагрузка на соединительных линиях к УАТС1:

Y 1_уатс= Y 1_уатс1 + Y 1_уатс2 + Y 1_уатс3 + Y 1_{уатс-рмтс3} + Y 1_{уатс-ратс} + Y 1_{уатс-дту} + Y _{уатс-уатс}

Y 1_{уатс-рмтс3} = N 1_уатс(С _рмтс(t _{р зак} + t _{р мг} + t _тех2)) d ₂

Y 1_{уатс-ратс}= N 1_уатс(С _ратс(t _{р сл}+ t _тех1)) d ₃

Y 1_{уатс-дту}= N 1_уатс(С _{дту-внут}(t _{р мг}+ t _тех1) + С _{дту-внеш}(t _{р мг}+ t _тех1) d ₁)

Y _{уатс-уатс}= ((N 1_уатс* С 1_уатс + N 2_уатс* С 2_уатс)/2)(t _{р сл} + t _тех1))

Нагрузка на соединительных линиях к УАТС2:

Y 2_уатс= Y 2_уатс2 + Y 2_уатс2 + Y 2_уатс3 + Y 2_{уатс-рмтс3} + Y 2_{уатс-ратс} + Y 2_{уатс-дту} + Y _{уатс-уатс}

Y 2_{уатс-рмтс3} = N 2_уатс(С _рмтс(t _{р зак} + t _{р мг} + t _тех2)) d ₂

Y 2_{уатс-ратс}= N 2_уатс(С _ратс(t _{р сл}+ t _тех1)) d ₃

Y 2_{уатс-дту}= N 2_уатс(С _{дту-внут}(t _{р мг}+ t _тех1) + С _{дту-внеш}(t _{р мг}+ t _тех1) d ₁)

Нагрузка на соединительных линиях к РАТС:

Y _ратс= Y _ратс1 + Y _ратс2 + Y _ратс3 + Y 1_{уатс-ратс} + Y 2_{уатс-ратс}

Нагрузка на соединительных линиях к ДТУ:

Y _дту= Y _дту1 + Y _дту2 + Y _дту3 + Y 1_{уатс-дту} + Y 2_{уатс-дту}

 

Нагрузка на канале Ethernet между модулем MSAN1 и IP-сетью

Y _ip1 = Y _вн-ip1+ Y _вн-ip1-2+ Y _рмтс-ip1+ Y _ратс-ip1+ Y 1_уатс-ip1+ Y 2_уатс-ip1 + Y _дту-ip1

Y _вн-ip1= N _ip1(1- Q 2)(С _вн(t _{р вн} + t _тех1))

Y _вн-ip1-2 = ((N _ip1 + N _ip2)/2) Q 2(С _вн(t _{р вн} + t _тех1))

Q 2 = (N _ip1 + N _ip2)/ N _об

Y _рмтс-ip1 = N _ip1(С _рмтс(t _{р зак}+ t _{р мг} + t _тех2)) d ₂

Y _ратс-ip1= N _ip1(С _ратс(t _{р сл} + t _тех1)) d ₃

Y 1_уатс-ip1= N _ip1(С 1_уатс(t _{р сл} + t _тех1))

Y 2_уатс-ip1= N _ip1(С 2_уатс(t _{р сл} + t _тех1))

Y _дту-ip1= N _ip1(С _{дту-внут}(t _{р мг}+ t _тех1) + С _{дту-внеш}(t _{р мг}+ t _тех1) d ₁)

Нагрузка на канале Ethernet между модулем MSAN2 и IP-сетью

Y _ip2 = Y _вн-ip2+ Y _вн-ip1-2+ Y _рмтс-ip2+ Y _ратс-ip2+ Y 1_уатс-ip2+ Y 2_уатс-ip2 + Y _дту-ip2

Y _вн-ip2= N _ip2(1- Q 2)(С _вн(t _{р вн} + t _тех1))

Y _рмтс-ip2 = N _ip2(С _рмтс(t _{р зак}+ t _{р мг} + t _тех2)) d ₂

Y _ратс-ip2= N _ip2(С _ратс(t _{р сл} + t _тех1)) d ₃

Y 1_уатс-ip2= N _ip2(С 1_уатс(t _{р сл} + t _тех1))

Y 2_уатс-ip2= N _ip2(С 2_уатс(t _{р сл} + t _тех1))

Y _дту-ip2= N _ip2(С _{дту-внут}(t _{р мг}+ t _тех1) + С _{дту-внеш}(t _{р мг}+ t _тех1) d ₁)

Нагрузка на канале Ethernet между модулем MLC3-iCS и IP-сетью

Y _ip= Y _ip1 + Y _ip2 -2 Y _вн-ip1-2

 

В формулах приняты следующие обозначения:

Y _внi – нагрузка на промежуточных линиях между MLCi и MCA, создаваемая при соединениях внутри станции.

Y _рмтсi – нагрузка на промежуточных линиях между MLCi и MCA, создаваемая при соединениях от MLC к РМТС с последующими соединениями к ДТУ через МСА.

Y _ратсi – нагрузка на промежуточных линиях между MLCi и MCA, создаваемая при соединениях между MLC и РАТС.

Y 1_уатсi – нагрузка на промежуточных линиях между MLCi и MCA, создаваемая при соединениях между MLCi и УАТС1.

Y 2_уатсi – нагрузка на промежуточных линиях между MLCi и MCA, создаваемая при соединениях между MLCi и УАТС2.

Y _дтуi – нагрузка на промежуточных линиях между MLCi и MCA, создаваемая при соединениях между MLC и ДТУ с абонентами внутри зоны и других зон.

Y _рмтсIз – нагрузка на промежуточных линиях между MLC-РМТС и MCA, создаваемая при соединениях от MLC_I к РМТС при заказе междугородних соединений;

Y _рмтсIо – нагрузка на линиях к АРМо РМТС, создаваемая при соединениях от MLC_I к РМТС при заказе междугородних соединений;

Y 1_{уатс-рмтс1} – нагрузка на промежуточных линиях между MLC-РМТС и MCA, создаваемая при соединениях от УАТС1 к РМТС при заказе междугородних соединений;

Y 2_{уатс-рмтс1} – нагрузка на промежуточных линиях между MLC-РМТС и MCA, создаваемая при соединениях от УАТС2 к РМТС при заказе междугородних соединений;

Y 1_{уатс-рмтс2} – нагрузка на линиях к АРМо РМТС, создаваемая при соединениях от УАТС1 к РМТС при заказе междугородних соединений;

Y 2_{уатс-рмтс2} – нагрузка на линиях к АРМо РМТС, создаваемая при соединениях от УАТС2 к РМТС при заказе междугородних соединений;

Y 1_{уатс-рмтс3} – нагрузка на соединительных линиях между MCA и УАТС1, создаваемая при соединениях от УАТС1 к РМТС с последующими соединениями от УАТС1 к ДТУ через МСА;

Y 2_{уатс-рмтс3} – нагрузка на соединительных линиях между MCA и УАТС2, создаваемая при соединениях от УАТС2 к РМТС с последующими соединениями от УАТС2 к ДТУ через МСА;

Y _{уатс-уатс} – нагрузка на соединительных линиях между MCA и УАТС1 или MCA и УАТС2, создаваемая при соединениях между двумя УАТС транзитом через МСА;

Y 1_{уатс-ратс} – нагрузка на соединительных линиях между MCA и РАТС, создаваемая при соединениях между УАТС1 и РАТС;

Y 2_{уатс-ратс} – нагрузка на соединительных линиях между MCA и РАТС, создаваемая при соединениях между УАТС2 и РАТС;

Y 1_{уатс-дту} – нагрузка на соединительных линиях между MCA и ДТУ, создаваемая при соединениях между УАТС1 и ДТУ;

Y 2_{уатс-дту} – нагрузка на соединительных линиях между MCA и ДТУ, создаваемая при соединениях между УАТС2 и ДТУ;

Y _вн-ip – нагрузка на канале Ethernet между модулем MLC3-iCS и IP-сетью, создаваемая при соединениях внутри станции;

Y _вн-ip1 – нагрузка на канале Ethernet между модулем MSAN1 и IP-сетью, создаваемая при соединениях внутри станции, исключая соединения между модулями MSAN1 и MSAN2;

Y _вн-ip2 – нагрузка на канале Ethernet между модулем MSAN2 и IP-сетью, создаваемая при соединениях внутри станции, исключая соединения между модулями MSAN1 и MSAN2;

Y _вн-ip1-2 – нагрузка на каналах Ethernet между модулями MSAN1 и MSAN2, создаваемая при соединениях через IP-сеть;

Y _рмтс-ip1, Y _рмтс-ip2 – нагрузка на каналах Ethernet от модуля MSAN1 или MSAN2, создаваемая при соединениях через IP-сеть к РМТС при заказе междугородних соединений;

Y _ратс-ip1, Y _ратс-ip2 – нагрузка на каналах Ethernet между модулем MSAN1 или MSAN2, создаваемая при соединениях через IP-сеть к РАТС;

Y 1_уатс-ip1, Y 1_уатс-ip2 – нагрузка на каналах Ethernet между модулем MSAN1 или MSAN2, создаваемая при соединениях через IP-сеть к УАТС1;

Y 2_уатс-ip1, Y 2_уатс-ip2 – нагрузка на каналах Ethernet между модулем MSAN1 или MSAN2, создаваемая при соединениях через IP-сеть к УАТС2;

N _mlci – количество абонентских линий, включенных в модуль MLCi;

N 1_уатс – количество абонентских линий, включенных в УАТС1;

N 2_уатс – количество абонентских линий, включенных в УАТС2;

N _ip1, N _ip2 – количество абонентских линий, включенных в модуль MSAN1 или MSAN2 сети IP-телефонии;

N _об – общее количество абонентских линий, включенных в модули MLC-AN и MLC-iCS, а также в модули MSAN сети IP-телефонии;

Q 1 – доля абонентских линий по отношению к N _об, включённых в модули MLC-iCS, MSAN1 и MSAN2; этот параметр учитывает то, что соединения между абонентами, линии которых включены в модули MLC-iCS, MSAN1 и MSAN2, проходят либо внутри модуля MLC-iCS, либо внутри модуля MSAN1 или MSAN2, либо между модулями MSAN1 и MSAN2 через IP-сеть;

Q 2 – доля абонентских линий по отношению к N _об, включённых в модули MSAN1 и MSAN2; этот параметр учитывает то, что соединения между абонентами, линии которых включены в модули MSAN1 и MSAN2, проходят либо внутри модуля MSAN1 или MSAN2, либо между модулями MSAN1 и MSAN2 через IP-сеть;

ПРИМЕЧАНИЕ: количество абонентских линий определяется как сумма аналоговых и цифровых абонентских линий.

t _{р сл} – средняя длительность разговора по соединительным линиям с РАТС и УАТС;

t _{р мг} – средняя длительность междугородного разговора через ДТУ (внутри зоны и с абонентами других зон);

t _{р вн} – средняя длительность разговора при внутристанционных соединениях;

t _{р зак} – средняя длительность обслуживания вызова оператором РМТС при заказе междугороднего соединения;

Среднее число вызовов на одного абонента в ЧНН:

С 1_уатс – при связи с УАТС1;

С 2_уатс – при связи с УАТС2;

С _ратс – при связи с РАТС;

С _вн – при внутристанционных соединениях;

С _рмтс – при исходящей связи к РМТС;

С _{дту-внут} – при связи с ДТУ внутри зоны;

С _{дту-внеш} – при связи с ДТУ при соединениях с другими зонами.

Коэффициент доступности абонентов при связи:

d ₁ – через ДТУ при соединениях с другими зонами сети ОбТС;

d ₂ – через РМТС при соединениях с другими зонами сети ОбТС;

d ₃ – к сети общего пользования (соединения через РАТС).

В формулах техническое время t _тех1 соответствует случаю, когда используется ОКС, и равно:

t _тех1= t _выз

 

где t _выз - среднее время посылки вызова абоненту, t _выз = 10 с.

В техническое время t _тех2 входят процессы установления соединения от абонента проектируемой станции или УАТС к оператору РМТС, а затем от оператора РМТС через ДТУ к абоненту другой зоны (оператор набирает междугородный номер вызываемого абонента):

 

t _тех2= t _ож+ t _выз+ t _ос+ n _мг t _нн

где:

t _ож - среднее время ожидания подключения оператора РМТС, t _ож =15 с;

t _ос - среднее время прослушивания оператором РМТС сигнала станции;

t _ос=3 с;

t _нн - среднее время набора одной цифры, t _нн = 0,5 с;

n _мг – число цифр, набираемых при вызове абонента сети междугородной связи другой зоны внутри железной дороги, n _мг = 8 (0 + две цифры кода

зоны + пять цифр номера абонента).

 

Таблица 3

	Y ip, Эрл	Y ip1, Эрл	Y ip2, Эрл
Средняя нагрузка
Расчётная нагрузка

 

Таблица 4

	MLC1	MLC2	MLC3-iCS	РМТС	РАТС	УАТС1	УАТС2	ДТУ	Y, Эрл	Y р, Эрл
ПЛ MLC1 -МСА	Y вн1	Y рмтс1	Y ратс1	Y 1уатс1	Y 2уатс1	Y дту1	Y mlc1	Y рmlc1
ПЛ MLC2 -МСА	Y вн2	Y рмтс2	Y ратс2	Y 1уатс2	Y 2уатс2	Y дту2	Y mlc2	Y рmlc2
ПЛ MLC3-iCS -МСА	Y вн3	Y рмтс3	Y ратс3	Y 1уатс3	Y 2уатс3	Y дту3	Y mlc3	Y рmlc3
ПЛ MLC- РМТС -МСА	Y рмтс1з	Y рмтс2з	Y рмтс3з	-	-	Y 1уатс-рмтс1	Y 2уатс-рмтс1	-	Y рмтсПЛ	Y ррмтсПЛ
СЛ РАТС	Y ратс1	Y ратс2	Y ратс3	-	-	Y 1ратс-уатс	Y 2ратс-уатс	-	Y ратс	Y рратс
СЛ УАТС1	Y 1уатс1	Y 1уатс2	Y 1уатс3	Y 1уатс- рмтс3	Y 1уатс- ратс	-	Y уатс- уатс	Y 1уатс- дту	Y 1уатс	Y 1руатс
СЛ УАТС2	Y 2уатс1	Y 2уатс2	Y 2уатс3	Y 2уатс- рмтс3	Y 2уатс- ратс	-	Y уатс- уатс	Y 2уатс- дту	Y 2уатс	Y 2руатс
СЛ ДТУ	Y дту1	Y дту2	Y дту3	-	-	Y 1дту-уатс	Y 2дту-уатс	-	Y дту	Y рдту
Линии к АРМо	Y рмтс1о	Y рмтс2о	Y рмтс3о	-	-	Y 1уатс-рмтс2	Y 2уатс-рмтс2	-	Y рмтсО	Y ррмтсО

 

 

Рис.3. Структурная схема АТС SI2000 с нагрузками