Расчет возникающих и межстанционных нагрузок

 

Расчет возникающих и межстанционных нагрузок выполнен по рекомендациям РД 45 [1].

Обозначим удельную абонентскую нагрузку для абонентов категории i как: a_i = c_{i ×} t_i, где (4.1)

с_i – среднее число вызовов от одного абонента категории i,

t_i - средняя длительность одного занятия, t_i = t_СО + t_НН + t_УС +t_ПВ + T_i, где

t_ОС – время слушания сигнала «Ответ станции», по результатам статистических наблюдений среднее время слушания сигнала «Ответ станции» t_ОС = 3 c,

t_НН – время набора номера для телефонного аппарата с импульсным набором, t_НН = 1,5 × n, где 1,5 с – среднее время набора одной цифры для аппарата с импульсным набором, а n – значность абонентского номера, n = 5,

t_УС – время работы приборов станции при установлении соединения, t_УС = 1 c для квазиэлектронных и цифровых АТС,

t_ПВ – время слушания сигнала «Контроль посылки вызова», t_ПВ = 7 c,

T_i – средняя длительность разговора для абонента категории i.

Сумма времен слушания сигналов «Ответ станции», «Посылки вызова» и установления соединения равна:

t_ОС + t_УС + t_ПВ = 3 + 1 + 7 = 11 c.

Отсюда средняя длительность одного занятия для абонента категории i определена как:

t_i = 11 + 1,5 × n + T_i, а средняя длительность разговора для абонента категории i равна: T_i = t_i – 11 – 1,5 × n.

Средняя длительность соединения для аппарата с частотным набором равна: t_{DTMF i} = t_СО + t_{НН DTMF} + t_УС + t_ПВ + T_i = 11 + t_{НН DTMF} + T_i, где

t_{НН DTMF} - время набора номера для аппарата с частотным набором,

t_{НН DTMF} = 0,14 × n, т.к. кнопочный номеронабиратель с частотным набором выдает 7 цифр в секунду [9], т.е. время набора одной цифры равно:

1 / 7 = 0,14 с.

Отсюда средняя длительность одного занятия для абонента категории i при частотном наборе равна:

t_{DTMF i} = 11 + 0,14 × n + t_i – 11 - 1,5 × n = t_i – 1,36 × n.

Удельная нагрузка для аппарата с частотным набором абонента i – ой категории определена по формуле:

a_{DTMF i} = c_i × t_{DTMF i} = c_i × (t_i – 1,36 × n). (4.2)

a_DTMF = 3,5∙(56,6 – 1,36∙6)/3600 = 0,047Эрл.

Значения c_i и t_i определены по таблице 1.2 [8].

При проектировании учтено включение цифровых телефонных аппаратов [1].

Удельная нагрузка от цифровых абонентов в соответствии с таблицей 1.2 [8] равна: а_Ц = 0,25 Эрл.

Удельные абонентские нагрузки для абонентов всех категорий определены по таблице 1.2 [8] и приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1

Удельные абонентские нагрузки для абонентов

 

Категории абонентов	Удельные нагрузки, Эрл.
Квартирные	0,030
Народно-хозяйственные	0,070
Цифровые	0,250
DTMF	0,047
Таксофоны	0,200

 

При отсутствии статистических данных нагрузка от УПАТС определена по таблицам полнодоступного включения по первой формуле Эрланга [8] при вероятности потерь р = 0,001 [1]:

, где

E_V(Y) – вероятность потерь в полнодоступном пучке емкостью V линий при обслуживании поступающей нагрузки Y.

Результаты расчета нагрузок на КУ-49 приведены в таблице 4.2.

Таблица 4.2

Расчет нагрузок на КУ-49

 

№	Предприятие	Емкость УАТС, №	Число линий	Число ИКМ	Нагрузка, Эрл.
	ОАО» НКНХ»				505,6
	ПЭ и ТС				45,00
	Электросети				8,050
	КЭСП				13,70
	ОАО Н-камсктехуглерод				9,410
	ОАО «НПЗ»				36,60
	«Авиакомпан. Татарстан»				4,830
	РТТ ТАТНЕФТЬ				3,650
	МСЧ НГМБ №3				19,70
	Промстрой				28,40
	«Корабельная роща»				6,720
	ТЭЦ1				10,80
	ТЭЦ2				10,80
-	Всего				703,3

 

Нагрузка от абонентов УАТС на КУ-49 равна: = 703,3 Эрл.

Нагрузка, возникающая на входе коммутационного поля любой n - ой АТС Y_n, определена как сумма нагрузок от абонентов всех категорий, включенных в данную АТС:

где

N_{i n} – число абонентов категории i на станции n,

a_i – удельная нагрузка для абонентов категории i (таблица 4.1).

Возникающие нагрузки равны:

+ N_ТФ × а_ТФ, (4.3)

где: N_KBn – число квартирных абонентов на АТС-n,

a_KB - удельная нагрузка абонента квартирного сектора,

N_HXn – число народно-хозяйственных абонентов на АТС-n,

a_HX – удельная нагрузка абонента народно-хозяйственного сектора,

N_DTMFni – число аппаратов с частотным набором абонентов категории i на АТС-n,

N_Цn – число цифровых абонентов на АТС-n,

N_ТФ – число таксофонов,

а_ТФ =0,2 Эрл.

Нагрузка на входе коммутационного поля РАТС-2 определена с учетом нагрузки на КУ-9: .

В качестве исходных данных для расчета возникающих телефонных нагрузок используется структурный состав абонентов по каждой АТС (таблица 4.3).

Таблица 4.3

Структурный состав абонентов АТС

 

№ АТС, АМШ	Индекс АТС, шлюзов NGN	Емкость АТС	Категория абонентов
Квартирные NКВ	Народно/ хозяйствен NНХ	DTMF NDTMFi	Цифровые NЦ	Таксофоны NТФ
	ОПТС-42/43
	АМШ-31/32						-
	АМШ-34						-
	АМШ-35/36						-
	АМШ-37						-
	АМШ-330/339 и К8/9/10						-
	АМШ-444						-
	АМШ-446						-
	АМШ-46						-
-	Всего

 

Время занятия выхода коммутационного поля АТС меньше времени занятия его входа, так как занятие выходов осуществляется лишь после установления соединения в коммутационном поле станции:

, (Эрл) (4.4)

где t_вых/t_вх. – время занятия выхода и входа коммутационного поля, для цифровых АТС отношение t_вых./t_вх = 0,9.

Y_{ВЫХ n} – нагрузка на выходе коммутационного поля (КП),

Y_n – нагрузка, возникающая на входе КП АТС, определена по формуле (4.3).

Нагрузка на выходе коммутационного поля АТС_n распределена по следующим направлениям:

- внутристанционная нагрузка (Y_ВНn);

- нагрузка к УСС (Y_УССn);

- исходящая междугородная нагрузка к ЗТУ (Y_ЗСЛn);

- исходящая нагрузка к другим АТС сети (Y_ИСХn),

- исходящая нагрузка от АТС-n к АТС-j (Y_n-j)

В соответствии с РД 45 [1] 2 % телефонной нагрузки от каждой районной АТС поступает на УСС:

Y_{УСС n} = 0,02 × Y_{вых n}, где (4.5)

Удельная междугородная нагрузка по заказно-соединительным линиям (ЗСЛ) а_ЗСЛ и по соединительным линиям междугородным (СЛМ) а_СЛМ определены в зависимости от численности населения города (53,1 тыс. чел.) по таблице 4.4 [1].

 

 

Таблица 4.4

Удельная междугородная нагрузка

в зависимости от численности населения города

 

Численность населения городов, тыс. человек	Удельная абонентская нагрузка по ЗСЛ и СЛМ,Эрл.
ЗСЛ	СЛМ
До 100	0,0025	0,0020
От 100 до 500	0,0020	0,0015
От 500 до 1 млн. и более	0,0015	0,0010
Среднее время занятия, с

 

Для Нижнекамской сети связи а_ЗСЛ = 0,0025 Эрл., и а_СЛМ = 0,0020 Эрл.

Тогда интенсивность междугородной нагрузки по ЗСЛ и СЛМ равна:

Y_{ЗСЛ n} = N_n × a_ЗСЛ, (4.6)

Y_{СЛМ n} = N_n × a_СЛМ, где (4.7)

N_n – емкость АТС-n.

Для определения внутристанционной нагрузки рассчитана общая возникающая нагрузка сети:

(4.8)

Процент возникающей нагрузки от общей возникающей нагрузки сети для каждой АТС рассчитан как:

(4.9)

По коэффициенту h_n с помощью таблицы 1.3 [8] определен процент внутристанционной нагрузки для каждой АТС К_{ВН n}.

Расчет внутристанционной нагрузки для каждой ОПТС выполнен по формуле:

. (4.10)

Исходящая нагрузка от каждой ОПТС определена как разность:

. (4.11)

Результаты расчета телефонных нагрузок сведены в таблицу 4.4.

Таблица 4.4

Результаты расчета телефонных нагрузок

 

АТС	Yn, Эрл.	YВЫХ n, Эрл.	η, %	KВНn, %	YВН n, Эрл.	YУСС n, Эрл.	YИСХ n, Эрл.	YЗСЛ n, Эрл.	YСЛМ n, Эрл.
			51,0	63,0		32,60	570,4	70,33	56,26
	517,4	465,7	14,6	33,1	154,1	9,314	302,3	29,76	23,81
	331,0	297,9	9,31	26,0	77,45	5,958	214,5	24,80	19,84
	517,4	465,7	14,6	33,1	154,1	9,314	302,3	29,76	23,81
	81,39	73,25	2,29	19,1	13,99	1,465	57,80	4,750	3,800
	53,97	48,57	1,52	18,8	9,131	0,971	38,47	3,185	2,548
	29,69	26,72	0,84	17,0	4,542	0,534	21,64	1,600	1,280
	29,69	26,72	0,84	17,0	4,542	0,534	21,64	1,600	1,280
	182,5	164,3	5,14	20,5	33,68	3,286	127,3	11,20	8,960
Всего		-	-	-	-	63,98		177,0	141,6

 

Расчет межстанционных потоков нагрузки выполнен методом, рекомендованным НТП [1] при условии, что все станции сети соединены по принципу «каждая с каждой». Результаты расчета скорректированы в соответствии со структурной схемой перспективной сети NGN.

Сущность метода заключается в том, что исходящие нагрузки от каждой АТС распределяются между остальными станциями пропорционально доле исходящих нагрузок этих станций в общей исходящей нагрузке сети без учета тяготения между АТС:

(4.12)

По результатам расчета построена матрица межстанционных потоков нагрузки (таблица 4.5).

 

 

Таблица 4.5

Матрица межстанционных нагрузок Y_ij

 

Yij										ЗСЛ	УСС
	-	158,8	112,7	158,8	30,37	20,21	11,37	11,37	66,89	70,33	32,60
	127,4	-	47,90	67,51	12,91	8,591	4,833	4,833	28,43	29,76	9,314
	84,88	44,98	-	44,98	8,601	5,724	3,220	3,220	18,94	24,80	5,958
	127,4	47,90	67,51	-	12,91	8,591	4,833	4,833	28,43	29,76	9,314
	20,63	10,93	7,758	10,93	-	1,391	0,783	0,783	4,604	4,750	1,465
	13,57	7,190	5,101	7,190	1,375	-	0,515	0,515	3,028	3,185	0,971
	7,552	4,003	2,840	4,003	0,765	0,509	-	0,287	1,686	1,600	0,534
	7,552	4,003	2,840	4,003	0,765	0,509	0,287	-	1,686	1,600	0,534
	47,50	25,17	17,86	25,17	4,813	3,204	1,802	1,802	-	11,20	3,286
СЛМ	56,26	23,81	19,84	23,81	3,800	2,545	1,280	1,280	8,960	-	-