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 Рi = 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:

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 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 Rг) 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(Δt)/ Δt•Т_г,

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

Т_г – число часов в течении года, 8760

λ=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 Δt;

3. Определим среднее время наработки на отказ:

То=1/ λ

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^-λt

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:

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) τ_1/ р₁=6/0,5=12

2) τ_2/ р₂=11/0,15=73

3) τ_3/ р₃=8/0,8=10

4) τ_4/ р₄=13/0,28=46

5) τ_5/ р₅=10/0,4=25

6) τ_6/ р₆=9/0,7=13

7) τ_7/ 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:

Тп_н = 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)

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:

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 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.

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.