3.14. Надежность функционирования канала связи
Надежность
канала связи оценивается коэффициентом
готовности
–
это вероятность того, что узел связи
или канал связи окажется в работоспособном
состоянии в произвольный момент времени
кроме планируемого времени, в течение
которого применение данного узла связи
или канала связи
по назначению не предусматривается.
Готовность или коэффициент готовности канала связи определяется через относительное время (или через вероятность) безотказной работы канала связи:
,
где
- требуемое время работы канала связи,
или общее время, в течение которого
канал находится в рабочем состоянии
-
суммарное время перерывов связи.
Зная
требуемый коэффициент готовности
канала связи, можно определить требования
к надежности аппаратуры канала связи,
которую характеризуют среднем временем
безотказной работы
.
Надежность аппаратуры с возможностью ее восстановления (ремонта или замены неисправного ТЭЗа - типового элемента замены) характеризуется коэффициентом готовности аппаратуры
,
где
- среднее время безотказной работы
аппаратуры,
- время восстановления аппаратуры.
Для
аппаратуры без ремонта (восстановления)
во время выполнения задания (самолетная,
ракетная, спутниковая аппаратура)
надежность аппаратуры в соответствии
с экспоненциальным законом надежности
характеризуется вероятностью безотказной
работы за время
выполнения задания
.
Статистическая кривая отказов (bathtube curve) - кривая, характеризующая интенсивность отказов компонентов, используемых в телекоммуникационных системах в зависимости от времени.
Ри.3.19. Статистическая кривая отказов
Приведенная на рис. 3.19 кривая имеет три ярко выраженных участка:
Ранние отказы в основном обусловлены дефектами компонентов и этот период называют период приработки (early failure period - EFP)
За ним следует участок с почти постоянной в среднем интенсивностью отказов (constant failure period - CFP)
Заключительный период эксплуатации обычно связан с катастрофическим износом компонентов (wear-out failure period - WFP)
За рубежом часто используется классификация систем по уровню надежности, показанная в таблице 3.1.
Таблица 3.1. – Классификация систем по уровню надежности
Коэффициент готовности, kr |
Минимальное время простоя в год |
Тип системы |
0,99 |
3,5 суток |
Обычная (Conventional) |
0,999 |
8,5 ч |
Высокой надежности (High availability) |
0,9999 |
1 ч |
Отказоустойчивая (Fault resilient) |
0,99999 |
5 мин |
Безотказная (Fault tolerant) |
3.14.1 Критерии надежности телекоммуникационных каналов и систем
Критерии надежности:
для телекоммуникационных каналов фиксированной связи готовность канала связи должна быть не менее 0,99-0,995. Эта величина определяется процентом времени появления долговременных прерываний (более 10 с) за счет неблагоприятных условий распространения радиосигналов, отказов аппаратуры, ошибок действия персонала и др.
· для магистральных линий коэффициент готовности должен быть не ниже Кг=0,99970; наработка на отказ на 100 км такой линии передачи не ниже Тo=34375 час;
· для цифровых каналов тропосферных радиорелейных линий связи длиной 2500 км коэффициент готовности должен быть не ниже 0,9995
Лекция 4. Характеристики радиолинии в свободном пространстве и в реальных условиях