4 Расчет телефонных нагрузок и емкости пучков мсс

4.1 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.
1	ОАО» НКНХ»	3000	560	19	505,6
2	ПЭ и ТС	1536	65	3	45,00
3	Электросети	200	18	1	8,050
4	КЭСП	200	26	1	13,70
5	ОАО Н-камсктехуглерод	200	20	1	9,410
6	ОАО «НПЗ»	256	55	2	36,60
7	«Авиакомпан. Татарстан»	300	13	1	4,830
8	РТТ ТАТНЕФТЬ	200	11	1	3,650
9	МСЧ НГМБ №3	530	34	2	19,70
10	Промстрой	500	45	2	28,40
11	«Корабельная роща»	200	16	1	6,720
12	ТЭЦ1	200	22	1	10,80
13	ТЭЦ2	200	22	1	10,80
-	Всего	7522	907	36	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
1	ОПТС-42/43	28130	22000	5638	320	64	108
2	АМШ-31/32	11904	9000	2000	584	320	-
3	АМШ-34	9920	8000	1300	460	160	-
4	АМШ-35/36	11904	9000	2000	584	320	-
5	АМШ-37	1900	1500	200	136	64	-
6	АМШ-330/339 и К8/9/10	1274	1000	200	42	32	-
7	АМШ-444	640	500	70	38	32	-
8	АМШ-446	640	500	70	38	32	-
9	АМШ-46	4480	3500	800	116	64	-
-	Всего	70792	55000	12278	2318	1088	108

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	150	126

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.
1	1811	1630	51,0	63,0	1027	32,60	570,4	70,33	56,26
2	517,4	465,7	14,6	33,1	154,1	9,314	302,3	29,76	23,81
3	331,0	297,9	9,31	26,0	77,45	5,958	214,5	24,80	19,84
4	517,4	465,7	14,6	33,1	154,1	9,314	302,3	29,76	23,81
5	81,39	73,25	2,29	19,1	13,99	1,465	57,80	4,750	3,800
6	53,97	48,57	1,52	18,8	9,131	0,971	38,47	3,185	2,548
7	29,69	26,72	0,84	17,0	4,542	0,534	21,64	1,600	1,280
8	29,69	26,72	0,84	17,0	4,542	0,534	21,64	1,600	1,280
9	182,5	164,3	5,14	20,5	33,68	3,286	127,3	11,20	8,960
Всего	3554	-	-	-	-	63,98	1656	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	1	2	3	4	5	6	7	8	9	ЗСЛ	УСС
1	-	158,8	112,7	158,8	30,37	20,21	11,37	11,37	66,89	70,33	32,60
2	127,4	-	47,90	67,51	12,91	8,591	4,833	4,833	28,43	29,76	9,314
3	84,88	44,98	-	44,98	8,601	5,724	3,220	3,220	18,94	24,80	5,958
4	127,4	47,90	67,51	-	12,91	8,591	4,833	4,833	28,43	29,76	9,314
5	20,63	10,93	7,758	10,93	-	1,391	0,783	0,783	4,604	4,750	1,465
6	13,57	7,190	5,101	7,190	1,375	-	0,515	0,515	3,028	3,185	0,971
7	7,552	4,003	2,840	4,003	0,765	0,509	-	0,287	1,686	1,600	0,534
8	7,552	4,003	2,840	4,003	0,765	0,509	0,287	-	1,686	1,600	0,534
9	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	-	-