Проект ГТС на базе систем передачи SDH (стр. 8 из 8)

N_E1.2=En[(N_ИКМ-1)/21+1]

N_E1.2._РАТС₁= En[(7+7+8+6+7-1)/21+1]= 2

Аналогично:

N_E_{1.2.РАТС2}= En[(7+3+8+6+4-1)/21+1]= 2

N_E_{1.2.РАТС3}= En[(7+6+9+4+4-1)/21+1]= 2

N_E_{1.2.РАТС4}= En[(8+9+9+7+6-1)/21+1]= 2

N_E_{1.2.РАТС5}= En[(6+4+7+10+5-1)/21+1]= 2

N_E_12.АМТС= En[(7+4+4+6+5-1)/21+1]= 2

Описание конструкции

Ядром мультиплексора является неблокируемая полнодоступная матрица временного коммутатора емкостью 1008 эквивалентов VC-12. Матрица осуществляет все переключения под управлением встроенного микроконтроллера.

Все подключаемые к мультиплексору плезиохронные сигналы перед вводом в коммутатор преобразуются в виртуальный контейнер (VC) соответствующего уровня в соответствии с рекомендацией ITU–TG.709.

Ядро (модули UCU – микроконтроллер, SN4 – матрица временного коммутатора и LAD – сигнализация и жесткий диск) является неотъемлемой частью мультиплексора.

Механическая конструкция

STM-4 формируется на базе мультиплексора SM-1/4.

Мультиплексор SМ-1/4 поставляется в конструктивах двух разновидностей:

- с двумя рядами модулей, максимальное количество выделяемых 2 Mb потоков – 252, максимальное количество направлений STM-4 – 4.

- с одним рядом модулей, максимальное количество выделяемых 2 Mb потоков – 126, максимальное количество направлений STM-4 – 2.

Обе разновидности конструктивов устанавливаются в статив, стандартизированный ETSI (2200 mmx 600 mmx 300 mm), причем в одном стативе может быть размещено:

- три мультиплексора с однорядным расположением модулей, или

- два мультиплексора с двухрядным расположением модулей, или

- один однорядный и один двухрядный конструктив.

Так как у нас выделяемых потоков больше чем 126 и направлений STM-4 – 4, то будем использовать конструктив с двумя рядами модулей.

Рис. Механическая конструкция SM-1/4.

6 Оценка структурной надежности сети

Надежностью сети связи будем называть ее свойство, заключающееся в способности выполнять определенные функции (доставка сообщений) в определенных условиях эксплуатации.

Для сетей связи, являющихся сложными многофункциональными системами, можно выделить два основных аспекта надежности, которые условимся называть аппаратурными и структурными. Под аппаратурным аспектом будем понимать проблему надежности аппаратуры, отдельных устройств и их элементов, входящих в узлы и линии сети. Структурный аспект отражает функционирование сети в целом в зависимости от работоспособности или отказов узлов (станций, пунктов) или линий сети, т. е. он связан с возможностью существования в сети путей доставки информации. В данной работе будем говорить только о структурной надежности сети.

В этом случае первичная сеть связи представляется в виде вероятностного графа. Веса элементов графа (узлов и линий связи) представляются надежностными показателями. Например, коэффициентами готовности – К_г. Под коэффициентом готовности элемента сети понимается вероятность исправного (работоспособного) состояния данного элемента в произвольный момент времени в процессе эксплуатации. Для упрощения расчетов будем предполагать, что элементы сети, с точки зрения воздействующего фактора, являются статистически независимыми.

Коэффициенты надежности участков кольца примем равным 0.999 на фиксированную длину участка.

В качестве показателя оценки структурной надежности будем использовать математическое ожидание числа связей М (Х) на ГТС. Для определения М (Х) воспользуемся следующим алгоритмом.

1. Определим максимальное число связей на ГТС. Для этого воспользуемся матрицей М, заполненной в разделе 5.2.

2. Определим списки путей, которые могут быть использованы для доставки информации от УК_i до УК_j сети в нормальных и аварийных условиях.

3. Для каждой сети связи определим вероятность связности узлов.

4. Произведем суммирование значений вероятности связности для различных узлов сети.

В результате получим абсолютное значение математического ожидания числа связей сети - М (Х). Удобнее и нагляднее данную величину выразить в относительных единицах. Тогда величина М (Х)_отн может быть рассчитана по формуле:

, где

- максимальное (заданное) число связей в сети при условии, что все элементы сети абсолютно надежны. (

= m·(m-1)).

Для определения вероятности связности узла ic узлом j воспользуемся следующей методикой.

1. Определим список путей, которые могут быть использованы для связи узла ic узлом j.

2. Определим надежность каждого из указанных путей.

3. Воспользуемся формулой для расчета вероятности суммы совместных событий:

, где t – число путей которые могут быть использованы для связи узла ic узлом j; А_k- событие, поставленное в соответствие i-ому исправному пути

;

- вероятность наступления события А_k;

- вероятность совместного наступления двух событий А_k и A_m;

- вероятность совместного наступления t событий;

- вероятность наступления хотя бы одного события А_k (

K_ij– коэффициент готовности участка; b_ij – участок сети;

-k-ый путь, связывающий узел i и j.

Определим математическое ожидание числа связей М (Х)_отн для сети представленной на рисунке 6.1 при условии, что используются все допустимые пути для связи узлов сети и коэффициент готовности линий связи (ребер графа сети) составляет К_г = 0.9.

Для решения этой задачи воспользуемся рассмотренным выше алгоритмом.

1. Определим список путей, связывающих узлы сети.

m¹₁₂={b₂₁}, m²₁₂ = {b₁₃ ,b₃₄ ,b₄₅,b₅₆,b₆₂};

m¹₁₆ = {b₂₁, b₆₂}, m²₁₆ = {b₁₃ ,b₃₄,b₄₅,b₆₅};

m¹₁₅ = { b₂₁, b₆₂,b₅₆ }, m²₁₅ = { b₃₁ ,b₄₃,b₅₄};

m¹₁₄ = { b₂₁, b₆₂,b₅₆,b₄₅ }, m²₁₄ = { b₃₁ ,b₄₃};

m¹₁₃ = { b₂₁, b₆₂,b₅₆,b₄₅, b₃₄}, m²₁₃ = {b₁₃};

Аналогично определяются

для остальных узлов сети.

2. Определим надежность каждого из указанных путей.

H(μ₁₂)= H(μ₂₁)=K₁₆=0.99 ;

H(μ₁₆)= H(μ₆₁)=К₁₂* К₂₆=0.99²=0.9801

H(μ₁₅)= H(μ₅₁)= К₁₂*К₂₆*К₆₅=0.99³=0.970

H(μ₁₄)= H(μ₄₁)=К₁₂*К₂₆*К₆₅*К₅₄=0.99⁴=0.961

H(μ₁₃)= H(μ₃₁)=К₁₂*К₂₆*К_65* К₅₄*К₄₃ =0.99⁵ =0.951

Аналогично определяются H(

) для остальных узлов сети.

3. Определим вероятности связности каждой пары узлов сети.

Р₁₂ = Р₂₁ = К₁₂ + К₃₁ К₄₃ К₅₄ К₆₅К₂₆ – К₁₂ К₂₆ К₆₅ К₅₄ К₄₃ К₃₁=0.9995

Аналогично определяются Р_ij для остальных узлов сети

4. Определим математическое ожидание числа связей в сети М (Х).

М=Р₁₂+Р₂₁+Р₁₆+Р₆₁+Р₁₅+Р₅₁+Р₁₄+Р₄₁+Р₁₃+ Р₃₁ + Р₂₆ + Р₆₂ + Р₂₅ + Р₅₂ + Р₂₄ + Р₄₂+Р₂₃+Р₃₂+Р₆₅+Р₅₆+Р₆₄+Р₄₆+Р₆₃+Р₃₆+Р₅₄+ Р₄₅+Р₅₃+Р₃₅ +Р₄₃+ Р₃₄₊Р_1-усс+Р_2-усс+

+Р_3-усс++Р_4-усс+ +Р_5-усс+Р_{6 - усс} =29,9895

Определим максимальное число связей в сети при абсолютно надежных элементах.

Определим М (Х)_отн:

Повышение структурной надежности связей между заданными пунктами достигается принятием следующих мер:

· выбором аппаратуры или линий с повышенной надежностью, что позволяет повысить надежность отдельных ребер сети;

· применением резерва по каналам, трактам или линиям на отдельных участках сети, что также приводит к повышению надежности ребер;

· применением резервных обходных путей, что эквивалентно увеличению числа независимых путей, которые могут быть использованы для связи;

· созданием соответствующей системы управления разных уровней, обеспечивающей оперативное переключение каналов и трактов, перераспределение и ограничение потоков сообщений;

· использованием поперечных соединений между существующими путями, что эквивалентно увеличению числа зависимых путей.

Список литературы.

Егунов М.М., Бежаева Е.Б., Шерстнева О.Г. Проектирование ГТС на базе SDH. Учебное пособие. – Н.:СибГУТИ, 2002.
Быков Ю.П., Егунов М.М., Ромашова Т.И. Справочные материалы по курсовому и дипломному проектированию. – Н.:СибГУТИ, 2001
Конспект лекций по курсу “Сети связи”