Методика розрахунку навантаження на класичну телефонну мережу
Похибка прогнозу параметрів навантаження на мережу зв'язку значною мірою залежить від правдивості розподілу її абонентів за категоріями. Ці категорії повинні відрізнятися не стільки формальними ознаками, скільки питомими інтенсивностями абонентських навантажень, та/або розташуванням години найбільшого навантаження (ГНН). Розрізняють наступні абонентські категорії, перераховані в таблиці 3.8.
Таблиця 3.8 - Розподіл абонентів за категоріями
| i (номер категорії) | Назва абонентської категорії |
| Абоненти з доступом до ЦМІС | |
| Абоненти з підвищеним навантаженням | |
| Абоненти адміністративно-ділового сектора | |
| Квартирні абоненти | |
| Таксофони | |
| Міжміські таксофони | |
| Лінії міжміських переговірних пунктів | |
| Лінії екстрених спецслужб | |
| Лінії інформаційних спецслужб |
Кожна індивідуальна АЛ і-ої категорії характеризується в ГНН трьома інтенсивностями навантажень при місцевому зв'язку: вихідної зовнішньої - yис.i, вхідної зовнішньої - yвх.i і вихідної внутрішньо станційної - yвн.i. Для автоматичного міжміського зв'язку задають питомі інтенсивності навантажень: вихідної до АМТС (по ЗСЛ) - уаиc.i і вхідної від АМТС (по CЛМ) – yавх.i. Всі параметри оцінюють вимірами на проектованій або на подібній їй мережі. При цьому дотримуються наступних правил:
· використовують таблиці 3.9 та 3.10 для прогнозування навантажень абонентів основних категорій (2...4);
Таблиця 3.9 - Інтенсивності питомих абонентських навантажень у ГНН при місцевому зв'язку
| Інтенсивності абонентських навантажень, мЕрл | ||||||||
| уис.2 | уис.3 | уис.4 | увх.2 | увх.3 | увх.4 | увн.2 | увн.3 | увн.4 |
Таблиця 3.10 - Інтенсивності питомих абонентських навантажень у ГНН при автоматичному міжміському зв'язку
| Ємність МГТС | Інтенсивності абонентських навантажень, мЕрл | |||||
| уаис.2 | уаис.3 | уаис.4 | уавх.2 | уавх.3 | уавх.4 | |
| До 50000 | 1,5 | |||||
| Понад 50000 |
· задавати інтенсивності навантажень таксофонів (кат. 5) і абонентів з доступом до ЦМІС (кат. 1) відповідно в 1,2...1,5 (залежно від місцезнаходження таксофона) і в 2,2...2,8 (залежно від числа терміналів основного доступу) раз більшими, ніж для абонентів з підвищеним навантаженням (кат.2);
· задавати питомі інтенсивності навантажень ліній міжміських таксофонів, переговірних пунктів, екстрених й інформаційних служб (кат. 6...9) рівними відповідно 0,3...0,4; 0,35...0,5; 0,1...0,15 й 0,2...0,35 Ерл.
· середні тривалості занять через відсутність статистичних даних задаються відповідно до табл. 3.11 залежно від очікуваної частки квартирних.
Таблиця 3.11 - Середні тривалості занять АЛ
| h | tис, з | tвх, з | tвн, з | tаис, з | tавх, з |
| до 0,3 0,5 0,7 0,9 |
У відповідності з викладеною вище методикою приймаються чисельні значення питомих інтенсивностей навантажень і середніх тривалостей занять всіх категорій абонентів, які зводяться в таблицю.
Для подальшого розрахунку необхідно провести опис системи позначень, яка використовується надалі у розрахункових формулах. Основні її принципи такі:
· в індексах формул символ i позначає номер категорії абонента, j (j1, j2,...) - номера проектованих станцій, k (x, z, ...) - номера будь-яких інших АТС мережі;
· маленькі літери у позначають питомі інтенсивності абонентських навантажень, а великі Y - інтенсивності навантажень груп абонентів, пучків СЛ або комплектів;
· підрядкові індекси формул мають основну частину й можливе розширення, відділене крапкою; в основній частині використані, головним чином, однотипні скорочення: ис - вихідне зовнішнє, вх - вхідне зовнішнє, вн - внутрішньостанційне, aис й авх - вихідне й вхідне при автоматичному міжміському зв'язку, м - виділена група станцій.
Проектована телефонна мережа включається в МГТС на правах окремого цифрового вузлового району й розглядається як OПTC j. Такою у нас є частина проектованої мережі (обладнання), яка розташована в ОпО. Оскільки навантаження від ВКМ проходить до інших ВКМ й АТС міської мережі через опорне встаткування, то ОпО являє собою опорно-транзитною станцією (ОПТС). Інтенсивності навантажень пучків СЛ цих станцій розраховуються в такій послідовності:
Крок 1. У повному обсязі для проектованої ОПТС j та її BKM j1, j2 ,... і тільки щодо місцевих навантажень знаходимо інтенсивності навантажень: вихідної й вхідної зовнішніх:
, 
(3.9)
і вихідної й вхідної при автоматичної міжміському зв'язку:
, 
, (3.10)
де Ni.j - число абонентів і-ої категорії на станції j, значення у задаються відповідно до розподілу абонентів за категоріями та параметрів абонентських груп, а коефіцієнти q враховують, що навантаження СЛ відрізняються від прогнозованих для АЛ. Ці коефіцієнти знаходять окремо для кожної станції за формулами:
, 
,
, 
(3.11)
де D - середні відхилення тривалості заняття викликом абонентської й сполучної лінії (каналу) при відповідних з'єднаннях.
У загальному випадку для вихідних зовнішніх й автоматичних міжміських з'єднань:
, 
, (3.12)
де tгс » 3с - середня тривалість прослуховування сигналу “готовність станції”;
m та m0 - кількість цифр місцевого та міжміського номеру, які приймаються від абонента до початку встановлення з'єднання;
tнц – середній час набору цифри (1,5 с - шлейфний, 0,4 с – тоновий набір);
tвс – середня тривалість встановлення з'єднання в межах станцій від прийому потрібних цифр до заняття СЛ (звичайно нею можна зневажити).
Для вхідного зовнішнього місцевого й міжміського зв'язку:
, (3.13)
де mвх - число цифр, що приймає станція при вхідних з'єднаннях;
tпц – середній час прийому цифри (1,2 с - декадний, 0,4 с – багаточастоний код і практично нуль при використанні ЗКС або внутрісистемного протоколу сигналізації; при різних значеннях у різних напрямках у формулу підставляють середньозважене);
tвс – тривалість встановлення вхідного з'єднання від закінчення прийому номера до включення в АЛ сигналу виклику (» 0,5 с у координатних АТС і практично нуль - на квазіелектронних та електронних).
Крок 2. Оскільки питомі інтенсивності абонентських навантажень неминуче задаються з більш-менш значною похибкою, а вихідні й вхідні навантаження прогнозуються незалежно, то необхідно перевіряти загальний баланс навантажень на мережі, тобто виконання умови:
. (3.14)
Тут індекс z пробігає номери всіх станцій мережі без винятку. Якщо права й ліва частини рівняння (3.14) розрізняються більш, ніж на 10 %, то варто скорегувати інтенсивності питомих навантажень і повторити всі розрахунки. Рекомендується корегувати задані вхідні навантаження. Якщо ж зазначена різниця не перевищує 10 %, то знайдені значення Yвх.z уточнюють множенням їх на коефіцієнт 
.
Крок 3. Розраховуємо інтенсивності всіх міжстанційних навантажень на МТС. Наприклад, від проектованої станції j до будь-якої іншої станції х і навпаки:
,
(3.15)
У знаменниках формул (3.15) індекс z послідовно пробігає номери всіх станцій мережі, крім тієї, від якої розподіляється навантаження. Нормовані коефіцієнти тяжіння nj-x (від станції j до станції х), nx-j (у зворотному напрямку) та інші оцінюють за даними вимірів, а через відсутність цих даних спочатку задають їх у такий спосіб: дорівнюють одиниці в напрямках з можливим максимальним тяжінням (звичайно це станції, розташовані біля вихідної або в центрі міста), а для залишку напрямків задають у межах 0,7...0,9 з урахуванням транспортної віддаленості станцій, їх розміщення, складу абонентів й інших можливих місцевих факторів впливу.
Задані в такий спосіб нормовані коефіцієнти тяжіння є початковими й далі повинні корегуватися після перевірки балансу міжстанційних навантажень.
Крок 4. Перевіряємо баланс міжстанційних навантажень. Потреба в цьому зумовлена можливими похибками коефіцієнтів тяжіння. Перевірку зводимо в таблицю 3.12. Буквою z у ній позначена остання за номером станція мережі.
Таблиця 3.12 - Матриця інтенсивностей міжстанційних навантажень
 До
Від
| j | j1 | … | x | … | z | Разом |
| j | - | Yj-j1 | … | Yj-x | … | Yj-z | Yис.j |
| J1 | Yj1-j | - | … | Yj1-x | … | Yj1-z | Уис.j1 |
| … | … | … | - | … | … | … | … |
| x | Yx-j | Yx-j1 | … | … | Yx-z | Yис.х | |
| … | … | … | … | … | - | … | … |
| z | Yz-j | Yz-j1 | … | Yz-x | … | - | Уис.z |
| Разом | Yвх.j | Yвх.j1 | … | Yвх.x | … | Yвх.z | - |
При відсутності помилок у розрахунках суми рядків табл. 3.12 повинні збігатися з відповідними значеннями Уис.x. При вірних нормованих коефіцієнтах тяжіння суми стовпців таблиці 3.12 повинні бути близькими до відповідних величин Yвх.x. При відхиленнях суми стовпців від Yвх.x у межах 10 % точність дотримання балансу навантажень є прийнятною. У протилежному випадку варто змінити коефіцієнти тяжіння, збільшивши їх у напрямках, які відповідають стовпцям з меншими, ніж Yвх.x сумами, та зменшити для напрямків, у стовпцях для яких це співвідношення є зворотнім (рекомендується процентні зміни коефіцієнтів тяжіння робити більшими ніж процентні відхилення навантажень).
Далі, використовуючи уточнені коефіцієнти, повторюють Крок 3 і знову перевіряють баланс навантажень. Іноді виникає необхідність ще раз виконати зазначені дії. Такі послідовні наближення дають надійний розподіл міжстанційних навантажень при відносно ненадійних початкових даних.
Крок 5. Підраховують інтенсивності навантажень всіх пучків СЛ проектованих станцій. Для цього варто скласти остаточний варіант таблиці 3.12 і розрахунки міжміських навантажень, зроблені на кроці 3, зі структурною схемою МТС і для кожного необхідного пучка СЛ (ЗСЛ, СЛМ) знайти суму всіх тих навантажень, які ними обслуговуються.
Спираючись на розрахунки навантажень та використовуючи першу формулу Ерланга, знаходять кількість ліній СЛ за відповідної норми втрат 0,005 та ЗСЛ і зовнішніх СЛ для норми втрат 0,001.