Расчет телефонной нагрузки, поступающей на линии разного назначения проектируемой АТС

В проекте рассчитывается нагрузка, поступающая на пучки: соединительных линий к РАТС, УАТС и ДТУ; промежуточных линий между модулями MLC и MCA; линий, идущих к АРМо РМТС, а также на каналы Ethernet сети IP-телефонии.

Нагрузка определяется в соответствии с соединениями, которые устанавливаются через станцию. Соединения с участием абонентов проектируемой АТС являются оконечными. Соединения между абонентами двух УАТС и между УАТС и ДТУ проходят транзитом через модуль МСА. В таблице 2 показано, между какими абонентами допустимы соединения, а также соединения с операторами РМТС. Соединения с абонентами внутри зоны и других зон проходят через ДТУ. Стрелочками показаны направления соединений. Все соединения, кроме входящих к операторам РМТС и исходящих от них к ДТУ, двусторонние. Прочерк указывает на невозможность соединений через проектируемую АТС.

Таблица 2

На упрощённой структурной схеме АТС (рисунок 3) показаны нагрузки, которые будут рассчитаны, и места их приложения:

Y_mlci – нагрузка на промежуточных линиях между MLCi и MCA

Y_рмтсПЛ – нагрузка на промежуточных линиях между MLC-РМТС и MCA, а также на линиях к АРМо;

Y_рмтсО – нагрузка на линиях к АРМо РМТС;

Y_ратс – нагрузка на соединительных линиях между MCA и РАТС;

Y1_уатс – нагрузка на соединительных линиях между MCA и УАТС1;

Y2_уатс – нагрузка на соединительных линиях между MCA и УАТС2;

Y_дту – нагрузка на соединительных линиях между MCA и ДТУ.

Рисунок 3. Структурная схема АТС SI2000 с нагрузками

Расчёты телефонной нагрузки производятся для часа наибольшей нагрузки (ЧНН).

Вначале определяем среднюю телефонную нагрузку, которая в общем случае рассчитывается по формуле:

Y=NCt_з (Эрл),

где:

N – количество абонентских линий в соответствующей группе;

С – количество вызовов, приходящихся на одного абонента в данной группе;

t_з – средняя длительность занятия соответствующей линии в часах.

Затем определяем расчетную нагрузку, которая учитывает влияние случайных колебаний нагрузки около среднего значения в течение ЧНН. Для расчетной нагрузки используем следующую формулу:

Y_р = Y + 0, 674√ Y (Эрл).

Время занятия состоит из длительности разговора t_р и технического времени t_тех:

t_з = t_р+t_тех (час).

В техническое время входят: время установления соединения и прослушивания абонентом акустических сигналов: ответа станции, контроля посылки вызова и занятости.

Для упрощения расчётов в проекте приняты следующие предположения:

- все вызовы заканчиваются разговором с вызываемым абонентом;

- при использовании общего канала сигнализации время установления соединения принимается равным нулю.

Средние нагрузки определяются в зависимости от конфигурации проектируемой АТС. Ниже приведены формулы для расчёта средних нагрузок, соответствующие структурной схеме, показанной на рисунке 3. Результаты расчётов заносятся в таблицу3.

Во всех формулах время измеряется в часах, а нагрузка в Эрлангах.

Нагрузка на промежуточных линиях MLC1 – MCA:

Y_mlc1=Y_вн1+Y_рмтс1+Y_ратс1+Y1_уатс1+ Y2_уатс1 + Y_дту1 = 26, 105 +0, 438 +5, 424 +1, 959+ +1, 356 +1, 437 =36, 719

Y_вн1=N _mlc1(С_вн(t_{р вн} +t_тех1)) = 584∙ (1, 5∙ (0, 027+0, 0028) = 26, 105

Y_рмтс1= N _mlc1(С_рмтс(t_{р зак}+ t_{р мг} +t_тех2))d₂ = 584∙ (0, 04∙ (0, 008+0, 030+0, 0089)) ∙ 0, 40 =0, 438

Y_ратс1= N _mlc1(С_ратс(t_{р сл} +t_тех1))d₃ = 584∙ (0, 4∙ (0, 023+0, 0028)) ∙ 0, 9 = 5, 424

Y1_уатс1= N _mlc1(С1_уатс(t_{р сл} +t_тех1)) = 584∙ (0, 13∙ (0, 023+0, 0028)) = 1, 959

Y2_уатс1= N _mlc1(С2_уатс(t_{р сл} +t_тех1)) = 584∙ (0, 09∙ (0, 023+0, 0028)) = 1, 356

Y_дту1 = N _mlc1(С_{дту-внут}(t_{р мг}+ t_тех1) + С_{дту-внеш}(t_{р мг}+ t_тех1)d₁) =584∙ (0, 04∙ (0, 030+0, 0028) + 0, 05∙ (0, 030+0, 0028)∙ 0, 7) = 1, 437

Так как далее действия аналогичны, то подробные расчеты некоторых нагрузок будут опущены и записаны сразу конечные результаты в таблицу 3.

Нагрузка на промежуточных линиях MLC2 – MLC6 – MCA точно такая же, как и на промежуточных линиях MLC1 – MCA.

Нагрузка на промежуточных линиях MLC7-iCS – MCA:

Y_mlc7=Y_вн7+Y_рмтс7+Y_ратс7+Y1_уатс7+ Y2_уатс7 + Y_дту7 = 43, 648

Y_вн7=(N_mlc7 + N_ip1 + N_ip2)(1-Q1)(С_вн(t_{р вн} +t_тех1)) = 29, 109

Y_рмтс7= (N_mlc7 + N_ip1 + N_ip2)(С_рмтс(t_{р зак}+ t_{р мг} +t_тех2))d₂ = 0, 6

Y_ратс7= (N_mlc7 + N_ip1 + N_ip2)(С_ратс(t_{р сл} +t_тех1))d₃ = 7, 43

Y1_уатс7= (N_mlc7 + N_ip1 + N_ip2)(С1_уатс(t_{р сл} +t_тех1)) = 2, 683

Y2_уатс7= (N_mlc7 + N_ip1 + N_ip2)(С2_уатс(t_{р сл} +t_тех1)) = 1, 858

Y_дту7= (N_mlc7 + N_ip1 + N_ip2)(С_{дту-внут}(t_{р мг}+ t_тех1) + С_{дту-внеш}(t_{р мг}+ t_тех1)d₁) = 1, 968

Q1 = (N_mlc7 + N_ip1 + N_ip2)/N_об = 0, 186

N_об = N_mlc1 + N _mlc2 + N _mlc3 + N_mlc4 + N _mlc5 + N _mlc6 + N _mlc7 + N_ip1 + N_ip2 = 4304

Нагрузка на промежуточных линиях MLC-РМТС – MCA:

Y_рмтсПЛ= Y_рмтс1з +Y_рмтс2з +Y_рмтс3з +Y_рмтс4з +Y_рмтс5з +Y_рмтс6з + Y_рмтс7з +Y1_{уатс-рмтс1} + Y2_{уатс-рмтс1} = 1, 367

Y_рмтс1з= N _mlc1(С_рмтс(t_{р зак}+ t_тех2))d₂ = 0, 158

Y_рмтс2з= N _mlc2(С_рмтс(t_{р зак}+ t_тех2))d₂ = 0, 158

Y_рмтс3з= N _mlc3(С_рмтс(t_{р зак}+ t_тех2))d₂ = 0, 158

Y_рмтс4з= N _mlc4(С_рмтс(t_{р зак}+ t_тех2))d₂ = 0, 158

Y_рмтс5з= N _mlc5(С_рмтс(t_{р зак}+ t_тех2))d₂ = 0, 158

Y_рмтс6з= N _mlc6(С_рмтс(t_{р зак}+ t_тех2))d₂ = 0, 158

Y_рмтс7з= (N_mlc7 + N_ip1 + N_ip2)(С_рмтс(t_{р зак}+ t_тех2))d₂ = 0, 216

Y1_{уатс-рмтс1} = N1_уатс(С_рмтс(t_{р зак}+ t_тех2))d₂ = 0, 081

Y2_{уатс-рмтс1} = N2_уатс(С_рмтс(t_{р зак}+ t_тех2))d₂ =0, 122

Нагрузка на линиях к АРМо РМТС:

Y_рмтсО= Y_рмтс1о +Y_рмтс2о +Y_рмтс3о +Y_рмтс4о +Y_рмтс5о +Y_рмтс6о +Y_рмтс7о + Y1_{уатс-рмтс2} + Y2_{уатс-рмтс2} = 0, 648

Y_рмтс1о= N _mlc1С_рмтсt_{р зак}d₂ = 0, 075

Y_рмтс2о= N _mlc2С_рмтсt_{р зак}d₂ = 0, 075

Y_рмтс3о= N _mlc3С_рмтсt_{р зак}d₂ = 0, 075

Y_рмтс4о= N _mlc4С_рмтсt_{р зак}d₂ = 0, 075

Y_рмтс5о= N _mlc5С_рмтсt_{р зак}d₂ = 0, 075

Y_рмтс6о= N _mlc6С_рмтсt_{р зак}d₂ = 0, 075

Y_рмтс7о= (N_mlc7 + N_ip1 + N_ip2)С_рмтсt_{р зак}d₂ = 0, 102

Y1_{уатс-рмтс2} = N1_уатсС_рмтсt_{р зак}d₂ = 0, 038

Y2_{уатс-рмтс2} = N2_уатсС_рмтсt_{р зак}d₂ = 0, 058

Нагрузка на соединительных линиях к УАТС1:

Y1_уатс= Y1_уатс1 +Y1_уатс2 +Y1_уатс3 +Y1_уатс4 +Y1_уатс5 +Y1_уатс6 + Y1_уатс7 +Y1_{уатс-рмтс3} +Y1_{уатс-ратс} +Y1_{уатс-дту} + Y_{уатс-уатс} = 19, 212

Y1_{уатс-рмтс3} = N1_уатс(С_рмтс(t_{р зак} +t_{р мг} +t_тех2))d₂ = 0, 225

Y1_{уатс-ратс}= N1_уатс(С_ратс(t_{р сл}+ t_тех1))d₃ = 2, 786

Y1_{уатс-дту}= N1_уатс(С_{дту-внут}(t_{р мг}+ t_тех1) + С_{дту-внеш}(t_{р мг}+ t_тех1)d₁) = 0, 738

Y_{уатс-уатс}= ((N1_уатс*С1_уатс + N2_уатс*С2_уатс)/2)(t_{р сл} +t_тех1)) = 1, 026

Нагрузка на соединительных линиях к УАТС2:

Y2_уатс= Y2_уатс2 +Y2_уатс2 + Y2_уатс3 + Y2_уатс4 + Y2_уатс5 + Y2_уатс6 + Y2_уатс7 +Y2_{уатс-рмтс3} +Y2_{уатс-ратс} +Y2_{уатс-дту} + Y_{уатс-уатс} = 16, 644

Y2_{уатс-рмтс3} = N2_уатс(С_рмтс(t_{р зак} +t_{р мг} +t_тех2))d₂ = 0, 338

Y2_{уатс-ратс}= N2_уатс(С_ратс(t_{р сл}+ t_тех1))d₃ = 4, 179

Y2_{уатс-дту}= N2_уатс(С_{дту-внут}(t_{р мг}+ t_тех1) + С_{дту-внеш}(t_{р мг}+ t_тех1)d₁) = 1, 107

Нагрузка на соединительных линиях к РАТС:

Y_ратс = Y_ратс1 + Y_ратс2 + Y_ратс3 + Y_ратс4 + Y_ратс5 + Y_ратс6 + Y_ратс7 + Y1_{уатс-ратс} + Y2_{уатс-ратс} = 46, 939

Нагрузка на соединительных линиях к ДТУ:

Y_дту = Y_дту1 +Y_дту2 + Y_дту3 + Y_дту4 + Y_дту5 + Y_дту6 + Y_дту7 + Y1_{уатс-дту} + Y2_{уатс-дту} = 12, 435

Нагрузка на канале Ethernet между модулем MSAN1 и IP-сетью

Y_ip1 = Y_вн-ip1+Y_вн-ip1-2+Y_рмтс-ip1+Y_ратс-ip1+Y1_уатс-ip1+ Y2_уатс-ip1 + Y_дту-ip1 = 8, 047

Y_вн-ip1 = N_ip1(1-Q2)(С_вн(t_{р вн} +t_тех1)) = 5, 384

Y_вн-ip1-2 = ((N_ip1 + N_ip2)/2)Q2(С_вн(t_{р вн} +t_тех1)) = 0, 338

Q2 = (N_ip1 + N_ip2)/N_об = 0, 059

Y_рмтс-ip1 = N_ip1(С_рмтс(t_{р зак}+ t_{р мг} +t_тех2))d₂ = 0, 096

Y_ратс-ip1 = N_ip1(С_ратс(t_{р сл} +t_тех1))d₃ = 1, 188

Y1_уатс-ip1 = N_ip1(С1_уатс(t_{р сл} +t_тех1)) = 0, 429

Y2_уатс-ip1 = N_ip1(С2_уатс(t_{р сл} +t_тех1)) = 0, 297

Y_дту-ip1 = N_ip1(С_{дту-внут}(t_{р мг}+ t_тех1) + С_{дту-внеш}(t_{р мг}+ t_тех1)d₁) = 0, 315

Нагрузка на канале Ethernet между модулем MSAN2 и IP-сетью точно такая же как и на канале Ethernet между модулем MSAN1 и IP-сетью.

Нагрузка на канале Ethernet между модулем MLC7-iCS и IP-сетью

Y_ip = Y_ip1 + Y_ip2 - 2Y_вн-ip1-2 = 15, 418

В формулах приняты следующие обозначения:

Y _внi – нагрузка на промежуточных линиях между MLCi и MCA, создаваемая при соединениях внутри станции.

Y _рмтсi – нагрузка на промежуточных линиях между MLCi и MCA, создаваемая при соединениях от MLC к РМТС с последующими соединениями к ДТУ через МСА.

Y _ратсi – нагрузка на промежуточных линиях между MLCi и MCA, создаваемая при соединениях между MLC и РАТС.

Y 1_уатсi – нагрузка на промежуточных линиях между MLCi и MCA, создаваемая при соединениях между MLCi и УАТС1.

Y 2_уатсi – нагрузка на промежуточных линиях между MLCi и MCA, создаваемая при соединениях между MLCi и УАТС2.

Y _дтуi – нагрузка на промежуточных линиях между MLCi и MCA, создаваемая при соединениях между MLC и ДТУ с абонентами внутри зоны и других зон.

Y _рмтсIз – нагрузка на промежуточных линиях между MLC-РМТС и MCA, создаваемая при соединениях от MLC_I к РМТС при заказе междугородних соединений;

Y _рмтсIо – нагрузка на линиях к АРМо РМТС, создаваемая при соединениях от MLC_I к РМТС при заказе междугородних соединений;

Y 1_{уатс-рмтс1} – нагрузка на промежуточных линиях между MLC-РМТС и MCA, создаваемая при соединениях от УАТС1 к РМТС при заказе междугородних соединений;

Y 2_{уатс-рмтс1} – нагрузка на промежуточных линиях между MLC-РМТС и MCA, создаваемая при соединениях от УАТС2 к РМТС при заказе междугородних соединений;

Y 1_{уатс-рмтс2} – нагрузка на линиях к АРМо РМТС, создаваемая при соединениях от УАТС1 к РМТС при заказе междугородних соединений;

Y 2_{уатс-рмтс2} – нагрузка на линиях к АРМо РМТС, создаваемая при соединениях от УАТС2 к РМТС при заказе междугородних соединений;

Y 1_{уатс-рмтс3} – нагрузка на соединительных линиях между MCA и УАТС1, создаваемая при соединениях от УАТС1 к РМТС с последующими соединениями от УАТС1 к ДТУ через МСА;

Y 2_{уатс-рмтс3} – нагрузка на соединительных линиях между MCA и УАТС2, создаваемая при соединениях от УАТС2 к РМТС с последующими соединениями от УАТС2 к ДТУ через МСА;

Y _{уатс-уатс} – нагрузка на соединительных линиях между MCA и УАТС1 или MCA и УАТС2, создаваемая при соединениях между двумя УАТС транзитом через МСА;

Y 1_{уатс-ратс} – нагрузка на соединительных линиях между MCA и РАТС, создаваемая при соединениях между УАТС1 и РАТС;

Y 2_{уатс-ратс} – нагрузка на соединительных линиях между MCA и РАТС, создаваемая при соединениях между УАТС2 и РАТС;

Y 1_{уатс-дту} – нагрузка на соединительных линиях между MCA и ДТУ, создаваемая при соединениях между УАТС1 и ДТУ;

Y 2_{уатс-дту} – нагрузка на соединительных линиях между MCA и ДТУ, создаваемая при соединениях между УАТС2 и ДТУ;

Y _вн-ip – нагрузка на канале Ethernet между модулем MLC7-iCS и IP-сетью, создаваемая при соединениях внутри станции;

Y _вн-ip1 – нагрузка на канале Ethernet между модулем MSAN1 и IP-сетью, создаваемая при соединениях внутри станции, исключая соединения между модулями MSAN1 и MSAN2;

Y _вн-ip2 – нагрузка на канале Ethernet между модулем MSAN2 и IP-сетью, создаваемая при соединениях внутри станции, исключая соединения между модулями MSAN1 и MSAN2;

Y _вн-ip1-2 – нагрузка на каналах Ethernet между модулями MSAN1 и MSAN2, создаваемая при соединениях через IP-сеть;

Y _рмтс-ip1, Y _рмтс-ip2 – нагрузка на каналах Ethernet от модуля MSAN1 или MSAN2, создаваемая при соединениях через IP-сеть к РМТС при заказе междугородних соединений;

Y _ратс-ip1, Y _ратс-ip2 – нагрузка на каналах Ethernet между модулем MSAN1 или MSAN2, создаваемая при соединениях через IP-сеть к РАТС;

Y 1_уатс-ip1, Y 1_уатс-ip2 – нагрузка на каналах Ethernet между модулем MSAN1 или MSAN2, создаваемая при соединениях через IP-сеть к УАТС1;

Y 2_уатс-ip1, Y 2_уатс-ip2 – нагрузка на каналах Ethernet между модулем MSAN1 или MSAN2, создаваемая при соединениях через IP-сеть к УАТС2;

N _mlci – количество абонентских линий, включенных в модуль MLCi;

N 1_уатс – количество абонентских линий, включенных в УАТС1;

N 2_уатс – количество абонентских линий, включенных в УАТС2;

N _ip1, N _ip2 – количество абонентских линий, включенных в модуль MSAN1 или MSAN2 сети IP-телефонии;

N _об – общее количество абонентских линий, включенных в модули MLC-AN и MLC-iCS, а также в модули MSAN сети IP-телефонии;

Q 1 – доля абонентских линий по отношению к N _об, включённых в модули MLC-iCS, MSAN1 и MSAN2; этот параметр учитывает то, что соединения между абонентами, линии которых включены в модули MLC-iCS, MSAN1 и MSAN2, проходят либо внутри модуля MLC-iCS, либо внутри модуля MSAN1 или MSAN2, либо между модулями MSAN1 и MSAN2 через IP-сеть;

Q 2 – доля абонентских линий по отношению к N _об, включённых в модули MSAN1 и MSAN2; этот параметр учитывает то, что соединения между абонентами, линии которых включены в модули MSAN1 и MSAN2, проходят либо внутри модуля MSAN1 или MSAN2, либо между модулями MSAN1 и MSAN2 через IP-сеть;

t _{р сл} – средняя длительность разговора по соединительным линиям с РАТС и УАТС;

t _{р мг} – средняя длительность междугородного разговора через ДТУ (внутри зоны и с абонентами других зон);

t _{р вн} – средняя длительность разговора при внутристанционных соединениях;

t _{р зак} – средняя длительность обслуживания вызова оператором РМТС при заказе междугороднего соединения;

Среднее число вызовов на одного абонента в ЧНН:

С 1_уатс – при связи с УАТС1;

С 2_уатс – при связи с УАТС2;

С _ратс – при связи с РАТС;

С _вн – при внутристанционных соединениях;

С _рмтс – при исходящей связи к РМТС;

С _{дту-внут} – при связи с ДТУ внутри зоны;

С _{дту-внеш} – при связи с ДТУ при соединениях с другими зонами.

Коэффициент доступности абонентов при связи:

d ₁ – через ДТУ при соединениях с другими зонами сети ОбТС;

d ₂ – через РМТС при соединениях с другими зонами сети ОбТС;

d ₃ – к сети общего пользования (соединения через РАТС).

В формулах техническое время t_тех1 соответствует случаю, когда используется ОКС, и равно:

t_тех1= t_выз

где t_выз - среднее время посылки вызова абоненту, t_выз = 10 с.

В техническое время t_тех2 входят процессы установления соединения от абонента проектируемой станции или УАТС к оператору РМТС, а затем от оператора РМТС через ДТУ к абоненту другой зоны (оператор набирает междугородный номер вызываемого абонента):

t_тех2= t_ож+t_выз+t_ос+n_мгt_нн

где:

t_ож - среднее время ожидания подключения оператора РМТС, t_ож =15 с;

t_ос - среднее время прослушивания оператором РМТС сигнала станции;

t_ос=3 с;

t_нн - среднее время набора одной цифры, t_нн = 0, 5 с;

n_мг – число цифр, набираемых при вызове абонента сети междугородной связи другой зоны внутри железной дороги, n_мг = 8 (0 + две цифры кода

зоны + пять цифр номера абонента).

Техническое время t_тех3 определяет длительность подключения к оператору РМТС и для него справедливо равенство:

t_тех3 = t_ож.

Таблица 3