Возникающая нагрузка и её распределение

Возникающую нагрузку создают вызовы (заявки на обслуживание), поступающие от абонентов (источников) и занимающие на некоторое время различные соединительные устройства станции. Согласно ведомственным нормам технологического проектирования (ВНТП 112-79) следует различать три категории источников: народнохозяйственный сектор, квартирный и таксофоны. Интенсивность местной возникающей нагрузки определяется, если известны следующие её основные параметры:

a) N_нх, N_кв – число телефонных аппаратов народнохозяйственного сектора, квартирного сектора;

б) C_нх, С_кв – среднее число вызовов в ЧНН от одного источника i-й кате - гории;

в) Т_нх, Т_кв – средняя продолжительность разговора абонентов i-й категории в ЧНН;

г) Р_р – доля вызовов, закончившихся разговором.

Структурный состав источников, т.е. число аппаратов различных категорий определяется изысканиями, а остальные параметры (С _i , T_i , P_p) рассчитываются по средним значениям, приведенным в таблице А1 Приложения А.

В проектируемую электронную УАТС на ст. Петропавловск типа «МиниКом-ЖТ» включены 2000 абонентов непосредственно.

Необходимые для расчетов параметры нагрузки приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Необходимые параметры нагрузки

Категория аппаратов	Число аппаратов Ni	Ci	Ti ,с	Pp
Народнохозяйственный сектор	2000	2,7	90	0,5

 

Интенсивность возникающей местной нагрузки источников i-й категории Y_i, Эрл, определяется формулой:

 

 (3.1)

 

где t_i – средняя продолжительность одного занятия,

 

 (3.2)

 

Продолжительность отдельных операций по установлению связи, входящих в формулу (3.2), принимают следующей:

а) время слушания сигнала ответа станции t_со = 3, с;

б) время набора n знаков номера с дискового ТА t_н = 1,5×n, с;

в) время набора n знаков номера с тастатурного ТА nt_н=0,8×n, с;

г) время посылки вызова вызываемому абоненту при состоявшемся раз говоре t_пв = 7+8, с;

д) время установления соединения с момента окончания набора номера до подключения к линии вызываемого абонента t_у =2,0, с.

Коэффициент α_i учитывает продолжительность занятия оборудования вызовами, не закончившихся разговором (занятость, не ответ вызываемого абонента, ошибки вызывающего абонента). Его величина в основном зависит от средней длительности разговора Т_i, с, и доли вызовов, закончившихся разговором Р_р и определяется по графику рисунка 1 Приложения Б.

Для народнохозяйственного сектора α _нх=1,22.

В нашем случае квартирный сектор и таксофоны отсутствует, поэтому пренебрегаем α _кв и α _т .

Средняя продолжительность одного занятия t_нх, с, для абонентов народнохозяйственного сектора:

t_нх = 1,22·0,5 (3 + 6·1,5 +2 +8 + 90) = 68,32 с

Возникающая местная нагрузка Y_нх, Эрл, от абонентов народнохозяйственного сектора:

Интенсивности нагрузок от различных категорий источников приведены в таблице 3.2.

 

Таблица 3.2 - Интенсивности нагрузок от различных категорий

Категория аппаратов	αi	ti, с	Yi, Эрл
Народнохозяйственный сектор	1,22	68,32	102,45

 

Возникающая на входе местная нагрузка Y ^/ _п, Эрл, от абонентов различных категорий (в нашем случае рассматриваем только народнохозяйственный сектор), определяется равенством:

 

 (3.3)

 

Местная нагрузка от абонентов УАТС распределяется по двум направлениям:

1. По станциям городской сети (ГТС г. Петропавловск) и к узлу спецслужб.

2. По станциям своей железнодорожной сети.

Распределение нагрузки по станциям сети имеет случайный характер, зависящий от неподдающейся учету взаимной заинтересованности абонентов в переговорах. Поэтому, точное определение межстанционных потоков нагрузки при проектирование АТС невозможно. Это можно сделать лишь после введения станции в эксплуатацию путем анализа проведенных измерений.

При проектировании УАТС (АТС) достаточно знать возникающую местную нагрузку каждой станции сети.

Найдём нагрузку Y ^/ _уатс, Эрл, на входе КП (DSN) проектируемой УАТС ст. Петропавловск подлежащую распределению между всеми АТС (в том числе и проектируемой). С этой целью из возникающей нагрузки Y ^// _уатс вычитают нагрузку, направляемую к узлу спецслужб Y ^/ _сп, которая принимается равной 3% от Y ^/ _уатс1:

 

 (3.4)

 

Одна часть нагрузки  замыкается внутри станции , а вторая образует потоки к действующим АТС.

Внутристанционная нагрузка Y ^/ _п,п, Эрл, определяется по формуле:

 

 (3.5)

 

где η – доля или коэффициент внутристанционного сообщения,

 

 (3.6)

определяется по значению коэффициента веса η_с, который представляет собой отношение нагрузки  проектируемой станции к аналогичной нагрузке всей сети:

 

 (3.7)

 

где m – число станций на ГТС г. Петропавловск и железнодорожной сети, включая проектируемую.

Если принять, что величины возникающих нагрузок пропорциональны емкостям станций, то получим:

 

 (3.8)

 (3.9)

 

Зависимость коэффициента внутристанционного сообщения η (т.е. доля нагрузки, замыкающейся внутри станции) от коэффициента веса η_с приведена в таблице 2 Приложения Б.

С помощью таблицы 2 (Приложение Б) находим коэффициент внутристанционного сообщения η = 19,4%.

Тогда внутристанционная нагрузка:

Нагрузка на входе КП (DSN) проектируемой АТСЭ, которая будет направлена к другим станциям Y ^/ _исх.,п , Эрл, определяется по формуле:

 (3.10)

 

Эта нагрузка должна быть распределена пропорционально доле исходящих потоков этих станций в их общем исходящем сообщении. Значит, необходимо найти на всех действующих АТС ГТС и железнодорожной сети нагрузки Y ^/ _j , Y ^/ _{j , j} и Y ^/ _{исх. j} по формулам (3.8), (3.5), (3.10).В нашем случае достаточно нагрузку делить на две группы:

1. К группе абонентов городской сети (через АТС53/54 ГТС г. Петропавловск с общей емкостью 63000 номеров);

2. К группе абонентов железнодорожной сети (с общей емкостью 12048 номеров).

Исходящая нагрузка каждой станции Y ^/ _{исх. j} определяется аналогично исходящей нагрузке проектируемой станции Y ^/ _{исх. j.уатс.} Результаты расчета сведены в таблицу 3.3.

 

Таблица 3.3 - Внутристанционные и исходящие нагрузки

Обозначение АТС	Ёмкость	Y/j,Эрл	ηс,%	η,%	Y/j,j,Эрл	Y/исх.j,Эрл
УАТС	2000	99,38	2,7	19,4	19,93	82,52
ГТС	75000	2526,98	83,95	90,0	2274,28	252,7
Железнодорожная сеть	10048	403,51	13,38	31,5	127,11	278,4

 

Если n-я станция обслуживает большинство центральных учреждений города, к которым предполагается значительное тяготение абонентов проектируемой АТС, то направляемая к ней нагрузка может быть увеличена путём умножения У^`_ИСХ.u в числителе и знаменателе формулы (3.10) на коэффициент 1,2+1,4.

Расчёт межстанционных потоков упрощается, если пользоваться не абсолютными величинами средней длительности занятия выхода и входа ступени, а их отношением, т.е. коэффициентами j_К (учитывается когда, встречная станция координатная или электронная) и j_Д(учитывается когда, встречная станция декадно-шаговая) [11].

Значения коэффициентов j_К и j_Д зависят в основном от доли состоявшихся разговоров Р_Р и их продолжительности Тi , числа знаков номере и в коде станции. При существующих нормах на Р_Р и Тi можно считать:

- для пятизначной нумерации, когда n=5 и n₁=1: j_К=0,89; j_Д=0,95;

- для шестизначной нумерации, когда n=6 и n₁=2: j_К=0,88;j_Д=0,94.

- для семизначной нумерации, когда n=7 и n₁=3: j_К=0,87;j_Д=0,93.

С учетом специфики нашей проектируемой станций, где внутри железнодорожной сети применяется пятизначная нумерация, а в при выходе к ГТС применяется шестизначная нумерация формула приобретает вид:

- внутристанции (применяется пятизначная нумерация):

 

У_ПК=0,89 * У^`_ПК (3.11)

 

У_ПК=0,89 * 19,93 =17,74 Эрл

- в направлении спецслужб следует вычислять, пользуясь коэффициентом j_К, тогда:

У_усс=0,89 * 3,1 =2,76 Эрл

- внутри железнодорожной сети (учитывается только j_К=0,89, так как декадно-шаговые станции отсутствуют);

- к абонентам ГТС (учитывается только j_К=0,88, так как опорная станция РАТС 53/52 цифровая типа S-12 и n=6, n₁=2);

Для определения нагрузку между проектируемой УАТС и узловыми районами (в нашем случае ГТС с УВС и железнодорожная сеть с узлообразованием) применяется следующая формула:

 (3.12)

 

где Ар_n – интенсивность нагрузки между УАТС и УС; U₁ – емкость всех АТС i-го узлового района; N_c – суммарная емкость сети.

 

Полученные нагрузки с учетом потерь принимает вид:

- внутри железнодорожной сети:

У_{уатс-жс} =0,89 * 10,62=9,45 Эрл

Для ГТС:

У_{уатс-ГТС}=0,88 * 66,61= 58,62 Эрл

Полученные расчетные данные нагрузки с учетом потерь проектируемой УАТС по исходящему и внутристанционному направлению для наглядности приведем в виде таблицы 3.4.

 

Таблица 3.4 - Нагрузка с учетом потерь по исходящему и направлению внутристанционному направлению

Направление	УАТС-УАТС	УАТС-УСС	УАТС-ГТС	УАТС -Железнодорожная сеть (ЖС)
У, Эрл	17,74	2,76	58,62	9,45