ТТ_variant_09. Курсовой проект По учебной дисциплине Теория телетрафика

• Название: Курсовой проект По учебной дисциплине Теория телетрафика
• Дата: 31.03.2022
• Размер: 0.59 Mb.
• Имя файла: ТТ_variant_09.docx
• Тип: Курсовой проект; #431245

Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Московский технический университет связи и информатики Кафедра сетей связи и систем коммутации

Факультет ЗОТФ


Курсовой проект
По учебной дисциплине:
«Теория телетрафика»

Группа: СС-1053
Студент: Долгачев П.Н.

Вариант: 09

Москва, 2015

Задание
В соответствии с данными, приведенными в таблицах 1 – 8, выполнить следующую работу:

1. 
   Составить структурную схему проектируемой сети.
   
2. 
   Разработать функциональную схему проектируемой АТСЭ.
   

3) Произвести расчет интенсивности нагрузки, поступающей на входы коммутационного поля проектируемой АТСЭ А_вх. Рассчитать среднюю удельную интенсивность нагрузки на абонентскую линию.

4) Пересчитать интенсивность нагрузки на выходы коммутационного поля проектируемой АТСЭ.

5) Распределить интенсивность нагрузки по направлениям межстанционной связи. Составить диаграмму распределения интенсивности нагрузки.

6) Рассчитать необходимое число линий в исходящих направлениях связи.

7) Для направления от проектируемой АТСЭ к АМТСЭ (ЗУСЭ) рассчитать величину условных потерь, предполагая обслуживание по системе с ожиданием. Рассчитать среднее время ожидания , среднее время ожидания для задержанных вызовов , среднюю длину очереди , Р ( > 1), Р_оч. Длительность обслуживания распределена экспоненциально.

8) Определить качество обслуживания вызовов управляющим устройством станции.

9) Рассчитать число линий во входящих направлениях связи.

10) Сравнить число точек коммутации в однозвенной и трехзвенной блокируемой схемах коммутации. Методом вероятностных графов определить вероятность потерь в трехзвенной схеме с блокировками.


Исходные данные вариант 09

1. 
   Емкость существующей телефонной сети 40 000.
   
2. 
   Число действующих станций на ГТС – 5, в том числе АТСКУ – 1, АТСДШ – 1, АТСЭ – 3.
   
3. 
   Емкость проектируемой АТСЭ – 9000.
   
4. 
   Структурный состав источников нагрузки, проектируемой АТС (в процентах от емкости, проектируемой АТС): народнохозяйственный сектор – 70%, квартирный сектор – 30%.
   
5. 
   Среднее число вызовов С, поступающих на проектируемую АТС в ЧНН по АЛ: народнохозяйственный сектор С_нх = 2,6; квартирный сектор С_кв = 1,3.
   
6. 
   Средняя продолжительность разговора Т в секундах: народнохозяйственный сектор Т_нх = 95 с; квартирный сектор Т_кв = 130 с.
   
7. 
   Доля вызовов, заканчивающихся разговором, К_р = 0,51.
   
8. 
   Параметры блока ГИ координатной станции: тип блока – 80х120х400, Y_бл = 48 Эрл.
   
9. 
   Параметры трехзвенного коммутатора: число входов и выходов N = 512, число входов в коммутатор I-го звена –16, количество коммутаторов в звене II – 16, нагрузка на вход коммутатора I звена – 0,2.
   

1 Структурная схема проектируемой сети



Рисунок 1.1 – Структурная схема проектируемой сети

2 Функциональная схема проектируемой АТСЭ


Рисунок 2.1 – Функциональная схема проектируемой АТСЭ

3 Расчет интенсивности нагрузки, поступающей на входы коммутационного поля проектируемой АТСЭ
Основными параметрами интенсивности нагрузки являются:

N_кв = 2700; N_нх = 6300 – число источников нагрузки i-й категории;

С_кв = 2,6; С_нх = 1,3 – среднее число вызовов, поступающих от одного источника i–й категории в ЧНН (час наибольшей нагрузки);

t_i – средняя длительность одного занятия для вызова от источника i–й категории.

В курсовой работе используются две категории: абонентские линии народнохозяйственного сектора (нх) и квартирного сектора (кв).

Интенсивность поступающей нагрузки равна:

.

Средняя длительность одного занятия зависит от типа системы коммутации и определяется выражением:



где k_p – доля вызовов из общего числа, для которых соединения закончились разговором;

k_з – доля вызовов из общего числа, для которых соединения не закончились разговором из-за занятости линии вызываемого абонента;

k_но – доля вызовов из общего числа, для которых соединения не закончились разговором из-за неответа вызываемого абонента;

k_ош – доля вызовов из общего числа, для которых соединения не закончились разговором из-за ошибок в наборе номера;

k_тех – доля вызовов из общего числа, для которых соединения не закончились разговором из-за технических неисправностей;

t_pi, t_ош, t_тех – средняя длительность занятий, соответствующие этим случаям:

;

;

;

t_ош = t_тех = 18 с,

где t_со – средняя продолжительность слушания сигнала «Ответ станции»;

t_y – средняя длительность установления соединения;

t_пв, t_пвн – средняя продолжительность слушания сигнала “Контроль посылки вызова ” в случае разговора между абонентами и в случае не ответа вызываемого абонента;

T_i – продолжительность разговора для вызова i-й категории;

t_o– продолжительность отбоя;

t_сз – продолжительность слушания сигнала «Занято»;

t_нн – средняя длительность набора одной цифры номера;

n – значность нумерации.

Значения t_y, t_о, t_сз определяются системой АТС. В инженерных расчетах будем использовать упрощенное выражение для определения средней длительности занятия:

,

где _i – коэффициент непроизводительного занятия коммутационной системы, зависящий от Т_i и k_р.



Рисунок 3.1 – Зависимость коэффициента  от Т_i и k_р

Примем при расчетах:

t_co = 3 с;

n = 5;

t_нн = 0,8 с (при тональном наборе),

t_нн = 1,5 с (при шлейфном способе передачи),

t_y = 2 с;

t_пв = 7 с;

t_o = 0.

_нх = 1,25;

_кв = 1,19.





с

с

Эрл

Эрл

А_вх = 332,10 + 88,46 = 420,56 Эрл

Рассчитаем среднюю удельную интенсивность нагрузки на абонентскую линию:

Эрл

4 Расчет интенсивности нагрузки на выходы коммутационного поля проектируемой АТСЭ
Интенсивность нагрузки на выходе КП называют обслуженной нагрузкой Y_вых, она меньше нагрузки на входе:



где Y_вых – нагрузка на выходе коммутационного поля;

t_вых – время занятия выхода коммутационного поля;

t_вх – время занятия входа коммутационного поля.

Средние длительности занятия входа и выхода определяются соответственно:








5 Распределение интенсивность нагрузки по направлениям межстанционной связи
Рассчитаем интенсивность нагрузки к АМТС, УСС, ЦПС и IP-сети:

Y_АМТС = 0,07·Y_вых = 0,07·332.5 = 23,27 Эрл

Y_УСС = 0,02·Y_вых = 0,02·332,5 = 6,65 Эрл

Y_ЦСП = 0,02·Y_вых = 0,02·332,5 = 6,65 Эрл

Y_IP = 0,01·Y_вых = 0,01·332,5 = 3,32 Эрл

Нагрузка, распределяемая по другим направлениям исходящей связи:

Y_i = Y_вых – Y_АМТС – Y_УСС – Y_ЦПС – Y_IP =

= 332,5 – 23,27 – 6,65 – 6,65 – 3,32 = 292,61 Эрл

Зададимся расстоянием от проектируемой АТСЭ-7 до других станций на сети (1 км < l_ij < 14 км) и определим нормированные коэффициенты _ij по рисунку 5.1.



Рисунок 5.1 – Зависимость нормированных коэффициентов от расстояния
l₇₂ = 4 км ₇₂ = 0,7

l₇₃ = 4 км ₇₃ = 0,7

l₇₄ = 6 км ₇₄ = 0,6

l₇₅ = 6 км ₇₅ = 0,6

l₇₆ = 8 км ₇₆ = 0,5

Для внутристанционной нагрузки:

l₇₇ = 0 км ₇₇ = 1,0

Распределим нагрузку между станциями следующим образом:

,

где Y_i – интенсивность нагрузки проектируемой АТС_i;

Y_j – интенсивность нагрузки АТС_j сети.

Примем емкость каждой существующей АТС 8000 номеров.

260,09 Эрл

260,09 Эрл

260,09 Эрл

260,09 Эрл

260,09 Эрл

Распределим нагрузку по направлениям связи методом нормированных коэффициентов тяготения:















Проведем проверочный расчет:



Построим диаграмму распределения телефонной нагрузки, проектируемой АТСЭ, приняв входящую нагрузку равной исходящей нагрузке к другим АТС: Y_ij = Y_ji, Y_{АМТСисх} = Y_АМТСвх, Y_ЦСПисх = Y_ЦСПвх, Y_IPисх = Y_IPвх.



Рисунок 5.2 – Диаграмма распределения интенсивности нагрузки
6 Расчет числа линий в исходящих и двухсторонних направлениях связи
В электронных станциях пучки СЛ, включенные в выходы коммутационной системы станции, являются полнодоступными. В инженерных расчетах пренебрегают потерями в коммутационном поле, проектируемой АТСЭ и принимают А = Y на выходе коммутационного поля.

При расчете числа линий на направлениях межстанционной связи от проектируемой АТСЭ к другим АТСЭ сети, АМТС, ЦСП, IP-сети число линий рассчитывается по суммарной исходящей и входящей нагрузках, так как используются линии двухстороннего занятия.

Расчет числа СЛ проведем в предположении полнодоступного неблокируемого включения при следующих нормах величины потерь по исходящей и входящей связям:

P_УСС = 1‰; P_АМТС = 10‰; P_ЦПС = 5‰; P_IP = 7‰; P_{вн.стан.} = 3‰, P_{АТС-АТС} = 10‰.

Расчет проведем по первой формуле Эрланга, которая табулирована:



Воспользуемся таблицами вероятности потерь в зависимости от значения интенсивности нагрузки А и числа линий V [4], результаты сведем в таблицу 6.1.

Таблица 6.1 – Результаты расчета числа линий в исходящих направлениях связи

Наименование исходящих направлений	Интенсивность нагрузки, Эрл	Норма потерь, Р	Число линий, V
УСС	6,65	0,001	16
АМТС	46,54	0,01	59
ЦПС	13,3	0,005	23
IP-сеть	6,65	0,007	14
АТСДШ-2	48,48	0,01	61
АТСК-3	48,48	0,01	61
АТСЭ-4	83,12	0,01	98
АТСЭ-5	83,12	0,01	98
АТСЭ-6	69,24	0,01	83
АТСЭ-7 (внутристанционное)	77,91	0,003	98

7 Расчет величины условных потерь, среднего времени ожидания, среднего времени ожидания для задержанных вызовов, средней длины очереди для направления от проектируемой АТСЭ к АМТСЭ (ЗУСЭ)
Вероятность условных потерь при полнодоступном включении при обслуживании по системе с ожидание вызовов простейшего потока с экспоненциально распределенным временем обслуживания рассчитывается по второй формуле Эрланга:





Примем среднее время занятия равным t_вх = 72,86 с.

Среднее время ожидания для всех поступивших вызовов равно:

с.

Среднее время ожидания для задержанных в обслуживании вызовов равно:

с

Средняя длина очереди равна:



Вероятность ожидания больше допустимого времени ожидания Р ( >t), где t = 1, равна:



Вероятность наличия очереди равна:



8 Качество обслуживания вызовов управляющим устройством станции
УУ АТСЭ обслуживает исходящие и входящие вызовы по системе с ожиданием. Норма качества обслуживания вызовов УУ Р( > 2) < 0,003. Количество вызовов, поступающих в ЧНН от одного абонента, С_исх = С_вх = 2,6, т.е. А_УУ = 2·А_вх = 2·402,56 = 805,12Эрл.

Определим, выполняется ли норма на качество обслуживания вызовов на проектируемой АТСЭ, если длительность обслуживания одного вызова составляет h = 5 мс.

Определим нагрузку, поступающую на УУ при обслуживании входящих и исходящих вызовов:

.



Рисунок 8.1 – Кривые Берке для оценки пропускной способности системы с ожиданием при постоянной длительности обслуживания при V = 1
По рисунку 8.1 определим Р ( > 2) << 0,0001, т.е. норма на качество обслуживания Р( > 2) < 0,003 выполняется.

Определим максимально допустимое время обслуживания одного вызова:



t_д = t·h = 2·0,005 = 0,01 с

Рассчитаем максимально возможное количество вызовов, которое может обслужить УУ не нарушая нормы, если h = 5 мс, используя рисунок 8.1.

При Р( > 2) < 0,003

Y_УУнорм = 0,22 Эрл

.
9 Расчет числа линий во входящих направлениях связи
9.1 Рассчитаем число входящих линий от АТСДШ-2 к проектируемой станции методом О’Делла при качестве обслуживания P_{АТСДШ-АТС} = 5‰. Входящую нагрузку примем равной исходящей Y₂₇ = Y₇₂ = 48,48 Эрл.

Формула О’Делла:

,

где Y_D – нагрузка, обслуженная полнодоступным пучком из D линий при потерях Р и приблизительно определяемая с помощью 1-й формулы Эрланга.

При малых значениях потерь Р можно считать:

А = Y₀,

где А – интенсивность поступающей на пучок линий нагрузки.

Формулы при фиксированных D и Р могут быть приведены к виду:

,

,

..

Определим по 1-й формуле Эрланга нагрузку, обслуженную полнодоступным пучком из D = 10 линий при потерях Р = 0,005:

Y_D = 3,95 Эрл,

,

.

.

9.2 Рассчитаем число входящих линий от АТСКУ-3 к проектируемой станции методом эффективной доступности при качестве обслуживания P_{АТСДШ-АТС} = 5‰ и q = 1, Y₃₇ = Y₇₃ = 48,48 Эрл.

Рассчитаем параметры блока 80х120х400, приняв, что на звеньях А и В используется МКС 20х20х3:

N = 80, V_AB = 120, M = 400















Интенсивность поступающей на один вход блока нагрузки равна:



Метод эффективной доступности основан на понятии мгновенной доступности D_i. При обслуживании вызовов в двухзвенной системе мгновенное значение доступности будет изменяться между некоторыми крайними значениями:



Максимальная доступность соответствует случаю, когда все промежуточные линии между звеньями свободны, и при связности f = 1:

,

где m_A - число выходов из одного коммутатора на звене А;

k_B - число коммутаторов на звене В;

q – количество выходов в заданном направлении из одного коммутатора звена В.

Минимальная доступность определяется из следующего выражения:

при  < 1 D_min = 0;

при D_min = q[m_A – (n_A + 1)].

Потери при двухзвенном включении равны потерям при эквивалентном ему однозвенном включении с тем же числом исходящих линий. Доступность однозвенной схемы с потерями, равными потерям в рассматриваемой двухзвенной схеме, называется эффективной и обозначается D_э. Доказано, что:



где - математическое ожидание доступности двухзвенной схемы.

Значение D_э определяется из выражения:



где - коэффициент пропорциональности, зависящий от типа двухзвенного блока, от нагрузки в направлении, от числа нагрузочных групп и т.д. Для блоков ГИ обычно принимается .

Величина зависит от связности f и может быть определена:

при ;

при ,

где Y_m - интенсивность нагрузки, обслуженной линиями одного коммутатора звена А:



n_A - число входов в один коммутатор на звене А.

Примем q = 1.

D_min = 1·[20 – (14 + 1)] = 5.

Y_m = 0,6·14 = 8,4 Эрл

Эрл

Эрл

Дальнейший расчет числа линий на выходе двухзвенной схемы сводится к расчету линий на выходе однозвенной неполнодоступной схемы. В частности, можно использовать формулу О’Делла.

Определим коэффициенты  и  метдом интерполяции, используя таблицу П1 методических указаний (Р = 0,005):

D = 10,  = 1,70  = 3,3

D = 11,  = 1,62  = 3,6





.


10 Сравнить число точек коммутации в однозвенной и трехзвенной блокируемой схемах коммутации. Методом вероятностных графов определить вероятность потерь в трехзвенной схеме с блокировками.
Число точек коммутации в однозвенной схеме рассчитывается по формуле:

C₁ = N² = 512² = 262144.

Число точек коммутации в трехзвенной блокируемой схемы равно:

,

где N = Nвх = Nвых – число входов и выходов трехзвенной схемы;

n – число входов в коммутатор I-го звена;

k – количество коммутаторов в звене II.



Число точек коммутации в трехзвенной схеме меньше в 10,24 раза.

Для трехзвенной системы коммутации, представленной на рисунке 10.1 при соединении определенного входа с определенным выходом вероятностный граф представлен на рисунке 10.2.



Рисунок 10.1 – Схема трехзвенной системы коммутации



Рисунок 10.2 – Схема вероятностного графа трехзвенной системы коммутации
Вероятность блокировки в трехзвенном коммутаторе равна:

Р = [1 – (1 – b)²]^k

где k – количество коммутаторов на звене II;

а – нагрузка, поступающая на один вход коммутатора I-го звена;

n – число входов в один коммутатор звена I.



Р = [1 – (1 – 0,2)²]¹⁶ = 3,3·10^-15

Список литературы

1. Методические указания для выполнения курсовой работы по дисциплине теория телетрафика. А.П. Пшеничников, Н.И. Курносова.

2. Корнышев Ю.Н., Пшеничников А.П. Харкевич А.Д. Теория телетрафика - М: Радио и связь,1996.

3. Шнепс М.А. Системы распределения информации. Методы расчета – М.:Связь, 1979.