Файл: Матлин Г.М. Проектирование оптимальных систем производственной связи.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 250

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

(в наиболее распространенном случае) должен нажать кнопку на своем телефонном аппарате («Прошу слова»), и ведущий совеща­ ние ключом на диспетчерском коммутаторе подключит микрофон­ ную цепь телефонного аппарата этого абонента к цепи связи со­ вещания (через усилитель коммутатора). Время нажатия абонен­ том кнопки «Прошу слова» и время нажатия ведущим совещание ключа на своем коммутаторе в сумме представляют собой время, необходимое для выполнения технических операций по установле­ нию соединения tT. Однако ведущий совещание может не сразу предоставить слово данному абоненту, так как на его коммутаторе может загореться сразу несколько лампочек, сигнализирующих о том, что ряд абонентов просит слова, и ведущий вначале может дать слово другому участнику совещания. Кроме того, по сообра­ жениям самого различного характера, ведущий может задержать выступление какого-либо абонента на некоторое время, даже если других желающих получить слово (исключая, конечно, самого ве­ дущего) в этот момент не имеется. Поэтому могут возникнуть за­ траты времени на ожидание в процессе собственно установления соединения h — единственный возможный вид затрат в данном случае.

При использовании диспетчерской избирательной связи затра­ ты времени складываются:

1 ) при связи от диспетчера — из затрат времени на подход вы­ зываемого абонента (74) и увеличения продолжительности разгово­ ра вследствие недостаточного качества и надежности разговорного

тракта

( ^ 5 и *6);

2 )

при связи к диспетчеру — из затрат времени на подход вы­

зывающего абонента (t0), ожидание в процессе установления сое­ динения (tz), ожидание ответа диспетчера {th), а также увеличения продолжительности разговора вследствие недостаточного качества и надежности разговорного тракта ( / 5 и t6).

В сети автоматизированной диспетчерской связи передача со­ общения от абонента к диспетчеру осуществляется в соответствии с моделью, данной в табл. 4.2. Нет отличия и при передаче сооб­ щений между двумя диспетчерскими коммутаторами.

При связи от диспетчера к абоненту в модели появляется но­ вый элемент—непроизводительные -затраты времени ів связи с за­ нятостью абонента (tz). Эти затраты возникают вследствие -того, что в сети автоматизированной диспетчерской связи абоненты уста­ навливают соединения друг с другом, минуя диспетчера, автома­

тически (через ПА'ТС) и в момент вызова

абонента диспетчером

тот может быть занят разговором с другим

абонентом. Величина

і 3 равна времени подключения диспетчера

к занятому абоненту,

опроса его на фоне сигнала занятости и сброса предшествующего соединения.

Аналогичную модель имеет и процесс доставки информации в совмещенных системах директорской и диспетчерской связи при связи от пульта к абоненту. Величина tz в последнем случае пред­

— 208 —


ставляет собой затраты времени из-за занятости вызываемого або­ нента разговором с другим руководителем или диспетчером.

Модель процесса доставки информации при соединении между собой двух абонентов автоматизированной диспетчерской связи совпадает с аналогичной моделью сети производственной автома­ тической телефонной связи, приведенной в табл. 4.2. Модель про­ цесса доставки информации в системах директорской и диспетчер­ ской связи с двумя пультами при связи от абонента аналогична модели связи к диспетчеру, приведенной в табл. 4.2. Отличие меж­ ду двумя указанными моделями заключается в физическом смысле величины t3: в модели, приведенной в табл. 4.2 — это время заня­ тости диспетчера другим разговором; при системе с двумя пуль­ тами — это время занятости директора или главного инженера другим разговором.

Если абоненту необходимо соединиться с руководителем, на пульт которого не поступает сигнал вызова, то в модели должны быть дополнительно учтены затраты времени в процессе собствен­ но установления соединения /2> величина которых определяется из конкретных условий функционирования каждой сети. Например, она может оказаться равной бесконечности, когда информация главному инженеру (в присутствии директора) передается через сеть ПАТС.

Алгоритм расчета эффективности функционирования. Расчет эффективности функционирования сети директорской и диспетчер­ ской связи базируется на алгоритме, изложенном в предыдущем разделе для сети производственной автоматической телефонной связи. Отличие состоит в количестве состояний, подлежащих пере­ бору, а также в количестве параметров, фигурирующих в расчет­ ных формулах. И количество возможных состояний, и количество параметров для сетей директорской и диспетчерской связи много меньше, чем для сети производственной автоматической телефон­ ной связи. Это дает возможность рассчитывать эффективность функционирования сетей диспетчерской и директорской связи не только с помощью ЭіВМ, -но и вручную.

Рассмотрим сеть диспетчерской телефонной связи при соеди­ нении диспетчера с абонентом. Модель доставки информации в та­ кой сети приведена в табл. 4.2. Фактор надежности из модели, как и ранее, исключен. Тогда данная сеть может находиться всего в четырех состояниях, определяемых затратами времени на подход вызываемого абонента к телефонному аппарату и величиной уве­ личения продолжительности разговора вследствие недостаточного качества разговорного тракта. Величины to, tu t2, ts в модели при­ няты равными нулю, потому что диспетчерским коммутатором пользуется одно лицо, постоянно находящееся возле него, и ника­ ких других соединений, кройе устанавливаемых, диспетчером, в се­ ти нет.

Примем, что любым телефонным аппаратом диспетчерской свя­ зи пользуется m человек, каждый из которых создает поток вызо-

— 209 —


BOB Â = ÄHc.v+ Âßx-

Среднее расстояние абонента до телефонного

аппарата равно

L. Вероятность отсутствия непроизводительных

затрат времени в чин на подход к телефонному аппарату согласно

(3.54')

будет равна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

</4 =

т K J ( % °

+

хк Тк +

тИСХЯИСХГП) +

 

е”

KxL

 

 

Принимая ЯиСХ - Авх--к/2 и Тисх= 0, окончательно получим

 

 

 

к т Т /

Л п

j

хкТ

\

 

L 2m Я2 — 2ѵ "

 

 

<?4

____

.,

Т2

 

4______е

1

(4.2)

 

 

2

\

 

1 J и j

т

4 Ѵ2

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Время, затрачиваемое на подход к телефонному аппарату на входящем конце, отнесенное к одному вызову, для простоты при­ мем равным

4 = — m.

(4.3)

V

 

Математическое ожидание непроизводительных затрат времени

из-за недостаточного качества разговорного тракта

в соответствии

с (3.67) равно

 

 

U = -------- ]------------ 11Т„.

(4.4)

[7(1 + 2 1,831g J)

J

 

Вероятность того, что непроизводительных затрат времени вследствие недостаточного качества разговорного тракта не будет,

на основе

(3.66) может быть принята равной

 

 

 

 

 

<7б

=

(1 ho),

 

(4.5)

так как в

сетях диспетчерской

связи,

как

правило,

Агіз/Лг0 бщ= 1 ,-

а в помещении диспетчерского пункта 4

о = 0 .

 

Таким образом, имеются все необходимые расчетные формулы

(Яь Яъ, U, 4), поскольку рі= 1—

и Р5 = 1 Яъ■Считая, что скорость

перемещения

абонента

может

быть

принята

постоянной

(ѵ= 1

, 1 м/с), имеем 8 параметров, входящих в указанные формулы:

ГП, Я,

Туі, Т, 4, J j

140, 4 =0 -

 

 

 

 

 

 

 

Порядок проведения вычислений величины эффективности функ­

ционирования сети в данном случае должен быть следующим.

1. Фиксируются исходные данные.

 

 

 

2.

Рассчитываются величины < 7 4

и Яъ,

4 и 4.

 

3.

Подсчитываются вероятности состояний:

 

 

Р\=Я*Яь,

Рг=Яі{)—Яь)\

Рз= ()—Яіь,

Я4 =(1—Яі) (1—Яъ)-

\ - 4. Определяются непроизводительные затраты времени:

 

Ті — h',

Т2 = t5-f- tr\

Тз = h +

h',

'Р* = h +

4 + h-

5.

Рассчитывается

величина

эффективности функционирования

по ф-ле (3.12).

 

 

 

 

 

 

 

 

— 210 —


Алгоритмы расчета эффективности функционирования других схем организации диспетчерской и директорской связи могут быть составлены аналогично.

Численные результаты. В соответствии с приведенным выше ал­ горитмом необходимо вычислить эффективность функционирования сети по четырем ее состояниям, варьируя 8 параметрами.

При расчете эффективности функционирования сети ПАТС была достаточно подробно рассмотрена зависимость величин Е и Q от числа абонентов, пользующихся одним телефонным аппаратом, а также параметров телефонной нагрузки к и Tw. Нет никаких осно­ ваний предполагать, что характер этих зависимостей не будет со­ хранен и в данном случае. Примем т = 1. Допустим также, что абонент находится от телефонного аппарата в среднем на рас­ стоянии L 1, 5, 10 и 15 м, причем в месте установки телефонного аппарата у него рабочего места нет (т. е. о=0). После оконча­ ния каждого разговора абонент немедленно возвращается на свое рабочее место (т. е. т = 0). Указанные условия соответствуют раз­ мещению телефонного аппарата диспетчерской связи в производ­ ственных цехах с достаточно высокой степенью автоматизации и механизации технологических процессов.

Определим зависимость эффективности функционирования сети от расстояния абонента до телефона L. Для этого зафиксируем остальные исходные данные, например, примем 7^=120 с; /= 1 ; Ао = 0; tT = 2 с. Полученные результаты представим в виде графика (рис. 4.17), из которого следует, что эффективность функциониро­

вания

'сети

диспетчерской

«

 

 

директорской связи весьма

ве­

 

 

лика, іно с увеличением L она

 

 

уменьшается. Для того

чтобы

 

 

определить

зависимость

 

зф-

 

 

фективіности

фуінкціионіирова-

 

IS L.M

ния от величины фіразоівой раз­

Рис. 4.17. Зависимость

величины Е от

борчивости

J іи времени,

в те­

чение которого в месте установ­

расстояния

L

ки телефонного аппарата уро­

(tw), примем, что Ги=120 с, L = 0,

вень

шума

превышает 40 дБ

А= 2 с. Графики полученных таким образом зависимостей пред­

ставлены на рис. 4.18. Из рисунка следует, что эффективность функционирования сетей диспетчерской и директорской связи за­ висит от характеристик качества разговорного тракта. Зависи­ мость величины Е от величины Д0 близка к линейной.

Несмотря на простоту математической модели сетей прямой телефонной связи, объем вычислений оказывается значительным, когда требуется перебрать все возможные значения рассматривае­ мых параметров друг с другом. Однако в практических условиях не нужно проводить полный перебор всех параметров, ограничи­ ваясь небольшим количеством вариантов, число которых опреде­ ляется исходя из конкретных условий той или иной сети.

— 211 —


 

Оптимизация сети. Оп­

 

тимизация

сети

диспет­

 

черской

и

директорской

 

связи

производится

ана­

 

логично

оптимизации

се­

 

ти производственной

ав-

 

томатической

телефоніной

 

связи, исходя

из

 

задан­

 

ной величины

эффектив­

 

ности фумкционироваміия.

 

Величина

поступающей в

 

сеть телефонной нагрузки

 

в каждом случае

предпо­

 

лагается

известной.

Поэ­

 

тому при расчете

опреде­

 

ляется

емкость коммута­

Рис. 4.18. Зависимость величины Е от от­

тора диспетчерской

и

ди­

ректорской

связи

или

ус­

носительной продолжительности віремени tiB,

танавливается круг вклю­

в течение которого уровень шума в месте

чаемых в этот коммутатор

приема больше уровня 40 дБ

 

абонентов,

при

.которых

будет обеспечена заданная величина эффективности функциониро­ вания или оперативности связи.

Подчеркнем еще раз, что

данные расчеты

никаким образом

не связаны с экономическими

показателями и

могут выполняться

в тех случаях, когда эти показатели допускается принять постоян­ ными для всех вариантов или по каким-либо причинам они явля­ ются несущественными.

Емкость коммутатора диспетчерской и директорской связи (или число абонентов данного коммутатора) может быть определена по величине m или расстоянию L, соответствующим предельно до­ пустимым значениям эффективности функционирования или опера­ тивности связи при заданных прочих условиях функционирования сети. Для определения /п и L могут использоваться графики, ана­ логичные приведенным на рис. 4.6 и 4.17.

4.4.АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ СВЯЗИ

СПОДВИЖНЫМИ АБОНЕНТАМИ

Назначение. Автоматизированные системы связи с подвижными абонентами предназначены для комплексного использования про­ водных и радиосредств с целью предоставления возможности або­ нентам радиосетей соединяться не только друг с другом, но и с або­ нентами производственной автоматической и диспетчерской теле­ фонной связи, а последним — с абонентами радиосетей.

На любом промышленном предприятии имеется определенная группа абонентов системы производственной связи, которая по­ стоянно или периодически находится в движении (железнодорож­

— 212 —