Файл: Суторихин, Н. Б. Оценка надежности элементов коммутируемых телефонных сетей.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 82

Скачиваний: 0

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

Обозначим через qt, j(i) — вероятность того, что & момент времени t / приборов неработоспособны, б систе­ ме находятся i вызовов (на обслуживании или в очере­ ди). Вероятности qi,j(t) удовлетворяют следующей си­ стеме однородных дифференциальных уравнений [16]:

< /(0 =

^ +

i -=- +(У — /) а> + / В <7и (0 +

 

 

*9,

 

 

 

 

+ (F — j + 1) со qL

(0 +

^

_j (t) +

(2.65)

+ (J'+

1) "="

9j.fl, / (0

+ (/

+

ОН'Ч'г, /+ 1 (0-

 

 

*3

 

 

 

 

 

Придавая индексам i и j все возможные неотрица­ тельные значения, необходимо иметь в виду следующие

условия: а) если i = V—/, то коэффициенты при \/t3 в первом и четвертом членах правой части уравнения сле­ дует заменить на V—/; б) следует отбросить в правой части уравнения второй член, если / = 0, третий член,, если i=0, и пятый член, если j=V.

Если длина очереди ограничена, то система (2.65) становится конечной. Записывая уравнения, для кото­ рых Ii+j = V+ m, где т — наибольшая длина очереди, необходимо иметь в виду, кроме условий а) и б), еще следующее: если i + j=V+m, то параметр X в первом члене правой части уравнения следует заменить нулем.

В стационарном режиме система (2.65) обращается в систему линейных однородных алгебраических урав­ нений с условием нормировки

S Ё

>•

 

i=o г=о

 

 

Вероятность

 

 

p {y > ° > = 2

qi.v-i

(2-67)

1—0

 

 

Для функции распределения времени ожидания у пока не удалось найти обозримого аналитического вы­ ражения. Поэтому для ориентировочной оценки вероят­ ности p{y>t} можно воспользоваться следующим мето­ дом.

Предположим, что допустимое время ожидания об­ служивания (7д0п) значительно меньше среднего време­ ни (Тв) восстановления

^ДОП^

(2.68)


т. е. вероятность того, что за допустимое время ожида­ ния будет восстановлен отказавший прибор, очень мала.

Тогда для приближенной оценки условных потерь воспользуемся формулой

Р{у > *} = £ Р Ш р iBv_ г },

(2.69)

г=о

 

где P{Aj) — вероятность события А и заключающегося в том, что г приборов из общего их числа V неработо­ способны;

P{BV-i} — вероятность события BV-i, заключающе­ гося в том, что время ожидания обслуживания оставши­ мися V—i приборами превышает допустимую величину t.

Условие (2.68) практически всегда выполняется для электронных управляющих устройств. Поэтому выраже­ ние (2.69) целесообразно применять для расчета услов­ ных потерь в группе из V электронных управляющих устройств с учетом их ненадежности.

Если обозначить коэффициент простоя одного управ­ ляющего устройства через Лпуу, то при неограниченном

восстановлении

 

 

 

 

Р{Л£} =

С '^ уу( 1 - Х Пу/ -

.

 

(2.70)

Вероятность

P{BV-i} может

быть

определена из

ф-лы (2.47), в которую вместо у'

следует подставлять

-

у — ■

 

 

(2.71)

где У — нагрузка, поступающая

на

группу из V уст­

ройств. При этом необходимо иметь

в

виду, что при

i=V P{BV-i} =1.

Вероятность P{BY_£} может быть также определена по кривым Кроммелина (31].


3 Г Л А В А

Влияние ненадежности каналообразующего оборудования и оборудования линейного тракта на потери в пучке каналов

§ 3.1. Расчет потерь в полнодоступном пучке каналов

сненадежным каналообразующим оборудованием

иоборудованием линейного тракта

Предположим, что имеется полнодоступный пучок из V каналов (рис. ЗЛ). Каждый канал подключен к комму­ тационной системе через релейные комплекты (ИКТН и

Рис. 3.1

ВКТН) и имеет индивидуальное оборудование (ИО). Отказ релейных комплектов и индивидуального обору­ дования приводит к отказу соответствующего канала. Однако релейные комплекты могут отказать только во время обслуживания, а индивидуальное оборудование так же, как групповое оборудование каналов и обору­ дование линейного тракта, — в любое время.

Все V каналов пучка разделены на sr первичных групп по I каналов в каждой. Отказ группового обору-

00

дования первичной группы (ПГО) приводит к отказу I каналов.

Каждые s первичных групп объединяются во вторич­ ные группы. Отказ группового оборудования вторичной группы (ВГО) приводит к отказу Is каналов. Наконец, г вторичных групп образуют третичную группу. Отказ третичного группового оборудования (ТГО) и оборудо­ вания линейного тракта (ЛТ) ведет к отказу всех V= = lsr каналов. Очевидно, этим не исчерпывается возмож­ ная структура каналообразующего оборудования и пред­ лагаемая ниже методика может быть распространена на случаи нескольких третичных и четверичных групп.

Все оборудование непрерывно контролируется, отка­ завшие каналы блокируются и не могут быть заняты для обслуживания, но во время ремонта не выключа­ ются.

При составлении расчетных формул вероятности по­ терь ненадежность релейных комплектов будем учиты­ вать условной нагрузкой (2.6), а для учета ненадежно­ сти каналообразующего оборудования и оборудования ЛТ воспользуемся выводами, приведенными в § 2.3 (2.55).

Очевидно, потери в рассматриваемом пучке каналов будут иметь место, если откажет третичное групповое оборудование или третичное групповое оборудование будет работоспособно, но окажутся неблагоприятные со­ четания: отказавшего группового оборудования вторич­ ных и первичных групп, индивидуального оборудования

каналов и занятых

выходов (событие г).

Поэтому ве­

роятность потерь в

пучке каналов может

быть записа­

на следующим образом:

 

Рн = ^пЗ+(1

^пз)^Ч2}>

(3-1)

где Кпз — коэффициент простоя третичного группового оборудования каналов и линейного тракта;

P { z } — условная вероятность события г, если третич­ ное групповое оборудование и линейный тракт работо­ способны.

Пусть среди всех г групп вторичного группового обо­ рудования г' неработоспособны (событие Аг,), а работо­ способным гг' группам соответствуют неблагоприят­ ные сочетания отказавшего первичного группового обо­ рудования, индивидуального оборудования каналов и занятых выходов (событие Вг- г,).

56


Тогда

Т

P{Z} = J P { M P № - r - } , (3.2)

r' — 0

P{Ar,} = CrKn2 ( \ - Kn2r r' ■

(3.3)

Кп2 — коэффициент простоя группового оборудова­ ния одной вторичной группы.

Условная вероятность Р{В,—Г,} может быть определе­ на из следующих соображений. Всего имеется sr групп первичного группового оборудования, ив которых нера­ ботоспособно s групп (событие Ms„,). Среди этих не­ работоспособных групп имеется s" фиксированных, со­ ответствующих работоспособному оборудованию вторич­ ных групп (событие Ds*). А всего имеется s(rr')=s' первичных групп, соответствующих работоспособному вторичному оборудованию. Поэтому остальные s's" соответствуют неблагоприятным комбинациям отказав­ шего индивидуального оборудования каналов занятых или отказавших релейных комплектов. Обозначим ус­ ловную вероятность этого события через P'V- Поэтому

Р{ВГ- Г'}= £ Р{Д»}Р* _

(3.4)

s"=0

где P{DS,,} можно определить по формуле Пальма [36]:

Р{А»}= £

P { M s " ' } ^ r r - ,

(3-5>

s"'= s"

С г

 

a P{MS,,,} может быть подсчитана из формулы

et/

 

 

 

r s

Knl

(1 - K nlf

(3.6)

l-'sr

где Km — коэффициент простоя группового оборудова­ ния одной первичной группы.

Объединяя выражения (3.1) —(3.6), получим вероят­ ность потерь в следующем виде:

А = ^ п з + а - ^ п з ) £ л

; ( 1 - / сП2г ' X

 

г'= = 0

 

X S<£

’ £

( I - K u f (3.7)

s"=0

s '" = s "

 

57


Рассмотрим,

как определяется величина

Rkv- Из

lsr = V выходов

максимально могут быть

заняты

l(s's") =k, соответствующих работоспособным -первич­ ным группам. Пусть из этих k комплектов могут быть заняты только i (остальные неработоспособны) с услов­ ной вероятностью

Y1

Ei(Y) =

XL

/=о л где У — телефонная нагрузка, эрланг, поступающая на выходы.

Если предположить, что отказ релейных комплектов (ИКТН, ВКТН) может произойти только при их заня­ тии, то для учета надежности последних нагрузку У сле­ дует пересчитать по ф-ле (2.6). Из V комплектов инди­ видуального оборудования могут быть неработоспособ­ ными максимум V—i (так как t заняты, а следовательно, работоспособны). Предположим, мы имеем из V—i ком­ плектов индивидуального оборудования I" неработоспо­ собных (событие Ni,,), из которых нас будет интересо­ вать l'=k—i фиксированных, соответствующих работо­ способным группам первичного группового оборудования (событие Qi). Тогда

Rkv = V

P{Qi'=k-i}EiY).

 

 

(3.8)

 

t=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V—l

 

Ql”-k+i

 

(3.9)

P{Qr } =

£

P{N r } ^

— -

 

 

 

l"=k-i

 

CV—i

 

 

P{Ni"}= Cly K L ( l

-

KaJ

- 1" ,

 

(3.10)

где Ктю — коэффициент

простоя

блока

индивидуально­

го оборудования.

 

 

 

 

 

 

Объединяя ф-лы (3.8) —(3.10), получим

 

Rkv = £

Е{ (Y)

£

С;1 K L

(1 -

KUJ -

1"

. (3.11)

i=0

l" = k - l

 

 

 

 

 

CV - i

При определении потерь наиболее трудоемкими яв­ ляются вычисления величины Rkv ■ Поэтому для облег­

58