РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОГО ОБОРУДОВАНИЯ

8 РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОГО ОБОРУДОВАНИЯ

В состав оконечного и промежуточного оборудования входят устройства, обеспечивающие функционирование информационного тракта, сервисных систем (телеконтроль, служебная связь).

При расчете необходимого оборудования следует учесть показатели рассчитанные в предыдущих пунктах. Рассчитанная длина регенерационного участка превышает длины между ОП-ОРП-ОП (пгт.Ленинское – п.Биджан 72 км, п.Биджан - пгт.Амурзет 76 км), при расчетной L_рег=102,5 км [п.5.1]. Следовательно, нет необходимости закупать НРП и платы дистанционного питания ДП-13, что экономит расходы и время на реконструкцию кабельной магистрали.

Рассчитаем количество необходимого оборудования в ОП-1 Ленинск, В начале определим количество двухмегабитных потоков:

,

где N_общ - общее число требуемых каналов.

Исходя из этого, нам потребуется оборудование для организации 8x2. В качестве каналообразующего оборудования выбираем ОГМ-30, которое может организовать 30 каналов ТЧ в 2 поток, следовательно, нам потребуется восемь комплектов ОГМ-30.

Многофункциональный мультиплексор ОГМ-30 с возможностью гибкого конфигурирования предназначен для формирования первичных цифровых потоков со скоростью передачи 2048 .

Далее рассчитаем необходимое оборудование для вторичного группообразования:

.

Следовательно, нам потребуется один мульдекс (МДВ4) для образования двух вторичных цифровых потоков.

Плата МДВ4 предназначена для объединения первичных потоков со скоростью 2112  в четыре групповых потока со скоростью 8592  на передаче и обратного преобразования на приеме.

Так же, нам потребуется для образования третичного цифрового потока один мульдекс (МДТ).

Плата мульдекса третичного МДТ предназначена для:

-      асинхронного преобразования входных цифровых потоков 8448 к скорости, кратной тактовой частоте следования группового сигнала 8592 на передаче и обратного преобразования на приеме;

-      объединения четырех цифровых потоков со скоростью 8592  в групповой поток со скоростью 34368  на передаче и разделения на четыре цифровых потока на приеме;

-      формирования импульсов тактовой частоты 34368 ;

-      формирования синхросигнала;

-      ввода-вывода служебной информации;

-      осуществления контроля за работой оборудования ОТГ-32.

Кроме того, нам потребуется следующие платы:

АСП - плата асинхронного сопряжение предназначена для сопряжения двух передающих и двух приемных каналов вторичного временного группообразования (ВВГ);

ПОС - плата оптического стыка предназначена для преобразования электрического сигнала в оптический;

УСО-1 - унифицированное сервисное оборудование, предназначено для организации сервисного обслуживания, телеконтроля и служебной связи комплекса аппаратуры ЦСП;

КС - плата контроля и сигнализации предназначена для сбора информации о состоянии ОТГ-32Е и передачи ее в универсальное сервисное оборудование УСО-01;

ВП-10 - блок вторичного питания предназначен для электропитания оконечного оборудования с заземленным плюсом напряжением (60,48,24)В.

Вышеперечисленные платы устанавливаются в одноразрядный съемный каркас БНК-1, который предназначен для установки и эксплуатации в составе каркасов СКУ.

Аналогично произведем расчет для ОП-2, результаты расчетов представлены в таблице 8.1.

Произведем расчет необходимого оборудования для ОРП. В с.Биджан, будет организован переприем для одного тракта 8448 на ОП-2. В ОТГ-32Е качестве оборудования переприема , вместо платы МДВ-4 устанавливается плата МДВ-4-01 и вместо плат АСП, плата ВС2.

ОСП-02 – оборудование световых подключений.

Плата МДВ-4-01 – мульдекс вторичный, предназначен для организации ввода цифрового потока 8448.

ВС2 - плата вторичного стыка предназначена для размещения узлов, предназначенных для обеспечения стандартных стыков цепей передачи и приема вторичного цифрового сигнала.

Таблица 8.1

Так же, для обслуживания и ремонта оборудования необходимо приобрести: 1. Ваттметр оптический ОМЗ-98, для измерения мощности оптического излучения, выпускаемый ГНИИПИ г. Нижний Новгород.

2. Измеритель затухания оптический (полевой) «ОЧКО-55», для измерения затухания линейного оптического кабеля с одномодовыми волокнами, выпускаемый ГНИИПИ г. Нижний Новгород.

3. Прибор «МОРИОН-Е100» предназначен для контроля работоспособности аппаратуры связи с PDH и ее взаимодействия с АТС по стыку Е1, выпускаемый ОАО «Морион».

9 РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ КАБЕЛЬНОЙ МАГИСТРАЛИ

Надежность линейного тракта проектируемой ЦСП (цифровой системы передачи) оценим по следующим показателям:

-      отказ - повреждение на ВОЛС с перерывом связи по одному, множеству или всем каналам связи;

-      неисправность - повреждение, не вызывающее закрытие связи, харак­теризуемое состоянием линии, при котором значения одного или нескольких параметров не удовлетворяют заданным нормам;

-      среднее время между отказами (наработка на отказ) - среднее время между отказами, выраженное в часах;

-      среднее время восстановления связи - среднее время перерыва связи, выраженное в часах;

-      интенсивность отказов - среднее число отказов в единицу времени ();

-      вероятность безотказной работы - вероятность того, что в заданный ин­тервал времени на линии не возникнет отказ;

-      коэффициент готовности - вероятность нахождения линии в безотказ­ном состоянии произвольно выбранный момент времени;

-      коэффициент простоя - вероятность нахождения линии в состоянии от­каза в произвольно выбранный момент времени.

Под надежностью системы следует понимать ее способность выполнять заданные функции с заданным качеством в течение некоторого промежутка времени в определенных условиях. Изменение состояния системы, которое влечет за собой потерю указанного свойства, называется отказом. Система передачи относится к восстанавливаемым системам, в которых отказы можно устранять. По теории надежности отказы рассматриваются как случайные события. Интервалом времени от момента включения до первого отказа является случайной величиной, называемой «время безотказной работы».

Интегральная функция распределения этой случайной величины, представляющая собой (по определению) вероятность того, что время безотказной работы будет менее , обозначается и имеет смысл вероятности отказа на интервале 0…. Вероятность противоположного события – безотказной работы на этом интервале – равна:

. (9.1)

Удобной мерой надежности элементов и систем является интенсивность отказов , представляющая собой условную плотность вероятности отказов в момент , при условии, что до этого момента отказов не было. Между функциями  и существует взаимосвязь.

. (9.2)

В период нормальной эксплуатации (после приработки, но еще до того, как наступил физический износ) интенсивность отказов примерно постоянна . В этом случае:

. (9.3)

Таким образом, постоянной интенсивности отказов, характерной для периода нормальной эксплуатации, соответствует экспоненциальное уменьшение вероятности безотказной работы с течением времени.

Среднее время безотказной работы (наработки на отказ) находят как математическое ожидание случайной величины «время безотказной работы»

 час^-1 , (9.4)

Следовательно, среднее время безотказной работы в период нормальной эксплуатации обратно пропорционально интенсивности отказов:

. (9.5)

Оценим надежность некоторой сложной системы, состоящей из множества разнотипных элементов. Пусть , , ……- вероятности безотказной работы каждого элемента на интервале времени 0…, - количество элементов в системе. Если отказы отдельных элементов происходят независимо, а отказ хотя бы одного элемента ведет к отказу всей системы (такой вид соединения элементов в теории надежности называется последовательным), то вероятность безотказной работы системы в целом равна произведению вероятностей безотказной работы отдельных ее элементов:

 , (9.6)

где - интенсивность отказов системы, час^-1;

 - интенсивность отказа  элемента, час^-1.

Среднее время безотказной работы системы определяется:

час. (9.7)

К числу основных характеристик надежности восстанавливаемых систем относится коэффициент готовности, который определяется по формуле:

, (9.8)

где - среднее время восстановления элемента (системы).

Он соответствует вероятности того, что элемент (система) будет работоспособен в любой момент времени.

Линейный тракт, в общем случае, состоит из последовательно соединенных элементов (кабель, НРП, ОРП - обслуживаемый регенерационный пункт), каж­дый из которых характеризуется своими параметрами надежности, и отказы в первом приближении происходят независимо, поэтому для определения надежности магистрали можно использовать приведенные выше формулы.

В нашем случае линейный тракт состоит из последовательно соединенных участков кабеля и мультиплексоров (ОРП) . При проектировании ВОЛС должна быть рассчитана ее надежность по показателям: ко­эффициент готовности и наработка на отказ. При этом полученные данные должны сопоставляться с показателями надежности для соответствующего типа сети: местная, внутризоновая, магистральная. Коэффициент го­товности оборудования линейного тракта для внутризоновой линии макси­мальной протяженности = 1400  должен быть больше 0. 99, наработка на отказ должна быть более 350 часов (при времени восстановления ОРП или око­нечного пункта (ОП) менее 0.5 часа и времени восстановления оптического ка­беля менее 10 часов).

Интенсивность отказов линейного тракта определяют как сумму интенсивностей отказов НРП, ОРП и кабеля:

, (9.9)

где - интенсивности отказов НРП и ОРП;

- количество НРП и ОРП;

- интенсивность отказов одного километра кабеля;

- протяженность магистрали.

А так как кабельная магистраль не содержит НРП (согласно п.5.1), то интенсивность отказов НРП не учитываем.

Согласно [14], средняя по России интенсивность отказов 1  оптического кабеля равна =3,88´10^-7 час^-1. Согласно техническому описанию, наработка на отказ мультиплексора аппаратуры ОТГ-32Е равна 10 годам или 87600 часов, откуда интенсивность отказов будет равна .

Значения необходимых для расчетов параметров возьмем из таблицы 9.1

Таблица 9.1

.

Определим среднее время безотказной работы линейного тракта:

.

Вероятность безотказной работы в течение суток :

.

В течение месяца :

.

В течение года :

.

Рассчитаем коэффициент готовности. Предварительно найдем среднее время восстановления связи по формуле:

, (9.10)

где  - время восстановления соответственно НРП, ОРП и

кабеля.

.

Теперь найдем коэффициент готовности:

.

В результате расчетов можно сделать вывод, что проектируемая кабельная магистраль, способна выполнять заданные функции с необходимым качеством.