книги из ГПНТБ / Суторихин, Н. Б. Оценка надежности элементов коммутируемых телефонных сетей

Н. Б. Суторихин

ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ КОММУТИРУЕМЫХ ТЕЛЕФОННЫХ СЕТЕЙ

И з д а т е л ь с т в о к<С вязь» Мо с к в а 1974

Введение

По сети связи осуществляется обмен информацией меж­ ду источниками и потребителями информации. Сети свя­ зи принято делить на первичную и вторичные. Совокуп­ ность каналов, заведенных на узлы связи, представляет собой первичную сеть. На базе первичной сети создают-' ся вторичные сети, предназначенные для передачи одно-. го или нескольких видов информации, например комму­ тируемая телефонная, телеграфная сети и т. д.

Автоматически коммутируемая телефонная сеть слу­ жит для передачи информации в виде телефонных раз­ говоров. Однако при установке соответствующего оконеч­ ного оборудования она может также использоваться для передачи факсимильных сообщений и цифровой инфор­ мации со скоростью до 1200 Бод. В коммутируемой те­ лефонной сети соединения между источниками и потре­ бителями информации (абонентами) устанавливаются ручными или автоматическими коммутационными уст­ ройствами на время, необходимое для передачи инфор­ мации. После этого соединительные устройства, входив­ шие в соединение, освобождаются для осуществления новых соединений.

Общегосударственная автоматически коммутируемая телефонная сеть СССР состоит из междугородной сети и зоновых сетей, включающих местные (городские и сельские) и внутризоновые сети.

Междугородная сеть предназначается для связи ав­ томатических междугородных телефонных станций (АМТС) различных зон и содержит комплекс АМТС, узлов автоматической коммутации (УАК) и пучков ка­ налов, связывающих между собой отдельные АМТС и отдельные УАК и АМТС с УАК. При этом источниками и потребителями информации являются абоненты, под­ ключаемые через станции местных сетей к АМТС, УАК

используются только для транзита и разделения нагру

леднего выбора определяют качество обслуживания на междугородной сети.

Зоновая телефонная сеть предназначается для связи включенных в нее. абонентов на территории зоны и для выхода их «а 'междугородную -сеть. Она состоит из го­ родских (ГТС), сельских (СТС) и внутризоновой сетей.

Внутризоновая телефонная сеть представляет собой совокупность АМТС, входящих одновременно в между­ городную сеть, и внутризоновых пучков соединительных линий и каналов, связывающих ГТС и СТС с АМТС зо­ ны, а также телефонные станции между собой. На тер­ ритории зоны может размещаться одна или несколько АМТС, которые соединяются между собой по принципу «каждая с каждой». Каждая местная телефонная сеть связывается с ближайшей АМТС (опорной) заказно­ соединительными (зсл) или соединительными (сл) ли­ ниями, по которым осуществляется зоновая, междуго­ родная связь, а также связь со службами АМТС.

В -некоторых случаях на сети могут организовывать­ ся зоновые узлы (ЗУ), обеспечивающие автоматическую телефонную связь между включенными в него местными

На междугородную сеть

телефонными сетями и выход на АМТС. Пример пост­ роения внутризоновой сети с тремя АМТС, показан на рис. В.2. Местные сети (ГТС и СТС) представляют со­ бой совокупность станций и узлов, связанных между со-

6

бой тучками соединительных линий, а также оконечных устройств (абонентов), включаемых в станции с по­ мощью абонентских линий. Городские телефонные сети строятся по одному из следующих способов:

1)нерайонированные телефонные сети (содной АТС);

2)районированные без узлообразования; связь меж­ ду АТС осуществляется по принципу «каждая с каждой» (рис. В.За);

3) районированные с узлами входящего сообщения (УВС); на. таких сетях связь между станциями внутри узлового района осуществляется по принципу «каждая с каждой» или через узел, а со станциями других узло­ вых районов через УВС (рис. В.36);

4) районированные с узлами входящего (УВС) и ис­ ходящего :(УЙС) сообщения (рис. В.Зв).

На сельской телефонной сети применяется либо ра­ диальное построение, когда оконечные телефонные стан­ ции (ОС) непосредственно связываются с телефонной станцией райцентра, либо радиально-узловое, при кото­ ром ОС связываются с узловыми (УС), а последние, в свою очередь, соединяются с центральной станцией (ЦС) в районном центре (рис. В.4). На сельской телефонной сети ‘могут допускаться также поперечные связи.

7

те зоновая сеть может иметь несколько АМТС и некото­ рое число узлов управления и коммутации (УУК) емко­ стью до 200 тысяч абонентов в каждом. В узлы будут включаться подстанции (ПС) или концентраторы емко­ стью до 2 тысяч абонентов в городе и от 100 до 2 тысяч абонентов в сельской местности (рис. В.5).

Нам&кдугороднум сеть

Рис. В.5

Таким образом, на автоматически коммутируемой те­ лефонной сети можно выделить следующие элементы:

—коммутационные узлы, станции и подстанции;

—пучки каналов и соединительных линий;

—оконечные (абонентские) устройства;

—абонентские линии.

Перечисленные элементы состоят из менее сложных элементов. Так, например, коммутационный узел или станция могут быть разбиты на коммутационную систе­ му (поле) и управляющее устройство. В некоторых слу­ чаях коммутационная система подразделяется на ступе­ ни искания, причем управляющие устройства могут быть

8

отдельными для каждой ступени искания или общими для всей системы. Ступени искания состоят из отдель­ ных блоков и т. д. Каналообразующее оборудование так­ же подразделяется на индивидуальное оборудование ка­ налов, групповое оборудование различных групп, обору­ дование линейного тракта. Наконец, оборудование ка­ бельной или радиорелейной линии состоит из таких эле­ ментов, как пара симметричного кабеля, коаксиальная пара, ствол радиорелейной линии и т. д.

Если проанализировать известные в настоящее время работы по проблеме надежности сетей связи и их эле­ ментов, то можно выделить три направления:

1)работы, в которых делается попытка оценить на­ дежность всей сети в целом;

2)работы, в которых предлагаются методы оценки

надежности в целом таких элементов сетей, которые са­ ми по себе являются системами (автоматическая теле­ фонная станция, кабельная магистраль и т. д.);

3) работы,'в которых дается методика оценки надеж­ ности менее сложных элементов (элементов систем), та­ ких, как ступени искания коммутационного поля, управ­ ляющие устройства, элементы каналообразующего обо­ рудования и оборудования линейного тракта и линии.

В работах, отнесенных к первому направлению [7—9], сеть связи представляется графом, вершины которого соответствуют узлам связи, а ребра — ветвям, т. е. пуч­ кам каналов между узлами связи. Надежность сети свя­ зи оценивается по критериям информационной связно­ сти, которые характеризуют возможность передачи по­ токов информации, например, между любой парой узлов сети. При этом учитываются параметры надежности со­ вокупности элементов, участвующих в передаче соответ­ ствующих потоков информации.

Среди работ этого направления следует выделить также работы, посвященные оценке надежности сетей методом математического моделирования [10], а также работы, посвященные оценке методом повышения на­ дежности сетей связи с использованием динамического распределения информации [5, 11—13]. Оценка надеж­ ности даже сравнительно несложной сети связи в целом достаточно трудоемка [9]. При этом трудно учесть струк­ туру элементов сети, которая оказывает влияние на по­ следствия отказов отдельных элементов.

На рис. В.6 показана структура элементов сети, уча­ ствующих в прямом соединении между двумя АМТС.

9