Материал: 577_Maglitskij_B.N._Kosmicheskie_i_nazemnye_sistemy_radiosvjazi_

Продолжение таблицы 3.6

При расчете в соответствии с числом каналов в соте по таблицам Эрланга находим допустимый трафик в соте Асот. Далее, задаваясь средним трафиком одного абонента в ЧНН (час наибольшей нагрузки) А1 = 0,015–0,025 Эрл, определяем допустимое число абонентов в соте Nаб сот по формуле:

Nаб сот = Асот /А1.

Определяем число сот в городе:

Qсот = Nаб / Nаб сот .

В результате расчетов должна быть заполнена таблица 3.7.

Таблица 3.7 – Результаты расчетов

Стандарт сотовой связи GSM – 900/1800

3.4.2.3 Расчет надежности сети сотовой связи

Одной из важнейших задач при проектировании сетей сотовой связи является разработка устройств и узлов, обеспечивающих выполнение всех возложенных на них функций в течение длительного срока службы оборудования. Решение этой проблемы возможно только при комплексном решении вопросов надежности на всех стадиях проектирования и эксплуатации [4].

Основные понятия

Надежность – это свойство системы обеспечивать нормальное выполнение заданной функции, обеспечивать первоначальные технические характеристики в течение определенного времени в заданных пределах допуска.

Надежность характеризуется:

–безотказностью;

–ремонтопригодностью;

–долговечностью.

Безотказность – свойство системы непосредственно сохранять работоспособность в определенных условиях и режимах эксплуатации.

Ремонтопригодность – свойства системы, заключающиеся в приспособленности к предупреждению о нарушении и устранении отказов путем планового технического обслуживания и ремонта.

Долговечность – свойство системы сохранять работоспособность в перерывах между плановым техническим обслуживанием и ремонтом до предельного состояния [5].

В основе понятия надежности лежит понятие отказа. Отказ – нарушение работоспособности системы, заключающееся в прекращении выполнения заданных функций или выходе рабочих показателей за заданные пределы. Для аппаратуры передачи данных характерны отказы различного типа – внезапные и постепенные, полные и частичные, самоустраняющиеся и устойчивые.

Сбой в работе сети сотовой связи может быть вызван различными причинами: обрывом линий связи, выходом из строя оборудования и некоторыми другими.

Однако для пользователей услуг не имеет значения, вследствие чего пропадает связь.

В рамках соглашения о качестве обслуживания абоненту должен быть гарантирован определенный, достаточно большой промежуток времени, в течение которого показатели качества обслуживания не будут ниже заданных.

Простои, вызванные сбоями в работе сети, могут сопровождаться огромными потерями прибыли. Таким образом, актуальными являются вопросы сокращения времени простоя, оценка потерь, вызванных простоями, и оценка затрат на минимизацию этих потерь.

87

Количественная оценка параметров надежности

Для решения поставленных задач возникает необходимость в количественной оценке надежности. С этой целью в теории надежности вводятся количественные характеристики и устанавливается связь между ними, разрабатываются методы, позволяющие анализировать физические причины отказов и прогнозировать надежность.

Речь идет о выборе методов и средств обеспечения работы систем с максимальной эффективностью.

Время наработки на отказ Тн и среднее время восстановления после сбоя Тв являются основными параметрами, которые следует учитывать при решении задачи обеспечения надежного и стабильного сервиса.

Среднее время восстановления – среднее время, необходимое для возобновления нормальной работы системы.

Наработка на отказ – среднее время между отказами восстанавливаемых изделий.

Значения времени наработки на отказ и среднего времени восстановления для каждого варианта приведены в исходных данных на проектирование (п.3.2). Используя эти данные, необходимо определить надежность системы.

Параметры безотказности:

–интенсивность отказов системы;

–наработка на отказ системы;

–вероятность безотказной работы.

Интенсивность отказов – вероятность отказов в единицу времени.

Зная Тср каждого элемента системы, можно определить интенсивность отказов λ, 1/ч, каждого элемента по формуле

λ= 1/Tср

ивсей системы в целом по формуле:

λ(t)с = ∑ λi,

где λi – интенсивность отказов каждого элемента системы.

Зная интенсивность отказов всей системы, необходимо определить наработку на отказ системы по формуле:

Тср.с = 1/ λс.

Вероятность безотказной работы – вероятность того, что в течение заданного времени не произойдет отказа в системе.

Вероятность безотказной работы определяется по формуле: 88

Pс(t) = e- λt ,

где t – время испытания, час; λ – интенсивность отказов системы.

Время испытания может принимать следующие значения: 24, 720, 2172, 8760 часов.

Расчет вероятности отказа необходимо произвести при различных значениях времени испытания t и по данным расчетам построить кривую безотказности P(t).

Параметры ремонтопригодности:

–среднее время восстановления;

–коэффициент готовности;

–коэффициент простоя.

Используя параметры надежности Tср и Tв , можно вычислить коэффициент доступности услуг Кд (коэффициент готовности Кг).

Коэффициент готовности – вероятность того, что система будет в работоспособном состоянии в любой момент времени в промежутках между выполнением профилактического обслуживания или ремонта.

Коэффициент готовности:

Кг = Тср /(Тср + Тв),

где Tср – среднее время наработки на отказ системы; Tв – время восстановления системы.

Время восстановления системы рассчитывается по формуле:

Tв = Тоб + Тд + Ту + Тн,

где Тоб – время обнаружения неисправности; Тд – время на доставку к месту восстановления вышедшего из строя

элемента системы; Ту – время на устранение повреждения;

Тн – время на настройку и проверочные испытания. Коэффициент простоя учитывает все простои аппаратуры, вызванные

техническим обслуживанием, но без учета простоев по организационным причинам.

Коэффициент простоя:

Kп = 1 – Кг.

В результате расчетов должна быть заполнена таблица 3.8.

89

Таблица 3.8 – Результаты расчета надежности системы

Расчетные параметры необходимо сравнить с нормативными показателями и сделать выводы о состоянии надежности системы [4].

Нормативные показатели системы:

–наработка на отказ системы Тср должна быть не менее 350 суток;

–коэффициент готовности системы Кг должен быть не менее 0,99.

3.4.3 Заключение

Приводятся выводы по результатам расчетов.

3.4.4 Список литературы

90