на
Н.Б.СУТОРИХИН
П.Н.БУРОВ
С. М . ЗАХАРОВА
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ОПТИМАЛЬНОЙ
НАДЕ)I(НОСТИ
ЭЛЕМЕНТОВ
СЕТЕЙ СВЯЗИ
Издательство « СВЯЗЬ >>

г

--
·. -11Е) НАДЕЖНОСТЬ И КАЧЕСТВО
_.
.
i
-
Н.Б.СУТОРИХИН
П.Н.БУРОВ
С.М.ЗАХАРОВА
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ОПТИМАЛЬНОЙ
НАДЕЖНОСТИ
ЭЛЕМЕНТОВ
СЕТЕЙ СВЯЗИ
ПОД РЕДАIЩИЕЙ Н. Б. СУТОРИХИНА
МОСКВА «связь» 1979

32.88
С89
УДК 621.3.019
Суторихин Н. Б. и др.
С89 Методы определения оптимальной надежности эле-
ментов сетей связи/Суторихин Н. Б., Буров П. Н., За­
харова С. М.; Под ред. Н. Б. Суторихина. __: _ М.: Связь,
1979. -
104 с., ил. - (межиздательская серия «Надеж­
ность и качество»).
40к
Описываются методы определения научно обоснованных (оптималь­
ных) требований к надежности элементов комr-.-1утируемых телефонных
,сетей: коммутационных систем, управляющих устройств, оборудования
каналов и трактов. Рассматриваются способы повышения надежности эле­
ментов телефонных сетей: резервирование, контроль работоспособности и
прогрессивные методы технического обслуживания . •
Книга предназначена для инженерно-технических работников. зани­
мающихся вопросами надежности оборудования J{оммутируемых телефон­
ных сетей. Она r,,-~ожет быть полезна студентам старших курсов и аспи­
рантам вузоя связи.
С 30602-010 49-79
045(01)-79
2402040000
ББК 32.88
6Ф1
© Издательство «Связь», 1979 r.

ПРЕДИ.СЛОВ. ИЕ
«Основными направлениями развития народного хозяйства
СССР на 1976-1980 годы», утвержденными XXV съездом КПСС,
предусматривается продолжить создание Единой автоматизиро­
ванной сети связи страны, что потребует дальнейшего увеличения
протяженности междугородных телефонных каналов, значитель­
ного повышения уровня автоматизации междугородной телефон­
ной связи, увеличения числа телефонов в городах и •сельской мест­
ности. Дальнейшее расширение сети связи, предусмат,риваемое на
ближайшее пятилет,ие ,и на более дальнюю перспективу , не может
быть успешно претворено в жизнь без существенного повышения
уровня надежности элементов сетей. Пр,и существующем уровн~
надежности и организации технического обслуживания оборудо­
ва'ния и сооружений связи поставленная задача потребОIВала
бы дополнительного привлечения колоасаль:ных трудовых ре­
сурсов.
Кроме того, повышение надежности элементов сетей, помимо
повышения эффективности использования трудовых ресурсов, дол­
жно значительно повысить уровень использования основных фон­
дов в хозяйстве связи, ускорить оборачиваемость оборотных
средств на предприятиях-потребителях у,слуг связи, уменьшить из­
лишние запасы материалов ,И оборудования. В связи с этим воз­
никает вопрос: до какого уровня целесообразно повышать надеж­
ность элементов сетей, т . е. вопрос о научно обоснованных требо­
ваниях к надежности (нормах надежности) элементов ·сетей. В
работе [2], на наш взгляд, правильно отмечается , что но,рму на­
дежности можно считать обоснованной, если она целесообразна ,
т . е . в определенном смысле оптимальна.
Предлагаемая книга посвящена одному из наиболее важны х
вопросов проблемы надежности элементов •сетей связи - методам
определения оптимальной надежности элементов коммутируемы х
телефонных сетей. Отдельные положения, выдвинутые в книге, мо­
гут быть использованы и при определении надежности элементов
сетей другого назначения. Книга является логическим продолже­
нием монографии Н . Б . Суторихина «Оценка надежности элемен­
тов коммутируемых телефонных сетей», выпущенной издательство м
«Связь» в 1974 г. , освещающей другой важный аспект упомянутой
проблемы. В данной книге .изложены в основном орилинальныс ,
не пу,бликовавшиеся ранее материалы, являющиеся результата -
3

ми исследований, проведенных в последние годы под руководст­
вом Н. Б. Суторихина.
Книга рассчитана на широкий круг научных работн,иков и ин­
женеров, работающих в област,и ,связи, а также аспирантов и сту­
дентов высших учебных заведений.
При изложении материала авторы, по мере возможности, стре­
мились использовать элементарный математический аппарат. При
этом предполагалось, что читатель знаком с основными понятия­
ми теории вероятностей, теории массового обслуживания, техни­
кой электросвязи, экономикой, организацией и планированием
предприятий связи.
Введение' и гл. 1 написа,ны Н. Б. Суторихиным, гл. 2-Н. Б. Су­
торихиным совместно -с К. А. Зарецким, гл . 3-П. Н. Буровым,
гл. 4- С. М. Захаровой.
Авторы выражают благодарность К. А. Зарецкому, который
оказал большую ,помощь пр,и подготовке гл. 1.
Все · замечания по книге авторы просят направлять в издатель­
ство «Связь» по адресу: 101000, Москва, Чистопр удн ый бульвар, 2.
Авторы

ВВЕДЕНИЕ
Надежность является одной из важнейших проблем современ­
rности. Несмотря на молодость этой проблемы (дату ее постанов­
ки можно отнести к началу 50-х годов [2]), ей ,посвящено эначи­
тельное количество серьезных работ. Наиболее подробно в них
рассма триваются методы расчета показателей надежности, испы­
тания на надежность, сбор ·И обработ.ка статистическ;их данных и
надежности, методы обеспечения надежности и т . п . Однако один
пз важнейших вопросов теории надежности - вопрос определения
:научно о·боснованных требован1ий (Н1орм) ,на пока'Затели надежнос­
ти - до сих пор остается фактическ;и не разработанным . И это не
случайно, так как этот вопрос не только выходит за рамки техни­
ки, но и представляет значительные трудности. Между тем без
:решения вопроса о научно обоснованных требованиях к надежнос­
ти все остальные из перечисленных выше вопросов несколькю те­
ряют свой смысл. Например, возникает сомнение в необхощимос­
·ти расчета показателей надежност,и объекта, если неизвестно, ка­
" КИМИ они должны быть. Правда, в некоторых случаях делаются
по11ытки сформулировать требования на показатели надежности
~различных объектов, но это чаще всего делается чисто интуитив­
ным путем. Иногда ,интуиция специалистов подкрепляется ссыл­
ками на существующий уровень надежности аналогичных изделий.
Часто в качестве основания при формулировании требований к
. надежности объекта принимаются зарубежные данные о надежно­
, сти, носящие порой ,рекламный характер и не всегда отражающие
:действ ит·ельное положение вещей. Если ,в,се вышесказанное ,спра­
.ведливо по отношению к проблеме надежности технических сис­
тем в целом, то в части, касающейся специфических ,вопросов на­
. дежности оборудования, являющегося элементами сетей связи,
:дело обстоит несколько хуже.
Под элементом сети связи будем понимать оборудование, ис­
лользуемое на сети, такое, как: .коммутационные си.стемы, управ­
.ляю щие устройства, оборудование каналов и трактов и т. д. Нере­
шенным остается не только вопрос разработки научно обоснован­
ных норм надежности, но и такие важные вопросы, как система
,специфических показателей ,качества обслуживания вызовов и
надежности оборудования .со стороны потребит~ля услуг связи -
.абонента, методика •расчета и измерения этих по,каэателей, ,ста­
'т,истика отказов оборудования связи и т. д . Решение проблемы
5

научно 06осrнова1нноrо выбора уровня надежности, оборудооания,
являющегося элементом сети -связи, имеет весьма важное значе­
ние для развития техники .овязи и таит в себе 1юлоосальные ре­
зервы повышения качества обслуживания абонентов, роста произ­
водительности труда не только работников связи, но и работников.
других отра,слей народного хозяйства, пользующихся услугами
связи, а также ыюномии государственных средств. Проиллюстри­
руем эти положения несколькими примерами.
Пример 1. По сведениям а,кадемика В. А. Трапезникова, за­
держка в передаче информации об отгруженной продукции по
Магнитогорскому комбинату только на один час требует увеличе­
ния оборотных rсрrедств на 80-90 тыс. 'рублей [З]. Можно пред,ста­
вить, сколько государ,ственных средс'Гв замораживается по всей
стране из-за ненадежности -средств ,связи!
При.мер 2. Расчетами, проведенными в гл. 4, показано, что по­
тери тарифных доходов предприятий связи и потери потребителей
услуг связи 1 резко снижаются при увеличении надежности преоб­
разовательного оборудования каналов и трактов путем создания
оптимального резерва съемных бло:~юв и панелей на 01юнечных н
переприемных пунктах кабельной малист.рали. При этом повыша­
ется и качество обслуживания потребителей услуг ,связи (абонен ­
тов).
Пример 3. Известно, что рост емкости городских и сельских
телефонных сетей в значительной степени сдерживается тем об ­
стоятельством, что существующее оборудова,ние электромеханиче­
ских систем АТС (особенно декадно-шаговых), будучи недостаточ-
.но
надежным, весьма трудоем,ко в обслуживании. Для обеспечения
требуемого увеличения емкости этих сетей при существующем обо­
. рудо в а нии и ,методах технического обслуживания потребовались.
бы колоссальные трудовые ресурсы. Поэтому требуемый прирост
· емкости
городских и сель.ских телефонных сетей можно будет
.обеспечить
тогда, когда на .сети будут применяться более надеж-
. ные
(например, wвазиэлектронные и электронные) системы и но­
вые прогрессивные методы их технического обслуживания. Это
позволит резко сократить потребное количество обслуживающего
персонала. В этой связи в технических заданиях на проектирова­
ние перспективных коммутационных узлов и станций задаются
весьма жесткие требования на трудоемкость технического обслу­
живания узла или стаю..1:ии. Так, средняя суммарная трудоемкость.
технического обслуживания перспективных коммутационных уз­
лов или станций ·за год, отнесенная к единице их емкости, прини­
мается в пределах 0,05-0,2 человекю-ча,са.
1 ,Следует ,отли ,чать лонят:ия ,«потер:11 тар ,ифных д;о-ходов», ~потери. 1п11мп.рня­
тий 1связи», «потери 'Потребителей у-слуrг ,связ.и », о кюторых •речь ~идет во · в,ве:це­
тш и далее в гл. 4, от nонятия ,«телефонные потери», которым.и оценивается
iКачество ·о:бслу,живан,ия .вызово:в на ко-ммутационных узлах и ста:нциях (гл. 2) .
!Под JIOIJ'epя.м:и в данном -случае следует по,нима,ть экономи,че-ский ущерб, котq-
1рый нанос.ится предприяТ'Иям связи и ,потреб'l!'Телям услуг связи ненадеж!i•остыо
еJ1ементов сетей -связи.
,6

Таких примеров можно привести много. Однако уже из выше•
:изложенного можно сделать вывод, что научно обоснованные тре­
,бования (нормы) надежности элементов коммут,ируемых телефон,
:ных сетей должны определяться, в общем случа·е, таюим образом,
- чтобы были обеспечены: заданное качество обслуживания вызо­
Jзов, заданная трудоемкость технического обслуживания оборудо­
! Вания и минимум затрат и потерь предприятий связи и потребите•
;лей услуг связи или ма,юсиму,м отдачи на вложенные оредства, за ..
висящих от надежности элементов сетей. При этом требования к
.надежност,и оборудования должны основываться на достигнутом
или реально достижимом на дщшом этапе уровне надежности
компонентов, которые предполагается применить при разработке
, оборудования.
Очевидно, в некоторых случаях перечисленные условия могут
,бьпь пр•отиворечивыми, и тогда компр·омИJссное решение может
быть принято на основании опыта спеII:иалистов, подкрепленногQ
анализом существующего уровня надежности аналогичных или
бли з ких к разрабатываемому изделий. Для некоторых элементов
с е т ей может оказаться возможным ограничиться частью пе,речис­
. л е н н ых условий. Напр и мер, для перспективных коммутационных
уз л о в и станций задаются очень жестки е требования на . трудоем­
· кость их технического обслуживания. В то же время оценить влия­
ние ненадежности коммутационного обqрудования городоких и
сельс-1шх телефонных сетей на потери предприятий связи и потре ­
· бителей услуг связи чрезвычайно трудно. Поэтому при определе­
· нии требований к надежности городских и сельских коммутацион ­
· ных узлов и станций можно ограничиться первыми щвумя у,словия­
ми.
Для междугородных коммутационных узлов и станций большое
значение имеет третье условие. Это ,обусловливает,ся тем, что от­
· ка з авшее оборудование междугородного узла или ,станции (осо­
• бенно централизованное оборудование) блокирует не только стан­
дионное оборудование (часть или все), но и оборудование каналов
(части или всех ), включенных в узел или станцию, что приводит
к з начительным по т ерям до ходов предприятий связи. Кроме того ,
задержка в передаче срочной информации приводит к значитель­
яым потерям у потребителей услуг связи. Поэтому для определе­
ния научно обоснованных требований к надежности оборудования
м е ждугородны х коммутационных узлов и станций необходимо
,обеспечить выполнение ,всех трех условий.
Очевидно, при определении научно обоснованных требований
• к надежности оборудования каналов и трактов можно ограни­
·читься лишь одним или двумя последними условиями. Рассмот­
·.рим более подробно перечисленные выше условия.
/(ачество обслуживания телефонных вызовов. Под качеством
•.обслуживания телефонных вызовов понимается оовокупность ха­
:рактеризующих их обслуживание пок_азателей, та,ких, - как теле•
, фонные потери, время ожидания и т. п. В теории телефонных со •
,-общений основным показаr~лем качества обслуживания телефон-
7·

ных вызовов в ,системах с потерями является вероятность телефон~
ных потерь. Кроrме того , при определении 'ГелефО'нных потерь
традищио,ншо считае11ся, что в1се приборы (лин1ии) а~бсолю'Гно ,на ­
дежны.
В настоящее время в достаточной степени доказано { 1] то об­
стоятельст,во, что ненадеж·ность оборудования коммутационных
систем и пучков каналов, особенно группового и централизованно ­
го, отказ которого приводит к блокировке группы пр ·иборов (ли ­
ний) или всей коммутационной системы, значительно влияет на
телефонные потери. Поэтому оценка качества обслуживания теле ­
фонных вызовов без учета отказов оборудования не будет отра ­
жать фактичес1юе качество обслуживания.
При выборе показателей качества обслуживания телефонны:х
вызовов необходимо также учитывать особенности как эксплуати ­
руемых в hастоящее время коммутационных узлов и станций с де ­
централизованным управлением, так и перспективных с централи­
зованным управлением. Эти особенности заключаются в том, что
как существующее, так и перспективное оборудование коммутаци­
онных узлов и станций :пока не может быть полностью охвачено·
непрерывным контролем. Часть отказов оборудования выявляет­
ся только при помощи периодического контроля (периодических
профилактических проверок или автоматическою периодичес-кого·
программного контроля). Это обстоятельство обусловливает слу­
чаи использования при установлении соединения неработоспособ­
ного оборудования, что приводит к потерям вызовов. В дальней­
шем такую ситуацию условно будем называть «ложным обслужи­
нанием». К потерям будут также приводить и отказы оборудова ­
ния в процессе обслуживания вызовов. Такие событ,ия условимся
называть «недообслуживанием». Следовательно, при оценке ,еле ­
фонных потерь должны быть учтены все три составляющие:
.телефонные
потер,и вследствие отсутетвия свободных и неза­
блокированных приборов (линий);
телефонные потери вследствие использования неработоспособ­
ных и незаблокированных приборов (ложное обслуживание);
телефонные потери вследствие отказов оборудования в процес­
се обслуживания вызова (недообслуживание).
Кроме того, имеется еще целый ряд специфических особенное•
гей, которые в основном присущи перспективным коммутацион­
ным узлам и •станциям. К таким особенностям относится наличие
на узлах и станциях оборудования, отказ которого приводит либС>
к полному прекращению функционирования всей станции -или уз­
ла (централизованное оборудование, электропитающие устройст•
ва), либо · к невозможности использования группы приборов или
Jiиний (групповые устройства). Кроме того, вследствие иерархиче"
ской структуры построения перспективных узлов и станций отка•
зы оборудования одной ступени могут вызвать блокиров.ку обо•
рудова1ния ·других сту~пеней. На пер1спектишных узлах и ста·нциях
предполагается использование новых прогрессивных способов тех­
нического обслуживания оборудования .
.8

На перспективных узлах и станциях с централизованным уп•
равлением могут возникнуть ,ситуации, когда телефонные потери -в
<>дном, нескольких или scex направлениях связи в течение некото­
рых промежутков времени будут достигать значительных rвеличин,
в том числе и 100%, когда ·полностью прекращается функциониро­
вание ,коммутационного узла и станции. Дл,ительность таких си-
1:уаций может измеряться десятками минут или быть кратковре­
менной (до нескольких секунд), вызванной сбоями, применением
:программных методов контроля, •реко1нфигуроцией у1праrвляющих
устройств ,и т. п. Очевидно, что для нормального функционирова­
ния узла или станции, а также для возможности субъективной
оценки абонентами ,качества обслуживания вьrзовов длительность
таких ситуаций небезразлична. Поэтому для оценки качества об­
служивания вызовов большое значение имеет не только величина
телефонных потерь на протяжении аварийной ситуации, но и дли­
тельность самой ситуации.
Таким образом, для более ,полной оценки качества обслужива­
ния вызовов коммутационным узлом или станцией наряду со сред­
ним значением телефонных ,потерь необходимо использовать ука­
.з.анные выше показатели. Следует заметить, что при задани,и до­
пустимых значений показателей качества обслуживания вызовов
необходимо учитывать 'Как субъективную оценку абонентами ка­
чества обслуживания с тючки зрения суммарной длительности и
длительности отдельных аварийных ситуаций, на протяжении ко-,
торых телефонные потери имеют определенные значения, так ,и
<Объективные послед1ствия таких ситуаций. Однако вопрос опреде­
.Jiения научно обоснованных норм на показатели ,качества обслу­
живания вызовов ·выход,ит за рам.кн данной книги и в ней не рас­
сматривается.
Учет трудоемкости технического обслуживания оборудования.
При проектировании к;оммутационных узлов и станций обязатель­
но задается трудоемкость -их технического обслуживания за год,
отнесенная к единице емкости узла или станции. Поэтому опреде­
~1ение показателей надежности оборудования .коммутационных уз­
лов и станций, исходя из заданной трудоемкости их технического
обслуживания, сводится к следующему. Зная емкость узла, стан­
ции или сети с определенным числом узлов и станций и заданное
значение показателя трудоемкости обслуживания, подсчитывают
.суммарную трудоемкость их технического обслуживания за год.
I-1сходя из годового фонда рабочего времени одного работника,
,определяют максимально допуст,имое количество обслу,,юивающего
персонала. Далее определяют показател,и надежности оборудова­
ния различных ступеней иерархической структуры узлов или стан­
ций. При этом выбирают оптимальное значение показателей на­
дежности для вариантов ,с различной стратегией технического об­
служивания с учетом таюих факторов, как уровень . надежности
компонентов, на базе коrорых проектируется оборудование, сте­
пень централизации коммутационного оборудования, конфигура­
uия сети, система автоматического контроля работоспособности
9

оборудования, объем ЗИП . Если требования '1< показателям на ­
• дежности оборудования определяются исходя из заданного каче ­
ства обслуживания вызовов, то одновременно с определением по­
казателей надежности оцениваются показатели качества обслужи ­
вания вызовов. Предпочтение отдается тому ва,рианту, п ри кота-­
ром качество обслуживания будет не ниже допустимого.
Учет экономических показателей. Уровень надежности оборудо -­
вания, являющегося элементом сети, оказывает существенное вли­
яние на экономическую сторону деятельности как эксплуатацион-­
ных предприятий ,связи и .предприятий, производящих оборудова ­
ние связи, так и потребителей услуг связи. Повышение уровня на­
дежности элементов сетей, с одной стороны, требует определен-·
ных дополнительных затрат, связанных с применением деталей
повышенной надежности или резервированием оборудования , · а с­
другой стороны, приводит к уменьшению потерь предприятий свя­
зи и потребителей услуг связи из-за сокращения прерывистости ·
производственного процесса по передаче информации. Величина ,
дополнительных затрат может значительно превышать экономию ·
предприятий связи и потребителей услуг связи, полученную от по­
вышения надежности. Поэтому не всегда целесообразно применять,
элементы сетей с высоким уровнем надежности. Занижение требо­
ваний к надежно,сти элементов сетей 1связи может привести ,к рез ­
кому увеличению потерь предприят,ий связи и потребителей услуг
связи. Поэтому при определении требований к надежности эле­
ментов ,сетей связи необходимо учитывать эти противоречивые тен­
денции.
Уровень надежности элементов сетей связи должен быть эко­
номически оправдан, т. е. обеспечивать ма,ксимальный эконом-и­
ческий эффект. Это обусловливается и действующей системой пла-­
нирования и экономического стимулирования, в условиях которой
как отдельные предприятия, так и народное хозяйство в целом за­
интересованы в лучшем · использовании основных фондов и В ;) •
внедрении техники, обеспечивающей наибольшую отдачу на вло­
женные средства. Максимальный экономический эффект с точки
зрения интересов народного хозяйства достигается при минималь­
ных суммарных ватратах и потерях, определяемых надежность ю:
элементов -сетей ,и учитываемых на всех этапах - от разработки п
производства оборудования связи до потребления у.слуг связи, и
при · максимальной· отд ·аче средств, затрачиваемых на оборудова ­
ние и учитываемых также на всех этапах. Поэтому определение
оптимальной надежности элемент:ов · сетей ' связи по экономическо­
му критерию может быть произведено одним ,из двух методов:
по минимуму суммарных народнохозяйственных затрат и по­
терь, .зависящих от надежности элементов се тей связи;
по максимуму отдачи на вложенные средства, зависящие ог
надежности , элементов сетей связи .
Если необходимо, чтобы локазате.ли надежности удовлетворя -'
л,и всем перечисленным выше условиям, следует ввести ограниче-­
ния по трудоемкости технического обслуживания оборудования и
.10

качеству обслуживания вызовов. При этом оптимальным будет
вариант, при котором обеспечивает,ся либо минимум затрат и по­
терь, либо максимум отдачи на вложенные средства, занисящих
от надежности оборудования связи при условии, что трудоемкость
технического обслуживания оборудования не будет превышать
заданной величины, а качество обслуживания вызовов будет не
ниже допустимого. Могут быть введены ограничения и на ,капи­
тальные затраты.
Таким образом, при определении научно обоснованных требо­
ваний к надежности оборудования необходимо решить одну из
-следующих задач:
1) получить максимальную надежность элемента сети :при у,с­
ловии, что трудоемкость технического обслуживания оборудова­
ния не будет превышать заданного значения, а качество обслужи­
вания вызовов не будет ниже допустимого. При этом варьируют­
ся -стратегия технического обслуживания, способы обеспечения
надежности оборудования и прочие факторы;
2) или определить надежность элемента сети, при которой
обеспечивается минимум зат рат и ,потерь или ма~юимум отдачi1
на вложенные средства, зависящих от надежности оборудования:
при условии, что трудоемкость не будет превышать задан ного зна­
чения, а качество обслуживания вызовов не будет ниже допу,сти­
м ого.
Могут быть поставлены ограничения и на капитальные затра­
ты. Однако в зависимос ти от конкретного оборудования некото­
рые или даже все ограничения могут быть сняты. При этом варыr­
руются способы обеспечения надежности оборудования, стратег,ия
технического обслуживания оборудования и прочие факторы.
Решаются эти задачи простым перебором конечного чиiсла -кон­
кретных вариантов. Другие способы оптимизации здесь применять
нецелесообразно по следующим прич,инам.
1. Для каждого типа оборудования, являющегося элементом
сети, можно наметить лишь ограниченное число конкретных вари­
антов обеспечения надежности. К: примеру, если обеспечение на­
дежности кабельной магистрали решено осуществить введением
посекционного резервирования, то, например, для кабеля К:МБ-8
можно наметить лишь три варианта кратности резервирования:
1: 1; 2:2 и 3: 1. Кроме этого, -можно еще наметить несколько вари­
антов длин секций .
2. При решении зада ч необходимо одновременно учитывать
,очень большое число различных факторов, влияющих как на пока­
затели надежности оборудования, так и на -критерии, по которым
производится оптимизация.
Несколько слов следует сказать о показателях, с помощью ко­
торых целесообразно оценивать надежность оборудования, являю­
· щегося элементом сети.
Извес тно, что надежность является комплексным свойством,
которое может включать такие ,с~ойства, как безотказность, дол -•
товечнос ть, ремонтопригодность и сохрцняемщт~- Причем в за5,иа
'
•
11'

симости от назначения объекта и условий его эксплуатации эт w
свойства могут иметь различную значимость. Для элементов сете й
важнейшими из этих свойств являются безотказность и ремонто ­
пригодность. Поэтому оценку наде ж ности элемента сети целесооб -­
разно производить ,компле:к~сными показателями, которые бы отра ­
жали два указанных выше ~свойства.
Этим требованиям удовлетворяют такие показатели, как коэф ­
фициент готовности ( Кг) и коэффициент простоя ( Кп), связанные ·
простой зависимостью: Кг= , 1-Кп. Заметим при этом , что коэффи ­
циент простоя являет,ся одним из важнейши х показателей для
оценки надежност,и элементов коммутируемых телефонных сетей , .
так как он имеет определенный физический смысл <' точки зрения
качества обслуживания вызовов на сети. Так, например, коэффи ­
циент простоя централизованного управляющего устройства, от­
каз которого приводит к отказу всей группы приборов данног о ,
направления связи, однозначно определяет телефонные потери в.
направлении связи вследствие ненадежности указанного оборудо­
ваю,я. То же можно сказать и в отношении коэффициента прос­
тоя группового и линейного т,рактов магистрали связи , по кото­
рым организован пучок линий данного направления связи. Это•
видно из приводимых ниже расчетных соотношений, а та,кже пока­
зано в ,[.1] .
Поэтому при дальнейшем изложении в большинстве случаев,
надежность элемента сети будет оцениваться именно этими пока­
зателями.
В заключение представляет,ся целесообразным сделать следую ­
щие замечания о структуре и содержании книги.
В гл . 1 излагаю11ся способы о~беопечения ~надежности обору­
дования, являющегося элементом коммутируемой телефонной се-•
ти . Это является необходимым, поскольку задача определения оп ­
тимальной надежности элементов сетей требует анализа реальны х
способов повышения надежности элементов сетей: коммутацион ­
ного, управляющего оборудования и оборудования каналов и·
трактов. В этой главе рассматриваются способы обеспечения на­
дежности, воздействующие на безот,казность и ремонтоп,ригод~
ность . При этом упор делается на наиболее реальные опособы -
резервирование и контроль работоспособности оборудования .
Вопрос уменьшения времени простоя оборудования путем выбора·
рациональной системы технического обслу:живания, для удобства
изложения, перенесен в гл. 3.
В гл . 2 излагаются вопросы, связанные с оценкой качества об-­
служивания телефонных вызовов с учетом надежности и способов
контроля приборов коммутационной системы . Здесь излагаете\1⁄4
оценка таких показателей, ,как среднее значение вероятности те ­
лефонных потерь, вероятность телефонных потерь для направле­
ния или вида связ,и за время простоя и средняя длительность од­
ного простоя из-за отказов оборудования коммутационного узла
или станции. Расчет перечисленных показателей дается при пери..:
одическом и комбинированном контроле работоспособности обору -.
12

давания. При , этом рас,сматривают,ся лолнодрстуш~:ая группа . при"
боров коммутационной системы и двухзвенная ~оммутационная
система . Оценку качества обслуживания вызовов 13 более слож­
ных коммутационных системах рекомендуется получать в резуль~
тате статистического моделирования системы в отд'ельных аварий ­
ных ситуациях . Оценка качества обслуживания ,вызовов в комму­
тационных системах при непрерывном контроле работоспособности
оборудования не ра,ссматривается, поскольку этот вопрос подроб­
но ра•ссмотрен в ,[ 1] . Некоторые вспомогательные выводы и гро­
моздкие формулы вынесены в пр1иложения.
Глава 3 посвящена определению требований к надежности э ле­
ментов ,сетей при заданной трудоемкости их технического обслу ­
живания. Здесь же раосматриваются методы технического обслу­
жшваrния оборудо1Вания , я1вляющего1ся элементом сети, и их влия­
ние на надежность элементов сетей.
В гл. 4 излагают,ся методы определения оптимальной надежно­
сти элементов сетей по экономическому критерию.
Таким образом, в гл. 2, 3 •И 4 излагаются методы определения
научно обоснованных требований к надежности элементов сете й,,
которые удовлетворяли бы сформулированным выше трем услови­
ям : заданному качеству обслуж,ивания вызовов, заданной трудоем­
кости технического обслуживания оборудования - и обеспечив а­
ли бы минимум затрат и потерь предприятий связи и потребите ~
.1ей услуг связи или максимум отдачи на вложенные средства, за­
висящих от надежности элементов сетей.
В гл. 2 и 3 даются отдельные примеры применения изложен ­
ных методов.
Тем не менее читатели не найдут в ,книге готовых рецептов оп­
ределения требований к надежности для каждого конкретного
элемента сети . Это обусловлено ограниченным объем,ом книги, да
и вряд ли в этом есть необходимость. Анализируя методы , изло­
женные в книге , читатель сможет сам в каждом конкретном слу­
чае выбрать необходимые методы и применить их для определе ­
ния требований к надежности рассматриваемого оборудования .

,r лава 1
ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ
ЭЛЕМЕНТОВ СЕТЕй СВЯЗИ
1.1 . Общие положения
Под обеспечением надежности элемента сети понимает,ся со­
вокупность мероприятий, направленных на достижение или под­
держа:1ние з·адаlН'ных показателей надежности на в-сех стадиях его
существования. Надежность - сложное свойство, которое в зави­
симости от назначения объекта и условий его эк-сплуатации можеr
включать в себя безотказность, ремонтопригодность, долговеч­
ность и сохраняемость как в отдельности, так и определенное со­
четание этих свойств. Для таких объектов, как элемент сети свя­
зи, наиболее важными ·свойствами, .составляющими надежность,
являются безотказность и ремонтопригодность. Поэтому с целью
обеспечения надежности элемента сети необходимо выполнять
мероприятия_ как воздействующие на безотказность элемента, так
и воздействующие на его ремонтопригодность.
К мероприятиям, воздействующим на безотказность элемента,
можно отнести использование деталей повышенной надежности tr
резервирование. Последнее является наиболее реальным и поэто­
му основным .способом повышения надежности . К мероприятиям,
воздействующим на ремонтопригодность, следует отнести такие,
i,ак контроль работоспособности оборудования различными спо ­
собами и сокращение ·времени простоя элементов путем выбора
рациональной системы эксплуатационно - технического обслужива­
ния на сети . Поэтому оценку надежности элементов сетей целесо­
образно производить по комплек·сным показателям, отражающим
как безотказность, так и ремонтопригодность . Такими показателя-
• ми являются коэффициент готовности и коэффициент простоя. В
некоторых случаях, например при оценке влияния на надежность
элемента сети периодического контроля работоспособности обору­
дова~rия, можно отдельно определять такие составляющие коэф­
фициента простоя, как:
вероятность того, что в произ·вольный момент времени элемент
сети неработоспособен и заблокирован ( его отказ обнаружен сис­
темой контроля), т. е. не может быть использован для обслужи-
13ания вызова;
вероятность того, что в произвольный момент времени элемент
сети неработоспособен, но не заблокирован ( его отказ еще не об­
наружен системой КjОНтроля), вследствие чего он может быть ис­
пользован при попытке обслуживания вызовов, что приведет к их
потере ( «ложное обслуживание»).
14

1.2 . Способы обеспечения надежности
управляющих устройств
коммутационных узлов и станций
В зависимости от принципа построения управляющие устройст­
ва (УУ) делятся на индивидуальные для каждого прибора , (декад­
но-шаговые АТС), групповые, управляющие группой приборов
(некоторые типы .координатных АТС), и централизованные, управ­
ляющие всеми соединениями в пределах узла, станции или даже
сети (квазиэлектронные и электронные коммутационные узлы и
станции). Отказ индивидуального УУ приведет к отказу, а посл Ес
его обнаружения к блокировке толь ко одного прибора, от,каз гр уп­
пового УУ вы з овет блокировку гр уппы приборов, а отказ центра­
лизованного УУ-блокировку приборов всего уз л а или станции .
При централизованном управлении в состав УУ м огут входить ОТ 7
дельные функциональные блоки, отказ которых приводит к отка ­
зу отдельной группы приборов. Централизация управления на пер­
спективных коммутационны х узлах и станциях тр е бует специаль ~
ных мер по ·обеспечению высокой надежности УУ.
К основным мерам обеспечения требуемой наде ж ности УУ сле­
дует отне сти автоматический контроль работоспособности обору­
дования и резервирование различными способами как УУ в целом ,
так и отдельных его фун,кциональных блоков. Кроме а•втоматичес~
кого кон11роля работоспосо:бtно1с-ги оборудова1ния, возможен конт- •
роль, осуществляемый техническим персоналом по графику через
определенные (обычно равные) промежутки времени.
Методы автоматического контроля работоспособности оборудо­
вания УУ делятся на аппаратные, программные и комбинирован­
ные [4] . Аппаратный контроль заключается в том , чrо УУ контро­
лир у ются непрерывно и в темпе с основными операциям:и при ПО"
~ощи введенного в его ,,структуру контрольного • оборудования .
Программный контроль может выполняться программно-логичес ­
кими и тестовыми :методами . Первые позволяют конт,ролировать
работоспособность УУ в процессе выполнения основны х программ
путем использования повторных вычислений, контрольных соотно­
шений, смысловы х проверок, алгоритмического ,контроля, т. е;
практически непрерывно. Тестовый контроль выполняется при по­
мощи с пециальных тестовых и диагностических программ. Он осу­
ществляется только периодически либо в отсутствие вызовов, т. е.
когд а . основные программы не выполняются, либо при перерыве
основны х программ на время тестового контроля.
С точки зрения влияния на показатели надежности оборудо­
вания, автоматическ1ий КОIНТiроль удобнее делитъ на следующие
в·иды:
.,
lJ непрерывный контроль, который в осно_вном выполняете~ ап:..
паратным и программно - логическим методами;
,
•,.
,
2) периодический, который выполняется :гесто,вым .м.етодом ИЩ!,
обслуживающим персоналом по графику чер.ез , 01;1р~дел,~w~1,1е _про-:
межутки времени;
13.

3) комбинированный контроль, когда часть отказов обнаружи­
вается методами непрерывного контроля, а другая часть откавов­
методами периодического контроля.
С целью обеспечения надежности УУ применяются следующие
способы резервирования [5], ,[6], [7].
Параллельная работа двух УУ (двухмашинный управляющий
комплекс), когда два управляющих устройства одновременно об­
рабатывают одну 'И ту же инфор•мацию и передают ее 1В сра,вниiВаю­
щее устройство. При несовпадении результатов процесс установ•
ления соединения прерывается и запускаются контрольные прог­
раммы для выявления отказавшего УУ. После обнаружения отка­
завшего УУ оно блокирует,ся и осущест,вляется его ремонт, а ра­
боту продолжает одно работоспособное УУ.
Поочередная работа УУ, при которой каждый вызов обслужи­
вается одним УУ. В случае отказа одного УУ вт:орое работоспо­
собное УУ берет на себя обслуживание всех сое)]'.инений. Все про­
межуточные данные об устанавливаемом соединении передаются
по каналам связи от одного УУ к другому. Поэтому при обнару­
жении отказа одного УУ другое может продолжить установление
соединения, начатого первым.
•
Параллельная работа двух УУ при взаи,ином резервировани11.
функциональных блоков (ФБ), когда за каждым УУ ·закрепляют­
ся соответствующие ФБ. При отказе одного из бло~юв и обнару­
жении отказа системой контроля блокируются не все УУ, а толь­
ко отказавший ФБ. Обслуживание блоков обоих УУ передается
второму ФБ.
Поочередная работа двух УУ при взаимном резервировании
ФБ, когда в установлении соединения могут принимать учаси1е
ФБ разных ·УУ, т. ,е. О1Ста1вшийся рабо11оопособlным блок после
обнаружения отк•а·за другого берет на ,себя обслужива·ние обо­
их УУ.
Многомашинный принцип построения УУ, при котором управ­
ляющий комплекс может содержать от 1 до п УУ в зависимости
от требуемой производительности. В дальнейшем будет рассмот­
рен случай обеспечения надежности при n>2, так как при n=1l
управляющее устройство не резервируется, а при n = 2 применяет­
ся способ поочередной работы двух УУ. При этом может иметь
место ~неrюторое ухудше~ние К1ачества обслуж,Иваrния за счет
увел'ичения вре~м1еJНи ожида1Ния и 1Време1ни установления соеди­
нений.
Многопроцессорный принцип построения УУ, при котором в ка­
честве ФБ одного вида используются процеосоры (их число мо­
жет быть более двух). Процессоры имеют одинаковые возможнос­
ти для связи 1на определенное rвремя с ФБ других видов. Отдель­
ные пары (тройки) ФБ могут программно настраиваться на па­
раллельную работу и иметь возможность перестройки при возник-
новении - отказов отдельных блоков.
•

1.3 . Надежность устройства при различных способах
контроля работоспособности
Рассмотрим одиночное нерезервированное устройство ( функци­
о нальный блок, отдельный прибср) с параметром потока отказов
w, интенсивностью восстановления μ = , 1 / Тв, где Тв - среднее вре­
мя восстановления. Предполагает,ся, что время наработки между
о тказами и время восстановления распределены по экспоненци­
зльному закону . Воостановление устройства начинается немедлен-­
но после обнаружения отказа, при этом устройст,во блокируется и
не может быть использовано для обслуживания вызова.
Непрерывный контроль. Этот вид контроля позволяет обнару­
жить все отказы. При осуществлении непрерывного контроля ко­
эффициен т готовности устройства рассчитывается по известному
выражению
К.г = 1/(I + ffi Тв)=μ/(@+μ);
(1.1) .
вероятность того, что устройство заблокировано и ремонтируется,
определяется коэффициентом простоя
К.п = 1 -К.г= ()) Тв/(1 +@Тв)=@/(@+μ) .
Периодический контроль. У-стройство, контролируемое периоди­
чески, может находиться в трех состояниях: работоспособном; не­
·работоспособном заблокированном и неработоспособном незабло­
кированном. Если при попытке установления соединения использу­
€тся устройство, находящееся в третьем состоянии, то возникает
потеря вызова . Такую ситуацию в дальнейшем условимся назы•
вать «ложным обслуживанием». Рассмотрим два случая периоди­
ческого контроля:
контроль с постоянным периодом, осущест.вляемый через рав­
ные промежутки времени;
контроль со случайным периодом, осуществляемый через слу­
чайные промежутки времени .
Для контроля с постоянным периодом (т=const) [8] и [9]
-обозначим через P,(t), P2 (t) и P3 (t) вероятности соответствующих
состояний устройства в момент времени .t, отсчитываемый с мо­
мента последней, k-й проверки в предположении, что k-+oo, т . е.
когда вероятности состояний не зависят от числа проведенных
проверок . О п уская вывод, приведем выражения для этих вероят­
ностей:
.
(1-е -μ') e-(J)f _ (l- e-(J),) e-μt
P1 (t) =----------;
(1.2)
(1 - е- μ ')-~ (1- e-(J),)
μ
(1-е- <,)')(1-~) e-μt
Р2(t)=
μ
(1.3)
(1 - е-μ') - ~(1- e-(J),)
μ
Р3 (t) = 1-Р1 (t)-P2 (t).
(1.4)
17

Если эти вероятности состояний ,у;среднить по времени, то
(1- e -μ't){l - е-ю't) μ-ш
р-
μШ't
1-
(l- e-μ't)-~ (1- e -oo't)
μ
Р2=: Р1; Р3=1-(1+ : )Р1•
Очевидно (в ,соответствии с § 1.1), ,вероятность Р 1 имеет смыс л
коэффициента готовности, а Р2 +Рз = Кп.
При случайном периоде контроля, когда контроль осуществля­
ется через случайные промежутки времени, не зависящие друг
от друга и имеющие некоторое распределение со средним значе •
нием т и коэффициентом вариации V = a(t)/т, з адача может быть
решена следующим образом.
Определим среднюю длительность промежутка времени от про­
извольного момента до ближайшей проверки. Для этого восполь­
зуемся известным выражением для аналогичного случая [ 10]
0=-r(l+v2)/2.
(1 .5}
Учитывая, что устройство может находиться в указанных вы­
ше тре х состояниях, обозначим стационарные з начения соответст ­
вующих вероятностей через Р 1 , Р2 и Рз. В этом случае п ри усло­
вии ш ~ μ состояния устройства могут быть приближенно описаны
Рис. 1.1
Рис. 1.2
марковским процессом. Граф переходов показ .ан на рис . 1.1 . Зна­
чения вероятностей ·состояний можно найти из системы линейных
алгебраических уравнений
-ШР1+μ1Р2= О; 1
-μ Р2 :еРз=О; l
roP1- - P3=0
0
(1.6),
3
при условии нормировки L Pi = .1 . Решение уравнений (1.6) дает
i=l
следующий результат:
Р1 = l!(l+шTn);
18
(1.7),

P2 = ffiTв/(l +(J)Тп);
P 3 = ffi0/(1 +(J)Тп),
( 1.8)
(1.9)
где Тп- среднее время простоя устройства от момента возникно­
вения отказа до момента окончания восстановления, которое оп­
ределяется из
Тп=Тв+е.
(1.10)
Очевидно, при эrоспоненциальн,ом законе распределения перио­
да контроля 0 = -r задача имеет точное решение.
Комбинированный контроль. Для комбинированного контроля,
:когда непрерывным контролем обнаруживается только ча(:ТЬ
(1-а) отказов с параметром потока (1 - a)ffi, а остальные отказы
·с. параметром потока affi обнаруживаются периодическим кощ:ро­
.лем со случайным периодом и средней длительностью промежут­
ка времени от произвольного момента до ближайшей проверки 0'
(1.5), граф переходов показан на рис. 1.2 . Стационарные значения
вероятностей состояний находим из системы уравнений
-
wP1 +μР2 =0;
(1 '- а) ffiP1 -μ Р2 + [(1-а) ffi +f]!Р3 = О;
-а(i) pl- [о-а) (i) ++,]Рз=о
3
при условии нормировки ~ Pi = l. Решая систему уравнений, . по"
i=l
.~учим выражения, аналогичные (1.7) - (1.9), в которых Тп опре­
деляется из (1.10), а
,в= а 0'/[1 +(1-а) 0' ffi] .
(1.11)
Очевидно, при ffi0' ~ 1 приближенно
тп~ тв+ае'.
Последнее выражение показывает , что в рассмотренном случае
комбинированного кюнтроля среднее время простоя оборудования
будет таким же, как и в случае периодического контроля с мень­
шим периодом 0 = а0'.
Ненаdежный контроль. Выше при рассмотрении способов конт­
роля работоспособности оборудования не учитывалась ненадеж­
ность системы контроля. Рассмотрим задаliу на примере комбини­
рованного контроля. Придадим величине а смысл вероятности то •
го, что непрерывный контроль воспримет отказавшее устройство
как работоспособное, и оно останется незаблокированным. Оче­
видно, вероятность того, что система непрерывного контроля не•
медленно обнаружит отказ устройства и оно заблокируется, будет
1-а. Пусть с вероятностью ~Лt работоспособное устройство бло­
кируется ошибочно в течение времени Лt. С такой же вероятнос­
тью блокируется I:IеработоспособJ:Iое, но незаблокированное уст­
ройство.
19

~Рис. •1.3
Система периодического котроля с о,
случайным периодом контроля с вероят ­
ностью 1 - у обнаруживает отказ устрой ­
t- r ства, и оно блокируется и с вероятностью
/3 + у б ошибочно блокирует работоспособное
0 устройство . Обозначим параметры систе ~
мы периодического контроля через 80, та
и vo, значения которых аналогичны ( 1.5).
Граф переходов в этом случае будет имет ь.
вид, показанный на рис. 1.3 . Если обозна­
чить
о
ffi = ffio +~+в;;-;
)
1
1
а ffio
~
(1.12 ),
(
б)( 1-у)'I
ffio+~+0о ~+в;;- J
то система ура•внений сведется к системе ( 1.6) и будет иметь ре­
шение (1.7)-(1.9) с учетом обозначений (1.12) . Рассмотрим не­
которые час'ГНые ,случаи этой задачи.
1. Осуществляется только непрерывный контроль, т. е. 0 0-+оо .
В этом случае
(J)= ffio+~; е=аffio/(ffio+~) ~-
2. Осуществляется только непрерывный контроль, который до­
стоверно обнаруживает отказы, т . е. 0а-+оо, а = О. Тогда
ffi= ffi0+~; 0= О.
3. Осуществляется толыю периодический контроль, т. е. а = 1,.
Р=О. В этом случае
0=__
_
_
ffi-'o'- - - --
( о)1-у
~о+еа е;-
4. К:онтроль ком,бинирован:ный, 1но периодичеокий контроль до"
сrоверно обна,руживает отказы, т . е. v=O. Тогда
ro=ro0+~+~;0=аro0/
(
ro0 +~+8~)(~+ ;0
).
5. К:онтроль .комбинированный, но ошибочные блокировки обо-­
рудования отсутст,вуют и периодический контроль достоверно об ­
наруживает отказы, т. е. Р = О; у=О; б = О. В етом случае
ro= ro0; 0= а00,
т. е. результат получается аналогичным рассмотренной выше за~
даче, когда периодическим контролем охвачена часть оборудова­
ния с параметром потока отказов affi.
20

1.4 . Надежность управляющего комплекса
при различных методах резервирования и контроля
работоспособности оборудования
Проанализируем перечисленные в § 1.2 способы резервирова.
ния УУ при различных методах контроля работоспособности обо,
рудоваJНия.. При этом сделаем допущен1Ие, что пю'сле 1обнаруже--­
ния отказа системой контроля блокиров-ка отказавшего УУ или
ФБ и соответствующие переключения происходят мгновенно.
Кратковременные отключения управляющего комплекса (УК) от
выполнения основных функций по обслуживанию вызовов, вызван­
ные сбоями, пр,именением п~ро·грам1М1НЫХ методов кюнт<роля, рекон ­
фигурацией: УУ, во внимание принимать не будем. Логические
схемы расчета надежности УК при параллельной и поочередной ·
работе УУ будут одинаковыми (рис. 1.4а). Одинаковыми они бу-
а)
Рис. 1.4
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
•
1
-1
1
1
1
1
1
1
1
1·
1
1
1
1
1
.
1
1
1
!
i -~r-~-:··~
1':
1 {{Jбп 1
1 qJ5п 1.
1
1
1
1
L_ __j
L_ --~
о)
дут для этих же случаев, но при взаимном резервировании ФБ0
(рис . 1.46). Логические схемы ра•счета надежности при многом.1. ­
шинном и многопроцесоорном способах построения УК изображе•
ны соответственно на рис. 1.5а и 6.
Непрерывный контроль УУ. При наличии 1Не1Прерывrного контро­
.11я, способного обнаружить 100% возникающих в каждом из '§У
отказов, и при принятых выше допущениях первые два способа
резервирования УУ дадут одинаковую надежность УК. В обоих
случаях коэффициент готовности УК будет равен
Кг (YI<) = 1-(1-Кг)2 ,
где Кг- коэффициент готовности УУ, определяемый из (1.1). Оди:..
наковую надежность дадут и третий н четвертый способы:

~:::i:::§J'
.
.
.
.
~:::~ ::tp';
~:: i:::~'•
tf)
п
Кг(УК) = П [1-(1-Кг(ФБ)i)2],
(1.13)
i=l
где Кг(ФБ)t-коэффициент готовности i-ro функционального блока.
Соответственно .при пятом способе
Кг (УЮ = 1-(1-Кг) 5 ,
где s - количество УУ. При шестом способе
п
Кг (УЮ = П[I -( 1-Кг (ФБ)i)5i ],
i=I
где Si - количество i-x ФБ.
Таким образом, если обеспечить возможность непрерывного
контроля работоспособност·и .каждого УУ, что возможно при пост­
роении УУ на больших интегралI:iных схемах (элементы четверто­
го поколения) и интегральных запоминающих устройствах, когда
возможности аппаратного контроля ·возрастают и позволяют охва­
тить практически 100% оборудования УУ [11], то можно отка­
заться от параллельной работы двух УУ. Это позволит расширить
диапазон емкости коммутационных узлов (станций), обслуживае­
мых УК:, 1в 2 раза при некотором с,н1ижооии качес11ва об:сдуживания
во время ремонта одного из отказавших УУ. Еще большую гиб­
кость дают многомашинный и . многопроцессорный принципы пост­
роения УК:. Однако на элементах третьего поколения не удается
,охватить аппаратным контролем все оборудование УУ. В этих
случаях применяется комб инированный контроль, когда непрерыв­
ным контролем обнаруживается лишь часть (1 -а) отказов, а ос­
тальная часть -- периодическим. По данным [ 4] аппаратный конт­
:роль позволяет охватить только 70-80% оборудования УУ.
Параллельная работа двух УУ при кол,~бин,ирован,н,ом контро­
.ле. При параллельной работе двух работоспособных УУ практиче­
·ски все возникающие отказы будут немедленно обнаружены не-
22

прерывным контролем. Если работоспособным останется только
одно УУ, то непрерывным контролем можно обнаружить толь·ко,
часть (1-а) от.казов, остальные отказы (а) обнаруживаются пе­
риодическим (тестовым) контролем, чаще всего со случайным пе­
риодом контроля. При этом может иметь место «ложное обслужи­
вание» вследствие необнаруженных непрерывным контролем отка-­
зов.
В общем случае УК из двух УУ при комбинированном контро­
ле может находиться в девяти состояниях (см. табл. 1.1). При па­
раллельной работе УУ безразлично, какое из УУ находится в не-
Та6л,ица 1.1
No состояния
Состояние УУ 1 Состояние УУ 2 No состояния Состояние УУ1 Состояние УУ"
УК:
УК
1
1
р
р
6
з
н
2
р
з
7
н
р
--
3
р
н
8
li
з
4
з
р
9
н.
н
5
1
з
з
Прuлtечание. р - работоспособн о е; з - неработоспособное и заблокированное; н -нера ~
ботос п особное и незаблокированное .
работоспособном состоянии, поэтому состояния 2 и 4 следует объ­
единить в одно, так же как и состояния б и 8. Кроме того, при
принятых допущениях невозможны состояния 3 и 7, так как прн,
наличии одного работоспособного УУ второе отказавшее должно,
быть немедленно заблокировано . Точно так же, если оба УУ нера ­
ботоспособны ( состояние 9), то они будут заблокированы (так
как получение в этом случае одинаковых результатов обработки
информаrщи маловероятно). Поэтому при параллельной работе·
двух УУ возможны только четыре состояния УК :
1'-е р-р;
2'-е р-з (з-р);
3' -е з-з;
4' -е з-н (н-з).
Будем считать, что случайные промежутки времени между про­
верками распределены по произвольному закону со средним зна-
23

,,чением т и коэффициентом вариации V=eCJ(f)/т: . Средняя длитель­
яость промежутка времени от произвольного момента до ближай ­
,;шей проверки 01 определяется из ( 1.5). Граф переходов показан
1.На рис. 1.6.
,Рис. 1.6
Стационарные вероятности состояний УК (Р'1, Р12, Р 13 и Р 14)
-могут быть найдены решением следующей системы линейных ал­
тебраических уравнений:
-2roР;--!-μР; =О;
2roР;--!-(-μ-ffi)Р;+2μР;--!-μР~=О;
(1-а) ffi Р;-2 μ Р; +[( i-a) ffi +т,] Р~ = О;
~
affiP;+[ - μ -(1-a)(J)-+]P~=O
4
с условием нормировки ~ Pi= 1.
i=l
,ет следующие результаты:
р,
.-'
1=
1
т2
(1--j-roТв)2--j-Оro2 Т:
.Р; = ____2_rо_Т_в
_ ___
т2
(1--j-ffiТв)2--j-Оffi2 т:
т2
(ffiТв)2 - О ffi2_в
Тп
т2
20ro2 -
"-
.?~ = ______
тп:.с___
т2
:24
(1--j-roТв)2--j-Оrоа_в
Тп
Решение системы уравнений да-

где Тп=Тв+0/,а 1и 0 01пределяю11ся из (1.11). При (i)« 1l/0' 10;::::; ,0':
Очевидно,
Кг(УК:)=р;+Р;; Кп(УЮ = р~+Р~.
(1.14)~
Вероятность Р'4 характеризует вероятность состояния УК:, при­
котором будет иметь место «ложное обслуживание» вызовов.
Для случая параллельной работы двух УУ при взаимном ре•
зервировании ФБ следует коэффицие1пы готовности отдельных
ФБ (Кг(ФБ)i ), вычисленные по формуле (1.14), перемножить.
Поочередная работа двух УУ при комбинированно;1,~ контроле .
В этом случае из девяти состояний ( см. табл. 1.1) в одно можно•­
объеД1mшть 2 и 4, а также 6 и 8 состояния, пос-колыку, если ощно
(любое) УУ заблокировано, второе принимает на себя его нагруз­
ку. При этом, если второе УУ неработоспособно, но не заблокиро~
вано, будет иметь место ложное обслуживание вызовов. Для упро•
щения задачи объединим состояния 3 и 6. Таким образом, УК: бу­
дет находиться в состояниях, показанных в табл. 1.2.
No состояния
Состояние УУ 1 Состояние УУ • No состояния Состояние УУ1 Состояние УУ:,, .
У!(
У!(
1'
р
р
4'
з
з
2'
Р (з)
з (р)
5'
з (н)
н (з)
3', 6'
р (н)
н (р)
7'
н
н
Обозначим вероятности этих состояний соответственно через
Р'1
,
Р'2
,
Р'3
,
6
,
Р'4
,
Р'5 ,и Р'
7
.
Т а,к как отказы и ,вое-становления обоих
УУ независимы, то вероятности состояний можно рассчитать из ,
следующих выражений:
Р;=Pf; Р;=2Р1Р2; Р~,6=2Р1Р3;
Р~=Р~; Р~=2Р2 Р3; P;=Pf,
в которых Р 1 , Р2 и Р3 могут быть получены из (1.7)-(1.11), т. е; .
Р; = 1/(1 + (i) Тп)2;
р;= 2(i)Тв/(1 + (i) Тп)2;
Р~,6=2(i)0/(1+(i)Тп)2;
р~ = ((i) Тв)2/(1 +(i) Тп)2;
Р~~2(i) Тв(i)0/(1 + (i) Тп)2;
Р; = ((i) 0)2/( 1 + (i) Тп)2,
(1.15),
25,

тде Тп и 0 определяются из (1.10) и (1.11). Учитывая, что при ре­
,шени~и задач объединили сос·110я1ния 3 и 6, 1юэффициенты готовнос­
ти и простоя УУ выразятся соот,ветственно
к =р·+Р'+-1р· = 1+2ffiТв+ffiе • 1
•
г(УУJ 1 2
2 3,6
0+ffiTп)2 '
(1.16)
.К = - 1 Р' +Р' +Р' +Р' = (1)0+(ffiTп)2
п(УУ) 2 3,6
4
s
7
(l +ffiTп)2 •
Вероятность состояния, при котором имеет место «ложное об­
..служивание»
вызовов, определится суммой: (Р'3,6/2) + (Р'5/2) + Р'1-
Для случая поочередной работы двух УУ при взаимном резерви­
;ровании ФБ следует коэффициенты готовности отдельных ФЬ
(Кг(ФБ) i), вычисленные по (1.16), перемlНожить.
Для многомашинного УК при комбинированном контроле чис-
. ло состояний комплекса увеличивается. Задача может быть реше­
на аналогично задаче при поочередной работе двух УУ. Вероят­
ность состояния, при ко·юром из s управляющих устройств s-l --
m работоспособно, l неработоспособно и заблокировано, а т не­
работоспособно и незаблокировано, может быть определена как
.Р1,т =
s!
ps-l-m р~ Рз,
(s-l
-
m)I l! m!
•
где Р 1 , Р2 и Р3 определяются из (1.7)-(1.11).
При многопроцессорном построении УК непрерывным контро­
. лем практически обнаруживаются все 100 % отказов.
1.5. Дублирование функциональных блоков
при нагруженном резерве
и комбинированном контроле
:Имеют,ся основной ФБ (устройство) и резервный, которые ра­
, ботают в одинаковом режиме. Параметр потока отказов и интен­
, с ивность восстановления основного и резервного блоков соответст­
.. венно
равны w и μ. Контроль блоков - комбинированный, т.
~-
часть отказов с параметром потока (1-a) ,w обнаруживается не­
прерывным контролем, а другая часть отказов с параметром по­
тока aw - периодическим контролем со случайным периодом, име­
~ ющим произ•вольный .за·кон ,раопределения и •сред:нее значение т.
' Средняя длительность промежутка времени от произвольного мо-
мента до ближайшей проверки 0' определяется из ( 1.5). При об ­
• Наружении отказа системой контроля отказавший блок немедлеЕ­
,но блокируется. Если отказал основной блок, он замещается не ­
заблокированным резер,вным.
Таким обр•азом, ооновiНой и резервный ФБ из девяти ,состояний,
. аналогичных указанным в табл. 1.1, могут находиться только в
семи состояниях (см. табл. 1.3). Это объясняется тем,. что состоя­
ния (см. табл. 1.1) 4 и 6 невозможны, так как если основной ФБ
·- блокируется, т. е. системой контроля обнаруживается его отказ,
:26

Та'6лица ,!.3,
N!! состояния
Состоя н ие ос- Состоян и е ре- No состояния Состояние ос - Состоя н ие ре-
ФБ
н овного ФБ зервного ФБ
ФБ
новно г о ФБ зервного ФБ ,
1'
р
р
5'
н
з
2'
р
з
6'
н
р
3'
р
н
7'
н
н
4'
з
з
он :мгновенно замещается резервным незаблокированным ФБ (ра­
бото сп особным или неработоопособным).
Бели объединить оостояния 3' ,и 6', обозначив Р'з,s=Р'з+Р's, то,
приходим к табл. 1.2 и к задаче, рассмотренной в предыдущем
параграфе (случай поочередной работы двух УУ при комбиниро­
ванном контроле). Поэтому .вероятности состояний Р'1 , Р'2 , Р'з,s ~
Р 14, P's и Р'1 можно определить из (1 .15).
Для определения вероятностей Р'з и Р'6 в отдельности рассмот­
рим возможные переходы из перечисленных в табл. 1.3 состояний,
в состояние 6 и из этого состояния в другие. Граф таких перехо -
Рис. 1.7
дов показан на рис. 1.7 . Уравнение равновесия для этого состоя ~
ния будет иметь вид
cxcoP;+[-2ro+aro- 6
~
] Р~=О,
откуда можно определить
1
(x.(i)
P~= ---
--
-
(I+wTп>2
27

Далее, зная Р'з, 6 и Р'б, определяем
in'
Р'
Р'
,гз= з,6- 6
(!)0 [1 ,
(1 +ffiTп)2
1
Очевидно,
,Кр (ФБ) = Р; +Р~ +Р;; Кп (ФБ) = Р~ +Р~ +Р~+Р;.
Вероятность состояния, при котором возможно «ложное обслу­
живание», можно определить, суммируя P's, Р 16 и Р 17 .
1.6 . Обеспечение надежности оборудования
каналов и трактов
Надежность оборудования ка1Налов 1и траrктов, так же как и УУ,
,обес печивается улучшением их безотказности и ремонтопригод­
ности. В первом случае применяются такие методы резервирова­
. ния оборудования, как создание запаса съемных блоков и плат,
которыми могут быть замещены вручную отказавшие блоки и пла­
ты ( скользящее ненагруженное резервирование); замена от.казав­
ших трактов резервными (секционное резервирование), которая
может осущест•вляться как вручную (например, линейный тракт
· к а6ельной магистрали), таrк и аrвтоrматически (напри,м,ер, ,ствол
РРЛ); автоматическое нагруженное резервирование наиболее от-
ветственных узлов (например, генераторное оборудование) и т. п .
Во втором случае применяются различные способы контроля: не­
прерывный (например, сигнализация перегорания предохраните­
лей, автоматический контроль линейного тракта ,кабельной маги­
стра ли при помощи контрольных частот, ствола РРЛ при помощи
пилот-сигнала и т. п.) и периодический (например, автоматиче­
·ский контроль групповых трактов при помощи контрольных час­
тот, периодические проверки и измерения каналов и трактов и
-т. д.).
1.7 . Надежность индивидуального оборудования каналов
К индивидуальному оборудованию каналов связи относятся
· блоки индивидуального преобразования (БИП). Они имеют вруб­
ную конструкцию и при отказах могут легко и быстро заменяться.
Эти блоки объединяются в 12-канальные группы, в пределах ко­
торых они невзаимозаменяемы. Однако блоки разных групп, име­
· ющие одинаковые номера, - взаимозаменяемы. Следовательно,
наиболее простым и реальным способом повышения надежности
индивидуального оборудования каналов является скользящее не­
нагруженное резервирование с восстановлением. Минимальный
резерв БИП равен комплекту из 12 невзаимозаменяемых блоков.
При обнаружении отказа основного блока он вручную заменяет-
:28

,ся резервным, а отказавший основной восстанавливается и остает­
,ся на месте резервного.
Простой канала будет иметь место, если в момент отказа БИП
'Не окажется резервного блока. Кроме того, кратко.временный пе-
рерыв связи (простой) может иметь
N
Nрез
место и при наличии резервного бло­
,ка (от момента отказа и до момента
замены отказавшего блока), так как
на обнаружение отказа и замену от­
казавшего блока вручную требуется
лекоторое время. Схема такого ре­
зервирования показана на рис. 1.8. М
Постановка задачи оценки надежно­
-сти БИП имеет следующий вид.
Имеется N основных и Nрез резерв­
ных групп из М невзаимозаменяе­
мых блоков. Параметр потока отка-
зов и интенсивность восстановления
□ о.....о □ ..·□
□ о,...,о □-{]
Рис . 1.8
каждого из М (N + Nрез) блоков соответственно ffi и μ. Резерв нена­
груженный, •поэтому считаем, что резервные блоки не отказы в ают.
Требуется определить коэффициент простоя фиксированного блока.
Решим эту задачу для случая неограниченного восстановления,
т. е. случая, когда число ремонтников таково, что практически лю­
бой отказавший блок немедленно начинает ремонтироваться. Поэ­
тому достаточно ра·ссмотреть только блоки (основные и резерв­
ные) одного номера канала (на р,ис. 1.8 обведены пунк'Dиром). В
этом случае состояния системы могут быть описаны мар·ковским
K)i
Kf
(о_)---е=0 ··· е-:-0---е
N~J
(N-h.-!)иJ
~
-
---v-
--
~
~
--~-
-~
/1 =1<-Nрез=!
(K~m+I}
1( е: Nрез
Рис. 1.9
ттроцеосом . Граф пере х одов показан на рис. 1.9. Стационарные ве­
роятности состояний системы могут быть найдены решением еле •
дующей системы линейны х алгебраических уравнений:
NffiPk-1 -kμPk=0 при k= 1, 2, ... , Nрез;
(N-h+ 1) ffi Ph-1-(h+Npeз) μPh = О при h= k-Npeз = 1, 2 , ... , N
N
при условии нормировки ~ Pi= 1. Решение этих уравнений име•
i=O
Nрез; 1
N
р
N!Nрез
( (J) )Npeз+hp
h
ь=------ -
0 при =1,2,...,N.
(N- /1)!(h+ЛТрез)! μ
при k=0,1,2, ... ,
(1.17)
29

Из условия нормировки определяем
Простой фиксированного блока возможен при условии, чт о
число отказа,вших основных блоков превышает число резервных ,
т . е . имеются отказавшие основные блоки, не замененные резерв ­
ными, и среди этих незамененных находится фиксированный блок,
т. е.
(1.18)
Если N«J/μ мало, то знаменатель в последней формуле равен при­
N(О
мерно 1; слагаемые для h-;;?; 2 малы, и поэтому Кп~- ( - )2•
2
Если переключение на резервный блок происходит не мгновен ­
но, а в среднем в течение времени tp {переключение производится
вручную), то
К~.Ф= Kп.Ф+wtpP{D},
(1.20 );
где D - событие, заключающееся в том, что резервные блоки име -,
ются :
.
,, •\\,ei1⁄4!l<,- •O<~ .Ai1.i
,,_ _ . ,_.. . . .,:i)Q'~~~)~
(1.21 )
30

Для случая, когда все M(N+Npeэ) блоков обслуживаются ог•
раниченным числом ремонтников r, ра.счет коэффициента простоя
можно выполнять по следующей приближенной методике . Введем
• обозначе ния: Hs - событие, заключающееся в том, что в группе
,основных блоков данного номера канала имеетсf.{ s находящихся
ла ремонте, но незамещенных резервных блоков, где s=O, 1, 2, ... ,
N; z=N+Npeэ: Вk-событие, за-ключающееся в том, что среди
MN основных блоков имеется k неработоспособных. Тогда
N
Кп.ф= 1: P{f-! 3 }s/N;
S=I
Mz-N+s
P{Hs}= I
P{Bk}P{H8 /Bk};
k=Npeз+s
С Npeз+s Ck-Npeз-s
р{нв}
z
(М-1) z
sfk=
k
Смz
Для у.прощения дальнейших расчетов будем приближенно счи­
тать, что поток отказов блоков не зависит от числа отказавших
блоков и имеет параметр потока отказов MN.ffi . Тогда для расчета
P{Bk} можно применить формулу Э,рланга [12]:
_1( МNffi)k
р{Bk}=
_ ______
k!--'----'-μ-~-----
r
оо
при k.,;;;.r; (1.22)
\1__1 ( MNffi )i+_1 \1 + (MNffi )i
~i!\μ
г!~г'r μ
i=O
i=r+I
1/ г! rk-r (MN ffi/μ)k
P{Bk}=---------~- - -
-
r.i:pи
r
оо
'{"1 __1 ('MNffi)i+ -1 \1~(MNffi)i
l.J i!
μ
г!/.,Jг'r μ
i=O
i=r+I
k>r. (1.23)
:Если положить Nрез = 1, r = 1 и пренебречь вероятностью одновре·
менного нахождения на ремонте более двух блоков, то формула
для расчета Кп.ф принимает следующий вид:
1/N (N ffi/μ)2
Кп.Ф ~ ----~ --
2
~ (NM ffi/μ)i
i=O
При ручной замене отказавших блоков резервными расчет ко •
эффи циента простоя осуществляет.ся по ( 1.20), где
(M-l)z+Npeз-1
P{D}= 1: P{Bk}P{D/BJi};
k=O
NРез-1
P{D/Bk}= 1: C~C7м~!Jz/C;wz.
i=O

Для улучшения ремонтопригодности индивидуального оборудо­
вания каналов применяют контроль различных видов и сигнализа­
цию. Предположим, что часть (1-а) отказов БИП с параметром
потока отказов ( 1-,а,) w может быть обнаружена непрерывным
контролем (например, перегорание предохранителей). Контроль­
ные частоты для контроля состояния каналов не используются ,
однако при ручном и полуа.втоматическом способах установления
междугородного соединения телефонистка фактически контролиру­
ет работоспособность канала, прежде чем его предоставить або­
ненту (рабочий контроль). Поэтому можно считать, что в этом
случае индивидуальное оборудование канала охвачено периодиче­
ским контролем со случайным периодом контроля. Автоматиче­
ским рабочим контролем каналы могут быть охвачены и на пер­
спективных междугородных коммутационных узлах и станциях .
Предположим, что при помощи такого контроля можно обнару­
жить другую часть отказов с параметром потока aw.
Остановимся несколько подробнее на рабочем контроле кана­
.1а . Постановка задачи имеет следующий вид. Имеется п незабло­
кированных каналов. Интенсивность поступающей на них теле­
фонной нагрузки л, длительность телефонного занятия 1/v. Отказ
такого канала может быть обнаружен только после поступления
следующего вызова. При этом, если отказал занятый канал, то он
мгновенно освобождает,ся. Промежуток времени от момента отка­
за канала до поступления следующего вызова представляет собою
случайную величину, среднее значение которой следует найти .
Просеянный поток, поступающий на фиксированный канал, при­
ближенно можно считать простейшим. Поэтому среднее значение
промежутка времени от момента возникновения отказа до поступ­
.пения следующего вызова 0 будет равно среднему промежутку
времени между моментами освобождения канала и его занятия сле­
дующим вызовом, т. е. 0=n/,"л-l/v, а среднее время простоя для
рассматриваемого случая будет определяться из формулы
Tn=Tв+a(~-J_),
')..,
t,.v
п1
откуда значение μ=1/Тв+а(-+-) должно быть подставлено в
.
')..,
V
(1.19), (1 .21), (1.22) и (1.23). Если рабочий контроль отсутству­
ет, то доля .отказов (а), которая не может быть обнаружена не­
прерывным контролем, выявляет,ся при периодических (например,
ежедневных) проверках каналов обслуживающим персоналом. В
этом случае при условии w~ μ приближенно можем считать [ 13]
Тп~Тв+а(Тk/2), где Тk-постоянный период контроля каналов.
1.8 . Надежность оборудования групповых трактов
Групповое оборудование каждой группы каналов содержит не­
с1юлыю ,В"рубных па,нелей. Т,а1к, для каждой 12-·кашальшой первич­
ной группы лредусматриваются панель передачи первичной груп•
32

пы (ПППГ) и панель приема первичной группы (ППрПГ) . Кроме ­
того, для третьей первичной гру,ппы предусматривается панель за ­
граждающего фильтра ЗФ-104,14.
Первичные группы объединяются в 60 -канальные вторичные:
группы. В преде лах 60-канальной группы панели передачи и при­
ема невзаимозаменяемы. Однако соответствующие панели разных.
60-канальных групп взаимозаменяемы. Следовательно, минималь­
ный резернный комплект оборудования первичного преобразова­
ния должен включить в себя одиннадцать панелей: пять ПППГ
1-5, пять ППрПГ 1-5, панель ЗФ-104,14. Для каждой 60-каналь-·
ной ,вторичной группы предус,матр ,и,ваютlе я: ,панель усилителей пе ­
редачи вторичной группы ПУС 312-552, панель передачи вторич­
ной группы ППВГ и панель приема вторичной группы ППрВГ.
Вторичные группы объединяются в 300- и 180-канальные группы.
В пределах объединенной 480-канальной группы панели передачи
и панели приема вторичных групп невзаимозаменяемы, усилители
ПУС 312-552 взаимозаменяемы. Таким образом, минимальный •
резервный комплект оборудования вторичного преобразования мо­
жет быть скомплектован из 17 панелей (восемь панелей ППВГ
1-8, восемь панелей ППрВГ 1-8 и одна панель ПУС 312-552) _
Аналогично могут быть ра,ссмотрены третичные тракты и т. д.
Схема резервирования для ра,соматриваемых случаев показана ~
на рис. 1.10 . Постановка задачи в основном аналогична случаю,
индивидуального оборудования. Отличие заключается в ·юм, что,
N
~
м
□ □·······□ □···□
Рис. 11.10
каждый комплект гр ~ппового преобр0азовательного оборудования
состоит из т панелеи . Отказ каждои панели приводит к отказу
всего комплекта гру.ппового оборудования . Для его восстановле -­
ния отказавшую панель заменяют соответствующей из резервног ш
комплекта. Остальные панели резервного комплекта также можн о,
использовать для замены соответствующих отказавших панелей в .
основных комплектах.
2-217
зз:

Для случая неограниченного восстановления коэq1фициент про•
стоя оборудова1ния фикси-рованной группы вычисляется по фор ­
муле
т
Кп:ф_г= 1-П (1-Кп.фi),
где Кп . фi раасчитывае11ся по ( 1.19) для каждой па,нели.
При ручной замене панели коэффициент простоя оборудова­
ния фиксированной группы вычисляется по (1.20), где (1) будет
иметь смысл параметра потока отказов всего оборудования фик­
сированной группы, т. е. всех т панелей. При ограниченном вое-
• становлении и Nрез = 1 задача приближенно может быть решена
. следующим
образом:
',n
..
17
'{1[ (N- I)1]
}д\п.ф.г= l.J 1-
----;;- P{Az},
l=I
;где А1 - событие, заключающееся в том, что среди т групп одно-
1 именных панелей из N взаимозаменяемых комплектов группово­
, го оборудования l групп находятся в состоянии, при котором в
:каждой группе, состоящей из N одноименных панелей, количество
отказавших панелей больше Nрез= 1. При этом
N
· Р{А1}= }~ Р {Bk}P{A1/B1i},
где Р{В,,} определяет,ся по (1.22) и (1.23). Предполагаем, что ве ­
р-оятность того, что l>2, пренебрежимо мала, т. е. l= 1, 2. Тогда
P{A1/B1i}=C~ -
1--1
-
приk<3;
м2т
Р{А /В }-С2 -1--1 (1-
1
\
k>З;
1k-
kNl2т
м (Мт -1)) при
Р{А!В}-С4- 1
-
-
1
1
k3
2k-kм2тМ(Мт-1)при>.
Оборудование групповых трактов охвачено непрерывным конт­
ролем (например, сигнализация перегорания предохранителей),
который обнаруж,ивает часть отказов с параметром потока ( 1-
-а) ffi, 1и периодическим контролем (,система АРУ), который о·6на ­
руживает остальные отказы с параметром потока aw. При этом
период контроля будет случайным, поскольку на трактах, находя­
щихся не в норме, система контроля будет задерживаться для
,осуществления регулировки усиления. Среднее время простоя обо­
рудования группового тракта в этом случае может быть вычисле­
но из выражения
-тп~ -тв+ае,
(1. 24)
где 0 определяется из (1.5). Бели предположить, что система
АРУ не может выявить все оставшиеся отказы, · а часть из них с
34

параметром потока отказов ew может бьпь обнаружена только
в момент профилактики, которая осуществля ет1ся через равные
промежутки времени Тн, то приближенно можно считать, что
Tn~Тв+(а-е)0+е Тн .
• (1.25)
2
Поэтому для у чета влияния оистемы контроля на надежность >
оборудования групповых трактов в формулы для Кп следует под ­
ставлять μ = 1/Тп, где Тп определяется по (1 .24) или (1 .2 5) .
1.9. Надежность линейного тракта кабельной магистрали
Линейный тракт кабельной магистрали ох,вачен непрерывным.
контролем при помощи контрольных ча,стот. Поэтому можно счи- ­
тать, что любой отказ оборущования линейного тракта будет не­
медленно обнаружен. Безотказность линейного тракта можно по-­
высить метод'ом посекционного нагруже1-шого резервирования .
когда в пределах секции между двумя обслуживаемыми усили­
тельными пунктами, на которых имеется оборудование для пере­
ключения трактов, отказавший линейный тракт может быть заме­
нен резервным. Обычно на несколыю основных трактов берется
один ре зе рвный . При этом для повышения использования обору­
дования по резервном у тракту может работать .система, применя.е~
мая для второстепенных ов язей.
•
Рассмотрим расч ет коэффициента простоя фик,сированного л.Й ,
нейного тракта секции кабельной маги·страли между двум я ОУП
с переключением трактов (рис. 1.11) для двух случаев: 1) без ре.,
О!!П-П - Н!!П
О!JП
• О!JП
О!JП-Г!
[0~.. ~--~..·~-:~ ... ~
.
. [1;_,
т [No>--~--~--~--~ ...~ °:tl!f~ ,.,, 'l\' .
:
:
1
_ : трактм,:>"'iJ ',
1
•
1
••
•
f~•··' t~_,'.r(
[Gi>-·~--~.. ~ ..~~ ·--~ '
:.))
1
•1
•
·,
·.,
1
•
ГN./4\. ~ ~ ~:
~ ~PeJepo- -
~v ..~ ..~t..12:J◊"~1~" ~ ~!1/••• i> [)- • Hb!r1
•
1
1,
Y'f. РВб
..:
_
1 тракm
1
1
:.
Секция резер§ироt5шtш;
1
'l•
.Рис. 1.11
зервирования и 2) при наличии одного резервного тракта. Введем'
следующие обозначения: Кг.оУп-п- кюэффициент гото вн ости резер-­
вируемого оборудования линейного тракта ОУП с dборудованием _
для переключения трактов или оконечно го пункта; . Кг.0Уп.-:.·коэф­
фициент готовности оборудования линейного тракта ОУП без обо~
2*
35,

рудования _ для переключения трактов; Кг.ют- ,коэффициент готовJ
ности оборудования линейного т,ракта НУП; Кг.п.к - коэффициент
готовности пары I км кабеля; Nоуп - число ОУП без оборудова­
ния для переключения трактов в пределах секции; Nнуп- число
НУП на уча1стке между соседними ОУП; l - длина кабеля (км)
в пределах секции; т - число основных трактов, при ходящихся на
один резер1вный.
Тогда коэффициент готовности фиксированного участка линей­
н ого тракта кабельной магистрали без резервирования при неог­
р аниченном восстановлении выразится так:
Nоуп Nнуп <Nоуп +1) z
Кг.ф.л. т = Кг.ОУП-П Кг.ОУП Кг.ОУП
Кг.п.к
,или Кп.ф.л . т= 1-Кг.ф.л.т- При наличии одною резервного тракта
; 'lii a т рабочих
т-1
·
V
-
t"m-iCi Ki
кт+l-i
;.А\п.ф.л.,г- l.J
-; ;:- m+I г.ф.л.т п.ф.л . т •
i=I
} Допустим, что на участке, обслуживаемом одной ремонтно-
1юс-становительной 6ригад:ой (РВБ), только НУП имеют ограни.
ченное восстановление. При этом необходимо иметь в виду, что в
пределах секции резервирования может быть неоколько участков,
обслуживаемых разными РВБ (см. рис. 1.11). В состав двух край­
н их участков РВБ входят ка.к часть рассматриваемой секции ре­
зервирования, так и ча-сти соседних.
Введем .следующие обоэrна'Чения .событий: k1 - ,чи,сло работоопо­
собных 11ра,ктон ·в п1ределах ,секции резервrирования (О::::;;k1::::;;т', где
m'=m+I); k 2-число трактов с работоспособным оборудованием
НУП в пределах секции резервирования (O::::;;k2::::;;m'); io - число
единиц неработоопособного оборудования НУП во всех трактах
на рассматриваемой секции (O::::;;io::::;;m'NнYn[N оУп+I]; i1 - число
единиц неработоспособного оборудования НУП на участке обслу­
живания РВБ (О::::;;i 1 ::::;;т'Nнуп); i2-число единиц неработоспособ­
ного оборудования НУП на половине участка обслуживания РВБ
( O::::;;i 2 ::::;; .1.т'Nнуп) . !<:роме того, обозначим:
2
к, -К
КNоуп кz .
_.г - т.ОУП-П г.ОУП г.п.к'
!Р{х = l} - вероятность того, что случайная величина х приняла
:з начение i; Р{(х=i)/(у=j)}-у,словная вероятность того, что
,(;лучайная величина х приняла значение i, если случайная вели­
"-I ИНа у приняла зна'Чение j.
Как и для случая неограниченного восстановления, коэффици­
ент простоя
т-1
Кп.ф.л.т= Е тт i P{k1= i},
i=O
36

rде
т'
Р{k1 = i}= _IP{k2= j}Р{(k1 = i)/(k2= j)};
j=I
Р {(k1 = i)/(k2 = j)} = С} К'~ (1-K;)i-i;
т' Nнуп (Nоуп +1>
P{k2 =j}= ~
P{i0 =i}P{(k2 =j)/(i0 =~)}
,
i= m'-j
при J=O,1, ...,т -1.
Для нахождения ·вероя11ности Р{ (k2= j)/ (io = i)} воопользу,ем~
ся решением «задачи об ячейках» из [14] 1, где показано, что ве"
роятность того, что j из т' различных ячеек (в нашем случае
трактов) окажутся пустыми (•в нашем случае работоспособными)
после размещения в них i различных объектов (в нашем случае
неработоспособных НУП), можно определить из выражения
т' (т' -1)•• .(j+ 1) S(·
,
· )-P{(k _
·);(·
_
.)}
--' ---- --- -'~.----"- -'- - --'--
t'm-}
-
2-}lo-t
'
(т')'
rде S (i, m'-j)
-
числа Стирлинга 2-го рода (,см. приложение
ПIV). Заме11им пр,и Э"ЮМ, что i~m-l< rNнYп(iNovп +1) .
Допустим, что на участках ремонта в пределах секции резер ◄
вировани я во в-сех т' трактах имеется следующее количество еди"
ниц неработоспособного оборудования НУП (рис. 1,12):
r -, ,--- ---.,
г----..,.-1 ------, г------, г-,
111
11
I:
11
1I1•
~ --~
---~--~--~--~
LrJ;v , 1
11
11
,1
1,1
1111
1I
11
11
111
11 11
I
11
11
I1 11
1111
II
11
11
11 11
11 11
II
11
11
11 11
r::i11 л. : 1
1I
11
11
1 : л. !г:;;,
~--~ -- -~- -~ --~--~
:
11
:
1
11
11
111
.._--:-
1_j L---; -- -
-
~
L ______ __J L
___. __
_J L ___.___ J L-:-,f
J
J,
,/2
13
JNO!IП J
на 1-м участке-j1,
на 2-м уча,стке -j2,
1Рис. 1Л2
.
.
.
.
..
на Nоуп-м участке -1j1Nоуп,
на крайних половинах участков соответегвенно-j' и j". Вер'о ◄
ятность этого события может быть записана . .как
Р{i1=blР{i1= jz} ...Р{i1 = jNoyп }Р{i2= j'}Р{iз=j"}..
Событие io=i есть сумма событий указанного вида при условиях
1 Заtдача 2, с. '121.
37

i1+j2+...+jNОУП +j'+j" = i; •
О< jq < т'Nн-:т, где q= I, 2, ... , Nо,тп;
о.,
1'N
<] <-m НУП,
2
о ·11
1'N
<J<-m НУП·
2
Очевидно, слагаемые попарно несовместимы. Поэтому
(1 .26)
P{i0= i}=~P{i1 = ЫР{i1= j2}...Р{i1 = jNoyп }P{i2=j'}Р{i2=j"},
где суммирование ведется при условиях ( 1.26). Для нахождения
P{,i2 = j'} и Р{i2 = Г} принимаем гипотезы о количестве неработо­
способного оборудования НУП на тех участках ремонта, которые
относятся к ОУП с оборудованием для переключения трактов .
Тогда
1,N
.L.
2m НУП ,1
~i=j
Вероятность P{i1= i}, т. е. вероятность того, что на данном участ­
ке ремонта имеет,ся i единиц неработоспособного оборудования
НУП (общее число оборудования НУП на участке ремонта
т'Nн,тп), находим из формулы процесса гибели и размножения
[12]:
1
( μНУП )т' Nнуп-i
(т' Nнуп - i)! ffiнyп
P{i1 = i}=------------
1+m'~ни,+,(;:: )'
k=l
. где ffi НУП и μнуп- соответственно параметр потока отказов и ин ­
тенсивность восстановления единицы оборудования НУП для од ­
ного тракта .
Коэффициент простоя фиксированного линейного тракта ка­
бельной магистрали, содержащей R секций резервирования при
ручном переключении на резервный · тракт, может быть определен
из выражения
к
-
1KR
(К' )R-l K(R- l) Nоуп
п.ф.л.т ~ - - г.ф.л.т г.ОУП
г.э.ОУП Х
2
Rl
-
Х Кг . э.ОС Кг.к (1-ffip fp),
где К'г.оУп- коэффициент готовности нерезервируемых элементо!3
линейного тракта ОУП с оборудованием для переключения трак·­
тов; Кп.э . оУп и Кп.э. ос - соответственно коэффициент!:~! гото в ности
оборудования элек тропитания ОУП и оконечной станции; Кг.к -
38

,коэффициент готовности 1 км кабеля в целом; ffip - параметр по.
тока отказов резервируемых элементов линейного тракта магист~
рали: tp - среднее время переключения системы на резервный
тракт.
Аналогичным образом можно составить методику для расчета
фиксированного ствола радиорелейной линии при ограниченном
восстановлении высокочастотного оборудования стволов. Однако
из-за громоздких выкладок и ограниченного объема книги эта ме,
тодика здесь не приводится.
'Глава 2
ОЦЕНКА КАЧЕСТВА
ОБСЛУЖИВАНИЯ ТЕЛЕФОННЫХ
ВЫЗОВОВ С УЧЕТОМ
НЕНАДЕ)-К:НОСТИ И СПОСОБОВ
КОНТРОЛЯ ПРИБОРОВ
КОММУТАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
2.1 . Общие соображения
В [ 1] приведены методы расчета среднего значения телефон­
н ых потерь с учетом ненадежности оборудования для различных
коммутационных систем. При этом предполагалось, что контроль
раб ото способности оборудования осуществляется непрерывно. Од­
нако r,ак на эксплуатируемых в настоящее время коммутацион­
ных узлах и станциях с децентрализованным управлением, так и
на перспективных коммутационных узлах и станциях с централи­
зованным управлением 100 %-ный непрерывный контроль оборудо­
вания практически не может быть обеспечен. Определенное коли­
чество отказов оборудования выявляется на существующих узлах
и станциях только при периодических профилактических провер­
ках оборудования, а на перспективных коммутационных узлах и
станциях будет выявляться путем периодического программного
контроля. Это обстоятельство обусловливает случаи использова­
ния при установлении соединения неработоспособного оборудова•
ния («ложное обслуживание»), что приводит к потерям вызовов.
Поэто му методы расчета, приводимые в [ 1], могут быть использо­
ваны в перечисленных случаях для ориентировочной оценки теле­
фонных потерь, если усреднить время восстановления с учетом
периодичности контроля.
Для оценки качества обслуживания вызовов большое значение
будет иметь не только сама величина потерь, но и длительность
аварийных ситуаций. Поэтому оценивать качество обслуживания
вызовов на таких коммутационных узлах и станциях только сред­
ней зеличиной телефонных потерь недостаточно . Показателями,
более полно оценивающими качество обслуживания вызовов на
перспективных узлах и станциях, могут быть [ 15]:
39.

распределение телефонных потерь во времени, когда дл я каж­
дого значения величины потерь р в течение времени Т фикеиру­
ется суммарная длительность частичных интервалов, на которых
телефонные потери больше или равны р;
набор распределений средних t-минутных потерь;
набор •~-процентных квантилей телефонных потерь, где для
каждого ~ (где ~ - доверительная ·вероятность) бе,реТlся та-кое зна­
чение р, при котором ве,роят~ность того, что ,средняя .f - м1шут1ная ве­
ли,чи,на потерь будет меньше р, раВ1на ~-
Расчет перечисленных показателей весьма сложен и поэтому
должен быть предметом дальнейших исследований. На данном
же этапе можно предложить более простые показатели, учитыва­
ющие приведенные выше соображения. К: таким показателям, на­
ряду со средним значением телефонных потерь, можно отнести те­
лефонные потери для направления определенного вида связи за
время простоя и среднюю длительность одного простоя из - за от­
J~азов оборудования узла (станции), участвующего в установле­
нии соединений. Оценка этих показателей представляет интерес
в основном в ситуациях, когда отказало групповое или централи­
зованное оборудование, так как в этих случаях становятся нера-
601'оспо,еобным,и либо большая группа прибо•ро1в (линий) напра•вле­
ния или вида связи, когда телефонные потери резко возрастают,
либо все приборы (линии) на,правления, вида связи или станции
(узла), когда телефонные потери достигают 100%.
2.2 . Расчет показателей качества обслуживания вызовов
в полнодоступной группе приборов коммутационной
системы с учетом ненадежности и способов контроля
работоспособности приборов
Постановка задачи для случая периодического кон.траля. Рас­
сматривается полнодоступная группа из п приборов коммутацион­
ной системы, на которую поступают три простейших потока: по­
ток телефонных вызовов с интенсивностью 'А, поток отказов с па­
раме1'ром потока для каждого прибора ш и поток восстановлений
приборов с интенсивностью μ . Отказ приборов может быть обна­
ружен только в момент контроля, который осуществляется перио­
дически. После обнаружения отказа прибор блокируется и начи­
нается его восстановление. С момента отказа и до его обнаруже­
ния периодическим контролем отказавший прибор остается неза­
блокированным и может быть использован для обслуживания вы­
зовов (ложное обслуживание).
Таким образом, каждый прибор может находитыся в одном из
трех .состояний: работос,пособном; неработоспособном и заблок1иро­
ванном; неработоспособном и незаблокированном. При этом дли­
тельности занятия работоспособного и неработоспособного, но не­
заблокировшнного прибора будут различными и имеют э•кспоне,н­
циальное распределение с параметрами соот,ветственно v 1 и v2.
Иными словами, «произ,водительность» работоспособных и нера-
40

,ботоспаообн ых, .но незаблокирова,нных приборов будет раз­
лична.
В рассматриваемой группе приборов могут иметь место сле­
дующие виды телефонных потерь:
из-за отсу'!'ст,вия свободных незаблокированных приборов Рз;
из - за попадания вызовов на неработоспособные, но незаблоки­
рованные п риборы («ложное 06служива1-ше») Рл;
из-за прекращения обслуживания вызова вследствие отказа
обслуживающе го прибора (недообслуживание) Рн•
Таким образом, вероятность телефонных потерь в системе бу­
дет складывать·ся из перечисленных трех составляющих:
J)=Рз+Рл+Рн·
(2.1)
Рассмотрим расчет показателей качества обслуживания вызо­
вов для двух случаев:
1) когда период 1юнтроля постоянный и все приборы контроли­
руются одновременно;
2) когда период контроля случайный и приборы контролиру­
ются в разные (независимые) моменты времени .
Контроль с постоянным периодом. Обозначим период контро­
ля через . -, а вероятности того, что через промежуток времени t
после момента контроля прибо р будет соответственно: работоспо­
•собен - Р1 (t); ,неработоспособен и заблокирован - Р2 (t); !Нерабо­
тоспособен, но не заблокирован - P3 (t). Эти вероятности могут
быть определены по ( 1.2) - ( 1.4). Введем следующие обозначения :
B1 ,m(t) - событие, заключающееся в том, что через промежуток
времени t после момента контроля n- l - m приборов находятся , в
первом состоянии, l приборов - 1во втором состоянии и т прибо­
:ро,в - в третьем состоянши, где l=O, 1, 2, ... , п; m=O, 1, 2, ... , n-l;
В1,т - то же событие, взятое в произвольный момент времени;
Р{з/В1,т} -условная вероятность телефонных потерь из-за отсут­
ствия свободных незаблокированных приборов при условии, что
имеет место событие В1,т: Р {л/ В1,т} - условная вероятность те­
лефонных потерь вслед,ствие ложного обслуживания при условии,
что имеет место событие В1,т: Vs,q - событие, заключающееся в
том, что обслуживанием заняты s приборов, среди которых q
приборов неработоспособны; Р {Vs,q/ В 1 ,т} - условная вероятность
с обытия Vs ,q при условии, что имеет место событие В1,т ,
Из формулы полиномиального распределения получаем
P{Bz ,m(f)}=
п!
[P 1 (f)]n - l-m[P2 (t)] 1 [P3 (f)]m.
l!m!(n- l-m)!
Кроме того,
't'
Р{В1,т}=+J P{Bz, m(t)}dt =
о
't'
-
-
п!
.r[Р1 (t) ]n-l-m [Р2 (t)J 1 [Р3 (t)]m dt;
't 1!т!(п- l
-
m)! )
(2.2)
о
41

п n-l
Рз= :Е L Р{В1 , т}Р{з/В1,т},
(2.3),
l=Om=O
где Р {з/Вп,о}= 1;
п-1n-l
Рл= ~ ~ Р { В1,т}Р{л/В1,т}.
(2.4)·
l=Om=I
Учитывая, что ра б отоспособные и неработоспос о бные, но неза­
блокированны е приборы будут и м еть разн у ю производител ьность ,
т . е. длит ельность их занятия ра з личная, дл я нахождения вероят­
нос11и Р {Vs,q/B1,m} rиспользуем формулу (П.I.6), пр1иведенную в.
приложении П . I, изменив о,боз,начения применительно к нашему
случаю. При этом следует иметь в виду, что при наличии события
В1,т ЧИlсло спсюобов выбора s-q ра6отоопосо'бных и q неработоспо ­
собных прибо:ро·в равrно CqmCs-q11-l-m, где O~q~m, q~s ~n-l -
- m+q. Тогда
Cq cs-q
(
l)'s-qq
P{V ;В }=
m п-1-тп--s•Р1
Р2
s,q l,m
т n-l-m+q'
~ "\'
Cq' cs'-q' (п - l
- s') ps'-q' pq'
k.J
_..;;;..
тn-l-m
1
2
q'=O S' =q'
где p1=i)Jv1; р2 = :Л/v2. У1читывая, что
Р {з/Вz,т} = P{Vn-l -m/B1,m},
получим
p7-l -mpf
Р{з/В1,т}= ---------------
т n- 1-m+q
"°'
\'
Cqcs-q
(п- l
-
s)! ps- qpq
.&J
-'
т п-1-т
I
2
q=O
s=q
(2.5)
(2.6}
Для упрощения заменим в (2.5) и (2.6) знамена тель интегра ➔
лом
т п-1-т+q
.~
~ ChiC~-=:.1-т(n -l- s)!p1-qP~=
q=O
s=q
00
= .\ е-х(х+P1)n-l-m(х+Р2)тdx.
о
Тогда
p7 -1 -mpf
Р{з/В1т }= ----------
,
00
42
sе-х (х + P1)n-l-m (х +Р2)т dx
о
(2.7),
(2 .8)

Из (2.2), (2 .3) и (2.8) можно найти вероятность телефонных
потерь при отсутствии свободных незаблокированных приборов:
't
п-1n- l
n! P?-l -m pf J[Р1 (t)]n-l-m [Р2 (t)] 1 [Р3 (t)]m d t
Рэ=~~
ооо
+
1=0m=Oi:l!m!(п- l
-
т)!Jе-х(х+p1)n- l-m(х+р2)тdx
о
't
++S [P2 (t)]n dt.
(2.9)
о
Для определения вероятности телефонных потерь из-за «лож­
ного обслуживания» обозначим через Q1,m среднее число
прибо­
ров, занятых «ложным обслуживанием», при условии, что имеет
место событие Bz,m и m>O. Тогда
т n-l- m+q
~l.m = L ~ qР{Vs,q/Bi,m}-
q=I S=q
За единицу времени Qz,m приборов обслужат Q1,mV2 вызовов. За
-это же время по:ступит л вызовов . Следов·ателыно,
т n- l-т+q
Ql,m V2
Ql,m
\1 \1
q
Р{л/В1,т}= л = ~= /,J /,,,J P2P{Vs,q/Bz,m},
q=I S=q
т. е.
т п-1-т+q
~ ~ qcq cs- q (п-l -s)Ips-qpq-l
LJ
..::. .J
тn-l-m
•1
2
р{ л/В1,т} = q_=
_l
__
s_=
_
q____________
00
\ е-х(х+P1)n- l- m(х+Р2)тdx
о
(2.1 О)
Нетрудно заметить, что числитель (2.10) равен частной произ­
водной по р2 от (2.7), т. е.
т n-l- m+q
~ ~ qCq cs-q (n-l - s)!ps- qpq-t=
~~
т п-1-т
\2
00
= _j__rе-х(х+P1)n-l-m (х+Р2)тdx.
дР2Jо
Поэтому
00
.f т е-х (х+P1)n-l - m(х+P2)m- ldx
Р{л/В1,т}= - 0
-
---
-
------
""
Jе-х(х+P1)n-l-m (х+Р2)т dx
о
(2.11)
43

Вероятность телефонны х потерь из- з а «ложного о6служива "
НИЯ>> ВЫЗОВОВ
п-1 n-l I n! J[Р1 (t)]n-l -m [Р2 (t)] 1 [Рз (t)]m dt
Рл=ЕЕ
,l!m!(п- l
-
т)!
Х
l=Om=I
00
Jте-х(х+P1)n-l -m (х+P2)m-l dx 1
х -о--
.
00
Jе-х(х+P1)n-l -m (х + Р2)т dx
о
Очевидно ,
Рн= (}-Р3 -Рл) ffi/(v 1 +ffi).
(2. 12),
(2 . 13),
Формулы, аналогичные (2 .6) и (2.10), но в несколько ином ви ,­
де, были предложены в 1976 г. Л. Д. Сметаниным .
Контроль осуществляется через случайные про,wежутки време­
ни. Предположим, что случайные промежутки времени между мо"
ментами контроля имеют произвольное распределение и моменты,
контроля приборов незаrвисимы . Обозначим через Р 1 , Р2 и Р3 ве "
роятности того, что в произвольный момент времени между мо ,
ментами контроля прибор будет соответственно работоспособен ,
заблО'киро1ван, нераrботоспособеlН, ню :не з,аблокирован . Эти вероят­
ности могут быть получены из выражен'ИЙ ( 1.7)-(1.9) . Тогда фор "
мулы (2.2), (2 .9) и (2.12) соответственно примут вид
р{в }
п!
pn-1-mpl рт.
l,m =
1
23,
l!т!(п- l
-
m)!
(2.14}
n-1 n-l
l
l
1
Рз=~Е
п!Р7~-тр~р7--тPz Pf
+Р~; (2 .15},
l=Om=Ol!m!(п- l
-
m)!_\ е-х (х + p1)n-l-m (х +р2)т dx
.
о
n-1 n-l l n! p7-l-m р~ Pf.rте-х(х+P1)n-l-m (х+P2)m-l dxl
Рл=~~
0
00
•
(2. 16),
l=Om=l l!т!(п- l
-
m)! Jе-х (х + p1)n-l-m (х + p2)m dx
Очевидно, Рн можно определить из (2.13) . Если контроль прибо "
ров комбинированный, в том числе и ненадежный, то в (2.14)
подставляются з начения Р 1 , Р2 и Р3 , рассчитанные по соот,ветству ­
ющим формулам § 1.3.
Может представлять интерес случай, когда часть отказов при ­
боров с параметром потока ffi' не может быть обнаружена систе­
мой автоматического контроля (непрерывного, периодического,
или комбинированного). Эти отказы могут быть выявлены толь ­
ко при профилактических проверках , которые осуществляютс яr
44

одновременно для всего оборудования через равные промежутк и
времени Тн. В этом случае вероятность Р{В1,т} может · быть опре­
делена из выражения
Р{В1,т} = _п!
r\pl e-(J)' t)n-l- mx
Тн!!т!\n- l
-
m)J
о
nlpn-l-mpl
xP~(I - P1 e-w't_p2 )mdt=
•1
2
х
Тн/!mJ(п- 1-m)I
т
Х sнe- w' t <n-1-т> (1-Pie-w' t-Р2)тdt.
о
Учет надежности группового и централизованного оборудов а­
ния. Предположим, что рассматриваемая группа из п приборо в
разделена на п 1 подгрупп по n2 приборов в каждой, т. е. n = n1n2.
Каждая подгруппа имеет групповое оборудование с параметро м
потока отказов wг и интенсивностью вос,становления μг, отка з ко­
торого приводит к отказу подгруппы из n2 приборов . Если прене ­
бречь влиянием отказов отдельных приборов на телефонные поте~
ри, то для расчета Р3 и Рл при постоянном периоде контроля
можно пользовать·ся формулами (2.9) и (2.12), а при случа йном
периоде контроля - формулами (2.15) и (2.16). В этих формула х
вероятности P1(,t), P2(t) и P3(t), а та.кже Р1, Р2 и Рз будут иметь
смысл вероятностей состояний групповых устройств, а все п дол­
жны быть заменены на п 1 . Кроме того, показатель степени n-l-
-
m у :р 1 и у (х+р1) должен быть заменен на (n1 - l-m)n2. Теле­
фонные потери за время, когда одновременно простаивают l+m
групповых устройств, из которых l заблокировано и находится на
ремонте, определяются как
Р1,т = Р {з/В1,т} +Р {л/В1,т},
(2.17)
где Р{з/В1,т} определяются по (2.8), а Р{л/В1,т}-по (2.11 ), в
которы х такж е должны быть произведены указанные выше заме-.
ны. Средняя длительность такой ситуации при условии, что wг<<
<< μг .и 't~ μг- 1 , может :быть приближенно о-пределена как Т1,т~:
~ 1/lμг.
Если усложнить постановку задачи и учитывать как ненадеж ➔
ность группового оборудования, так и ненадежность отдельн ых:
приборов, то пр и условии, что пер·иод контроля случайный , а раз+
личные единицы оборудования контролируются в неза·висимые·
моменты времени, задача может быть решена следующим обра ➔
зом. Вве дем обо з начешия: Р 1 (Г), Р2 (Г), Р3 (Г)-1вероятшости со­
ответствующих состояний для отдельного группового устройств а
в произвольный момент времени; Р 1 (П), Р2 (П), Р3 (П)-то же~
для отдельного прибора (без учета состояний групповых уст-­
ройств); Ai,j - событие, заключающееся в том, что в произв оль"
ный момент времени i групповых устройств заблокированы, j -
45,

r~еработоспособны, но незаблокированы, а остальные n 1-i-j -
работоспособны; Dа,ь,с - ообытие, заключающееся в том, что в
произвольньiй момент времени заблокировано а приборов, гр уппо­
вые устройст,ва которых работоопособны; неработоспособно, но не
заблокировано Ь приборов, групповые устройст,ва которых рабо­
тоспособны; заблокировано с приборо,в, групповые устройства ко­
торых неработоспособны, но не заблок ированы (рис. 2.1); В1,т -
ГруппоtJыtJ
ycmpot1cmda
n,-i -;· Patfomocпo­
cotfttыe
.
Ja!lлoкupo-
t
1/онные
lfepotfomo-
cпocotfныe
11 HIJJ!lO/!OKl.l ·
рооанные
Приборы
Ро!fотоспо- (п,-i-;,)п2-а-Ь
cotfttыe
JotfлшшpotJoн а
t!Ые
lfepodomocпo­
cotfttыe и tte- ь
,уоtfлокироdон-
ные
Jatfl!oxupo-
.
!Jанные I nz
lfe,1aflлoкupo- . с
!!аttные Jnг
Jаолоки.ро- с
tfat1Ныe
Рис. 2.1
событие, заключающееся в том, что в произвольный момент вре•
мени l приборов заблокированы (,с учетом состояния групповых
устройс11в), т пр ·иборов ·нера'6отосшособны, но не за,блок,и,рова,ны
. ( с учетом состояния групповых устройст,в), а остальные n-l- m
приборов работоспособны.
Если выполняются условия l;::,in2 и l-J-m;:;:; (i-l -i)n2, то событие
В1,т возможно при гипотезах Ai,j и Dа,ь,с- При этом с удовлетворя•
,ет условию jn2 -m~c~'l-in2 . Тогда a=l-,in2 -c; b= m-jn2+c.
:исходя из этого,
Р{Ai ·} =
ni!
[Р (Г)]п,-i-i [Р (Г)]i х
•
'
1
ilj!(n1 -i-j)!
1
2
Х[Р3(Г)]i, i=O, 1, 2, ... , п2; j=O, 1, 2, ..., п2-i;
P{D !А·}=
[(n1 -i- -i)n2J!(in2)!
Х
а,Ь,с z,f
а!.Ы[(п1- i - j)n2- а
-
Ь]! с! (in2 - с)!
:х [Р1 (П}]<п,-i-i) п,-а-ь [Р2 (П)]а+с [Рз (П)]ь [ 1-Р2 (П)]i п, - с;
46
(2.18)
(2.19)

__,
п.>
l-i п?
Е(п:)Е
Р{В1,т}= L
(!+т) .
~-
,1 -Р {Ai,j}P{Dl-in 2 -c, т-jп2+с,с /Ai,j},
L.J
,.,,,J
i=D
j=D
(2.20)
где Е(х)-целая часть числа х. Вероятности телефонных потерь
р3 и Рл могут быть вычислены по (2.3) и (2.4), в которых
Р{з/В1,m} и Р{л/В1,т} вычисляются исходя соответственно из вы~
ражений (2.8) и (2.11), а Р{В1,т}-из (2.20).
Телефонные потери из-за недообслуживания можно вычислить.
ИЗ
Рн = (шп+шr,)/(v1 +шп+шг).
Для упрощения вычислений на ЭВМ формулы для расчетов .
телефонных потерь могут быть представлены в рекуррентном ви­
де, как это показано в приложении П.II.
Телефонные потери за время, когда одновременно простаива­
ют i+j групповых устройств, из которых i заблокировано и нахо­
дится на ремонте, могут быть получены из выражения (2.17),
только в этом случае в (2.8), (2.11) и (2.17) следует заменить l
на i, т на j, а показатели степени n-l-m на (n 1-i-j) n2. Сред­
няя длительность такой ситуации (при шг~ μг и 't>>μг) может
быть приближенно определена как Ti,j ~ 1/iμг.
Для определения телефонных потерь в полнодоступной группе
приборов коммутационной системы с учетом ненадежности цент­
рализованного оборудования можно воопользоваться выражением
Р=Кп(ц)+Кг(ц)(Рз+Рл+Рн),
(2.21)
где Кп(ц) и Кг(ц) - коэффициент простоя и коэффициент го·ювнос­
ти централизованного оборудования, определенные по методике.
изложенной в § 1.4, а Рз, Рл и Рн имеют смысл согласно выраже ­
нию (2.1). Очев идно, Кп(ц) и Кг(ц) должны учитывать не только не­
надежность УК, но и ненадежность групповых устройств, от-каз
которых приводит к отказу всей рассматриваемой группы прибо­
ров.
Если контроль комбинированный, т. е. непрерывным контролем
обнаруживается только часть отказов, а остальные отказы выяв­
ляются периодическим контролем, в том числе и при ненадежном
контроле, для расчета телефонных потерь могут быть использова­
ны в се фо р мулы настоящего параграфа для случая, когда момен~
ты контроля различных едини ц оборудования независимы. При
этом в формулы следует подставлять вероятности состояний Р 1 ,
Р2 и Рз, взятые для соответствующих видов комбинированного
контроля из § 1.3.
47

2.3 . Расчет показателей качества обслуживания вызовов
в двухзвенной коммутационной системе с учетом
ненадежности и способов контроля работоспособности
линий
Постановка задачи для случая периодического контро;;,я.
Р асчет вероятности телефонных пот ерь в двухзвенной коммутаци­
,онной системе с учетом ненадежности и периодического контроля
работоспособности линий достаточно сложен и может быть про­
изведен лишь приближенно. В двухзвенной системе «ложное об­
-сл уживание» будет иметь место, если неработоспособная, но неза­
блокированная линия используется для соединения хотя бы на
одном звене. Поэтому при расчете телефонных потерь вследствие
«ложного обслуживания» необходимо различать вызовы, поступа­
:ющие на второе звено, для которых на пер,вом звене выбраны: а)
,работоспособная и б) неработоспособная, но незаблокированная
лин и и . В последнем случае вне зависимости от того, работоспо­
,с обная или неработоопособная, . но незаблокированная линия бу­
дет выбрана на втором звене, вызов будет обслужен ложно.
Задачу рассмо11рим на примере двухзвенной коммутационной
с истемы (рис. 2.2). Число промежуточных линий между каждым
коммутатором звена А и коммутато-
А
в
рам1и звена В равно п; ч·исло выхо-
дов 1в да1нном 1направлеrнли ;на з1вене
В - также п. Параметры потока
отказов и .интенсив 1ностш ·во ,сста­
новления для одной линии звена
А обоз,нач,им соо11ветсrгве:нно WA и
2 μА, а для IQДНОГО ВЬIХ'Ода з1вена В -
,ооотве11с11венно wв и μв. Отказ ли­
ний (выходов) может быть обнару­
жен только в момент контроля, ко­
торый осуществляется периодиче-
2
п ски . После обнаружения отказа ли-
п
ния (выход) блокируется и не мо ­
жет быть занята для установления
Рис. 2.2
соединения. С этого момента начи-
нается ее восстановление. С момен­
та отказа и до момента его обнару­
iЖения периодическим контролем неработоспособная линия (выход)
·может быть использована при обслуживании вызова («ложное об­
•служивание») . Обслуживание вызова будет ложным, если для уста­
новления соединения используется неработоспособная, но незабло­
:кированная линия (выход) хотя бы на одном звене. Обозначим дли­
·.тельность занятия работоспособного соединительного пути v 1, при
'<<ложном обслуживании» - v2, интенсивность телефонной нагрузки
на линии звена А - АА, на выходы звена В
-
лв.
В рассматриваемой двухзвенной коммутационной системе мо­
гут быть следующие виды телефонных потерь:
48

• из-за отсутствия свободных незаблокированных линий на зве­
не А или выходов на з,вене В или из-за внутренних блокировок :аз
коммутационной системе рз;
из-за выбора для установления соединения хотя бы на одном
звене неработоспособной, но незаблокированной линии или выхо­
да ( «ложное обслуживание») Рл;
из-за прекращения обслуживания вызова вследствие отказа
участвующих в соединении линии или выхода (недообслужива­
ние) Рн-
Поэтому вероятность телефонных потерь мож,ет быть рассчита­
на в соответствии с (2.1). Как и в § 2.2, рассмотрим следующие
два случая расчета пока за телей качест,ва обслуживания вызовов:
1) когда период контроля постоянный и все линии и выходы
контролируются одновременно;
2) когда период контроля случайный, а каждая линия или вы­
ход контролируется в раз,ные (;независимые) моменты времени.
Кон.траль с постоянным периодом. Обозначим период контроля
через i- .
Каждая линия (вы ход) в момент време,ни t после очеред­
ной пров ерки может на ход иться в трех состояниях, вероятности
которых для каждого звена приведены в табл. 2.1.
No состоя­
ния
1
2
3
Состояние линии (выхода)
Раб отоспос обна
Нера,бот-о сл.особна и за,блоки -
рова,на
Н-ер а•б отооп о·соб-н а, ,но не за-
блсжирова,на
Та6лица 2.1
Вероятность состояния
звена А
звена В
рAl (t)
рВ! (t)
рА2 (t)
рВ2 (t)
рАЗ (t)
Рвз 1(t)
Эти вероятности могут быть получены по (1.2)- ( 1.4). Кроме
того, введем следующие обозначения: В1,т - событие, состоящее
в том, что в произвольный момент времени после момента конт­
роля n-l-m линий звена А находятся в состоянии 1, l-в состоя­
нии2иm- всостоянии3,гдеl=O,1,2, ...,п;m=O,1,2, ...,n-l;
В1,, т,-то же, дл я звена В; Р{з/В 1,т Вz,, т' }-у,словная вероят­
ность теле фонны х потерь из-за отсутствия свободных незаблоки­
рованны х линий (выходов) или внутренних блокировок в комму­
тац ио нной сис теме при условии, что имеют место события Bz,m и
Bz,, т'; Р{лА/В 1,т Вz ,, т'} -условная вероятность телефонных по­
терь вследствие «ложного обслуживания», обусловленного выбо­
ром неработоспособной линии звена А при у с л овии, что имеют
место события В 1,т и Bz,, т'; Р{лВ/В1, т Вz,, т'} -то же, когда лож-
49

:ное об,слутива,вие обусловлено выбором н ераб о тоспособного вы­
хода звена В.
Для у п ро щ ения расчетов примем следующие допущения:
числ о неработоспособных линий (выходов) в каждом звене
невелико, т . е . можно подобрать такие значения lмакс, !'макс,
mмai, c и m'макс, при которых практически будут выполняться нера­
вен,ства: l ~ lмакс, l'•~·z, манс, т ~ mманс, т' ~ m\1анс;
вероятность то г о , что при установлении соединения будут ис­
пользованы .нераб отоспособные и незаблокированные лини и ( вы ­
ходы) обоих эвеньев, пренебрежимо м а ла, а п оэтому «ложное об ­
служивание» п рактически будет обу сл о влено и спользованием не ­
работоспособны х незаблокированн ых линий (выходов) только
на одном из звеньев . Т о гда
l
z'
тт'
ма:н:с мак с макс макс
Рз= L I ~ I: P{B1,m}P{Bz,,m,} P{з/B1,mBz,,m,},
l=O
l'=O m=O m'=O
где Р{В1,т} и Р{В /', m'} вычисляются ПО (2.2) ;
т.м акс
~ P{Bz ,m}P{Bz ,,m, } (l-P {з/Bz,m Bz,,m,})X
m'=O
Х(Р{лA/B1,mBz,,т'}+Р{лВ/В1,тВ1,, т'}).
Для m= OР{лА/В1,оВ1,, т'}=О и для m'=OР{лВ/В1,тВ1,, о }= ;
=0.
Фор-мулы для р а счета условных вероятностей Р {з/В1,тВz , , т' },
Р{лА/В1,тВ1,, m' }, Р{лВ/В1,тВz,, т'} при различных законах распре,
деления числа занятых л:шний (выходов) звеньев А и В приведены
в приложении П .III .
Вероятность потерь из-з а недообслуживания может быть оп­
ределена как
(J)A +(J)в
Рн= (l-рз-Рл) + +
V1
(J)A
(J)B
Кон троль осуществляется через случайные пртvrежуткu врем е­
ни. :Как и в § 2.2, будем предполагать, что случайные пром ежут­
ки времени между моментами контроля имеют произвольное рас ­
пределение и моменты контроля приборов нез а,в и симы . В этом
случае методика ра,счета остается такой же, как и для случ а я
постоянного периода контроля , толыю вер оятн ости Р {B1,m} и
Р{В /', т ' } ВЫЧИСЛЯЮТСЯ ПО (2 .14 ).
При использовании комбинированного контрол я методика р ас­
чета остается прежней, но при расчете P{Bz ,m} и P{ Bz, ,т'} по
(2.14) вероятности состояний Р 1 , Р2 и Р3 линий (в ыходов) соот ­
ветствующих звеньев следует вычислять по формулам для соот­
вете11вующих 1вш,що1в :~юнтроля, приводимым в § 1.3. Пр и иерархич­
нюй структуре з'веньев формулы зна1чительно у,сл.ожняются и
здесь не приводятся .
50

Учет ненадежност.и централизованного обору,LI;ования осущест­
вляется по (2.21 .) так же, как это показано в предыдущем пара­
графе. Аналогично может быть составлена методика и для расче­
та вероятности телефонных потерь в многозвенной коммутацион­
ной системе. Однако при этом приходится сделать еще целый
ряд упрощающих расчеты допущений, вследствие чего расчетные
формулы получаются весьма приближенными. Из - за ограниченно­
го объема книги эта методика здесь не приводится.
2.4 . Оценка качества обслуживания вызовов
в сложных коммутационных системах
с учетом ненадежности и способов контроля
работоспособности оборудования
Коммутационные системы пер-спект,ивных коммутационных уз­
лов и станций (квазиэлектронных, электронных и т. п.), как пра­
вило, представляют собой сложные многозвенные системы с раз­
личными алгоритмами установления соединений. В таких систе­
мах могут также использоваться неполнодоступные включения.
Показатели качества обслуживания вызовов в таких системах да­
же без учета надежности и методов контроля работоспособности
оборудования на современном уровне развития теории телефон­
ных сообщений не в-сегда поддаются аналитическим методам ре­
шения. Наиболее реальным при оценке этих пока.зателей для та­
ких коммутац,ионных систем является метод статистического мо­
делирования [18].
Для оценки показателей качества обслуживания вызовов в
сложных коммутационных системах с учетом ненадежности и мето­
дов контроля работоспособности оборудования является целесо­
образным сочетать методы статистического моделирования и ана­
литическшй. При этом вероя11но1ст,и состояний -системы, обуслов­
ленные ненадежностью и с-поообом контроля ра601101спосО'бности обо­
рудования (индивидуального и группового), отказ которого при­
водит к неработоспособности как отдельных, так и групп проме­
жуточных соединительных путей и выходов, целесообразно рас­
считывать аналитически, а условные вероятности телефонных по­
терь при этих состояниях оценивать путем статистического моде­
лирования. Поскольку в рассматриваемых коммутационных уз­
лах и станциях в основном будет иметь место комбинированный
контроль обюрудова1Ния, то, в общем слу~чае, в каждом состоянии
системы часть неработоспособных промежуточных соединитель­
ных путей rили выходов может быть за,блокироваrна, а осталь­
ные - не заблокированы. Использование при установлении соеди­
нения неработоспособных, но незаблокированных промежуточных
соединительных путей или выходов, хотя бы в одном звене, бу­
дет приводить к телефонным потерям вследствие ложного обслу­
живания .
Введем следующие обозначения: Wi - вероятность
ния коммутационной системы, которое может быть
,i-го состоя­
рассчитано
51

аналитически при помощи методов, описанных в гл. 1 и 2;
P{з/ti} - условная вероятность телефонных потерь из-за отсутст"
вия свободных незаблокированных соединительных путей (выхо•
дов) или из-за внутренних блокировок в коммутационной систе"
ме при условии, что система находится в i-м состоянии; Р {л/i} -
условная вероятность телефонных потерь вследствие ложного
обслуживания при условии, что система находится в ,i-м состоя"
нии; две последние вероятности определяются путем статистиче­
ского моделирования коммутационной системы в ,i-м состоянии;
k - число учитываемых состояний системы; для упрощения рас"
четов целесообразно ограничить число состояний только теми, ко­
торые оказывают существенное влияние на результаты расчета.
Тогда
k
k
Рэ=~Wi Р{з/i}; (2.22)
Рл = Lwi Р{л/i} .
(2.23)
i=O
i=O
С учетом надежности централизованного оборудования суммар•
ные телефонные потери в коммутационной системе могут быть
вычислены из (2.21).
Глава 3
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРЕБУЕМОЙ
НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ
СЕТЕй СВЯЗИ ПРИ ЗАДАННОЙ
ТРУДОЕМКОСТИ ТЕХНИЧЕСКОГО
ОБСЛУЖИВАНИЯ
3.1 . Основные методы организации технического
обслуживания элементов сетей связи
Одним из мероприятий по обеспечению надежности элементов
сетей, воздействующим на их ремонтопригодность, является со"
кращение времени простоя оборудования путем выбора рацио.;
нальной системы технического обслуживания на сети (см. § 1.1) ,
Под техническим обслуживанием (ТО) элемента сети следует ПО•
нимать совокупность работ по осмотру, проверке, регулировке,
устранению последствий повреждений, отказов и т. п. Из числа
методов ТО, применяемых на существующих или перспективных
коммутируемых телефонных сетях, можно выделить следующие:
профилактический, восстановительный и статистический.
Снижение трудоемкости ТО является одной из основных проб.;
лем, решаемых при проектировании перспективных коммутацион•
ных узлов и станций. Поэтому в технических требованиях к ком •
мутационным узлам и станциям обязательно указываются треба•
вания к трудоемкости их ТО.
Профилактический или предупредительный метод ТО являет•
ся наиболее распространенным методом обс4уживания практиче•
52

ски в,сех элементов сетей, ·находящихся ,в насгоящее в1ремя ;в э·к­
сплуатации. Он заключается в том, что оборудование элемент:}
сети независимо от его состояния в строго регламентированные
сроки подвергается проверке по определенной программе. Целью
профилактического обслуживания являются предупреждение воз "
никновения отказов и устранение имеющих место к моменту про ­
ведения профилактических работ повреждений и отказов.
Таким образом, профилактический метод включает в себя про"
филактические и ремонтные работы. К профилактическим рабо •
там относятся чистка и осмотр оборудования, функциональные ис"
пытания, замена деталей, отработавших предельно допустимое
время. При этом замену можно производить двумя способами:
заменять конструктивные элементы одного типа (включая и
те, которые были заменены между профилактиками) новыми че"
рез промежуток времени, равный среднему сроку службы эле "
мента;
заменять только те элементы, которые достигли предельного
состояния, при этом наступление предельного состояния опреде "
ляется приближенно посредством периодических проверок.
Обычно при профилактическом методе обслуживания стремят·
ся добиться возможно более высокого качества обслуживания вы "
зовов элементом сети независимо от того, какой уровень качества
функционирования был до профилактики.
Восстановительный метод состоит в том, что ремонтные ра "
боты п-роводят,ся iНе ,с «жесткой» ,период~11чно1стью, а ·на О1с1Нове а1На ­
лизJ данных об отказах, выявляемых при помощи системы конт "
роля и сигнализации или по заявкам (рекламации) абонентов .
При этом целью профилактических работ являются выявление
отказов узлов по заявкам абонентов и определение объема пред •
стоящих ремонтных работ.
Статистический метод обслуживания состоит в том, что ре •
монтные работы начинаются лишь после того, как качество обслу •
живания вызовов достигает критической величины . При этом об•
служивающий персонал не стремится к полной ликвидации непро ­
хождений по вине оборудоваlНия. Тех1ничеокое 06'служива1Н1ие на ­
правлено 1-ia то , чтобы при минимальных затратах содержать обо •
рудо в ание в таком состоянии, когда качество обслуживания вы з о•
вов находится в пред елах допустимых норм.
Сравни в ая перечисленные методы ТО, можно отметить, что все
они имеют и положительные и отри ц ательные моменты .
Проф1шэктический метод получил широкое распространение в
силу того, что многие коммутационные узлы и станции сод е ржат
д2тали, срок сл у жбы которых значительно меньше допустимого
срока службы оборудования станции (уз л а) . Кроме того, ряд де "
талей нуждается в постоянном уходе - регулировке, смазке и т. п .
Поэтому для обеспечения определенного срока службы оборудо ­
вания узла или станции необходимо заменять отработавшие свой
срок детали. Многолетний опыт применения профилактического
53

метода обслуживания выявил такие его недостатки, как большие
эксплуатационные расходы; ухудшение качества обслуживания
вызовов в послепрофилактический период из-за внесения допол­
нительнr.rх повреждений во время профилактики; большой объем
зачастую бесполезной работы; высокая стоимость даже незначи­
тельного улучшения каче,ства обслуживания вызоrвов ста1нцией
ит.п. [19].
Восстановительный метод, хотя и обеспечивает уменьшение
(по сравнению с профилактическим) эксплуатационных затрат,
приводит к существенным колебаниям качества обслуживания вы­
зовов. Это происходит по причине значительной интенсивности
·отказов деталей и несовершенных методов контроля работоспо­
собности оборудования существующих коммутационных узлов и
ста1шиii . Все это приводит к накоплению невыявленных отказов и
к невозможности их быстрого отыскания и устранения.
Статистический метод обеспечивает значительно меньшие ко ­
леба1ния качества 06служива1ния вызовов по сра•в·нению с восс'Гано­
вителыным ме11одом 1и требует меньших за'I'р ·ат по сра~нению
•С профилактическ1и.м мет,одом. Однако для его реали­
зации .необходимо вводить нсеобъемлющий КОIНТ'роль ра.бо­
т@способности оборудования и постоянный контроль качест­
ва обслуживания вызовов, что требует значительных затрат.
В «чистом виде» статистический метод обслуживания мо ­
жет быть реализован только при организации ТО перспективных
коммутационных узлов и станций, построенных на высоконадеж­
ной элементной базе (интегральных микросхемах) и использую­
щих в качестве централизованного управляющего устройства спе­
ци,шr1зировг.нные управляющие машины. Только в этом случае
возможно охватить непрерывным контролем основные блоки обо­
рудования узла, станции. Действительно, в перспективных систе-
11,,1ах, таких, как АТСЭ, АТСК:Э и тем более АТСЭ интегральной
цифровой сети связи (ИЦСС), возможен не только более полный
контроль работоспособности и качества обслуживания вызовов,
но и более простая и быстрая локализация отказавших блоков,
не требующая вмешательства обслуживающего персонала. Одна­
ко в таких системах основным оборудованием являются общестан­
ционные и управляющие устройства, отказ которых приводит к
резкому росту потерь. Несмотря на резервирование, восстанавли­
вать отказавшие блоки следует по возможности немедленно (хотя
качество обслуживания абонентов в данный момент времени мо­
жет быть и удовлетворительным) в силу увеличившейся вероят­
ности аварийной ситуации. При этом возможно допустить накоп­
ление отказов индивидуальных приборов (линий). Однако даже
перспективные станции, по-видимому, будут иметь отдельные ус­
тройства, не охваченные системой контроля из-за технических
труд:но1стей и больших ,капиталыных затрат. К:,ро,ме тола, сами эле­
менты конт-роли,рующело о'борудо1В'а1ния м·огут отказывать и давать
неверную инфор1мацию о состоя-нии ·системы, что та:к:же у;вел~ичивает
вероятность авар1ийной ситуац1ии.
Б4

Поэтому ни один из перечисленных выше способов ТО ( если
они используются в отдельности) не мо:жет обеспе,шть состояние
системы, при котором вызовы обслуживаются с требуемым каче•
ством. Видимо, целесообразно комплексное использование различ­
ных способов ТО [20]. В зависимости от особенностей каждой
станции, допустимой трудоемкости ТО и требований к качеству
обслуживания вызовов доля и содержание каждого метода ТО
могут быть различны. Так, при ТО перспективных типов комму ­
тационных узлов и станций профилактическое обслуживание мо­
жет сводиться к проверке работоспособности контрольного и вспо­
могательного оборудования, оборудования, не охваченного систе­
мой контроля, к измерению качественных характеристик разговор ­
ного тракта и т. д. Периоди,ч1ность проведения профила,ктических
работ будет определяться показателями надежности системы и
требованием к качеству обслуживания вызовов.
Восстановительный метод при этом будет состоять в восстанов • .
лении работоспособности по заявкам отдельных абонентов или
групп абонентов (отказы индивидуальных или групповых уст­
ройств), восстановлении работоспособности централизованных
устройств в целях предотвращения появления аварийных ситуа ­
ций. Но основным, по-видимому, будет статистический метод ТО
с накоплением отказов определенных категорий блоков оборудо­
нания.
Предполагается, что внедрение перспективных типов коммута­
щюнных узлов и станций может в значительной степени повлиять.
на ыетоды ТО существующих систем, так как на базе первых
могут быть организованы центры технической эксплуатации
(ЦТЭ), включающие в сферу влияния последние. При этом допол­
нительные затраты на разработку оборудования, позволяющего
более качественно контролировать работоспособность станций раз ­
личных типов, должны быстро окупиться за счет экономии эк­
сплуатационных затрат. Так, в [3] указывается, что городские
декадно - шаговые АТС требуют примерно в 5-6 раз больше обслу­
живающего персонала, чем координатные и квазиэлектронные .
Существует мнение [21], что современные квазиэлектронные и
тем более электронные коммутационные станции могут допускать.
трудоемкость ТО порядка 0,005 чел.-ч на единицу емкости в год,
если среднее время восстановления равно 30 мин . Однако расчеты
показывают, что организовать круглосуточное обслуживание даже
станций большой емкости при такой трудоемкости ТО не пред­
ставляется возможным [22]. Поэтому станции должны быть час­
тично обслуживаемыми в одну смену. Сам факт односменной ра ·
боты повышает трудоемкость ТО до О, 15-0,20 ч на единицу ем ­
кости в год (для станций 10-20-тысячной емкости).
Основываясь на опыте эксплуатации коммутационных станций
с 1програ1мм1ным упра1влен.ием, некоторые за1рубежные фИiрмы раз­
работали и внедряют в практику централизованную систему ТО.
Для этого предполагается создание единого центра технической
эксплуатации (ЦТЭ) для 15-20 станций (общая емкость порядка
55

З · 105 номеров), в котором будет сосредоточено все оборудование,
необ ходимое для ТО. Такой центр должен быть оснащен специ­
альной вычислительной техникой для решения задач организации
эксплуатации.
Все коммутационные узлы и станции, включенные в сферу об­
служивания, соединяются с ЦТЭ каналами передачи данных. Та­
ким образом, информация, позволяющая судить о состоянии стан­
ций, поступает в ЦТЭ, где она обрабатывается при помощи ЭВМ,
и на основании полученных результатов принимается соответст­
вующе~ решение по организации ремонтно-восстановительных ра­
бот. При зтом возможно двухфазное и однофазное ТО. Под одно­
фазным ,101шмается такой способ ТО коммутационных узлов и
станций, при котором полное восстановление отказавшего блока
оборудова1ния праизвqди11ся одним ,или группой ремонт;ников !Непо­
средственно на отказавшей станции. Под двухфазным понимается
способ, при котором на первой фазе обслуживания происходят
отыскание отказавшего блока и его замена (если имеется идентич­
ный за п асной блок), а полное восстановление осуществляется дру­
гой группой специалистов на ЦТЭ.
Поскольку отказы различных блоков оборудования неодинако­
во влияют на качество функционирования всей системы в целом
из-з а иерархичной структуры коммутационных узлов и станций,
при ограниченном восстановлении в случае наличия очереди на
во сс тановление целесообразно сначала восстановить оборудование
бол е е высокой категории (оборудование, отказ которого приводит
к более серьезным последствиям) 1(23]. Другими словами, ремонт­
ник должен обслуживать (восстанавливать) k (k> 1) типов отка­
завших устройств, отличающихся друг от друга некоторой «сте­
пенью важности». Для того чтобы отличать типы устройств по
«степени важности», целесообразно присваивать каждому типу
устройств (блоков) приоритетный индекс (номер) i(l~ .i ~k), где
1 обозначает ,самую вьюокую «степень важности», а k - еамую низ­
кую. Дисциплина, согласно которой выбирается следующий отка­
завший блок для восстановления, называется приоритетной дис­
циплиной (24]. Она должна определять правила для принятия
следующих решений: какой блок должен выбрать ремонтник при
по с ледующем восстановл е нии после окончания предыдущего; про­
должить или прервать восстановление блока в случае, если в этот
момент откажет блок более высокой категории.
Решение о выборе следующего блока для восстановления мо­
жет быть принято внесистемно, т. е. оно может зависеть от номера
приоритета, соответствующего данному блоку, или внутрисистем­
но, т . е . решение может базироваться полностью или частично на
закюочениях, касающихся текущего состояния обслуживающей си­
стемы (напμимер, времени ожидания обслуживания в текущий
момент, времени окончания обслуживания, предполагаемого вре­
мени освобождения любого другого ремонтника, способного при­
нять к 06служи1ва!Н1ию данную заявку, ,и т. п.). Первая из упо,мя­
нутых выше дисциплин называется внесистемной приоритетной
56

дисциплиной, а вторая - внутрисистемной приоритетной дисцип­
линой [24]. В обоих случаях решение о продолжении обслужива­
ния может зависеть (динамический приоритет) или не зависеть
(1статическ1ий приоритет) от со•стоя1ния 06служ1иваемой системы
(например, качества обслуживания узлом или станцией поступа­
ющих вызовов). Внутрисистемные приоритетные дисциплины поч­
ти не и:-;учены, хотя они более подходят для описания реальных
процеос'Оlв. При ,в:несистемных приоритетных дисц-ипли1нах разли­
чают:
абсстоп:ый приоритет, при котором восстановление блока
j-й категории немедленно прерывается и начинается восстановле­
ние блока ,i-й категории (при 1<,j);
относительный приоритет, при котором восстановление блока
j-й категории продолжается до полного заве ршения (приоритет, не
превышающий обслуживания);
смешанный приоритет, при котором может быть выбран первый
или второй случай в зависимости от каких-либо дополнительных
условий, например от длительности обслуживания требования j-ro
приоритета, и т. д.
Пμи непрерывном (круглосуточном) обслуживании приоритет­
ность, тю - видимому, не будет играть существенной роли, посколь­
ку поток отказов оборудования будет незначительным (для пер­
с:пеrпнвных с 1 1 стr:м) и вероятность появления двух отказов одно­
временно (с учетом реального времени восстановления) будет не­
значительна. Однако возможно обслуживание, при котором на не­
которых отрезках времени (например, в ночное время) восстанов­
ление не производится . Кроме того, возможно накопление отказов,
т. е. некоторые блоки оборудования узла или станции не восста­
навливаются до тех пор, пока качество обслуживания вызовов не
ухудшится до заданных пределов. В этом случае приоритетность в
обслуживании может играть решающую роль для поддержания
качества обслуживания вызовов на заданном уровне.
Однофазная централизованная система ТО предполагает, что
на одной из станций (узлов) осуществлена полная или наиболь­
шая централизация средств аварийно-восстановительной службы.
На ней же располагается административный центр с производс­
твенно-техническими отделами. Эта станция может обслуживаться
круглосуточно (наиболее вероятный вариант) или в определенные
часы суток. Другие станции (узлы) могут обслуживаться в опре­
д~Jrе1-1ное время суток, например в ЧНН или по мере приближения
качеств::~ функционирования к критическому. В данном случае под
обс:1уживанием понимается только восстановление отказавших
О/JОКов оборудования без учета других видов работ, которые не­
об х одимо выполнять на станции . Известно, например, что декад­
но-шаговые АТС обслуживаются круглосуточно из-за неэффектив­
ной системы контроля и блокировки отказавших блоков оборудо­
вания, низкой надежности элементов, т. е. по причине несовершен­
ства оборудования и в целях противопожарной безопасности.
57

Для этих станций возможен вариант ТО, допускающий исполь•
зование дежурного персонала сравнительно низкой квалифика­
ции. Восстановительные работы могут вестись централизованно
разъездными бригадам;и ре~монтни1юв более высокой ·wвалификаци,и.
Двухфазная система обслуживания отличается от однофазной
·тем, что ремонт от·казавших блоков п•роизводится ,в ма·стерской на
ЦТЭ при помощи соответствующей контрольно - измерительной ап­
паратуры. По-видимому, качество восстановления в этом случае
•будет выше, чем при однофазном обслуживании.
Оба рассмотренные варианта централизованного обслуживания
могут быть успешно реализованы, если предусмотреть:
возможность периодического анализа аварийно -технического
состояния блоков оборудования станции, а также в любой момент
с пульта контроля ЦТЭ и с пульта проверяемой станции с лока­
лизацией отказавшего блока и выдачей адреса;
регистрацию и анализ на ЭВМ определенных параметров, та­
ких, как нагрузка (по<:тупающая и про•пущенная), пютери вызовов
для определе н ного направления связи и т . п.;
передачу на центральный пульт сведений о накопленных отка­
зах блоков всех станций, включенных в сферу обслуживания дан­
ного ЦТЭ;
унификацию блоков оборудования и удобство замены конст­
руктивных групп и т. д.
Эти задачи должны быть решены при организации ЦТЭ . Для
возможности организации ремонтно - восстановительных работ в
составе ЦТЭ целесообразно иметь такие отделы или группы спе­
цис1,1истов, как группа контроля за качеством (ГКК) ; аналитиче­
ская группа (АГ); оперативная группа (ОГ); ремонтная группа
(разъездные бригады); центральная мастерская; группа матери­
-ально - технического снабжения.
Функционирование ЦТЭ состоит в следующем. Информация о
состоянии различных блоков оборудования станций по специаль ­
ным каналам передается в ГКК, которая осуществляет контроль
за состоянием оборудования различных станций. При этом может
быть использовано несколько уровней контроля, например:
контроль за прохождением различных операций при предостав­
лении абонентам каналов и выявление ошибок, сбоев, помех при
помощи оборудования контроля и сигнализации, находящегося на
станциях;
:кю·нтроль искус•с11венной нагрузкой пр1и помощи устрой,ства, мо­
делирующего телефонные установки и осуществляющего теле·
4Jонну~ связь между абонентами;
принудительный контроль при помощи аппаратуры, имеющейся
в составе ЦТЭ и позволяющей получить информацию о состоя­
нии оборудования в любой момент времени.
Функциями ГКК являются первичная обработка поступающей
информации и сортировка данных об отказах (например, распоз­
навание сбоя от отказа и т. п.); сбор и передача статистических
данных в АГ в виде, удобном для обработки их на ЭВМ. Анали-
58

тическая группа производит более глубокий анализ информации.
поступающей от ГКК, разрабатывает программы для обработки
полученной информации на ЭВМ с целью более точного определе­
ния неисправного узла или платы и оценки качества функциони­
рования станций с учетом отказавшего оборудования . Информа­
ция о состоянии станций с учетом отказавшего блока, а
также информация о наличии (или отсутствии) резервных бло­
ков, плат, аналогичных отказавшим, передается в ОГ для приня­
тия решения об организации восстановления, зависящего в об­
щем случае от принятой фазности обслуживания.
В состав ремонтной группы могут входить специализированные­
бригады по обслуживанию станций различных типов (например,
бригады по обслуживанию АТСКЭ, АТСЭ и т. д.) . Кроме того ,.
может быть uсуществлена специализация ремонтного персонала
по обслужшзанию различных блоков оборудования (например, ин­
дивидуального оборудования, управляющего оборудования и т . д.) . .
Гli)и однофазном обслуживании ремонтные бригады могут быть со­
,средоточе,ны ,в цехах ста1Нций ооо-гве:г,ствующих тип:ов . Структура
цехов определяется надежностью оборудования станции. При до"
статочной надежности оборудования ремонтники могут быть СI{ОН­
центрированы в одном месте (по крайней мере, высококвалифи­
цированные), откуда они будут выезжать для восстановления от·
казавших блоков оборудования закрепленных за ними станций.
Недостаточно высокая надежность оборудования станций может
компенсироваться присутствием на них технического персонала .
Если оборудование требует постоянного вмешательства обслужи­
вающего персонала, то он может находиться на станциях, а реко­
мендации по восстановлению поступают в этом случае из ОГ
прямо на станцию . В первом случае они пост у пают в соответству­
ющий цех, руководство которого принимает решение по организа­
щш восста1-rов.пения.
При двухфазном обслуживании це ха занимаются вопросами
развития, административно - хозяйственной деятельностью и т. п .
Техннческое обслуживание (замена отказавших блоков и достав­
ка их в централ ь ную мастерскую для ремонта - вторая фаза) вы­
полняет ся небольшой бригадой. Иногда ремонт отдельных наибо­
лее сложных блоков целесообразно производить на заводе-изгото­
вителе станций. Для этого н еобходимо иметь определенное коли­
чество запасных блоков. Однако большинство блоков оборудова­
ния .станций существующих типо в заменить новыми практически
не возможно или крайне затруднительно. Поэтому указанный ва­
риант ТО может найти применение в перспективных системах, та ­
ких, как АТСКЭ, АТСЭ, ИЦСС и т. п., имеющих блочную конст­
рукцию и предусматривающих возможность быстрой замены. На
· станнинх указанных типов имеются все возможности для органи­
защ,: я двухфазного обслуживания, целесообразность которого обу­
слов:1ешt значительной сложностью оборудования и необходимо­
стыо высокой квалификации технического персонала. Поскольку с
точки зрения заданной трудоемкости организовать обслуживание
59

перспективного узла или станций независимо от обслуживания
других узлов и станций сети затруднительно, то ремонтная группа
будет обслуживать несколько станций, что при их территориаль­
ной разобщенности приведет к значительной затрате времени на
переезд от станции к станции. Занятость высококвалифицирован­
ных специалистов · значительно выше, если они производят восста­
новление отказавших блоков в централизованной мастерской, до­
ставляемых с отказавших станций менее квалифицированными спе­
циалистами.
3.2 . Определение требуемой надежности блоков
оборудования узлов и станций при заданных
трудоемкости технического обслуживания
и качестве обслуживания вызовов
При проектировании перспективных коммутационных узлов и
,станций наряду с показателями качества обслуживания вызовов
задается средняя суммарная трудоемкость ТО узла или станции
за один год по отношению к единице емкости. Поэтому при опре­
делении требований к надежности оборудования городских и
сельских коммутационных узлов и станций, для которых оценка
потерь предприятий связи и потребителей услуг связи сопряжена
со значительными трудностями, целесообразно исходить из этих
двух заданных показателей. При этом необходимо учитывать до­
,стипrутый или реально достижимый к моменту начала серийного
выпуска оборудования уровень надежности элементной базы обо­
рудования.
Т:з.ким образом, если в качестве одного из показателей на­
дежности отде.ТJьных блоков оборудования станций принять коэф­
фициент простоя, который связан с параметром потока отказов ffi
и средним временем его простоя Тп, то при фиксированном ffi из­
менение коэффициента простоя будет определяться изменением
среднего времени простоя. Задача определения требуемой надеж­
ности элементов сетей при известных параметрах потока отказов
компонентов сводится к определению минимального времени про­
стоя блоков оборудования, при котором трудоемкость ТО не будет
превышать заданного значения, а качество обслуживания вызо­
вов будет не ниже допустимого. При этом среднее время простоя
Тп в зависимости от выбранного варианта ТО, объема ЗИП, спо­
,собов обеспечения надежности оборудования, параметров системы
контроля работоспособности оборудования в общем случае будет
равно
Тп = 0+Тобн +Тож +Тв+ ТПР'
где r0 - среднее время от момента возникновения отказа до нача­
ла контроля; Тобн - среднее время, затрачиваемое на поиск от­
казавшего устройства и его блокировку; Тож - среднее время ожи­
дания начала восстановления из-за занятости ремонтника; Тв -
среднее время восстановления устройства; Тпр - время проезда от
ЦТЭ до станции.
бО

Из приведенной формулы видно, что трудоемкость ТО зависит
от времени, затраченного на обнаружение отказа, его восстанов­
ление и проезд. Кроме того, имеется ряд других факторов, влия­
ющи х на перечисленные выше составляющие: например , время
подготовки инструмента, приборов, получение на складе запасных
деталей и устройств и т . д . Последние факторы должны быть уч­
тены при определении со ставляющих времени , входящих в Тп
или Тв.
Факторы, влияющие на трудоемкость ТО, можно условно раз­
делить на две группы. К первой группе относятся конструктивно •
технологические особенности оборудования узлов и станций, та ­
кие, как: надеж,ность блоков О'бо·рудова~ния; ,споооб МО1нтажа де ­
талей; степень удобства их ремонта и замены; глубина и способ
контроля работоспособности блоков оборудования; совершенство
контрольно-измерительного оборудования и инструментов, исполь­
зуемых при ремонте, и т. д. Ко второй группе относятся организа ­
ционные факторы, такие, как: формы и методы ТО; квалификация
техн:1ческого персонала ; численность обслуживающего персонала;
степень обеспечения необходимым количеством запасных деталей,
средс11вами перещв.ижения и т . д.
Трудоемкость ТО коммутационных узлов и станций чаще всего
задает ,~я в человеко-часах в год на единицу их емкости (например,
на один или 100 номеров) или на отдельные элементы оборудова­
ния. Поскольку коммутационные узлы и станции содержат боль ­
шое количесТIВ'О ·разнотиП!ных элементоrв , то для облегчения нор­
мирования иногда основываются на трудоемкости обслуживания
основных компонентов оборудования (например, реле, вертикалей
МКС и т. д.). Если принять, что трудоемкость обслуживания стан­
пий определенного типа за год в пересчете на единицу емкости
Ti задана , то допустимая трудоемкость технического обслужива •
ния сети !ИЗ п стаiНций Нс может быть оп1ределена п,роrстым сумми­
рованием:
п
Нс= LN; Т;,
i=I
•где Ni - емкость :i-го узла или станции.
Оптимизация ТО будет сводиться к нахождению такого вари ­
анта, при котором рассчитанная трудоемкость ТО и телефонные
потери не будут превышать допустимых значений. При этом по
возможности необходимо стремиться к уменьшению расчетных зна ­
чений трудоемкости ТО и телефонных потерь. Наиболее целесо­
образной формой ТО является комбинация различных методов,
например профилактического и восстановительного методов об­
•служивания . Тогда затраты времени на ТО будут складываться из
затрат времени на профилактическое Нп и восстановительное об­
служивание Нр, т. е . Нс?:3Нп+Нр. Допустимые затраты времени
н а ремонтно-•восста1нови'Гель,ное 01бслуж1иваiНие ,будут Нр . доп~Нс­
-Нп.
61

При централизованном обслуживании сети, состоящей из п
станций, время, затрачиваемое на профилактическое обслуживание
за календарный период Т (например, Т= 1 год), будет равно
Нп=;нt(tm(i, q) Тп (i, q) +
2
:: )•
q=I i=I
где с - число категорий оборудования; mc;,q) - число блоков i-й
категории, подлежащих профилактике, на q-й станции; lq - рас­
стояние от ЦТЭ до q-й станции; Vq - скорость проезда; Тп(i,q)­
время, затрачиваемое на профилактику блока ,i -й категории q-й
станции.
Если при проведении профилактики устраняются имеющиеся
скрытые отказы, то время, затрачиваемое на профилактическое
обс:1уживанне, можно определить из выра жения
Н.~ :. tItт,,."[0,,,(Т.)Т,и.,,+Т""· .,] + 2,:' ) ,
где 0i,q (Т н) - вер•ояп-юсть появления ск·рыто,го от:1саза блока за
время Тн.; Tв(i,q) - время, затрачиваемое на ремонт блока ~-и
категории q-й станции; Тн. - период проведения профилактики.
Оптимальные значения Тн. определяются из технико - экономиче·
ских соображений, поскольку, с одной стороны , уменьшение Тк
приводит к улучшению качества функционирования узлов и стан­
ции, с другой стороны - к увеличению трудоемкости ТО и эк­
сплуатационных затрат. Для узлов и станций, находя щихся в эк­
сплуатации, трудоемкость обслуживания различных блоков обо­
рудования может быть определена на основе статистических дан­
ных. Для вновь проектируемых систем она мож:ет быть оценена
а приорно нн основании опыта эксплуатации близких типов узлов
и ста1-пшй или задана заказчиком в качестве одного из требований
технического задания на изготовление аппар атур ы.
Исходя из допустимой трудоемкости ремонтно-восстановитель­
ного обслуживания Нр.доп и фоtНда рабочего в1ремени од1ного ре­
монтника То.р, определяется максимально допустимая численность
обслуживающего персонала: Rдоп = Нр.доп/То .р- Пр и однофазном
варианте ТО задача далее сводится к определен ию времени про­
стоя блоков оборудования и качества фун кциониро вания узлов и
станций обслуживаемой сети связи по мет одш<е, изложенной в
§ 3.3. При двухфазном варианте ТО необходимо обслуживающий
персонал распределить по фазам обслужи вания. Как при одно­
фазном, так и при двухфазном вариантах обслужива ния ремонт­
ник,и распределяются еще и по рабочим сменам. При · трехсме1н1ной
_ работе общее число ремон11ннков может быть определ ено из соот­
_ ношения
пф3
R= L}: Rj,i ,
j=I i=I
.62

тде ,Rj,i - число ремо1нтников, работающих в i - ю смену н,а j-й фазе
обслуживания; пФ - число фаз обслуживания.
Таким образом, определение требуемой надежности блоков обо•
рудования коммутационных узлов и станций при заданной трудо­
емкости ТО, параметрах потока отказов отдельных блоков обору­
дования и качестве обслужив_ания вызовов сводится к следую•
щему:
1) исходя из заданной трудоемкости ТО на единицу емкости в
год, а также емкости узлов и станций обслуживаемой сети, оп­
ределяется допустимая трудоемкость ТО сети;
2) исходя из полученной трудоемкости ТО сети и фонда ра­
бочего времени одного ремонтника, определяется максимально до­
пустимая численность обслуживающего персонала;
3) рассчитанная численность технического персонала распре•
деляется по фазам ТО и рабочим сменам таким образом, чтобы
достигалось минимальное время простоя блоков оборудования 1 ;
это определяется методом последовательного перебора вариан­
то в;
4) одновременно, исходя из полученных значений среднего вре­
мени простоя2 оборудования, определяются телефонные потери в
направлении связи. При этом выбира е тся направление связи, в
котором качество обслуживания вызовов по сравнению с другими
напμавлениями наихудшее.
Если ни один из вариантов ТО не обеспечивает требуемого
качества обслуживания вызовов, то необходимо использовать сле­
дующие способы уменьшения времени простоя блоков оборудова­
ния: резервирование блоков оборудования, уменьшение непроиз­
водительных затрат времени при организации ремонта (времени
переезда, времени обнаружения отказа и т. д.), повышение ква­
лификации обслуживающего персонала и т. п.
При определении требуемой надежности блоков оборудования
вновь проектируемых коммутационных узлов и станций имеется
возможность предъявлять определенные требования не только к
времени простоя отдельных блоков оборудования, но и к их пара­
метрам потока отказов. При этом умень;21ить ожидаемый параметр
потока отказов разрабатываемого оборудования сравнительно лег•
че, чем действующего, поскольку можно заменить элементную ба­
зу более наде)кr-юй или предуrмотреть соответствующий способ
резервпрования.
Методика определения требуемой надежности проектируемых
коммутационных узлов и станций отличается тем, что произво•
дится вероятностно-логический анализ структурной схемы, если
выбраннап структурная схема построения проектируемого узла
или станции не обеспечивает требуемого качества обслуживания
1 При r,;аличии ,резерва ,простой ,будет пмет-ь ,,1есто, толЬJКо m,ри. од.н·о,времвн -
11ю11 >011Казе ос,нов,1ю го ,и резерв1нот-о -обору:до·ва,ния.
2 Пр ,и о,цен ,к-е телефон,ных ~потерь следует учитывать ,ср ед,н,и е rвре'мена m·po-c -
'I'OЯ толы,о оборудо,ва,ния, уча·с11вующего ,в 1ус та,новле,н·ии 1сое!д,и-нен ,1ы1 ,в да,н,ном
на,п-ра.влении с:вязи .
63

вызовов ни при одном из вариантов ТО. В ре з ультате т а кого а на ­
лиза выявляется наиболее слабое звено , исследуются возможности
повышения его надежности. Если в результате различных меро­
приятий удалось повысить надежность блоков до определенного
уровня, то вновь проверяется качество обслуживания вызовов при
новых параметрах надежности блока. Если оно вновь не удовле­
тrюря ет предъявляемым требованиям, то опять выбирается наибо­
,:1еt: cJJaбoe звено в структурно-логической схеме и делается по­
пытка улучшить его надежность Таким образом, требуемая на~
дс:zп1ость блоков оборудования определяется методом последова­
теJ~ьного анализа структурно-логической схемы с учетом влияния
отдс.1ыrы х блоков оборудования на качество обслуживания вызо­
вов коммутационным узлом или станцией.
В настоящее время оптимизации сложных технических систем,
в тоы числе и оптимизации их ТО, уделяется много внимания. В
качестве целевых функций оптимизации ТО обычно принимаются
удельны е эксплуатационные расходы, коэффициент готовности
(или про стоя) блоков оборудования, параметр потока отказов,
рас ходы на ТО, ущерб от простоя из - за отказов и т. д. При этом
польз у ются методами линейного программирования, итерацион•
ным методом динамического программирования и т. д . , в качест­
ве целевой функции выбирается или один из перечисленных выше
параметров, или какой-либо другой параметр [25]. В принципе,
оптимизацня ТО, если в качестве целевой функции принимается
труд о,·мкость ТО, не представляет трудностей при наложении
огршшчений на другие параметры. Однако значительный интерес
предста rз ляег влияние ТО на качество обслуживания вызовов ком­
мутационным узлом или станцией . Коммутационные узлы и стан­
ции, в свою очередь, благодаря сложной иерархичной структуре
могут обеспечить требуемое качество обслуживания вызовов при
нескольких вариантах их построения и различных параметрах на­
дежности блоков оборудования разных уровней иерархии . Таким
образом, решаемая нами задача - многоцелевая. Решение такой
задачи известными методами без существенных ограничений весь­
ма затруднительно, даже с использованием ЭВМ. Поэтому ре •
альным методом решения этой задачи является прямой перебор
вариант о в.
3.3. Определение ср еднег о времени ожидания рем он та
Приведенное ранее выражение для оценки среднего времени
простоя блоков оборудования содержит составляющие (0, Тобн),
зависящи е от особенностей узлов и станций: выбранной системы
кон т роля работоспособности блоков оборудования, глубины охва­
та :~ю:н трю ле м , ,надежmости ,системы ко1нтроля и т. п. Время Тобн,
кроме того, зависит от квалификации обслуживающего пер с онала,
если система контроля и сигнализации не достаточно эффективна.
На длительность простоя (при централизованном варианте ТО)
будет оказывать влияние также время проезда ремонтника с ЦТЭ
64

до отказавшего узла или станции. Эти составляющие времени про•
стоя могут быть сравнительно легко подсчитаны или определены
экспериментально. Так, 0 =0 при непрерывном контроле работо­
способности, в= Тн при экспоненциальном распределении периода
контроля и 10 = Тн/2 при контроле с постоянным периодом и т. д.
При оценке различных вариантов ТО по минимальному времени
простоя б.т;оков оборудования станций наибольшие трудности воз­
никают в случае определения среднего времени ожшда11шя ремон­
та Тож•
Обычно техническое обслуживание исследуется методами тео·
рии восстановления и теории массового обслуживания (МО), ко­
горые позволяют определить требуемые вероятностные характе­
ристики длительности обслуживания. В настоящее время еще от­
сутствуют решения ряда очень важных задач ТО перспективных
систем. Это объясняется как сложностью этих задач, так и недо­
статочным вниманием, уделяемым вопросам ТО сложных техни­
ческих сш:тем. Кроме того, имеется большое количество вариан­
тов TU, которые представляют интерес с точки зрения их иссле­
доваН'ИЯ ,и которые могут быть практически реализованы: напри­
мер, вариант, когда каждый ремонтник обслуживает только обору­
донание определенной сложности (категории). Тогда сложную
схему системы массового обслуживания (СМО) можно разделить
на отдельные более простые схемы. Однако реальна и более слож­
ная структурная ,схема орга1низации ТО. Возможен ва1риант, 1югда
ремонтная бригада состоит из специалистов разной квалифика­
ции. Тогда можно предположить, что специалист высшей квалифи­
кации может обслужить заявки всех видов (восстанавливать бло­
ки любой ,категор~и1и), а спеюrалист 1низшей квалифик·ации - заяв­
ки только определенной категории. Возможны различные вариан­
ты н относительно потока заявок, числа их категорий и числен­
ности обслуживающего персонала. На практике может иметь мес­
то сJJучай, например, когда ремонтник обслуживает заявки не­
скою,ких видов, определяемых категорийностью оборудования.
П1 1 и этом на восстановление оборудования различных категорий
можеr быть затрачено как одинаковое, так и различное время. В
одних случаях распределение длительности занятия может быть
принято экспоненциальным, а в других - постоянным. Так, если
предположить, что обслуживание перспективных коммутационных
узлов и станций на первой фазе состоит в том, что отказавшие
блоки любой категории заменяются резервными, то время их за·
мены практически невелико, и при непрерывном обслуживании ед­
ва ли есть смысл иметь на каждой станции более одного ремонт­
ника. В этом случае время замены мало зависит от категорийно­
сти оборудования, поскольку локализация отказавшего оборудова­
НЕЯ в системах с ЦУУ при соответствующей организации системы
контрuля может осуществляться с точностью до типового элемен­
та за.мены (ТЭЗ) независимо от значимости блока .
Наибольший интерес представляют двухфазные варианты об­
служивания, когда одной бригадой ремонтников производится за·
3-:217
65

мена отказавших блоков (первая фаза), а второй бригадой - их
восстановление (вторая фаза) . В большинстве случаев в теории
МО решаются специализиро1ванные задачи, поэто му использ овс1-
ние полученных формул для оценки рассматриваемых вариантов
ТО затруднительно, так как не всегда приемлемы допускаемые в
них ограничения.
С точки зрения оценки различны х вариантов ТО представляет
интерес математическая модель, которая позволяет получить ос­
новные характеристики процесса обслуживания многоканальной
системой неоднородного потока с приоритетами. При этом закон
ра•спределен'Ия ,времt?ни занятости ремо1-1тн1 н1,ов должен быть прии з­
вольным со средним значением, отличным для з аявок различного
приоритета. Кроме того, следует у читывать и д р уr и е немалов аж ­
ные условия, такие, как определенная периодичность работы ре­
монтюшов, многофазность и т. д.
При рассмотрении ТО как СМО следует также отметить, что
на практике наиболее часто обслуживание осуществляется по
принципу : первым пришел - первым обслужен, если удельная на­
грузка на ремонтника не слишком велика. При большой удельной
нагрузке или в системах с накоплением отказов выбор блоков
для ремонта из очереди должен, по-видимому, определяться как
с учетом категории, так и с учетом состояния узлов и станций
(например, качества обслуживания вызовов) обслуживаемой сети.
Таким образом, наибольший интерес с точки зрения оценки
вариантов ТО представляет двухфазная СМО, на каждую фазу ко­
торой поступает неоднородный поток заявок. Количество ремонт­
ников на каждой фазе - произвольное. Время занятости ремонт­
ников распределено по произвольному закону со средним значени­
ем, различным для заяво,к различного пр.иоритета. Р емо нтники
могут работать как rнепрерьшн-о, та,к и в определенные интервалы
времени. Последнее требова 1ние отражает факт работы ремонтника
только в течение рабочей смены и факт частичного обслуживания
узлов и станций (например, только в ЧНН). Решение такой зада­
чи аналитическими методами связано с большими трудностями.
Хотя исследованиям СМО с приоритетами в последнее время начи­
нает уделяться все большее внимание, однако широкий класс за­
дач, особенно для многолинейных СМО с динамическим приорите­
'ГОМ, еще не решен.
Рассмотрим один 1из однофазных ва 'риаI-I'ГОВ ТО сети, состоя­
щей из п равноудаленных от ЦТЭ узлов и станций, содержащих
оборудование с категорий. При поступлении сигнала об отказе с
некоторого узла или станции один из свободных ремонтников, на­
ходящихся на ЦТЭ, выезжает на эту станцию для устранения от­
каза. Предположим, что время проезда до станции и обратно есть
величина постоянная и равная 2Тпр, а время восстановления рас­
пределено по показательному закону с параметром μэ= 1/Тв .
После устраrне:ния отказа реrмтпrник возвращает,ся на ЦТЭ. С точ­
ки зрения СМО имеем многолинейную систему, на вход которой
поступает неоднородный (обслуживание производится с приорите -
66

том) поток заявок. Фушщия ,распределения времени занятости од­
ного ремон-гника с учетом времени переезда будет иметь В'Ид
В(у) = {О, у<2Тпр•
1-ехр { -μэ (у-2 тпр)}, у> 2 тпр
ИJIИ
Вс(У) = 1-B(y) = {l,
Y<2Tnp•
ехр { -μ3 (у-2 Тпр)}, у> 2 Тпр·
Интенсиrшость обслуживания одним ремонтником будет равна .
μ с, [J B,(y)dyг (2 Т0,-+,)-'
Пусть Н(у) - функция распределения времени обслуживания си­
стемой из r каналов (,ремонтников) 1или 1вер-оятность того, что все
каналы (ремонтники) заняты в течение времени, превышающего
у. С некоторым допущением можно предположить, что
Н(у) = [μ JBc(x)dx]r-lBc(Y) =
-
{(l-μy)r- 1
,
у< 2 Т11р,
(1-2 μ Tпp)r- I ехр {с μэ (у-2 тпр)},
Среднее время ожидания обслуживания для заявок р-го прио ­
ритета в многоканальной системе с произвольным временем об ­
служинания, распределенным по одинаковому закону с парамет­
ром /.t , будет равно [26]
Е[Т0 ]
Т,ж<,i ~ ( 1 - *~О>;) (1 -*tю,) ,
где Т0 - время, необ х одимое для окончания обслуживания требо ­
вания, уже находящ е гося на обслуживании, а Е[Т0 ] - его сред­
нее значение, 1, оторое может быть определено из соотношения
Е[Т01=Р(у>О)Q=~Q,
1-р
с
где р = L щ/г~t - удельная нагрузка на одного ремонтни,ка ;
i=I
Р, - вероятность того, что все ремонтники заняты обслуживани­
ем; ,(I); -
параметр поток а отказов оборудования ii-й категории .
Зна чение Q может быть опре дел ено из выражения
Q= M[у2]/2М[у],
где
00
00
М[у2]= 2JdxJФ(х+у)dy=
о
о
67

f2ТПР [2Тпр
=2lf dx J[1- μ(x+ y)]'- 1dy-l-
+
j (1-2Тпр)'-1 ехр{-rμ3 (х+у-2Тпр)}dу]+
2Тпр-Х
00
00
+ Sdx S(1-р,2Тпр)'-1 ехр{-1· μэ (х -1- у-2 Тпр)} dy =
2ТПР О
"
...
"':.:
-~:
~~:r: ...
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
_ 2_[1 + -1 (.l:...)'+1].
г(г- 1)μ2
г /lэ
'
Таблиц а 3.1
о
t::s
"'
,..о: Моделирова -
...
>,
:,:S
иие
иа.
"о
Cl. -&
--
тож ,ч тож, ч,
D-дисперсия
r=I μ=О,75ч-1
0,85 0,96 О,012
0,96 1.00 0,05
0,99 0,97 о,оз
1.02 0,97 0,07
1,05 1,09 0,03
1,33 1,32 0,01
2.13 2,14 0,02
r=2 μ=0,5ч-!
о, 18 0,22 0,006
0,20 о, 17 0,02
0,20 о, 19 0,01
0,21 0,22 0,03
0,21 0,23 0,01
0,24 0,27 0,01
0,31 0,35 0,01
СХ)
М[у]=.JН(у)dy= 1/rμ.
о
Тогда
Q= ' ri+_1(.1:...)'+1]
(r+1}μL г μ3
•
Таким обра з ом, получены в се со став ­
ляющие, необходимые для расчета Тои<(р) ,
Среднее время простоя блока р - й кат его ­
рии будет равно
Тп (р) =0+ Тобн +тпр+ тв+ Тож (Р)•
В табл. 3.1 приводятся в качестве при ­
мера среднее время ожидания восстанов­
ления оборудования различных катего­
рий, рассчитанное по приведенной выше
методике, и время ожидания, полученное
посредством статистического моделиро­
вания процесса ТО на ЭВМ. Расчет про ­
изводился для значений параметра пото­
ка отказов, близких к реальным, для ком­
мутационных узлов и станций электрон­
ного типа . Для упрощения е и Табн пола­
гались, равными нулю. Расчеты были
проведены на основании следующих ис­
ходных данных : число категорий блоков
оборудования - 7; количество блоков
оборудования данной категори и - 1; па­
раметры потока отказов б л оков оборудо­
вания различных категорий: u:н = 5- 1о-з ч-1; w2 = 2,47 •10-4 ч-1 ;
ro3 = 8,24,I0-4 ч-1; w4 = 1,48-IO-• ч-1; W5 = 1,1 -10-3 ч-1; wв = 6,58Х
Х 10-3 ч-1; ro7 = 6,77 -I0-3 ч-1; чиело узлов и станций - 10; время
проезда от ЦТЭ до станции и обратно - 1 ч .
Сравнение результатов расчета по формул2м с результатами
моделирования показывает достаточно хорошую их сходимость.
'68

Недостатком приведенной выше методики является то, что она
не учитывает различное удаление узлов и станций от ЦТЭ и пред­
полагает одинаковое время ремонта блоков различных категорий.
Эти допущения позволяют получить только средние оценки по
всем станциям обслуживаемой сети. Усреднение времени восста­
новления по категориям оборудования будет вносить тем меньшую
по 1 ·решность, чем выше степень унификации блоков оборудования
и rюлнее система контроля их работоспособности. Еще одним не­
достатком приведенной методики является то, что она не позволя­
ет учесть частичное обслуживание (например, в ЧНН) узлов и
станннй.
Получени~ аналитических выражений, позволяющих учитывать
всеnозможш,:е ссоGенности ТО коммутационных узлов и станций,
связано со значительными трудностями. Поэтому при решении
таких задач большое внимание уделяется методу статистического
моделирования на ЭВМ.
На ри<е. 3.1 1п,ри,веде,на упрощен,наи C<CMJ ажс;рюма, ,мол е;111р у юще г о ,про­
не с-с -од,но:фаз1ног-о тех,ни11 1 осI1<ого -об:служ11,вэ ,нин совоl\у,шюстн - узло,в и ,станн,и11 и.:~
UТЭ. • ПотQIК ·отrк азов 1П:f1ед:полагае11ся юростейшпм, ,времн ,ре,)ю1-1 та rб;юка j-ii :ка­
тег-о, р,и.11 сч,ита•е1'СЯ ра юп• релелен -ным I1 ю э:кюпо,не-н.ц11алы1юму заI1юну 1 ,с rпа,рамет­
•ром ft;. Ра •бота ре-мон11ннI1,-01в -осущ ес твляется rпосмен,110, т. с. для ~каждого ф11 1к­
с и·р.уе11ся rнек-оторыi'! и,нтервал в·ремени rсуто,к длитет,ностыо 8 ,~а,с-о,в: 0- 8 чаrс. -
перrвая с-ме,на, 8-16 чж. - вторап <0)1ена, 16--24 •ч а-с. - треп,я смена . Од,на ,ко,
если :ко.нец ,сме,ны , 1в rкотс;рую ;начато .восста-но,вление о:боруд◊ваш-1я (,начал ·о- м
восста,н-оrвлен·ия с,1,ита-ется момент .выезда ,с UТЭ), I11,рнход,ит1ся rна ,врN1я rре­
,м~о,нта., ,ремо-нт ,не ,прерываекя. ,В этом ,случае вы ,чи.сля -е11ся .в,ре.мя ,переработ,кн
и ,рем-О1н11ни:ку предо-ста ,вляется «·опул», ·ра 1 вный юерера 1бота1н,ному rвре•ме,нн.
Пlр,н .м-одел.ирова,н,ии 1выч·исляются ,сл•едующие ,парам -ет•ры сн,стемы ТО:
ср-едrне-е Вiремя ожидания ,на чала ,о,б~с лужива,ння rпо ·в-сем огказа,м н. тол-ы,о
ilIO ож,ида,вшнм (rпо ста.нц,ия.м и :ка-те.r◊риям) T;j;
1сред,не:к,вад 1ратичеокое ,01~клО1не,ние о,це ,н.ки- срмнего , времени ожида,ння;
суммар~но -е в,ре,мя 1реманта (без •уч-ета ,вроме,ни ,переезда) ,бл-011,а j-й п(атеrо-
р и,н i-й ста1нцн,н;
,в-ремя !Переезда;
,сум,ма 'р,ное в,ремя ,вос-ста,но .вле-ния -блсжа j-й rка те-г-ории i-й ста,1щ1т C;j;
1нремя 1перерабо11Ки.
ИrсходJными да,н,ными ~для rпрогра,ммы ,модели,роваrния я1вляю"ГСя:
,J) ЧИIСЛО 'С Т 3,НrЦИИ n;
·2) чИJсло :ка -теr,орий •обо·рудо,ва,ния Iна а,ажд-ой ста,нции т;
.З) ч,исло 1ремон11ни,к,0Iв r;
4) ма.трица интенси,Вiн-остей о:nказов IIW;jllnxm:
5) ве:ктОiр ,и.нте~н.с.иrв.н-остей ремонта 11μ;111 хт;
,6) ве!Кто•р, за~дающ,ий ,ра,с,п,р-ед-елен ·ие ремонпнипюв ,по ,см-ена ,м, IICMp 111xr,
где СМр - ,номер смены, ,в ,которую ·ра-ботает р-й Iре.мО,Н1iНИ1, ;
7) ,коорди,н аты раоооложеIния телефон -ных ста,нций (х;, у;), i=0, r , rде
(хо, Уо) - ,координаты ЦТЭ, или ,ве,кюр ,расстоя,ний 111;!1 I хп, где /; - расстоя,ние
от UТЭ до i-й телефон~ной станции;
,8) ,скорость ,перелвижен,ия 1ре1юнтIний,а v;
9) длительность и,нтер ,вала а ,налrиза Та -
iПр,и составле~ни·и алго ,р,итма rпольз-о,вались -следующи:ми о,боз,начениями:
Тр - время о,свобож ,це,ния р-го ,ремо ,н11ни1ка:;
1 Пр,и стати-с1'ичес1Ком моделиро,ва.нии 1ие 1Пред,ставля ,ет о-с-о:бых 11р-удностей
зада ,ни-е любых за ,коно,в раооределения rпа,раметра rП01'0iKa зая,в-о,к ·И IВ1р-емени
за,нятия обслуж,ивающ.и.х п,р,ибор ·о·в.
69

s, k - текущее з,наче.ние ,номера стан,цнII и 1катен~рIнI оборудо·ван11я соот ­
вет,ст:веш.но;
70
ta - в·ре,мя ож,и.да,ния ,на,чала рем,()нта;
Nsh -,чи,сло 011казо,в обору.до,ва ,ния s-й ,ста,нции /1-й 1I<атегори11;
Печатьа
ocmattoo
tu=- Ln (RAND)/GJ;j
Т'μ= min fi
r·;;,. i;;,. 1
tsк:=тiп tij
t,; "'- 'l'p; j ,G. 1(
8 т, _ ТsкNsк+to
SK-
Nsк• 1
ю
ff t.
-Ln (!IANnl
р·=
flк
IZt._t
_
ln (RA NП
SK' -
SK
(,}SK
IJZ·-t +t.,_
Z!s
•-
SK О -т;-
,Рис. 3.1
μп - ,и,нте,н·с,и.в,но.сть ,восста ,н()вления обор1уд•о,ва,ния k-й а{ателори·и;
w,11 - и,нтенаи.в,ность ОТ'Каза ю•б()рудова,ния s - й ста,н,цин k-й а<атеr•()рии;
С,11 - .с'ЧеТ'ЧИJ{ Т•еа<ущеrо вре.м•ен.и 1Баоста .новления;.

l,-
,расстоя,ние от ЦТЭ 1до s-й IстаIн:цни;
'ljJ - ,время оrко,нча,ния омвны;
z - ,в-ремя о:конча,ния 1ремо,нта;
,Т,1, -те1,ущее з,начвние ,с,ре.д,нето :времени ,ож,ида,ния ,на,чала, i=O, r носста­
, но,влеН'fш.
На ,р,ис. ,3 .1 ноп,аза,ны ,следующие ,операторы:
1 -,о,перато,р оп, ределе.нип м1оменто1в ,первого -Ol)I<aзa .и ф·о·р,ми·рова,нип ,мат­
, р,~щы 01)Казов;
2- о,nерат,ор ,выбо,ра ·ближайшего ,момента отrказа min /ij;
3- оператор, ,п,роверяющий Iп· рIи,надлеж,ност,ь ,м-омента о·пказа min tii зада~н­
,ному -интервалу ,времени Та;
4 - о.пе,ратор ,вы,бора ,ре,м.о.нт,н,и,ка ,с ,ми,ни,мальным .в-реме-нем ос,в,о ·бождения;
5 - о,nера,тор ,с,равIне~ния ,в,ремен+1 о.с,вобожще,ния ·ремо,н'!'ннка с ,в·ременем
бл·ижайшеr•о момента олказа;
G - оператор, определяющ1111 из сово1<у пн ост 11 всех отка з ов от 1<nз1,1 блоков
более высо1<ой п<атегории;
7 - о,перато·р, осущест~влпющий «за,н1уление» в·ре,ме,ни ожи.да,н1н1 ~ремонт а lo;
8 - ош,ратор, ,вычисляющий ,в,ремн ожи.да,н+1н ,начала , ,во,с,с-та,но,вления;
9 - оператор, оп,ределнющий ,с,реднее ,времн ожида,н ,нн ,по, .вrсем 01жаза·м;
10 - оператор определения чи,сла О·Тi1<азоIв;,
11 - о,пбратор о.пределе,нин .в•ре,ме,нн ре~юнта;
12 - о.перато,р 0111ре.делбНН,п ,времени еле.дующег о 'ОТ11,аза;
13 - о.перато,р определе,н,нн ,в,ременн во,сста,но1вле,11ия ,с учето,м вре,ме,нн ожи -
даю1я, •р1смо Iнта и ,ПJр•оезда.;
14 - оrператор онределенип ,време,н, и ,сшюнчаIнин •рабачей смены;
15 - опера то•р 0Iп·ределенин ,врсм-е.1ш- •око-нча,н,ня , ре:мо.нта;
16 - о,перато·р ,о,пределе,ннн 1Времен·н о,с,в·обождеюш р-•го ,ре,мо,н11нн,ка;
17 -оператор срав,нення В~ременн ,оuшнча,нии смены ,и 1времеии шюн0rаиия
ремо,нта.
В табл. ,3.2 rп ри,ведены значения ,времени ожи,да,ния и []р•остоя 1бло1rюв обо­
ру,до,ва•н,ня узлов и ста,нuмй ,при Iразлич,ном rчисле 1ре.монт.ни.ко,в ,и н,нте~нIснIВ1но,сти
вос,стаIн·о,вле,н,ия. Модели·ровшнне ,n,р·о-из1в,однл-ось ,длп тех ·же ,1юход,ных да,иных,
что и ,п,р,н расчете да;н,ных таIбл. 3.,1. З,нач1сния 0 и Т oбII [юлагалн,сь раВ1ными О.
К:,ро,ме то,г•о, ,в ,вы,бра1н,ном п·ри ,модел·ирова ,нни ,пrримере :для ,п,ро,стоты [!ред,nо­
ла,галось, что rв·се узлы ·и ,станции ,од,нна[!(•овы. Одн,ншковыми являются и ,на,п­
ра:вле.ния ,с,вязн ,на •каждо,м узле ,или ста,нции,. В 1по,след1н-ей [!(Олон,ке таблн;цы
пр,н,воtдя"Гся значения телефо,н.ных [Ютерь ,в фн1ксирова,н;н•о,м .на.п,ра,вленн,и ,связи
на любой нз ,ста,н,ций, опрбделяемые mo (:2 :22). З,наrчення Р{з/i} ,были пол,уче,ны
методом Iстап!'Ст,иче,сrк о,го моделиро,вшннн IIIPH ,неп,рерыв,ном uюнтроле ра-бото,с.по­
собно ,сти бло,ков обо,рудова,ния sдля 1Ком,мIутацн-0Iн,н·ого узла с mр,о,сl)ра.нст,ве•НIио­
в ре.мен,ной rко,м,мутацией ка.на ,ло,в.
Более перспективной представляется двухфазная система ТО, отличающая­
ся от •ра•с,с,мотренной ~выше тольrко те-м, что ,на ЦТЭ ,НIМ•ее'!'ся ма,стерс,кая 1для
вос,ста,н,о,вления отrказа,вших 1бло1Ко·в. ,В это,м случае •роль ,р-ем,0Iнтю1ков ,на [!ер­
ной фазе свод,Иl)СЯ к :доста,в[!(е Iна Iста1НI1.щю иопршв,ного 1блО1Ка оборудования
требуе.мой u,атеrорни, замене ,неИ1спраIвIного ,и доста,в,ке от1Казшвше,го бло[!(а в
ма~стерскую. П~ред1Полага-е'!'ся ,нал,нчне Iне1юто,рото зшпа ,са и,с~п,ра,в,ных бло,ко,в
(ЗИIП), ,котор ый расходуе'ГСЯ ,по ,ме,ре у,стра,нвння ,0Т1Казо,в на ,ста,нциях и IПО­
полняется ,по мбре ,в,о,остаrно.вле,н·ия ,неис1П1ра,в,ных ,блока.в 1в ,ма1стер ,сrк-ой. В да,н,ной
системе ожи1даIние ,начала ,во,с,ста,но,вления '6ущет и,мет,ь ,место nри 01)СУ'!'С'11ВИИ
с,вобод-1юrо ,ремо,Нl)Н,н[!(а, ,который мо,г ,бы достшвить исп,ра,вшый ,блоtК на Оl)Ка­
за,вшую ста,нцию, и ,при •о'!'су11ствн,н в вип ,работоооосо,б,но1го ,бло,ка требуемой
категории.
На 'рн,с. 3.2 rпрн,веде,на у,проще1н,ная схема алгор·нтма, ,модел,ирующеr,о д.вух­
фаз,ный rва,риа,нт системы ТО, rде:
1 - оператор сщрмеления ,момента.в 1Пе,р-во,го ,оТJ<аза бло,1юв, фор,м·и•ро1ва,ни,е
матрицы ол1,азов;
2 - оператор выбора ближайшего момента отказа;
3 - оrперато·р, ,про.веряющий 1При,надлеж11rо.:ть ,выбра ,н,ного ,момбнта оm(аза
,fNiтбр 1валу rвре,ме,и,и Та;
71

-.J
~
г,
1
1
1
1
2
2
2
2
2
3
3
3
3
3
μ
0,50
0,75
2,00
3,00
0,25
0,50
0,75
2,00
3,00
0,25
0,50
0,75
2,00
3,00
J<атеrория 1 1
тож Tn
1,85 4,34
0,96 2, 76
0,30 1,30
0,22 1,05
0,92 5,42
0,23 2,73
о, 12 1,9i
0,03 1, 00
0,02 0,85
о, 19 4,69
0,05 2,55
0,02 1, 82
0 ,006 1,00
0,004 0,84
J<атеrория 2
1
J<атеrория Э
тож
Tn
тож
тп
1, 89
4,39
1,95
4,45
1,01
2,80
0,97
1, 77
0,31
1,31
0,28
1,28
0 ,25
1,08
0,25
1,07
0 ,87
5,37
0,93
5,40
о, 17
2,67
О, 19
2 ,69
0,07
1,87
0,09
1,89
0,01
1, 01
0,03
1,03
0,02
0,85
0,01
0,85
о, 14
4,64
0,20
4,70
0,02
2,52
0,03
2,52
0,01
1,80
0,01
1,81
0,007
1,00
0,009
1, 01
0,000 0,83
0,007 0,84
Таблица 3.2
1 !(атеrория 4 1 J(а1еrория 5 1 J<атегория 6 1 J<атеrория 7 ~~
v1::
f--оg
Tn
тож
<1) t::-..
тож тп тож
Tn тож
тп :s: <!)Q
:r::a"
<[>:С,.
<U,:
1
о.о
u-e-
2, 16 4,66 2, 12 4,62 2,09 5,41 6,05 8,55 6,2
0,97 1,77 1,09 2,89 1,32 3, 12 2, 14 3,94 6,6
О, 14 1,14 0,29 1,29 0,35 1,35 0,46 1,46 5,6
О, i7 1,00 0,26 1,09 0,27 1,1 0,34 1, 17 5,4
0,97 5,47 1,00 5,50 1,33 5,83 2,39 6,89 9,6
0,22 2,72 0,23 2,73 0,23 2,77 0,36 2,86 6,9
0,06 1,86 О,10 1,89 О,12 1,92 О,15 1,95 6,1
0,02 1,02 0,03 1,03 0,03 1,03 0,03 1,03 5 ,3
0,00 0,83 0,03 0,86 0,02 0,85 0,03 0,86 5,2
0,20 4,70 О, 17 4,67 0,23 4,72 0,32 4,83 8,8
0,02 2,52 0,03 2,53 0,04 2,55 0,05 2,55 6,7
0 ,004 1,80 0 ,02 1,82 0,02 1,82 0,02 1,82 6, 1
0,000 1, 00 0,000 1,0 0 0,005 1,00 0,006 1,00 5,3
0,000 0,83 0,000 0,83 0 ,004 0 ,84 0,004 0,84 5,2

4 - о,п е,ратор ,выбора ми,н,и,м а ль.ного ,в,ремени оавобо.ждения 1рем•онт,ни,ка яа
11ер1вой фазе (h; = 11) и .вт.с~рой фазе 1(h; = 2);
5 - аперато,р сра.в,нен,ия Iв·р ем-ен·и о:с.в-о,бождения ·ре,мо 1нт,ни1Ка с ми,нима,ль-иым
<Врем.енем •О Т1К аза ;
б - QПератор, про,в,еряющий Iнали,чие ,са:юбод,ноrо 1реМQИТ~НИ1Ка ,на фазе;
16 Ti : =IO'I
lfa llj =t
2
4
t ij=-tn ( RANJJ)/(, .);J
i=f,n ; )=1,х
tsк=ттt11
n ;,, />:/;m'=/'=1
1:'p=min . 7:i _
•
• J=l,2
BыtJop Jaлdкu llJ
i---------1 15 oчepetlu.; Jанл -
тuе ремонтншш
19
:/анлтие
ремонтнш<а
Постано/Jка d
'{i .'= 10 17
на nj=t
~- -- - - -- 1 12 очереrJь на otfcлy- _ _____.
шиОание
п·=2
Рис. 3.2
7 - о,ператор, 1111ров-еряющий ,нал,ичи•е за!!Jаоного 1блО1Ка да,н,ной 1К а.теrор,и,н ·
8 - ,ооера.тор, отиечающий за,нятие ,ремон11н Н1Ка; ,
•
•·
9 - оо е,рато,р, 011м-ечающий 111•ост а,но,В1К•у 1Б очер•едъ Iна ,р е монт в =
•
ф
10
•
.
.,ер1вои азе ;
-
оп ератор вычисления нового вре м ен и отказа;
4-217
7..~
,).

11 -о,ператор засылки Iв .ячейку ооециалын·ото 111риз,наrка оаво6ожде,ния р·е-
мон-гн,и~ка;
12 - о.пера тор [ЮстаIноваш ,в О'Чередь ,на обслужива ,н·ие ,во !Второй фазе;
13- оператор ,оп,ре,деления фазы оlбслуж,и,ва,н,ия;
14 - сшера ·юр определ,е,11ия ,наличия очер•еди ,на обслужива1ние;
15 -о,ператор. 1выб0iра из ~оч·ереди 1110 ооределе,н,но,му []Jриз,на1Ку зая·вlКИ ,на
обс лу,жИ!ва1ние;
/6-о,ператор засьшки ,в яч,ейжу rnециальното 111р,из,На1Ка, 0Iс1во.бождения ,ре-
МОН'DНИJКа;
17 - ОIПе,ратор 111•ронер11ш ;нал,ич,ия очереди Iв пер,вой фазе;
/,8 - ·оператор 111·роверки ,наличия соот,веrетвующе,го ,ЗИ[l;
19- оп·ерато,р, отмечающий за~нятие ре,мо,н'I\НИrка;
20 - оператор выдачи на. печать результатов моделирования и останова
ЭiВМ .
Работа на первой фазе предполагается посменной при произвольном числе
, р е, м о н 11 н ,и ко , в , в 1Ка ,ждую ю ме н1у. iВооста,но,вле,ние '6ло,1юв Iв маIстерс1Кой ЦТЭ (,вто-
1'tРа я ф аза ) произ,водит~ся непрерывно при праизвольном числе ремонwи:ков.
'
Слстема ТО при двухфаз1ном ,ва,риаIнте одени,вается 1110 т,ем же 111а,раметр.ам,
, ч то и 1При од;нофаз1н•о,м. В этом случа,е 1К Iвыше,пр.ив·еден,ным ,исхо~ным да,и,ным
,t!М0<делцро.ваIния одаюфаз ,ной состемы 1до,ба,вляются:
• 1) число обслуживающих ремонтников во второй фазе r2 ;
. 2 ) ,вектор иIнтенсивности восста~но,вления на второй фазе 11μ2 11 1хт;
:3) начальный запас исправных блоков [ЗИП].
В табл. 3.3 приведены значения времени ожидания и простоя блоков обо­
рудования при различном числе ремонтников на первой (r1) и второй (r2) фа­
за,х ,обслуж,и1ва,ния . Инте,нс 11,вно с ть Iносста,иовления ;на ,вто:рой фазе 1выбра,на
од:и1наrко,вой для •бл·о1Ков ,всех 1Категор,ий ,и ра:вной μ= 1 ч- 1 . 1Нремя замены отка­
заIВ1Шеr•о ,бло1Ка 0'6·0,рудо,ва,ния ,на, пер,вой фазе IП•олата·е'f\СЯ достат,оч,ио ,малым по
с ра,ннению с •временем 111роезда 1ремО1нтниа<а до с та,юции и о~бра·11но. Остальные
иlСХод,ные да,нные та1Кие ,же, 1Ка,к и Iпри моделирова,нии од,нофаз,ноrо 1Вар,и,а~нта.
В,ремя ,про:с тоя ,блоа<а j - й 11,атеrоrрии п,ри :да,н,ном ,в ариа ,нте ТО онре,деля•е'f\СЯ по
формуле
Тп J = Tnp+Taжj •
В табл. 3.3 приводятся значения телефонных потерь для каждого вариан­
та, 111олуч.е,нные а,налоr.и~ч!НО од,нофаз1но,му Iв ариа ,н ту.
Ра,ссмот,ри.м прим ,е,р ,выбора .ва,риа ,нта ТО []ри за1да,н,ных 111арам,етра,х 111отока
отказов блоков оборудования, допустимой трудоемкости ТО. Предполагается, что
р емонтники работают круглосуточно в три смены. Пусть в результате расчета
п олучен о, что R = 9. Узлы и станции имеют такие же параметры, как и при вы­
числе нии табл . 3. 1 и 3.2 . Предполагается, что интенсивность восстановления при
од нофазном варианте μ,;:;;3 . Допустимые телефонные потери должны быть
рдоп =5%о.
При од,нофаз,н,о.м •ва·риа,нте ТО ,из та1бл. З.'2 Iна'Ход,им, что ~наиболее близ,кий
результат (р=5,2%о) получается при r=3 и •μ = 3 . Таким образом, ясно, что для
,обеlС!Пече,н,ия требо,ва,н,ий к 1Качес11Ву ,СJ1бслуж•и,ва1н,ия ,вызо.вов нео~бхо1ди,мо или у~ве­
лw~и вать каким - ли,бо образом и,нтенси,в,ность 1во.сста!но,вления Iил,и, ,выбираlflЬ дру­
;r.ой ,ва :риа,нт ТО. iПри д,вухфазн,ам ва,риа1нт,е ТО (таб ,1. :3д,) р,;:;;рцоп Iна1блюда ,ет­
ся п•ри м,но.rих ,ва,риантах, когда ,количест,во за111а,оных ,бл•око,в для 1Ка,Ж:дой ка,те­
rории ,[ЗИП]i;;,2. Кроме того, требования кр выполняются и при r1+r2 = 2
пр,и о~бъе:ме ЗИП;;,2.
Таким .об:разо,м, яано, что [1,ри .ц,вухфаз!НОМ ,ва·риа,нте •есть 1Воз,можIно,сть о.бе.:­
п ечить . тре6уе,мо.е каче,с'J\во, ,о,5служи,ва,ния Iвызов.о,в ко,мм1ута:циоIн~ными узла,ми и
станция.ми при. Н Р <Н рдоп. П,ри вт,ом нео·бходимо о,цен1И1rь ,воз,можно,сть и це­
лесообр,аз,ность нал,ячия 11юлучаемого. 1110 Iр,аIсчетам ЗИП .
74

Табли,ца3.3
с,
Кол-во тож тп "'t:
тож тп Кол-во тож тп Кол-во тож тп
зип
i~
зип
зип
:,;'
~
r,=1, r,=1, p=5,5°foor=l,r,=2,p=5,38 %\ r,=2, r,=1, p=S,3°/ool r,=2, r,=2, р=Б,З°fо.
1 1 1,59 2,09 1 1,19 1,69 1 1,55 2,15 1 1,17 1,67
2 1 о,18 0,68 1 О,17 0,67 1 0,08 0,58 1 0,09 0,59
3 1 0,26 0,76 1 0,20 0,70 1 О,11 0,61 1 о,14 0,64
4 1 О,12 0,62 1 О,12 0,62 1 0,04 0,54 1 0,01 0,61
5 1 0,33 0,84 1 0,28 0,78 1 0,22 0,72 1 О,18 0,68
6 1 2,65 3,15 1 2,06 2,66 1 2,65 3,15 1 2,03 2,53
7 1 3,05 3,54 1 2,30 2,30 1 3,01 3,61 1 2,04 2,53
1 2 0,21 0,71 2 О,14 0,64 2 о,13 0,63 2 о,13 О,541,
2 2 О,12 0,62 2 о,11 0,61 2 0,01 0,51 2 0,01 0,51:i
3 2 о,11 0,61 2 О,12 о,62 2 0,02 0,53 2 0,03 0,511
42О,130,612О,110,6120,010,5120,01о,ы
5 2 О,13 0,63 2 о,11 0,61 2 0,01 0,51 2 0,06 0,51
6 2 0,36 0,86 2 О,19 0,69 2 0,23 0,7~ 2 0,23 0,57
7 2 0,43 0,93 2 0,22 0,71 2 0,27 0,77 2 0,27 0,57
1 2 0,22 0,72 2 О,15 0,65 3 0,03 0,53 3 0,007 0,51
2 1 0,12 0,62 1 О,12 0,62 3 0,01 0,51 2 0,008 о,ы
3 1 0,33 0,83 1 0,21 0,71 3 0,01 0,51 2 0,006 0,51
4 1 0,20 0,70 1 О,13 0,63 3 0,01 0,51 1 0,02 0,52
5 1 0,29 0,79 1 0,25 0,75 3 0,01 0,51 1 0,20 0,69
6 2 0,35 0,85 2 О,19 0,70 3 0,06 0,56 2 0,07 0,57
7 2 0,46 0,96 2 0,22 0,72 3 О,10 0,61 2 0,07 0,57'
1 3 0,13 0,63 3 о,11 0,61 2 О,15 0,65 3 0,007 0,5
2 2 0,12 0,62 2 0,13 0,62 1 0,09 0,59 3 0,008 0,51
3 2 0,11 0,64 2 О,11 0,61 1 О,15 0,65 3 0,007 о,ы
4 1 О,14 0,64 1 О,14 0,64 1 0,05 0,55 3 0,007 (1,,5,l
5 1 0,34 0,84 1 0,28 0,78 1 0,24 0,74 3 0,006 @:,51
6 2 0,34 0,84 2 О,19 0,69 2 0,23 0,79 3 0,01 0,51
7 2 0,46 0,97 2 0,21 0,71 2 0,31 0,81 3 0,01 0,51
4*
75

Глава 4
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОЙ
НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ
СЕТЕЙ СВЯЗИ
ПО ЭКОНОМИЧЕСКОМУ
КРИТЕРИЮ
4.1 . Общие положения
Определение оптимальной надежности элементов сетей связи
по экономическому критерию может быть произведено одним из
двух методов: по минимуму суммарных народнохозяйственных за­
~;,:грат и потерь, зависящих от надежности элементов сетей связи;
1.т о максимуму отдачи на вложенные средства, зависящие от на•
,. де:жности элементов сетей связи.
Ю ба метода можно применять при проектировании и в процес­
( : r:е эксш1уатаюш для определения конкретных оптимальных уров­
:· ней -irадежности элементов сетей связи, Кроме того, этими метода-
1:.УIИ мо;,rню пользоваться для определения оптимальной кратности
резервироваuия оборудования при обеспечении надежности путем
резеr,вr: ровэ.1iия.
J\11етодика нахождения оптимальной надежности элементов се­
тей связи базируется на сопоставлении различных вариантов обес­
печения надежности элементов сетей связи. Число вариантов, ко­
торые \Необход!И'МО расс:\1атривать при определении ·оптимальной
надежности элементов сетей связи, как правило, невелико, поэто­
му целесообразно использовать метод прямого перебора.
Оптимальная надежность элементов сетей связи по минимуму
с уммарных затрат и потерь, зависящих от надежности элементов
,!С етей связи, зависит от способа обеспечения надежности .
Осно в ными способами повышения надежности элементов сетей
связи, воздействующими на их безотказность, являются резерви­
р ование и пр1именение деталей повышенной надеж ности. При ре­
;з ервировании повышение надежности элементов сетей связи не
:;1зызывае1· увеличения срока их службы, так как основные и ре­
зервные: элементы по конструкции одинаковы. Период эксплуа-
• тации э,;1ементов сетей связи при различных вариантах обеспече­
ю1я надежности методом резервирования одинаков. Поэтому со­
Jюставление затрат и потерь при различных вариантах можно
~роизводить по абсолютным данным за весь период эксплуатации
t1 ли приведенным к году эксплуатации при одинаковом периоде
эксплуатации (Та) во всех вариантах. При применении деталей по­
вышенной надежности срок службы элементов сетей связи воз­
растает . В различных вариантах обеспечения надежности этим
мегодом период эксплуатации элементов сетей связи будет раз­
.,,ичным. С целью сопоставимости вариантов в этом случае необ­
ходимо рассматривать не абсолютные данные затрат и потерь, за-
•76

висящих от надежности, за весь период эксплуатации, а удельные
затраты и потери, приходящиеся на год эксплуатации элементов
сетей связи, при различных периодах эксплуатации (Тз) в вари•
антах.
Таким образом, при резервировании оптимальная надежность
элементов сетей связи с экономической точки зрения соответст ­
вует такой величине, при которой суммарные затраты, зависящие
от надежности этих элементов, а также потери предприятий связи
и потребителей услуг связи из-за отказов элементов сетей связи
за пес!, r:сриод эксплуатации (или приведенные к году эксплуата­
uии) мш-шмальны. При применении деталей повышенной надеж­
ности оптимальная надежность элементов сетей связи соответст­
вует такой величине, при которой суммарные удельные затраты на
элементы сетей связи, зависящие от их надежности, а также поте­
рн предприятий связи и потребителей услуг связи из-за отказов
элементов сетей связи, приходящиеся на год эксплуатации, мини­
м.альны.
ОптимаJiьный вариант обеспечения надежности элементов сетей
связи выбирается с учетом интересов народного хозяйства в це­
лом. При определении оптимального варианта в основу принима­
ется минимум народнохозяйственных затрат (капитальных и эк­
сплуатационных), связанных с производством и использованием
элементов сетей связи, приведенных в сопоставимый вид, а также
потерь, вызванных недостаточной надежностью этих элементов .
Сопоставимость вариантов по качеству, в частности по надежно­
сти , обеспечивается добавлением к затратам по каждому вариан­
ту определенной величины потерь предприятий связи и потреби­
телей услу г связи. Величина потерь отражает степень надежности
рассматриваемых элементов сетей связи по вариантам. Чем выше
степ~нr, надежности оборудования, тем меньшая величина потерь
добавляется, и наоборот. Следовательно, приведение вариантов в
сопоставимый вид при помощи коэффициентов эквивалентности,
отражающих изменение надежности по вариантам, дополнительно
не требуе-гся. При повышении надежности элементов ·сетей связи
.ТJюбым способом измен яются не все виды затрат. Поэтому при
<:равнении вариантов обеспечения надежности элементов сетей
связи во внимание мо г ут приниматься лишь те затраты, величина
которых меняется по вариантам.
Составляющие затрат и потерь, учитываемые по вариантам при
определе нии оптимальной надежности элементов сетей связи, при
повышении их надежности методом резервирования или примене­
нием деталей повышенной надежности одинаковы. Различие за­
ключается в методе приведения затрат и потерь по вариантам в
сопоставимый вид. Наиболее реальным путем повышения надеж­
ности элементов сетей связи и наиболее простым для практиче­
ско го выполнения явл яется резервирование. Поэтому методика
нахождения оптимальной надежности элемецтов сетей связи рас"
смат ривается подробно для этого способа.
77

4.2. Определение оптимальной надежности элементов
сетей связи по минимуму затрат и потерь
При повышении надежности элементов сетей связи резервиро­
ванием условие, при котором достигается оптимальная надеж­
ность элемента сети связи по экономическому критерию, при сум­
м.ировании затрат и потерь за весь период эксплуатации элемента
сети связи может быть представлено в общем виде следующей
формулой:
п
Тэ
Тз
3Пт3 =К+ ~Кк.рi + _Iэt+ ~Пt=min,
(4.1)
i=I
t=l
t=I
где ЗПтfl - суммарные затраты и потери, зависящие от надежно ­
сти элементов сетей связи, за период их эксплуатации (Та) в рас­
сматриваемом варианте обеспечения надежности элемента сети
связи; К - капитальные затраты на элемент сети связи;
т
i Кк.р i - затраты на капитальный ремонт элемента сети связи
i=I
Тз
за период его эксплуатации Тз; i Эt - суммарные эксплуатаци­
t=I
онные расходы на элемент сети связи, зависящие от его надежно•
т~
сти, за период эксплуатации Тз; i Лt - суммарные потери пред•
1=1
приятий связи и потребителей услуг связи из-за отказов элемен­
та сети связи за период его эксплуатации Тз,
При необходимости могут быть введены ограничения по каче­
ству обслуживания вызовов, трудоемкости технического обслужи­
вания и ·капитал1:1ным затратам. Оп11и1малыным вариантом в этом
случае будет такой, в котором обеспечивается минимум затрат и
потерь, зависящих от надежности элементов сетей связи, при ус­
ловии, что качество обслуживания вызовов на сети не будет ниже
· допустимого (вследствие ненадежности рассматриваемого элемен­
та сети), трудоемкость технического обслуживания элемента сети
не будет выше допустимой, а капитальные затраты не превысят
установленной нормативной величины.
Величина затрат и потерь, входящих в (4.1), зависит либо от
параме·тра потока отказов элемента сети связи lffi, либо от интен­
сивности его восстановления μ, либо от обоих параметров. Ком­
плексное отражение эти параметры находят в коэффициенте про­
стоя ( Кп). Поэтому в качестве показателя надежности при опре•
целении оптимальной надежности элементов сетей связи целесо ­
образно принять коэффициент их простоя как наиболее приемле­
мый показатель для рассматриваемых условий. В этом показателе
учитывается изменение надежности элементов сетей связи как за
счет увеличения безотказности, так и за ,счет улучшения rремо1нrго­
пр 1игоднr0сти, что очень важ~но для воостанавлиrваемых элемен­
тов сетей связи. Методика расчета коэффициентов простоя элемен-
78

тов сетей связи при повышении их надежности способом резерви•
рования изложена в гл. 1. Для расчета коэффициентов простоя
различных вариантов обеспечения надежности конкретных элемен­
тов сетей связи при резервировании необходимо располагать дан­
ными о параметре потока отказов (J) исходного уровня надежности
элементов сетей связи и интенсивности их восстановления (μ),
т. е . варианта без резервирования . Эти сведения могут быть полу •
чены на основании статистических наблюдений за отказами обору­
дования на эксплуатационных предприятиях связи или на основа•
нии данных предприятий, разрабатывающих оборудование, явля•
ющееся элементами сетей связи .
На основе данных о коэффициентах простоя ( Кп) для каждого
из вариантов обеспечения надежности определяется среднее время
простоя конкретных элементов, необходимое для расчета отдель­
ных видов затрат и потерь: iпт 3 = 8760 КпТэ - за пер1иод эксплуа-
тации; tп.год = 8760 Кп - ,за Г\Од, где 8760 - количес'ГВО ча,сов воз­
можной работы элементов сети связи за год .
Раоомотрим подробно соста1вляющие затрат и потерь формулы
( 4.1) и методику их расчета.
Капитальные затраты . Для определения капитальных затрат
на элементы сетей составляются сметы на оборудование на осно•
ве оптовых цен (эти затраты можно рассматривать как затраты
на разработку и производство оборудования, которые, как прави•
ло, находят адекватное отражение в его цене). Кроме того, в сме­
ту включ·аются расходы на тару и упаковку, 11ранюпор11ные рас­
ходы, заготовительно-складские расходы, наценки Главснаба, рас­
ходы на монтаж и регулировку оборудования, плановые накопле­
ния . При соста1влении смет необходимо пользоваться действую­
щими прейскурантами оптовых цен и ценниками на монтаж обору­
дования. В каждом из вариантов обеспечения надежности элемен ­
тов сетей связи капитальные затраты зависят от количества основ­
ного (N) и резервного (Nрез) оборудования и капитальных затрат
:на одиlН 01снов1Ной Ко и резерв1Ный Кр коип лекты оборудО1вания и
определяют ся их суммой :
K=KoN+KpNpeэ·
При повышении надежности методом нагруженного резервиро•
u
u
вания капитальные затраты на один основнои и резервныи ком•
плекты оборудования одинаковы. При повышении надежности ме­
тодом скользящего ненагруженного резервирования съемными бло•
ками и платами (см. гл . 1) капитальные затраты на один резерв­
ный :~юм'Плект меньше, чем на осн ов1ной, ,на вел,ичи1ну затрат на
монта:;.к и регулировку и плановых накоплений .
Затраты на капитальный ремонт. За весь период эксплуатации
п
затраты на капитальный ремонт элементов сетей ~ Ккр i зави•
i=l
сят от количества капитальных ремонтов (п) и затрат на капи "
тальный ремонт элемента Ккр, При повышении надежности эле­
ментов сетей связи способом резервирования межремонтные пе•
79

риоды не сокращаются, а увеличивается количество оборудова­
Н!ия, подлежащего капитальrнюму ·ремонту. Следователыно, стои ­
мость капитального ремонта элемента сетей при повышении на­
дежности методом резервирования будет увеличиваться. Предпо­
лагаемую величину стоимости каждого капитального ремонта за
·период эксплуатации определить довольно трудно. Затраты на ка­
питальный ремонт элементов сетей за весь период эксплуатации
по каждому варианту обеспечения надежности можно определить
достаточно точно исходя из величины капитальных затрат на эле­
мент сети связи по рассматриваемому варианту обеспечения на ­
деЖ!ности К, 1Норм на амортизациО1Н1ные отч,исления .в год На, пе­
риода эксплуатации элементов сетей связи Тэ по формуле
Тз
L Кк.рt =КНаТэ,
t=l
где Кн.р t - затраты на капитальный ремонт элементов сетей свя­
зи, приходящиеся на год их эксплуатации.
Суммарные эксплуатационные расходы. За весь период эк­
сплуатации элементов сетей суммарные эксплуатационные расхо­
тз
ды ~ Э 1 включают в себя только те затраты, величина которых
t=I
непосредственно зависит от их надежности . Уровнем надежности
элементов сетей связи, .повышение которого достигается способом
резервирования, определяются:
затраты рабочего времени работников при устранении отказов
в элементах сетей;
время проведения профилактических работ и текущего ремон ­
та (при профилактическом методе обслуживания элементов сетей}
или время выполнения контрольных наблюдений за работой эле­
ментов сетей и анализа этих наблюдений (при восстановитель ­
ном методе обслуживания);
расход материалов и запасных частей, необходимых для теку­
щего ремонта и устранения отказов в элементах сетей связи;
расход производственной электроэнергии (при нагруженном
резервировании) .
Это влияние находит отражение в соответствующих статьях
эксплуатационных расходов, которые учитываются в каждом ва­
рианте обеспечения надеж1Ности элементов сетей с1вязи. В эксюлуа­
тационные ра,сходы включаются:
1. Заработная плата работников за время обнаружения и устра­
нения отказов, за весь период эксплуатации оборудования (Тэ) с
учетом дополнительных выплат, премиального фонда и отчислений
Тз
органам социального страхования ~ Э'з.п 1, где Э'з.п t - заработ-
t=1
ная плата, начисляемая работникам, устраняющим отказы в эле­
ментах сетей связи на t-м году его эксплуатации. Эта составляю­
щая зависит от средней часовой заработной платы работников
80

-соответствующей квалификации Эз.п.час с учетом дополнительных
выплат, премиального фонда, отчислений органам социального
-страхования и времени восстановления конкретных элементов се•
·тей СВЯЗИ за ГОД (tв.год): Э'з.п t = Эз.п.часiв .год-
.
2. Заработная плата работников за период выполнения профи­
.лактических работ и текущего ремонта (при профилактическом
методе обслуживания элементов сетей связи) или за период вы­
ПОJJненпя контрольных наблюдений за работой элементов сетей и
;анализа их ре з ультатов (при восстановительном методе обслужи­
вания) в те чение периода эксплуатации элемента сети связи
(Тз) с учетом дополнительных выплат, премиального фонда и от -
тэ
числений органам социального страхования: ~ Э"з.п t, где
f=l
.Э"з.п t - заработная плата, начисляемая работникам за период
выполнения профилактических работ и текущего ремонта или за
период выполнения контроля и анализа контрольных наблюдений
за э лементами сетей связи в t-м году их эксплуатации. При про­
,Филактическом методе обслуживания в каждом варианте обеспе­
чения надежности она зависит от количества основных и резерв·
ных элементов сетей связи, периодичности их профилактики и
текущего ремонта, затрат времени на выполнение этих работ,
квалификации работников. Определяется она также на основе
среднечасовой заработной платы работников соответствующей
квалификации Эз.п.час и годовых затрат рабочего времени на про­
,филактику и текущий ремонт элементов сетей связи (tпроф .год) :
.Э" =Э
t
•
з.пt
з.п.час проф.год'
при восстановительном методе обслуживания соответственно:
Э"=Э.t
s;
• з.пt
з.п. час контр . год'
где t~онтр.год - затраты времени на контрольные наблюдения и их
анализ в год.
3. Расходы на материалы и запасные части, используемые для
текущего ремонта и эксплуатационного обслуживания элементов
тэ
i'сетей связи за период их эксплуатации : ~ Эм1, где Эмt - рас•
1=1
ходы на материалы и запасные части, используемые для текущего
. ремонта
и эксплуатационного обслуживания элементов сетей за
t-й год их эксплуатации. В каждом варианте обеспечения надеж­
ности эти расходы зависят от количества оборудования (основно­
го и резервного), норм расхода деталей конкретного наименова­
ния на единицу обор удования и стоимости деталей. При этом сто­
имост1, деталей, ис п ользуемых для капитального ремонта, не учи­
тывается:, тат, как затраты · на них входят в расходы на капиталь­
ныi:1 ремонт . КоJ1нчество деталей для текущего ремонта и эксплу­
·атацио1нн·ою обслуживания элемен11ов сетей -овяз1и ,может быть ра1с­
-ечllта.но 1по м·етодике, предложенной в (29], п,о фор·муле
81

Н_ No
No
т- Тд- Тк.р'
где N0 - количество однотипных деталей, входящих в состав рас•
сматриваемоrо оборудования (устанавливается по принципиаль"
ным схемам); Тд -срок службы детали (Тд<Тн .р); Ткр - период
времени между капитальными ремонтами элементов сетей связи.
В каждом варианте обеспечения надежности элементов сетей
связи расходы на материалы и запасные части, используемые в
t-м году эксплуатации, определяются из выражения
Эм t = (N +Nреэ)Нт j Сдj,
где N +Nрез - количество основных и резервных комплектов обо­
рудова!НИЯ в ра,с,сма11риваемом ва1риа1нте обеопечения надежно.ст-и;
Нтj - норма расхода деталей i-го наименования (типа) на едини ◄
цу оборудования; Сдj - стоимость детали j-го типа.
4. Расходы на электроэнергию за период эксплуатации эле"
Тэ
ментов сетей: ~ Ээt, где Ээt - расходы на производственную
i=I
электроэнергию элементов сетей связи за t-й год их эксплуатации,
определяемые для каждого варианта обеспечения надежности эле­
ментов исходя из количества потребляемой электроэнергии в год
(Wгод) и тарифа за 1 кВ •ч (g) : Ээt = gWгод,
При ,нагруж,е,нном резерви'РО'Ваrнии вел:ичиrна ра1сходов на элек ­
троэнергию определяется в зависимости от варианта обеспечения
наде);<Jюсти элементов сетей. Такие расходы должны учитываться
как составляющий элемент суммарных затрат. При ненагружен­
но1м резер,виро1вании элементов сетей .овязи величина ра·сходов на
производственную электр-оэнерг,ию не изменяе1'ся по вариа1нтам, и
эти расходы можно не учитывать.
Амортизацион1Ные отчисления на р-Ешо:вацию при повыше;нии
надежности элементов ,сетей спосО'бом резервирования зависят от
надежности. Однако в ,су,ммарных за11ратах амортизацио1Нные от­
чи1сления не учитывают во избежание повтюрного счета, та,к как
они предназначены для приобретения новых элементов с целью
замены отработавших по истечении срока службы. Остальные
статьи эксплуатационных расходов на элементы сетей связи либо
нс зависят от надежности, либо зависят незначительно и ими
можно пренебречь .
Сул~.марные потери предприятий связи и потребителей услуг
связи. Суммаршые потери из-за ОТ'казов элементо1в сетей с-вязи за
Тэ
период эксплуатации ~ П1 включают в себя потери предприятий
t=I
евязи и потери потребителей услуг авязи. К первым относятся по­
тери тарифных доходов из-за отказов элементов сети связи за
Тз
период их эксплуатации ~ Лдох 1. Потери тарифных доходов
t=I
возникают в связи с тем, что надобность, в передаче информации
82

в последующие часы после устранения перерывов в работе эле­
ментов сетей связи иногда отпадает из-за утраты информацией
ценности. Все виды информации, в передаче которой участвуют
элементы телефонной сети связи, можно выразить через количест­
во разговоров. При этом условии потери тарифных доходов в каж­
дом вариа1Нте IО'беопечения ;надежн'С~с11и элементов сетей связи за
t-й год и х эксплуатации определяются по формуле
(4.2)
где Счас - среднечасовое количество разговоров, не состоявшихся
за 1 ч простоя элемента сети овязи; Dт - ,сре,щняя дохО1дная
такса; tп.год - средняя продолжительность простоев элемента се­
ти связи в год, в часах; ,qц - удельный вес информации, надоб­
ность в передаче которой отпадает из-за утраты ее ценности;
q 06x - коэффициент, учитывающий снижение потерь тарифных до­
ходов из-за организации обходных связей · [используется в (4 .2)
для элементов сетей связи, при отказе которых возможна органи­
зация обходных связей].
Потери потребителей услуг связи из-за отказов элементов се­
тэ
тей связи за период эксплуатации ~ Ппотр t определить прямым
f=l
подсчетом затруднительно. При нахождении оптимальной надеж­
ности элементов сетей связи потери потребителей услуг связи
в каждом из вариантов обеспечения надежности этих элементов
мшк~но ,рассчитать приближенно одним из двух м1етодов:
потери потребителей услуг связи могут быть приняты равны­
ми сумме санкций за нарушение действия связей. Даrнный rметод
расчета применим при отказе любых элементов сетей связи;
потери потребителей услуг связи могут быть определены на
основе нормативов народнохозяйственной эффективности приме­
нения и развития междугородной телефонной связи ;[27], [28].
Этим методом можно определить потери потребителей услуг свя­
зи при отказе элементов сетей междугородной телефонной связи.
Санкции по своей экономической природе представляют со­
бой материальную компенсацию предприятиями связи за опреде­
ленный вид прямого или косвенного нарушения качества предо­
ставляемы х услуг связи . На сумму санкций уменьшается прибыль
предприятий связи, однако органы связи компенсацию потребите­
лям услуг связи за нарушение качества связи не производят и для
органов связи в целом санкции убытками не являются . Поэтому
суммой санкций условно можно оценивать ущерб у потребителей
услуг связи.
Сумма санкций за нарушение действия связей по причине от­
казов элементов сетей связи за .f-й год их эксплуатации определя­
ется исходя из продолжительности простоев элемента сети связи
в год в часах и величины санкций за час простоя элемента сети
св язи по уста новленной номенклатуре показателей нарушения ка­
ч ества связи.
83

При определении оптимальной надежности элементов сетей
междугородной телефонной связи нормативы народнохозяйствен­
ной эффективности можно рассматривать как показатели потерь
эффекта применения междугородной телефонной связи из-за нена•
дежности ее элементов, что эквивалентно потерям потребителей
услуг связи. При этом необходимо учитывать снижение потерь по ­
тр ебителей услуг связи, поскольку ущерб потребителям наносится
из-за невозможности передать в период отказа элементов сетей
связи только той части информации, надобность в передаче кото­
рой отпадает вследствие утраты ее ценности . Остальная информа•
ция может быть переда 1на в последую щие ча1сы после устра1нения
отказа. Кроме этого, необходимо учитывать снижение потерь по~
требителей услуг связи из-за организации обходных связей (там,
где это возможно).
Потери потребителей услуг связи из-за отказов элементов сетей
связи, определяемые на основе нормативов народнохозяйственной
эффективности применения и развития междугородной телефонной
связи за t-й_ год эксплуата ции элементов сетей связи по каждому
варианту обеспечения надежности этих элементов, могут быть
рассчитаны по формуле
Пnотр t = Счас fп.год dнх Ннх qц qобх•
где Счас - IСР'ед1Нечасо1Вое кюличество разго~юров, не СО'СТОЯ,В­
шихся за один час простоя элемента сети междугородной телефон­
ной связи; dнх. - удельный вес разговоров народнохозяйственного
сектора ,в общем 1юличестше 'Ра'зrо1вор,ов; Ннх - нор·м~атив :народ­
нохозяйственной эффективности междугородной телефонной связи
на один междугородный телефонный разговор.
Характер изменения рассмотренных выше затрат и потерь в
зависимости от степени надежности элементов сетей связи будет
различным. При повышении надежности элементов сетеи связи
методом разервирования все виды затрат будут увеличиваться, а
потери всех видов - снижаться. При таком характере зависимо­
сти затрат и потерь от надежности элементов сетей связи следует
ожидать их минимума, который и будет соответствовать оптималь­
ной надежности элементов сетей связи. Условие, при котором до­
стигается оптимальная надежность элементов сетей связи (при
резервировании), может быть представлено в более подробном
виде следующей формулой:
п
т3
т;
т3
ЗПтэ=К=-~Кк.рi +1:э~.n.t+ Lэ:.п.t+ ~ Эмt +
•=1
t=l
t=l
1=1
тэ
тэ
тэ
+ Lэ"t+ ~Пдахf + IПпотр t = min .
t=l
t=l
t=l
При приведении затрат и потерь к одному году эксплуатации
условие, при котором достигается оптимальная надежность эле-
84

ментов сетей связи (при резервировании), может быть записано
в виде следующего выражения:
п
ЗПгод =Ка+ ~К,ср i а+ э:. п.rод +э:.п.год +Эм.год +Ээ .гад +
i=I
+Пдох.rод+Ппотр.год = min,
где а - коэффициент приведения единовременных затрат на эле ~
менты сетей связи к одному году его эксплуатации . Поскольку
срок эксплуатации элементов сетей связи значительно больше нор ­
мативного срока окупаемости затрат, приведение единовременных
затрат к одному году эксплуатации целесообразно производить не
по нормативному коэффициенту экономической эффективности, а
по величине, обратной сроку службы конкретных элементов сетей
связи. Если затраты на капитальный ремонт определяются в год
по нормам амортизационных отчислений, то приводить их к году
эксплуатации при помощи коэффициента ,а не требуется.
4.3. Определение оптимальной надежности элементов
сетей связи по максимуму отдачи
на вложенные средства
В основу второго метода определения оптимальной надежност и
элеме:нтов сетей с,вяз~и по экономическому критерию также положе­
но тр е:бова1Ние обеспечения наибольшею эконо.м и,чеС'юого эффекта
для народного хозяйства. Оптимальная надежность элементов се­
тей свя з и определяется путем сопоставления различных вариан ­
тов обеспечения надежности элемента сети связи • по величине
эффекта , получаемого на рубль затрат . Надежность элемента сети
связи будет оптимальной, если обеспечивается максимум эффек­
та, получаемого на р у бль затрат, приведенных к году его э ксплу­
атации. Условие, при котором достигается оптимальная надеж­
ность элементов сетей связи, может быть представлено в общем
виде следующей формулой :
Q
Котд= 3 = max,
s
где Котд - коэффициент , характеризующий отдачу вложенны х­
средств на обеспечение надежности элемента сети связи, приве •
денных к году его эксплуатации; Q - величина отдачи за год;
З s - суммарные затраты (капитальные и эксплуатационные) на,
элемент сети связи, зависящие от его надежности, приведенные к
году эксплуатации.
При условии, что всю информацию, в передаче которой участ•
вуют элементы телефонной сети связи, можно представить в виде·
количества разговоров, величина отдачи за год (Q) может бытЬ­
выражена в каждом варианте обеспечения надежности элементов
сетей связи либо количеством разговоров, передачу которых обес•
печивает эдемент сети связи, либо величиной объ_ема продукции n
85

денежном измерении, либо величиной тарифных доходов . Суммар­
ные затраты, приводимые к году эксплуатации, ЗL включают в
себя только те элементы затрат, которые зависят от надежности
эле мента сети связи. Виды затрат, входящие в состав ЗL , и мето•
дика их расчета такие же, как и при определении оптимальной
надежности элементов сетей связи первым методом.
Таким образом, условие, при котором достигается оптимальная
на дежность элемента сети связи при определении ее вторым ме­
;~одом, может быть представлено более подробно следующим вы­
раже нием:
Ко~д = Q: ( к сх, + tl К,ср i сх, +э:.п.год +э:.п.год +Эм.год + Ээ. год)=
=max.
4.4. Определение оптимальной надежности
оборудования каналов и групповых трактов
В rкаrчест,ве ,п,риме,ра 1ис[юльвова,ния 01Писа,нн-ой ,выше !Методи,ки ,рас-ом о11ри,м
!!юряд оп( 01Пределения оптималыной ,надежIно,ст и и ,о,птималь,нGй Iкра11н о.сти ,ре­
зе р,~и, ро.ва,н·ия обору:д·ола,ния u(а;налов и груаюоIвых траrктав. Оlптн,малыную ,на ­
дежность будем определять первым методом - по минимуму суммарных затрат
и потерь .
.В изложен,ной .в ыше ,методиrк-е ИСIПОльзуют,ся да.н~ные о затратах Iв 1П,рсщес-се
э,каплуатации и о-6 ·и,схсщ:но ,м уровIне ,надежIн-ости. За ос,но ,ву Iра~счетов 1Пр ,и,ни­
маю11ся эксплуатацио,н,ные iд.а,mные n,ри 1С1редIних условиях эrкIс1Пл,уа •та :ции маги ­
С '!'ралей, оборудова,н,ных с.истемам,и Л1ередачи К-, 1920.
С ,целью ,выя,влен,ия о,пти,маль-н,ой Iнад,е-ж.ности, о,п-тималыной ,к,рат,ности ре­
зерв-иро,ва,н.ия ;для rкаждоiго типа rка,налоо:б·раэующего ,о борудова~н ,ия СОIП(УСта,в­
ляю11ся I1:азлич-ны~ ,ва.риа,нты о·беспеrч-ен-ия ,надежIности: lбез резе,р Iвн,ро,ва,ния .и с
разлиrч,нои rкра'I'но1стыо ,резер ,в-и·р•о.ва,ния . [lо,вьnше.н,и-е ,над:еж.н,ос'J\И ,в Iва,риаIнта.х с
р·езервиро,ва-нием 1П,реuщолага-е1\СЯ методо,м .сrкол,ьзящего ,не,нагружен,ного ,р езер­
виро,ва,н,ия с 1во-астаIно,влен,ием 1Пр'И руrч,ном ,пер•е:ключении ,бло1к·о,в .и 1Плат.
В ос,но.ву ,ра,сrчето.в положено rка,налоо:бразующее ,о,борудо,ва,ние д,вух сис­
тем п ередачи К-,1920 (3840 блоков и.нди,вщдуалын-ого обо,рудо,ва,ния, 320 uюм:п­
лектов 0160,р ,уsдо,ва,н,и,я 1Пер ·в,иrч,ных ['pya][J, ,64 U(ОМJплекта обору!П:о,ва ,ния вто,ричIных
г ру:п1П).
К ,и.нд,и.видуаль-ном'У обо,рудова ,нию iКа,налов с,вязи о·-гноIсятся 1Вру,бlные блО!КИ
:и,нд,ив,идуалыного 1П,реобразова .ния 1БИ!П. Qпоюоб сrкользящего Iнена,груж-ен,но'Го
резер,ви.рова,ния БИП описаIн ,в § 11 .7 . Индивидуалыное обор'Уд•о.ва,н·ие uсаIналоIв
1Может сощержать различное iКОлиrчест:во ·резерв,ных rко,,шлектов из 12 1Невза,им•о ­
за,ме-няемых ,блоrков БИ!П. П,р -и, •определ-ении 01Птималын,0й ,надеж,ности ·И1нди,ви­
дуэл,ьно'Го обо,рудо•ва,н,ия rка,налов щ-оста т-очIно ,ршсс,мотреть ,ва,р,иа ,нт -без резер­
.в-и;рова,ния и ,ва,риа,нты с rкра-гно,стью 1резер,вирова.ния 1/320, 12/,]20, ,3/320.
Оборущ.ова,ни.ем ,пер,в,иrч,ной nруn1Пы яазляются ,в,ру-бные IпаIн-ели 11Iер ,в,ич ,н,от-о
тр-еО!бра ,зова,ния. Для rкажi!J;ой д,венад1цатиrка,наль-ной 11Iер.виrч,ной nр:у;пIпы 1Пред:у­
,сматр·иваюкя 1ПаIн-ель передачи 1Первич,ной 1Гру1ПIпы ПП!ПГ ,и 111а,нель ,приема nер­
сJВшш ой 'Г•Р'УПIПЫ Пi!lрП~Г. ,!(,роме того, для третьей ,перв,иrч.ной груш1ы 1П,редуомат­
JР1и,вается nаlНель за'Граждающеrо фильтра ЗФ-: Ю4,1i4. Опо~со·б скол,ьзящего .не­
та,гр,у,женIно,го ,р-езер ,вир,ава,ния :па,нелей Л1ервиrчIН·О'Г·О 1Гру1П1Пового обо,рудова,ния
юп-Иlса ,н ,в § 1.8. iПер:вич,ное ,грУсrJ1ПО 1В о·е обо,рущо,вшни-е ~ка,налов ,может содержать
,од,и,н или ,несколыко ,резер.~ных rком1Пле~ктоIв оборудова.ния :пер,вич.ного прео,бра­
:з ова,ния. ,П,р,и. QПред-елении ооти.мальной ,надеж,ност,и 1Перв,и,чIнот-о [1руn1Повог-о обо­
;рущоваIния rка,нало,в що,статоч,но ·раосмотр-еть ,ва·р,иа,нт без ,резер,в ·ир,ова,ния и ва­
риа.нты с rк,рат,но,стью ,рез•ервирова,ния 11 /1614, 2/6'4, 3/64.
Обо·рудова,нием 1вто,риl!Jlной 'ГрУсrJIпы яIвляюкя :вру,6,ные 1Па,нели ,у~силителя пе­
,!J•едачн ,вто1р,и,ч1ной ,rpYcrJПЫ ,и па,нели- ,вториrчIного п,реобразо,ва,ния . Для rкаждой
86

60 -~ка~нал,ьной 1вrор,ич1н ой [1руn[]ы предус'Маrри,ваются: 1Па>Нель усилителя пере­
дач-и .вто,р,ич,ной rpy[]iПЬJ iПУ С :3,19-1515,2, []а,нель передачи вторич1ной 11ру1Ппы
ПiПIВГ и ,п а,нель -при-е,•1ш ,вторичнои ,гру~ппы ,ПП,р1ВiГ. Опо~соб са<ользящего ,нена­
гружен;ного резервирова.ния па,н-елей ,вторичIнGrо nру[]nового 0Iборудо,ва,ния ·рас­
смотрен Iв § 1.8. Втор.иrч.ио,е r,рулпоIвое о:борудоrва111ие ,ка,нал0:в овяз ·и может , со­
д ержать ,рез-ер,вIные IК·омmле,кты с разл,ичlНым с-очета ,н-и,ем 1Па,нел-ей. [1,р,и -о[],ределе­
:нии оmти,мальной ,нащежност,и ,вто·ричного грУiJiповог-о о~борудо,ва1ния ,ка,нал·ов
связи достаточно рассмотреть вариант без резервирования и варианты с крат­
ностью Iр,езвратр,о,вания 1/8 (,1/64), 1/8 (2/164); 2/8 (2/64), G/8 (3/164), ,где цифрЫJ
без с,кобо,к озIначают iК'р-атносrь Iрезер,в·нр(}ва,ния 1ПЗ1Нел-ей ,передачи ,и л,ри,ем ас
вто,р1ичIных ,гру[]m, а ,цифры Iв с,коб,каос -G(•ра11ность ·р·ез-ер ,в,и,рава Iния усилителеРi
перм.ачи ПУС 3112 - 5 -52.
Вс-е IваIриа,нты с·оIпоста,вляются по числу ,ка,налов с,вязи ,и ,ка111-ес11ву, т. е. сте­
пени ,над-еж,ности. За-nраты и ~потери []р ,и,водятся ,к -од,но,му ,году эк,сплуатадии.
За u(•оэффици,ент 1Пр,ив-е1д,еIния []·ри.нята ,ве,шчина,, обра11ная ,оро,ку служ:бы ,обору­
доваIн,ия. При,в-ед-ен-ие еди,но.вр -еменIных зат,р-ат п,ри пом,ощи IК(}эф!фи,~ие,нта эк-о­
ном,и,ч•е1Сжой эф!фе1Кти:в,ности ,в да,н,ном случа ·е ,н-оорим ,ен,имо, та,к ,ка,к с,рок эаюплу­
атации ка-нал-ообразующего обо·р•удосrза1ния связи з•начительно []р ,евышает 11юр­
маrиIв,ный с,рОIК о,купа ,емости ,капитальных затрат.
,За:траты .и IIJOT•epи, 1ра,ссчита Iн,ные для каждого, ,рассма11риваемоrо сrза,риа,нта
обеспечения ,надеж,н,о:с'!'И iКа,налоо6разующего оборудо,ва,н,ия с,вязи и и,апользуе­
.мые для оm,ределени,я ~го· оотималыной Iнадеж.ности, :п,ри,в-едены ,в та-бл. 4.1- -4.3
11иже. Р асчеты отдель.иых ,видоIв затрат ,и 1IJотерь :в ,кач-ес'!'ве ,п,римера []роизво­
дились щля ·второго .ва·риа ,нта обеС[]еrч ,е,ния Iнадеж,но,сrи []ерВИЧIНОrо гр·у~ппо,вого
о:бо,рудо.ва Iния 1Ка,нало,в п,ри Iр·езер,в,иро;ва,нии nа ,нелей 1П-Е'lр 1вич,ноrо ,преобраз·о,в а ­
ния юпас-о,бом ,нена,груж-ен,но ·rо ,рез-ер,ви,ро,ва,ния с ,восстано,влен-ием []рИ ,крат­
ЮУсr,и ,резе·р,виро ,ва,ния 1/.64 . Ка,питальные затраты
.ia ,ка,налоо-бразующее обору­
дова,ние связи о,пределялwсь путем со,с та ,вления юмет. ,Во ,в,нима,ни·е 1ПриIн,имал,и,сь
затраты 1на то обо1руд·u,в а,ние, ,котор,ое н-епо·оредJСтвеIнIно о,казыва -ег ·влия.ние ,на
величиIну ;п,росrоя ,ка,налов. Для []е,р,вич,ного гр1у[],по,вого оборудо,ва Iния ,ка,наJюв
rа1Ким о-борудова,нием являюrся mаIнели mер,в,ич,ного о1рео ,бразова,н,ия . Соrлас,но
смете 1Ка:п,итальные затраты •На основ1н-ой 1к ОМ[]Ле1Кr mа,нелей l!Iер,вичного •пр еаб 0
разова,ния, состоя щий ив оди,ннадца.ти ла 1нел-ей IПIППГ, IOOplПIГ и ЗФ, ,не Iвзаи­
моза,меня,емых :в предела -х б0 -u(а1налыной 11'рушпы, ·соста,вляюг 920,11 руб ., ,на ,р е ­
з·ерв,ный ,ком,плект - 8·88 ,1 ,ру-6. Расома11ри,ва-емое о,борудова,ни,е (д.ве с wстемы
К ~ !Я.20) m.ри ва •р.и,аIнте ,с 1Кiрат,ностыо Iрезер,ви,р-о,ван,ия :1 '/64 с-одерж,иг N=64 ,о,с­
НQВJНЬ!'Х !Компл ектов 1па.нелей m·ер,вичны.х ·rру~пп и. N рез = 11 ,р-езер,вных IКОМl!J -лектов
,па ,нелей . Ка[]итал1,1ные затраты ,на ,все iКО.М:пл,екты []а1нелей [],ер,вич,ных групп со ­
ста,вляют
'2.К= КоN+КрNрез= 920,1-64+888,1-1 = 59774,5 руб.;
ка1IJитальные затраты ,на одIну mер,в,ич,ную rpYiIJ П'Y ·ра1ВJНЫ
К= '2.K/N = 59774,5/320 = 186,8 руб.
Кашпальные затраты на одну пе,рвич~ную гру~ппу, ,пр,иведенные к roд lf"
э,к,сплуата ,ции ,
Кгод= 186,8 С1, = 186, 8 -0 ,05 = 9,34 руб.,
где ,а -,коэффициент [1р,и,в-ед,ения ,еди,но,в,реме-н,ных за11раг ,к году 0Iкоплуа.та,ц,ии ~
ра.вный 0,,05 ,п·р·и сро,ке служlбы ,ка,налоо.бразующеr(} оборудо,ва,н.и,я 20 лет.
'Расчет ,каmиталыных затрат, []рИВ·еденIныос ,к ·году эrкюплуата1ЦИИ, по ,ос-ем,
варашнта.м обеспечения надежлюсти для И'l!lдивидуального, пеJJвичноrо грушювог о,
и •вт,ар,ич:ноrо гру1IJ[]о Iвог о обо,руд-оrва,н,ия а,налогичен.
Затраты 11-ra, 1Ка[]итальный ,peMQHT Iв ,r•о,д. определены и,схощ.я .из ка,питаль,ных:
затрат на каналообразующее оборудование и установленных ,нор,м а:мор1'иза­
цион,ных -отчи,слений Iна ,ка~питальный ре:-юнт. Например, для 111ер ,вич,ноrо 11р уп-
11ювоrо оборудо,ва,ния ,каIналов [10 ,второму ,вариа,нгу о:беспечен,ия его !Надеж­
ности а,мортизацио,н,ные ,отч,исле.ния ,на 1Кал·итальный ,ремО1нт обо,рудо.ва,н ия од -
111ой nер,вичной rруn,пы ,в r,Gд со:ста,вляюг
Кк.р.гад = КНа= 186,8-0,017 = 3, 18 руб .
По д,р у,rим ва ,риа,нта,м расч -ет а,налогич-ен.
87

00
00
Варианты
[ - без резер-
вирования
II Iс резер-
I I I- вирова-
IV нием
Варианты
[ - без резер-
в и рования
lI jс резер-
111- вирова -
lV-~ ~. нием
Вариа н ты
1 - без резер-
вирования
II с резер-
I 11 . -{ вирова-
IV нием
V
--
..-
,
..
Крат- Время про-
ность стоя кана -
Кп.и.о
Кгод,
резер- ла в год, ч
вирова -
руб .
ния
-
0,07496 8,558 . 10-6
3,542
1/320 0 ,00175 1,998 . 10- 7
3,553
2/320 0,001648 1,8811 -10-7
3,563
3/320 0,001647 1,88 10 -10-7
3,574
Крат-
Время
простоя фи-
ность
н: сирован -
Кп.п.г
Кгод,
рез ер- ной перви -
руб.
вирова- чной груп -
ння
пывгод,ч
-
0,755 8 '6211- 10-5
9,2
1/64 0,0159 1.8119. 10-6
9 ,3i
2/64 0,0 148 1,6930- 10-6
9,48
3/64 0,0148 1,6929- 10-6
9,62
Крат-
Время про-
стоя фик-
несть
сированной Кn.в.г
КГ()Д ,
резер-
вторичной
руб.
виро-
группы в
вания
год, ч
-
2, 161 2,467 -10 - 4 12,91
1/8(1/64) 0,0564 6' !34 . 10-6 14,21
1/8(2/64) 0,0544 6,2102-10-6 14,24
2/8(2/64) . 0,0540 6' 1647 - 10-6 15 ,51
3/8(3/64) 0,0540 6, 1644-10- 6 16,81
Та,бл11,ца4.1:
-
-·
-
---
П год, руб., с учетом
ЗГi год, руб . , с учетом
Ккр.год, 3год,
Ппотр. год Ппотр. год Ппотр. год Ппотр. год
руб.
руб.
1-й метод
2-й метод
1-й метод
2- й метод
1, 20
2,568
69,39
36,73
8,00
7,68
1,21
2,575
1,62
0,86
7,35
7,35
1,211 2 ,583
1,53
0,81
7,37
7,37
1,215 2 ,589
1,52
0,81
7,39
7,39
Та:6лица4.2
П 1.0д, руб., с учетом
ЗПrод , руб., с уче том
Ккр . год, 3год,
руб.
руб.
Ппотр. год! Ппотр. год, Ппотр. год, 1 Ппотр. год,
1-й метод
2-11 метод
1-11 метод
2-й метод
3, 13
7,43
83,А8
44,42
103,64
64,18
3, 18
7,53
1,77
0,93
21 ,82
20,98
3,22
7,62
1,64
0,87
21,96
21, 19
3,27
7,71
1,64
0,87
22,24
21,47
Та,блица4.3
Пгод, руб., с учетом \ ЗПгод, руб . , с учетом
Ккр.год, Эгод,
Ппотр. год Ппотр. год Ппотр. год Ппотр. год
руб.
руб.
1-й метод \ 2-й метод 1-й метод 1 2-й метод
4,39
11 ,30
1200,40
635,44
1229,0
664,0
4,83
12,33
31, 33
16,58
62,7
48 ,0
4,84
12,34
30,22
15,99
61,6
47,4
5,27
13,35
30,00
15,88
64, 1
50,0
5,71
14,38
30,00
15,88
66,9
52,8

Ра-:ходы ,на за,ра6от1ную ~п лату ,работ.ншкам, у,ст,ра,няющим 011казы ,в ~каIна­
;юоб!раз у ющем 0,6орудава,1ши, ювязи, за iПеtриод ,016,на•ружеtния ,н устра,нения от­
казоIв ,в ,го1д оnред,елены исхо,дя из за·рабо11ной i!Jла :ты Iв ,qac рабо11ни~к,01в со,от­
в,етсnвующей 1К,валифи,кацми с У'Ч·етом 1д:0:полнитель-ных ,выплат, ,премиалыного
фо,нда, район,но,го ,коэ ффициешта, ~к за,ра~бо11ной []Лате, отчи,слений оргаIнам с,о­
,ци,а.ль-но,го страх·ова1ния ,н 1су,ммарно.го ,в·р-емени ,вооста ,новле,ния ,соот.в,е11ствующе­
го •оборудова,ния за год ,в часа -х. Для •вт о•рого ,ва ,ри.а,нта 0Iбеспечения 1надеж­
,ности Iпер ,вич.ного гру111по.во,го обо,рудо,ва~ния !Каналов ,на ,каждую [],ер,вИ'ЧIную
гру, п,пу они ,соста 1вят
э:.п.год = Эз.п.час tн.год = 0 ,674 -0,754 = 0,51 руб.
Для ,в.сех ,ва Iриа ,нт-о,в обеопечвн,ия ,на:д,еж ,но:с11и ,одJноти.пног-о 1К,а,налоо,бразующе,го
0601рудо·ва•ния Э' з.п.год оди,наrковы, так ,каIк ,время ,во,::,ста.но,влвния отказа,вших
бло,ков 1 (1па,нелей) Iне за,ви,сит от ,нал,ичия рез ,ерв,и,ро,ва,ния, а определяет<:я иIс­
хО1дIн ым у•ров,не.м ,надеж ,ности. В ·ремя Iв·ооста 1НQВления от,ка,за1вших 6ло,ко.в (:па­
нелей) ра1ссматри,ва ,вм ого ~к а,налоо·бразующего оборудо1ва,ния определе,но по 1да,н­
,ны,м Iхро .но,метражIных ,на,бл!Оiд-еНий.
Ра~еходы ,на за ,р-а6011ную []Лату 1ра,бо11ни,кQв, ,н ач,и,сля-е:мую за ,пер,и.од []·р,ове­
дения профилактики и текущего ремонта каналообразующего оборудования свя­
зи, определяю11ся ,и<:ходя из ча1со1вой зара6011н-ой []Латы •р,а,бо11ншко,в соот.в-ет ­
ствующей 1квал1tфика1ЦИИ и затра т ·ра 1бочего ,в,ремени ,на []•рофилактику ,и теку­
щий ,ремо ,н т соответствующеrо о.борудова1ния .в uод . Затраты ~времени ,на []ро­
фила ,кти,ку и текущий ремо,нт ,ка.налообразующего о·бо,р1уд,оваIния о,пределяют,ся
н.а ооно ,ве да ,н,ных т•ех.ноло-rиче<жих U{а,рт ,и хIронометраж,ных 1наблюденнй . Пр,н
это м учитыва -е11ся, ч то ,находящие,ся Iв ненагруже,н.но,м •р-езер ,ве блоки (па1нели)
,не тр еб уют :П•ро ,веде,ния ,ежедне,в,ной, -еженеделыной и .меся1t1,ной [],рофила ,кти,ки..
Затраты ,в·ремени .на ,ттрофила :ктику ·и теку щий ре:,10 ,нт ,о,бору1д,о,ва1ния пер .вич ,но,го
преобразова 1ния •для второго :варианта обеопечения нщцеж1ности при !{ра11ности
резеIр'ви ро,ва:ния l,J64 соста:вляют ,в uод: 6,7:2 ча,са tдля ,ооно•в1НQГО· .оборудо,ва ,ния
IП'ер'вич ,н ой rру,ппы и :5,55 ча -са для ,резер,в.но.го -оборудова :ния Uiер,вич1ной rруппы.
На профила,кти,ку и те:кущий ремо,нт ~всего о.бо·рудова,ния mер ,вич,ното [];реобра­
зо,ва.ния •расс1ма11ри.в.а,емой ,оо,воку:П,но,сти за'!'раты ,в ,р-емен,и ,в rод со1ста.вят
!-t = 6,72N+ 5,55Nрез= 6,72°320+ 5,55°5 = 2178,15 ч.
За ,ра·бот,ная плата ,работни:ко,в, ,начи,сля,е,м ая за Uiе:риод прQВеде:н,ия []·рофи­
лшкти,ки и текущего ремо,нта ·оборудов-а,ния п-е,р,вич,н·о1го [],реобразова,ния •рас­
сматриваемой совокупности, приходящаяся на OJiiHY оСJНовную первичную груп­
пу, ра в,на
э:.п.год = Эз.п.час ~ t: N = 0,765-2178, 15:320 = 5,21 руб.
Ра ,сход ы ,на материалы и заmа ,с,ные 1t1ас11и щ.ля 01д,ноIго июм1плекта бло,ко,в
(па ,н-елей ) 1ка1налоо6разующе,г,о о•борудо,ва.ния Iраюсчитываю11Ся []0 ,мето:д,И!Ке, Oi!J:И·
санной ,выше . Ра,сходы ,на ·Уrатер,иалы и запаюные част.и, 1д.ля од,ного июмп.л,екта
панелей пер,вич,ного гру,ппо,во,го 01бору\до,в а1ния U{анало,в ,соIста.вляют ,в rод
8,91 ,руб. На од,ну первич,ную uрупп 1у для 1второuо 1Ва ,риаIнта о,бесm·ече,ния u-rадеж­
,ности пер .вично .гю rру~ппового обо.рудо,ва.ния ра,сходы ,на материалы -и запасные
части , в •год l)Jа -в,ны
Эм.год=8,91 (64+ 1) :320 = 1,81 руб.
Сум.:,~ар :ные э:коплуата,ционные расхо~ды ,на одну mервич,ную t11руппу :в rсщ
со:ста ,вляют
Эгод=О,51+5,2 1 +1,81 =7,53 руб.
Для ,ра ,счета пот-е.рь та·рифн ых до ,ходов п1ринято: сред,нечасо,вое ,коли1t1•есгво
,разто,воро.в по ·од1ному ,каIналу С час = .2 .,4; . ,средIняя доход,ная таu{са Dт = ·1,75;
1Коэ;ффициент, уч,и.тыв,ающий с.н,иж,ени.е []Отерь та,рифных :до-ходо,в из-за о,рта,ни­
зации обходных связей, qобх = 0,75. Коэффициент qобх может быть определен
,в ,виде дол-и ,н-е:воз,мещаемых ка,на.ло,в из-за 011су·к11вия ,резерв,ных Dб.XOilJ.'HЫX
связей (побщ-nрез) от общего количес11ва каналов, !Вышедших из строя при
,от,казах соотве11с11вующего к а,налоо'1'~разующето -оборудо1ва,ния nобщ, по фор,муле
89

nобщ-nрез
Чобх=
nобщ
сr(а,налы , иооольз у е,мые для 'ОР'г.а,низаци,и ,обХ{)Дlных с,вязей за ючет за;крытия
дру,ги,х с вязей, :в чи,сло. • ,воз .мещаемых (1р·езер,в,ньыс) 1Ка,налов rн-е ,в1Ключаются, так
к а1К потери тариф,ных доходов ,в этом слУ'чае 1не ,уменьшаются ; о,ни ·имеют мес­
то ,на других ,магистралях . Коэффициент, учитывающий долю •wнфор-маци,и, 1На­
до,б,н,ость 1в ,пе,реда,qе ,которой отпада,ет Iв ,результате rу траты ,ее цен,н•о•сти, !При,нят
qц = О ,0·82.
Для п.ер ,в,пч,но.го ,группо.вого оборудо,ва1ни.я 1Ка,налов r!I'от-ери таrрифных дохо­
до,в ,в год [1Iри отказе пер :В.И'l1Ной ГР У'ПIПЫ ,в •расчете ,на од,ну 1Пеiр1вичную г-р уп[Jу
саста,вляют (:ра,ссматри.ва ,е'!'ся ,второй ,ва,риа ,нт обес.печ,ения ,нащеж,ности с !Крат­
ностью р-езер.в,прова,ния .1/64)
Пдох .год = Счас Dт tп.год qц Чобх· 12 = 2,4-1,75-0, 0159 -0,082-0 ,75. 12 = 0,049 руб ,
Потери пот,ребителей усл'У'г ,с,вязи отт,р,еделяются д•ву,мя метода,ми :
,на О1онове суммы са ,Н;(JЦИЙ за •на•рушение дейс твия с~вязей;
Iна аоноIве Iнор.ма .ти.в•о:в ,на,роднохоояйст,венной эффектив1но ,сти. ,п,римен ,ения н
раз вития ,межд уго1р,ОД1ной т-ел е:фонной с,вязи .
По второ му вари а нту обесп ечения надежности первичного группового обо­
р удо,ва,ния 1Ка.нало ,в [Jа,тери потр ебит елей 'У'Сл,уг ,связи ,в l!'Од, vrп,р·едел,енIные rпо
су,м,ме ,сащщий за ~нарушение ;д:ейiС'гвия с,вязей , ,на vдIну пер,вич,ную l!'рупrпу со­
стаIвляют
Ппотр.год = Нсанк tп.год· 12 = g. 0,0159-12 = 1,717 руб,
где Нсанк - сумма са,н:кций за, пр·о1стой 1Ка1нала ,в тече,н,ие час а. То же, 1на ос-
11юве ,нО1р-мативов ,на,род,нохозяйст,вен,ной э:ффектив,но:сти, ,меJЮд,уrородной теле­
фон,ной IСiВЯЗИ
Ппотр.год = Счас. tп. год dнх Ннх qц qобх· 12 =
= 2 ,4 .0,0159-0 ,669-47 -0 ,082-0,75, 12 = 0 ,885 руб.
Оу,ммар1ные :потери п•ред,прият.и,й ,связw ,и [JО11р ,ебителей ryicлyr с,вязи ,на одн у
пер , вич1ную -npy ,п[J y ,в г-од .:юста ,вят:
!При уч,ете 1Пот,ерь потр-ебителей у,сл,у,г ,с.вязи суммой 1сан1К,ций
Пгод = 0 ,049+ 1,717 = 1,77 руб.;
,при .учет-е 11ютерь потребителей услуг связи 1На ооно ,ве ,нормати.во,в ,на ·род,н·о­
хозяйст,в-ен1ной эффектив11юсти междуг-о·ро.ц,ной телефан,ной сIвязи,
Пгод = 0 ,049+0,885 = 0 ,93 руб.
·Су,ммар,ные затраты · и. 11ютери ,на о,щну :пе,р,вичную nруп,пу, i!1Iрнвед,е,н1Ные к
!Г·Оду Э[!(]С.Плуата,ции, ,ра,вIны:
[!•р,и у1Че1'е ,пот ерь потребит-ел-ей ус лу,r с,вяэ ,и 'Пер,вым ,методом
ЗПгод= 9,34+ 3,18+ 7,53+1,77 = 21,82 руб.;
при учете потерь потребителей уIслу,г с,вяз ,и сr1торым ,методом
ЗПгод= 9,34+ 3,18+ 7,53+ О,93= 20,98 руб.
М-етоди11:а ра,счета затрат ,и потерь :для ,о·стальных ,вар,иа,нто.в обеапече,ния
,н.ад-еж.но,сти ,вс ех .видов аs:а,налооб,разующег•О· ,о,бо•рущо.ва ,ния с~вязи а•налогич,на.
На ас~ю,ва,нии ,выпол,ненных 1расчето-в отд•ельны,х ~видов за11рат и. i!I•оте,рь для
1Каждо.го сr1ида ,ка,налоо,браз у ющето о,борудпва,ния ювязн определены ,суммар ,ные
затrраты и потери, , (см . табл . 4.'l - 4 .3) tдля д,вух ,мегодов у,чета потерь потре-
6ителей у,сл,уг связи . iПо табл. 4.11-4.3 1мож,но определить :
•ОIПТИмальную ,надеж,но.сть 1Ка•налообразующего -обо,рудо:ва ,н,ия овязи системы
передачи К-1920, .выражаемую ;коэфrфиiЦи,ентом [!,ростDя Кп;
оптимальную кратность резервирования , при которой достигается опти­
,мал,ьная ,на1д;ежность ;
90

о~пl'ималыное !Jюличест.во Iрезер,в•НЬ11Х 1Ко.мпл-€1Кто.в блшюв (лан,елей) и,ндав.и­
ду,альноrо, лер,вич,ного и ,вrор,ич,ного ,грушюв-огG 0Iбарудо,ва ,ния !Каналов ,на ра,с­
с.мотрен.ную сов,о,куIп,ность о-барудо1в,ания;
э,ко1ном,ию затрат и погерь, 111олучаемую ,народ,НЬIIМ хозяй~ст,вом ,в год п,ри
достижении ,01птимальной Iнадеж,но,сти, 1Ка1на -лообразующего оборудо,ва1ния ювязи
по орав,нению ,с ва,риа ,нто-м без ,резер,ви,рава ,ния .
Из ;д:аIн,ных та •бл . 4.1-4 .3 ,в,ид,но, что для IJ!,cex ,в,и1до,в 1Каналообразующеr о
обарудо.ва,ния с,вяз ,и -аптималыная ,на1д-еж~ность дости-га•еТ:Ся ,в ,ва,р-иа Iнтах с ,резер-
1виро,ва ,ние-м. f1р,и это:м ,наблюда-ется соIВ1Падение IваIри.а,НтGв, соот,в·е11С11вующи,х
о.птималь-ной ,надеж,но·сти ка,нало-о·бр.азующего ,обо-руд,о,ва,ния ювязи лри ~учете
потерь ~потреби.гелей у,слут овязи ,разными ,м етGда,м,и. Оn.ти,малыная ,на1деж.ность
:ИIНдивидуалыноrо оборудо•ван,ия 1Ка,нало,в Iпо э11шномичео1юму !Критерию дости­
гает,ся для Iрасс•ма"11ри.вае"юго обо·рудова,ния 111р.и 1Кра'!'Н·ос-r,и ,резе-р,вирGва,ния ;1/3120.
Ей соотвеl'сr:вует ,вре.мя ,п,ростоя фи1Ксиро,ва,н,ног,о 1Ка•нала ,в :Год. fп.rод = 0,00176 ч,
коэф:фи.циент Iпро,стоя и.н1дн,видуаль-ноrо .о-борудова ,ния Iка .налов К., = 11,998- , 10- 1 .
Зконом,ия за:грат и .п.отерь, 111ри:веден1ных 1К •году е,к~сплуатадии, 111ри достижении
опт,ималыного у ро,в,ня ,надеж,ности .и,ндивидуалыного оборудова,н,и,я 1Ка•нал,ов по
с,равнению ,с ,вариантом ,без резер,в,и,ро,ва ,ния Iв расчете ,на оди.н ,ка,нал соста ,в­
ляет: 0,6'5 руб . при. ,учете 111отерь 111G11ребит,елей уIслуг ,с.вязи пер,вЬ!iМ ~методом и
0,33 руб. при учете потерь потребителей услуг связи вторым методом .
Оптималыная ,надеж,но,сть 111-ерIвичIното, -грусrюо-вого• оборуsдова•н·ия п{аналов
связи обеспечивается при кратности резервирования 1/64, время простоя фик­
си.рова ,нной ,пер ,Rич1ной r,руп,пы ,в год щля ооти,малыного 1Ва~р.ианта с•оста ,вляет
fп.год = 0,0 159 ч, коэффициент простоя первичного группового оборудования
канало,в <>вязи ра,в-ен Кп = I 1,8Ы19• ; 1О- 6 . Эконо,мия за т рат ,и 1Потер-ь, 111,ри,в-еденных
Iк ,гощу э,к•оп луатации, :пр,и достижении .оnти,мал,ын-ого уро·в,ня Iнад,етност,и. 111ер­
вичного ·rpynno,вo-ro о.борудова ,ния .каIнало-в к::вяз,и IJIO с-ра,вIнению с ,вариантом
без рез ер,виIрова,ния ,в Iра ,счете ,на. -од.ну nер.вичиую :r,pynп,y ра.в,на: 81,82 •руб. при
учете ,потерь потребителей услуг овязи nер ,вым ,методо.м и 43,12, ру,б. при ~учете
потерь потребителей у,слу.г связи 1вто•рым ,м,е'!'одом.
Опти.мальна.я ~надеж н ость ,вторич,ного t!'русrюо·вото о,борудGва 1ния 1К-а1нало:в
с.вязи до,сти,rа,екя nри ~кра1шости •резер:ви,ро,ва~н,ия 11/8 1(12/,64), сrз,ремя 111:ропоя
фиiК•С·Иiрова ,н,ной 1в т орич1ной группы ,в •год sдля -о,пти,малын.о,го ,вариа,нта с-оста,в­
ляет fп . rод = ,0, 0544 ч, .коэффи.циент 111ростоя ,вто•рично.rG t!'pyпno,вoro оборуiдова­
н.ия ка ,налов связ,и равен Кп = 62102· I0 -6
.
Экономия затрат и потерь, приве­
денных 1К -году экоплуатации, n,ри достижении оmт1tмальяо-r-о- уровня ,надеж1но,сти
вторич ,ного ,гр,усrюо,вого о·бо,рудова,ния 1Ка~нало1в ,связи 1110 Iсра ,вIнению с ,вариа,нтом
без резервиро.ва ,ни,я ,в ·ра,счет-е ,на од,ну ,вториrчиую лру;ппу со,ста.вля ,ет: И 67,4 руб .
при уч-ете ,потер ,ь потребителей у,слуг ~с.вязи пер,вым ,методом ,и .6113,6 ру,б. при
учете 111отерь потребителей услу,г с,вязи ,вторым ,методом .
4.5. Определение оптимальной надt::жности
проектируемых элементов сетей связи на основе данных
о затратах и потерях для аналогичного оборудования
Метод о пр еделения оптимальной надежности элементов сетей
связи по минимуму затрат и потерь, рассмотренный на примере ка­
налообразую щего оборудования связи системы передачи К-1920,
может быть использован для определения уровней оптимальной
надеж,ности любых элемен·юlВ сет,ей ,овязи, .находящих,ся в эксплу­
атации. Для определения оптимальных уровней надежности эле­
ментов сетей связи, находящихся в эксплуатации, и оптимальной
кратности их резервирования необходимо располагать данными о
капитальных затратах на элементы сетей связи, затратах на их
эксплуатацию, потерях, зависящих от их надежности, а также дан­
ными об исходном уровне надежности. Получение требуемых дан­
ных не представляет особых трудностей.
91

При проектировании элементов сетей связи получить все дан"
ные для определения оптимального уровня надежности затрудни"
тельно, так как нет опыта их эксплуатации . Однако следует
учесть, что между отдельными видами затрат и потерь элементов
сетей связи, находящихся в эксплуатации, и аналогичными вида •
ми затрат и потерь проектируемых элементов сетей связи, предна­
значенных для выполнения тех же функций, наблюдается либо ра"
венство , либо определенная зависимость. Например, потери пред"
приятий связи и потребителей услуг связи из-за ненадежности эле"
ментов сетей связи (проектируемых и находящихся в эксплуата-­
ции), выполняющих одинаковые функции, а также заработная пла•
та работников на устранение отказов при одинаковых Кп одина"
ковы. Мало зависят от уровня надежности одинаковых по функци•
ям элементов сетей связи затраты на заработную плату, начис"
ляемую за период выполнения профилактических работ и теку"
щего ремонта (при профилактическом методе обслуживания) или
за период выполнения контрольных наблюдений за работой эле "
ментов сетей связи и анализа этих наблюдений (при восстанови"
тельном методе обслуживания). Эти расходы можно принять для
проектируемых элементов сетей одинаковыми с расходами на ана "
логичное действующее оборудование.
"
Существенно зависят от уровня надежности проектир уемых
элементов сетей по сравнению с аналогичным действующим обо "
рудованием капитальные затраты, расходы на капитальный ре"
монт ,и затраты на •материалы и запа,сные части. Последние два
вида за'!1рат для проектщ>уемых эле1ме1нтов можно при,Нять ориенти­
рю1воч·но изменяющимlИiся пропорцио1налыно 1Капитальным затратам.
В большинстне случаев новые типы оборудования требуют больших
кап,итальных затрат, чем действующее 06орудо1ва1ние с та1кими же
функциями, и обладают более высо~юй надежностью.
Для определения конкретных уровней оптимальной надежно"
сти проектируемых элементов сетей необходимо исследовать из "
менение затрат и потерь, зависящих от надежности этих элемен"
. тов,
от возмож1но1го увел .ичен-ия ка1питальных затрат 1и повышен1ия
их надежности по сравнению с капитальными затратами и у ров"
нем надежности действующего оборудования. При исследованиях
затраты и потери, зависящие от надежности элементов сетей, це"
лесообразно разделить на три группы:
не зависящие от типа элементов сетей связи, но зависящие от
уровня их надежности (потери предприятий связи и потребите"
лей услуг связи, заработная плата, начисляемая работникам за
период устранения отказов);
условно принимаемые одинаковыми для однотипных элементов
сетей связи (заработная плата работников, начисляемая за пе­
риод выполнения профилактических работ и текущего ремонта
оборудования);
зависящие от типа элементов сетей связи (капитальные затра•
ты, расходы ·на к·апитальный ремонт, ра,сходы на материалы и
запасные части).
92

<.о
с,;,
Варианты
I - без резер-
внровання
1I {с резер-
I I I- внрова-
IV пнем
варианты
I - без резер-
внровапня
II {с резер-
III- внрова-
IV пнем
Затраты и потери, за-
висящие от /(п, коп.
уменьшение Кп
для
I<-1920 в]l,5 1 в 2
раза
раза
74,4 49, 1 37,2
6,7 4,4 3,3
6,6 4,3 3,3
6,6 4,3 3,3
Затраты и потери, за -
висящие от /(п , руб .
уменьш е ние Кп
для
I<-1920 в 1,51 в 2
раза
раза
84,38 55,69 42, 19
2,27 1,50 1, 14
2, 15 1,42 1,08
2,15 1,42 1,08
Затраты, зависящие
Затраты, при-
от типа аппаратуры,
руб.
нимаемые ус-
ЛОВНО ПОС•
увеличение K f
тоянными, коп.
для
I<-1920 на
1
на
10% 25%
57,4
6,69 7,36 8,36
57,5
6,71 7,38 8,39
57,6
6, 73 7,40 8,41
57,7
6,75 7,43 8,44
Затраты, зависящие
от типа аппаратуры,
Затраты, при-
руб.
нимаемые ус-
ловно пос-
увеличение К
тоянными, руб .
для
К:-1920 на 10%:/на 25%
5, 14
14, 11 15,52 17,64
5,21
14,33 15,76 17,91
5,27 . 1!,54 15,99 18, 18
5,34
14,76 16,24 18,45
Та блиц а 4.4
ЗПгод, руб., на канал
при увеличении I<: на
ЗПгод, руб., на канал при увеличении К
на 25%
10%
уменьшение /(п
уменьшение I<:п
для
для 1(-1920
\:в 2 раза
I<-1920 в1,5 ,в2
в 1,5 раза
раза
раза
8,68 8,43 8,31
9,68
9,43
9,31
8,02 8,00 8,00
9,03
9,01
9,00
8,04 8,02 8,01
9,07
9,03
9,02
8,07 8,04 8,04
9,08
9,06
9,05
Та 1блица4.5
к
ЗП 1•0д, руб., на ПГ при ЗП год, руб., на ПГ при увеличении
увеличении /( на 10 %
на 25%
уменьшение Кп
уменьшение Кп
для
для
I<-1920в1,5 ,в2
I<-1920
\ в 2раза
раза
раза
в 1,5 раза
105,04 76,35 62,85 107, 16
78,47
64,97
22 ,47
23,24
22, 11
25,39
24,62
24,26
23,41 22,68 22,34
25,60
24,87
24,53
23,73 23, О 22,66
25,94
25,21
24,87
-
·-
·-

ф
. ...
Варианты
I- без резер-
nированип
I1 с резер-
II I вирова -
-
IV нием
V
Затраты и потер и ,
зависящие от Кп, руб,
уменьшение Кп
для
1(-1920n1,5 ,в2
раза
раза
120 1,9 793,3 600,9
32,8 21, 7 16,4
31,8 21,О 15,9
31,5 20,8 15,7
31,5 20,8 15,7
Затраты, зависящие
от типа аппаратуры, руб.
Затраты, при-
нимаемые ус•
ловно пос-
увеличение К
тоянными, руб.
для
на IО%1на 25%
1( - 1920
7,5
19,7 21, 7 24,6
8,3
21,7 23,9 27, 1
8,3
21,7 23,9 27, 1
9,1
23,6 26,0 29,5
9,4
25,6 28,2 32,0
Та,блица4.6
ЗПгод, руб., на ВГ при
увеличении К на 1О %
ЗП год, руб . , на ВГ при увеличении /( на
25%
уменьшен и е Кп
уменьшение Кп
для
для I<-1920
1в 2раза
I<-1920в1,5 ,в2
в 1,5 раза
раза
раза
123 1,1 822,5 630, 1
1234
825,4
632,9
65,0 53,9 48,6
68,2
57, 1
51,8
64,0 53,2 48, 1
67,7
56,4
51,3
66,6 55,9 50,8
70, 1
59,4
54,3
69,1 58,5 53,3
72,9
62,2
57, 1

~Затраты и потери первой группы необходимо исследовать в
зависимости от изменения уровня надежности, затраты третьей
группы - от изменения капитальных затрат .
В качестве примера в табл. 4.4-4.6 приводятся результаты
исследования зависимостей затрат и потерь нового каналообразу"
ющего оборудования связи от возможного увеличения степени его
f!адежности по сравнению с показателем надежности аналогично "
го каналообразующего оборудования системы передачи К-1920 в
1,5 и 2 раза и ка1питаль~ных затрат на 1О 1и 25 %.
Исследования показали , что при увеличении степени надежно ~
сти нового каналообразующего оборудования связи и капитальных
затрат 1на него в расоматриваем·ых пределах О1птималЬ1Ная Кiрат­
ность резервирования , соответству,ющая минимуму суммарных за "
трат и потерь для рассматриваемой совокупности оборудования,
не изменилась. Однако уровень надежности каналообразующего
оборудования связи новых систем передачи, подобных по принципу
постро,е11шя си,стеме передачи К-1920, соответствующий м'Инимуму
народнохозяйственных затрат и потерь, будет несколько выше
уровня надежности аналогичного оборудования системы передач и
К-1920. Коэффициенты простоя, соответствующие оптимальному
уровню надежности каналообразующего оборудования новых си "
стем передачи, могут быть определены по соответствующим фор "
мулам гл. 1, исходя из оптимальной кратности резервирования и
исходного уровня надежности нового каналообразующего обору "
дования связи.
Подобные исследования изменений затрат и потерь от степени
увеличения уровня надежности и капитальных затрат на новые
элементы сетей связи по сравнению с затратами и потерями ана "
логичного действующего оборудования можно провести для лю"
бых элементов сетей связи и выявить оптимальный уровень их
надежности и оптимальную кратность резервирования.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Расчет вероятностей состояний в полнодоступной группе
приборов различной производительности
Раос-матри,вается сrюл,нодосту:пная rrpyJI[la. из п [1,ри,боров. Дл,ителыность за ­
нятия i-« "o 1I11рибора. имеет э:к,с:по,нен:циаль,ное 1ра-с11,р-еделение с 11а·раметром v 1.
На, эту rгрулпу 1при,бо,р·о,в ,пост у,па,ет m,рост е й,ший 'Поток ,вызо,во,в с имтенсн,вно­
стью л. Обоз,начим р;=л/v ;.
Пу~сть N= {1, 2,
. .., п} - ,м1ножесrrво ,в,сех ,но:меро·в при,боро.в, а М - 1Неu{О­
то•рае падм-н.ожесrrво ,м,ноже сrrва N. tВероя-гнас ть состоnrния , rк-о,гда, за,няты все
111риборы с ,номерами ,из М, ,а ,в,се остальны е с,во,бод,ны , обоз,начим rчерез Р(М).
Тоrгда си,с-гвма у ра,внен,ий ,ра,в.нов.есия щля у,ста,но,ви,в,шихся ,в-ероят,ност,ей со­
стояний ~б удет ,иметь :вид
(л.+ Evi)P(M)= Е viP(MU{i})+n-l ~l+l~P(M~ {i}), (П . I . 1 )
ieM
ieN"- . M
i€м
где IMI ,озrначает rчи,сло элементов подм,ножест,ва М, а у,ра,в1нения со,ста,вляются
для •в,се.х ,по,д,м,ножесrrв М ,множос rrв-а, N . iУс ло.вн,е .~арми,ро,в:ки
95

~ Р(М)= 1.
ME,N
(П. I .2)
,Мож,но псжазать, 'ЧТО ;решен и-ем с истемы у,рав .н,ений (1П.I.1l) [!рИ услови,и
нормироБIКИ ! (IП.I.2) ,бу1дет
(п- IMI)!П Pt
ieM
р(М)=
-
-
-
-- ~--
.l [<п- IRI)!П Р1]
Щ;,N
ieR
(П. I.3)
Оче,вид,но, ,вероят,ность потерь lб у~дет
р=р(N)=
__
_
_
ie"' -N
_
_
_
_
_
•
~ [<п- IRI)! П Р1]
~~N
ieR
iАналогич,ные результаты ,в ,нес,колы1ю ионом ,в,иде были [1-Ол у чены А. А . Шах­
базо,вым (16].
Час11ны,м ,случа ,ем ,рассмотр ен,ной си1стемы я,вляеТ'Ся с,ис тема, со,стоящая из
[Lри,боро:в д.вух тилов, ,в -кото ,рой 1при,боро,в ,пер ,в-о-го типа n1, а. rпр ,иiбо,ро.в ,вто,р(}ГО
-типа n2 = n -n1. Длительности занятия приборов первого 1и второго типов распре­
делен ы по экспоненциальному за -кону с параме11ра1ми соответс11вен1Но 'V1 ,и '\12 .
Обоз ,начи,м Exv, ,где х= -0, ;! , 2,
. . ., n1, а у=О, 11, '2, .. ., n2, состоя,ние ои­
стемы, ко.гда за ,няты х ,при-боро ,в :перв.ого ти,па, и у ;пр,иборо,в ,вто,ро.го типа.
П у,ст,ь Мxu - фи~кси,ро,ва,нное ,м,ножество, 1прwбо,ро.в, содержащее х при,бор,о,в пер­
,~юг о т и,па и у п,ри,боро,в ,вто.рого типа . То ,гда
Р (Еху) = С~, С~. Р (Мху).
(П. 1. 4)
,П,рео6разуем знаменатель формулы l (IП .,1 .3) п1ри,м,енительно к расс,матрава -е­
f.Юм у случаю. !Пусть ,м,ножест,во R с,о,дер~,ит z rприбо-ро,в пер,вого 11ипа. а и при-
.боров второго ти,па . Количество таких множеств равно Cnz С~ . Для ~каждого
1
2
такого м1ножества будем иметь
(n- lRI)! ПР;= (п - z-u)I pf р~.
ieR
!Поэтому зна,менатель фор,мулы (IП.I .,31) [11рн,нимает ,вид
п,п,czси(
zи
~~п,п,п-z
-
и)! Р1Р2•
z=O и=О
Тогда
Р(Мх, у)=
(п- х
-
y)I pf р~
n1 n2
~~cz си(n-z
-
u ·!pzpu
.Ы i..J п, п,
J12
z=Ои=О
Из (П.I.,4) ,и, (IП.I .5) :получаем
96
(П. 1.5)
(П. I .6)

Очевид1но, rв ер оят,но,сть n о т,ерь
Р11 Р~'
р=р(М )=
-
---- --- --
п1 n2
n1
n2
22 I:
z=Ои=О
ПРИЛОЖЕНИЕ II
Рекуррентные формулы для вычисления вероятности потерь
в полнодоступной группе приборов с учетом ненадежности
и периодического контроля работоспособности оборудования
I. Р.е.ку,р,рею~ные фо,р~мулы Iдля ,вы1шсле.ния Р{з/Вz, m} Uсм . ,(;2. ,8)]. Обоз ,на :
чим Q{з/Bz, m}= 1l/P{з/B1, m}. Тогда, ,и~сходя из
. (2.8),
со
.\ е-х(х+P1)n- l- m(х+Р2)тdx
о
Q {з/В1, т} = -----------
p7-1 - mpf
,ИЛИ
со
Q{з/В1,т}= .\е-х(~ +1/ -l- m( ~ +1)тdx.
о
•
(П.II.1)
!I1ре-о6разуем ,послед,нее ,БЫ1ражени,е 111ри. [!ОМощи интег,р,и1рова.ния по ча 1стя,м:
n- l-m
т
Q{з/В1,т}= Pr Q { з/Bz+i,m}+~Q{з/B 1 ,m-l}+I .
(П.II,2)
При n- l- m=O ,или m=0 од,но из ,сла,гаемых ,в ,по,сле.дrнем ,выражении .ис­
чеза•ет. Оче,вид,но , что
Q {з/Вп,о} = 1.
(П.II.3)
Для р-екур·реюшо,го ,вычисления Q{з/Bz, m} 1находит,ся [!ОСЛ•едо.ват,ел,ь,но
Q{з/Bz , о}, щля ч-его l у,меньшае-ося от l=n до l = O. Для это,го ,ис[!ользую-ося
формулы r (!П.II.3) и
n-l
Q{з/В1 ,о}=~Q{з/В1+ 1 , o}+l.
(П.II . 4)
Далее !П.ЛЯ m=rl, i2 , ... , n - l----'1 ' :находи11ся Iре~кур ,рент,Н•О Q{з/Bz, m} [10 фо:р­
iМуле (iГI.II.2.). Для m=n-l иопользуется ,выражен,ие
n-l
Q{з/В1,n-t}= -- Q{з/В1,n- t - l}+1.
(П. II .5}
Р2
Да1нный метод я,вляе 11ся .м оди.фикащи.ей из:в-ест,н•ого ,метод а, ,реку,р1р-ен11ного
вычи,сл ения .потерь ,по фор.му ле Э,рлаrн,га bl t7].
II. Фор ,мула для Iвычислени,я Р{л/Вz, m} [см. 1(2.11)]
т Q{3/В1+1 1}
fР{л/В }= -
,т- .
'
1'т
Р2 Q {з/В1, т}
Форrмула. полу1Чае-ося исхо.дя ,из (2.11) и 1(!П.II.l) .
III. Рек уррен11ные формулы для ~вычисления верОЯ'J)Но,стей Р{А; , ;} И·
P{Da, ь, с/А;,;} [ом. :(2.18) И (2.1 '9)]:
97

где i=O, 1, 2, . .., n1-l, j= 1, 2, ...., n1-i;
Р {Do,o,o/ A;,i} = [Р1 (П)]<п,-i-i> п, [1- Р2 (П)]i п,;
(щ- i
-
j)n2 - а+1Р2(П)
Р{Da, о, o/Ai,i}=
а
р1(П) Р{Da-1, о, о/At,i}
(a=l ,2, .. . , (n1-i-j)n2);
(щ- i
-
j)n2- а
-
Ь+I Р3(П)
P{D ь 0/А - ·}=-------~--P{D Ь-~о/А· ·}
а,•
z,J
Ь
Р1 (П)
а,'
i,1
'
где а=О,1,2, ... , (n1 -i-j)n2 -1, Ь=1,2, ... , (n1 -i-j)n2 -a;
рD А-.=jn2-c+1 Р2(П)
{ а,ь,с/ ч}
с
1 _р2 (П) Р{Dа,Ь,с-1/Ац},
гдеа=О,1,2, ..., (n1-i -j)n2;
Ь=О, 1, 2, ... , (n1 -i -j)n2 -a;
с=1,2, ...,Шn2).
IV . Формулы для вычисления Рз и рл:
п n-l
'\1t, р{Вl,т}
Рз = i.J ~ -Q~{-з/B- l-,m ~}-
l=O m=O
п-1 n-l
-Е Е .!!!:._ Q {з/Вz+1, т-1}
Рл-
•
Р2 Q{з/Вz,т}
l=O m=I
Формулы для расчета условной вероятности
ПРИЛОЖЕНИЕ 1/l
Р{з/В1, тВ1, , т , } для различных законов распределения числа
занятых линии в звеньях
I. Р.аrспр е,деление rБер,Нулл.и-Б-ер ,нулли
р {з/Вz,т Bz,, т•} = (bi +с1 -Ь1 C1)n-l -l'-m -m' Х
Х(Ь2 +Ct - Ь2 С1)т (Ь1 +с2 - Ь1 с2)т'.
II. ,Р,а,спредел-ение Бер,нулл-и-Эрла1нг
{s°"
[
л2 (n-l-m
P{з/Bz,mBz,m•} = о е-х Ь1х+ n-l \.
"'1
+
+-
~х+-----+
т )]n-l-m -l'-m'[
л2 (n-l -m
"'2
n-l
"'1
98

III. Распределение Эрланr-Эрланr
( n- l'.-
m'
т' )]n-l- m- l' -m' [ л.2 (n-l -m
т)
Х ----+ -
--
---+ - и+
v1
V2
п-l
' \11
V2
(п-l'.-
т' т') л.2л.1(п-/'-
т' т')]т' }
Х ----+- х+ ---,
----+- du
v1
v2
v2п-l
v1
V2
{s"' _[ . л.1 ( n-l'-т'
т' )]п-1-т
:
е х х+--, ----+ -
Х
п-l
V1
v2
о
00
Хх+--dxехх+-- ---+-
Х
(
Лf)тr_[л.2(п-l -
.
т т )]n-l'-m'
V2
•
п-l
v1
v2
о
В [Jри,веден ,ных ,выше формулах 1допол•нит.ель·но ,введены следующие ,о,боз-
1нач,ен,ия: Ь1=л1/v1п; Ь2=л1/v2п; с1 = л2/v1п; с2=л2/v2п. !lke интегралы ,в фо1р,му­
лах ,могут •быть ,вычислены 1ре,кур1рен11но, 1Ка1К iПО1Каза,но ,в iПр,илGж•енки II.
ПРИЛОЖЕНИЕ IV
Формулы для расчета условных вероятностей Р {лА /В1, тВ 1,, т,} и
Р{лВ/В1, ,пВz,, т , }
I. Раоо,р,еделение Бер ,нулл,и
т
99

II. Распределение Эрланга
{soo
[
л,1(n-l'- m'
m')]n- l-m
Р{лА/В1,тВl,,т,} = оте-х x+n-l'
--
'\1-1
--+
- '\12-
Х
х(х+ ~ )т-1+ IJ ,-•[х+ п '",, ( _п__~_1 _т_' +
+-::)г-1 -т(х+ -
~~ )т dx};
ЧИСЛА СТИРЛИНГА 2-го РОДА, s (п, r)
При r
п
1
213141
1
1
71
1
5
6
1
1
2
1
1
3
1
3
1
4
1
7
6
1
5
1
15
25
10
1
6
1
31
90
65
15
1
7
1
63 301 350
140
21
1
8
1
127
966 170 1 1050
266
28
9
1
255 3025 7770 6951
2646
462
10
1
511 9330 34105 42525
22827 5580
СПИСОК ЛИТЕРАТУ· РЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ V
8191
10
1
36
1
750 45
1
. !. Суторихин Н. Б. Оценка надежноеr:и элементов ,коммут.ируемых телефонны-х
,се тей . •М.: Свя.зь, 111974.
2. Гнеден1ю Б . .В .,
Козлов Б. А., Уша,ков И. А. О роли· ,и месте тео.р.ии, я.адеж­
:ност:и в 1пр1оцессе создан.ия ,сложных ,си,стем. - ,В rкн.: Теория надежности :и
массовое обслуживание. М.: Наука, 1969, ,с. 14-32.
3. Рогинский ,В. Н. Проблемы надежности сетей ,свя·зя. -Электр·освязь. 1970,
No 9, •С. 7-9-81.
4. Вычислительная техн,ика :для у,пра:влен.ия 1производ,ст.венным,и [lро.цес,са.ми:
-Справоч.ник/Под ред. Ю. С. iВальден1бер 1га. М.: Энер~ия, 19711.
5. Иванова О. Н., Попова А. ,r., Соловой Ю. В. У,пр.а.вляющие устройств.а ква•
1з;иэлектронных ком.мута1цио,нных ,систем. М.: 1Свя:з,ь, 1975.
100

~-
Лазарев В. Г. Элект,рон,н.ая !Коммутация :и упра,влени-е в узлах свя·зи. М •
·СВЯ!ЗЬ, il974.
7. Лазарев В. Г., Саввин Г. ,Г. ~Сети ,связи, у,пра:вление :и !Коммутация. М.:
Связь, 1973 .
.В. Гаркави А. Л., Гоrолевокий В. Б., ,Г,рабовецкий ,в. П. ,Влияние nерио,щч­
ности ,контроля н.а надежность в,о,с,стана1вливаемых устройств. - В кн.: Тех­
нические ,сред,ства , автоматики. М.: Наука, :1'97,1, с. ,109-'l ilб.
9.. Буров П. Н., . Голомшток Л. ,В., Зарецкий К. А., Сутор,ихин Н. Б. Вл.иян.ие
периодичности контр·оля на потери ,в ЭАТ1С. -,Элекгросвязъ. 11977, N'o 2,
с. 40-44.
10. Мархай Е. В., Роrинский В. Н., Харке,вич А. Д. Автоматическая телефо•
,н,ия. М.: Связ,ь, 11960.
Jl. Мисуловин Л. Я. Структу,ра у~правляющих у,ст.ройств с залисанной про­
грам-мой для А]С . -Электро,связь. '1977, .No 12, ,с. Эб--'40.
12. - Гнеденко Б. В., Коваленко И. Н. ,Введение в теорию ,ма,ссового о:бслужи•
вания. М . : Наука, ,1966.
JЗ. Козлов Б. А., Ушаков И. А. Справ,с)ч,ник ,по расчету ,надежн,о,сти .аппарату­
·р ы радиоелектроники и авт·оматики. М.: ,Сов. ,радио, 11(976.
J4. Риордан Д. Введен,ие ,в ком1бnнаторный ,а·нал,из: 1Пер. 'С ,а,н,гл./Под ред.
Л . Я. Кулико,ва. М.: ИЛ, 1966.
11'5. Буров П. Н., Зарецкий К. А., Суторихин Н. Б. О выборе ~р,итерия каче­
ства функ,ци-онирования ,сло,ж ных восстанавливаемых технических систем
ма,ссового о:бслуживан•ия. В кн.: До,клад на Б.сесоюз,ном ,нау,чно-теJсническом
семинаре «Оптимизация технических систем»: Тезисы 1доклаД;о,в. Ч. 11. Ново­
сибирск, 1976, с. 20-Ш.
16. Шахбазов А. А. О некоторых за1дачах теории ма,ссово·rо •обслужи,в.ания:
Автореф. дис. на ,соиск. учен. ,степени ,кан,д. фаз.-мат. :наук. М.: 11962. В над­
за.г.: МГУ .
1,7. Ершов В. А. Пр,и,менен.ие ЭВIМ ,д ля ·ра,счета ·коммутационных систем инте-
гралыной цифровой сети связи ..il'l.: МЭИС, 1974.
18. Шнепс М. А. Численные методы теории телетрафика. М.: IОвязь, 1974.
1119,. Новая техника и методы экоплуатаци·и А(Т,С: Инфор. об. IМ.: Связь, 19'63 .
20. Semprini Pio, Casalini Alberto. Mittel und Methodik der Unterhaltung vo'1
Fernsprech-Wuhlamtern in Jtalien-Telefon-Rept, 1974, v. 10, No 1-2,
р. 23-30.
21. Структура електронных управляющих устройств tA.TC: Инфо,рм. сб. М •
Связь, 197·1.
Q.2. Буров П . Н., Мейкшан В. И. Оптимизация системы технического обслужи­
ван.ия коммутац1ионных узлов •сетей -связ,и. - В кн.: Доклад .на ~Всесоюзном
,научно -техническом семинаре «Оптим ·иза'Ц'ИЯ технических ,с и,с т-ем»: Тез.исы
докладов . Ч. il. ,Но.воси ,бирск, 19716, ,с. 95___,97 .
·2 3 . Бу,ров П. Н. , Суторих и н Н. ,Б. Оцен·ка и о-пределеюrе требован:Ий !К надеж­
;юст1и о,борудов,ан,ия ИЦС·С. - ,В кн.: Доклад на ~Всесоюзном ,совещанnи по
развитnю средств .а,втомагичес1юй 1юммутации: Тези-сы .докл.адо ,в. !М.-Киев,
1973, с . 70-?i.
24. Джейсуол Н. Очереди ,с приоритетами: !Пер. ,с ,англ./Под ·ред . В. В. Калаш­
ни,кова . М .: Мир, 1973.
~ 5. Иг,натов В. А., Маньшин Г. Г., Трайнев В. А. Стати,стическая опт.им,и-зация
качества функ,циони.рова .ния электронных ,схе м./.Под ,ред. Е. ,Г. :Ко·нов.а лова .
М.: Энергия, (1974.
26 . Саати Т. Э лементы теории массово,го о:б сл ужи.ван,ия .и ,ее приложения. М.:
,Сов . радио, 197,1.
Q7. Торелик М., Ефимов И., Карасева Е. Как определять на·ро,днохоэяйст,В<'=Н·
ную эффект.ивность междугор .одной телефонной свя,зи. - Вестнлк ,с.вязи. ,1975,
No7,с.26-28.
28 . Горелик М., Карасева Е. О :нормативах и оценке народнохо·зяйственной еф­
фективно,сти .междугородной телефонной связи . - Вестн,ик 1связи. 1.9?5, No 8,
С. 30-31 .
29. Инструкция ,по но,рмирован.ию ,р ,асхода в.юкнейших .материалов :и за1пасных
частей на .ремонтно -э,ксп луа та~цио-нные ,ну ж\д ы хозяйства •с,в.яз.и. М.: Свя,зь,
1969.
101

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
Введение
Г л а в а 1. Обеспечение надежности элементов сетей связ11
1.1 . Общие положения
.
1.2 . Способы обеспечения надежности управляющих устройств коммута­
ционных узлов и станций
1.3 . Надежность устройства при различных способах контроля работо­
способности
1.4. Надежность управляющего комплекса при различных методах резер­
вирования и контроля работоспособности оборудования
1.5. Дублирование функциональных блоков при нагруженном резерве и
комбинированном контроле
1.6. Обеспечение надежности оборудования каналов и трактов
1.7 . Надежность индивидуального оборудования каналов
1.8 . Надежность оборудования групповых трактов
1.9. Надежность линейного тракта кабельной магистрали
Гл а в а 2. Оценка качества обслуживания телефонных вызовов с учетом
ненадежности и способов контроля приборов коммутационной системы
2.1 . Общие соображения
2.2 . Расчет показателей качества обслуживания вызовов в полнодоступной
группе приборов коммутационной системы с учетом ненадежности и
способов контроля работоспособности приборов
2.3 . Расчет показателей качества обслуживания вызовов в двухзвенной
коммутационной системе с учетом ненадежности и способов контроля
работоспособности линий
2.4. Оценка качества обслуживания вызовов в сложных коммутационных
системах с учетом ненадежности и способов контроля работоспособ­
ности оборудования
Гл а в а 3. Определение требуемой надежности элементов сетей связи при
заданной трудоемкости технического обслуживания
3.1 . Основные методы организации технического обслуживания элементов
сетей связи
3.2 . Определение требуемой надежности блоков оборудования узлов и стан­
ций при заданных трудоемкости технического обслуживания и качестве
обслуживания вызовов
3.3. Определение среднего времени ожидания ремонта
Гл а в а 4. Определение оптимальной надежности элементов сt:тей связи
по экономическо,му критерию
Стр.
3
5
14
14
15
17
21
26
28
28
32
35
39
40
48
51
52
52
60
64
76
4.1 . Общие положения
76
4.2. Оnределение оптимальной надежности элементов сетей связи п о мини-
муму затрат и потерь
78
4.3 . Определение оптимальной надежности элементов сетей связи по мак-
симуму отдачи на вложенные средства
85
102

Стр.
4.4. Определение оптимальной надежности оборудования каналов и груп-
повых трактов
.
.
86
4.5 . Определение оптимальной надежности проектируемых элементов сетей
связи на основе данных о затратах и потерях для аналогичного обо-
рудования
91
П р ил о ж е ни е I. Расчет вероятностей состояний в полнодоступной
группе приборов различной производительности
Пр ил ожени е II. Рекуррентные формулы для вычисления вероятности
потерь в полнодоступной группе приборов с учетом ненадежности и пе­
риодического контроля работоспособности оборудования
Пр ил ожени е III. Формулы для расчета условной вероятности
Р{з/81, mB1, , m , }для различных законов распределения числа занятых
линий в звеньях
П р и л о ж е ни е IV. Формулы для расчета усло,вных вероятностей
95
97
98
P{лA/B1,mB1',m, } и Р{лВ/В1,тВ1', m,}
99
Пр ил о жен 11 е V. Числа Стирлинrа 2-ro рода, s(n, r)
Список литературы
100
100

ИБNo59
НИКОЛАй БОРИСОВИЧ СУТОРИХИН,
ПЕТР НИКИТОВИЧ БУРОВ,
СОФЬ51 МИХАйЛОВНА ЗАХАРОВА
Методы определения оптимальной надежности элементов сетей связи
Ответственныйредактор Н. Б. Суторихии
Редактор Н. М. Улановская
Художествен н ый редактор Р. А . Клочков
Технический редактор Л. К. Гр а ч ев а
КорректорГ.Ф.Кцоева
Сдано в набор 14/V I II 1978 г.
Подп. в печ. lбiXI 1978 г.
Т-18682 Формат 60Х90 1/1, Бумага тип. No 1 Гарнитура литературная Печать высокая
6,5 усл . печ. л.
7,25 уч. - изд. л.
Тираж 4200 экз.
Изд. No 17338
Зак. No 217
Цена 40 коп.
Издательство «Связь». Москва 101000, Чистопрудный бульвар, д. 2
Типография издательства «Связь» Госкомиздата СССР
Москва 101000, ул. Кирова, д . 40

J
•
,t
40 к.