Расчет допустимого количества отказавших блоков

Отказы, появляющиеся в оборудовании системы коммутации, приводят к увеличению потерь вызовов (заявок на услуги и установление сеансов связи - в терминологии SIP/IMS [12]). Основная задача подсистемы эксплуатации и техобслуживания (англоязычная аббревиатура подсистема OA&M) — обнаруживать отказы, влияющие на качество предоставления пользователю услуг, определять их причину и место, а затем устранять дефекты (неисправности), вызвавшие соответствующий отказ. При этом возможно наличие некоторого количества отказов в оборудовании СК, когда потери нагрузки (трафика) еще не превышают допустимую величину. Требуется оценить возможность накопления нескольких отказов, чтобы при этом потери были ниже допустимой нормы. Особенно это важно при централизованной дистанционной эксплуатации систем коммутации в сети оператора связи, чтобы уменьшить число выездов обслуживающего персонала на объекты.

С точки зрения влияния отказов на потери вызовов оборудование систем коммутации можно разделить на два вида:

1. Блоки входящие в тракт переноса (передачи) пользовательской информации. Например, приборы разговорного тракта в АТСК: ИШК, ВШК, РСЛВ, РСЛИ, МКС; оборудование ЦКП в цифровых системах коммутации с TDM или элементы оборудования уровня IP-транспорта, медиашлюзов и доступа в структуре сети NGN/IMS [12], в частности такие сетевые элементы как SBC, MGW.

2. Блоки управления, в том числе эксплуатационного, серверы приложений. Например, управляющие устройства (маркеры и регистры) в АТСК; блоки подсистем управления и сигнализации в СК с TDM; оборудование уровня управления и приложений: CSCF, AS в домене IMS.

При выполнении данного задания следует принять, что потери р_0,i , вносимые одним отказавшим функциональным блоком типов i=1,¯5,10,11, можно приближенно оценить следующим соотношением: р_{0, i} = (1/V_i) * 100%, где V_i - количество функциональных блоков i-го типа (из табл.4 исходных данных задания следует, что имеется семь типов таких блоков). Например, для ФБ1 из 4-го варианта задания в табл.4 р_0,ФБ1 = (1/492) * 100% = 0, 20.

Отказавшие ФБ типов i=1,¯5, как правило, сразу не блокируются и продолжают участвовать в обслуживании нагрузки. Это явление называется “ложным обслуживанием” [10, c.128]. Причем время занятия отказавшего блока (обслуживающего прибора в терминологии СМО) меньше времени занятия исправного, т.е. справедливо соотношение t_зо < t_зи, где t_зо - время занятия отказавшего прибора, t_зи - время занятия исправного прибора. Для того, чтобы с учетом данного соотношения учесть увеличение потерь, вносимых отказавшим незаблокированным прибором, используется коэффициент увеличения потерь Куп,i. Тогда уточненные потери, вызванные отказом одного блока, определяются следующим образом: p_{o, i, У} = p_{o, i * Куп,i.} Значение коэффициента к_уп зависит от величины удельной нагрузки на данный тип (i=1,¯5) оборудования и задается таблицей 4 исходных данных. Например, р_{0, ФБ1,у} = 0, 2 % * 1, 5 = 0, 3 %. Далее полученные значения p o,i,у сравниваются для каждого типа ФБ (i=1,¯5) с допустимой проектной нормой потерь Рд,i (см. исходные данные в табл.4). Допустимое количество неисправных приборов определяется как: V_{доп, i} = ] P_{Д, i} / р_{o, i} [.

Например, V_{доп, ФБ1} = ] 0, 99 / 0, 30[ = 3._. ФБ типов i=1,¯5 характерны для оборудования 1-го вида.

Отказавшие блоки ФБi типов i=10,11 сразу блокируются и для них p_{o, i, У} не вычисляются. Обычно, такие ФБ входят в состав оборудования 2-го вида.

ФБ типов i=6,¯9 относятся к оборудованию второго вида, и для них, в силу особенностей их построения и используемых средств контроля, резервирования и диагностики, расчёт допустимого количества отказавших функциональных блоков, как правило, не требуется.

4. 2. Определение оптимального периода контроля Тк.

Задача решается по-разному для оборудования 1-го и 2-го видов.

4.2.1. Оптимальный период контроля Тк для оборудования 1-го вида ФБi (i=1,¯5) рассчитывается методом подстановки различных значений Тк и подбора по следующей формуле:

e = 1 - е^{-l* Тk} * (1 + lТ_k + (lТ_k)²/2! + (lТ_k)³/3! +... + (lТ_k)^m/m!), где e = 0,001, m=Vдоп,i.

Например, l_ФБ1 = R_ФБ1 / V_ФБ1 * Т = 950 / 492 * 43800 = 4,4 * 10^-5.V_{доп, ФБ1} = 3.

4.2.2. Определение оптимального периода контроля для оборудования 2-го вида ФБi (i=6,¯11).

Tпр

t

t

Т_к

Т_пр — время проверки всех управляющих приборов соответствующего вида; Т_k — период контроля.

Период контроля Тк определяется методом подбора с помощью соотношения:

е^-lТ (Т₀ + Т_пр + Т_k) = Т_0,

где l_i — интенсивность отказов, Т₀ — среднее время наработки на отказ. При этом Т_пр = t_{пр, i} * V_i , где t_{пр, i} — время проверки одного устройства данного типа, V_i — число этих приборов, а l_i = R_i / V_{i *} Т (1/час); Т = t * с * ч = 5 * 365 * 24 = 43 800 — продолжительность сбора статистики; Т₀ = 1/ l_i.

Например, l_ФБ11 = 300 / 14 * 43 800 = 4, 89 * 10^-4. Т_{0, ФБ11} = 1/ 4, 89 * 10^-4 = 2 045 (час).

Т_{пр, ФБ11} = 0, 72 * 14 = 10 (час). е^{-4,89*10* Т} (2 045 + 10 + Т_k) = 2 045_,

Т_k = 200.

е^{-4,89*10 * 200} (2 045 + 10 + 200) = 2 045. 2 045 = 2 045

Поиск по сайту: