Вимогі щодо часу безвідмовної роботи та часу поновлення

Таблиця 5.5

Засоби зв’язку	Тс, год	Тв. хв.
Радіостанції малої потужності: а) переносні б) возимі Радіостанції середньої потужності Радіостанції великої потужності Радіорелейні станції: а) малоканальні б) багатоканальні Тропосферні станції Аппаратура ВЧ телефонування 12-и канальна: а) кінцева і виділення б) ОПП в) НПП	3000 2000 600 400 3000 1000 1000 4000 10000 16000	60 60 25 25 15 25 25 30 30 30

Підвищення надійності системи зв’язку досягається :

а) розробкою та впровадженням у війська засобів зв’язку з високими характеристиками надійності, з пристроями автоматичного контролю за станом блоків апаратури й каналів зв’язку;

б) скороченням часу перебування засобів зв’язку в ремонтних органах;

в) резервування блоків, апаратури, апаратних і станцій на лініях зв’язку;

г) комплексним застосуванням на напрямках зв’язку різних засобів,

д) зменшенням часу на переключення зв’язку з каналу, що відмовив, на справний;

е) високою спеціальною виучкою особового складу військ зв’язку;

є) суворим дотриманням правил технічної експлуатації засобів зв’язку.

5. Пропускна спроможність системи зв’язку

Основним функціональним призначенням системи військового зв’язку є забезпечення передачі (доставлення) повідомлень, необхідних для управління військами. Важливість забезпечення своєчасної передачі потоків повідомлень в обсягах, заданих потребами управління, полягає у тому, що від цього безпосередньо залежить якість управління військами, від якого, у свою чергу, залежить ефективність бойових дій. На рисунку 5.1 показана залежність ступеня забезпечення управління військами від обсягу й терміновості своєчасно передаваної інформації.

Рис. 5.1

Для забезпечення своєчасної передачі потоків повідомлень, необхідних для управління військами, система зв’язку повинна мати певний рівень пропускної спроможності.

Пропускна спроможність- можливість системи військового зв’язку передавати задані потоки повідолень за одиниці часу.

Важливість цієї властивості системи зв’язку заключається в тому, що ,

по-перше, вона визначає її основне функціональне призначення. Тому, головним і першечерговим завданням під час планування зв’язку є забезпечення необхідної пропускної спроможності напрямків зв’язку.

По-друге, вимоги до пропускної спроможності системи зв’язку постійно зростають. Це обумовлено: все зростаючим обсягом роботи штабів з питань управління військами, що призводить до зростання потоків повідомлень, циркулюючих у системі управління; швидким старінням інформації за умов високодинамічних бойових дій, а значить необхідністю збільшення частоти збирання інформації; впровадженням АСУВ, з чим пов’язана поява нового виду зв’язку - передачі даних і, відповідно, необхідність у виділенні для неї каналів первинної мережі.

Для успішного вирішення завдання організації зв’язку потрібно знати, передачу яких обсягів повідомлень необхідно забезпечити на кожному інформаційному напрямку і, виходячи з цього, визначити, скільки та яких зв’язків необхідно організувати на напрямку зв’язку для забезпечення передачі даних потоків повідомлень за видами зв’язку, скільки та яких каналів необхідно мати для цього і на яких лініях зв’язку, як будувати, врахувавши це, систему зв’язку.

Для існуючих систем зв’язку з довготривалою кросовою комутацією каналів у опорній мережі та переважно ручною комутацією на вузлах зв’язку пунктів управління пропускна спроможність системи зв’язку кількісно оцінюється матрицею пропускної спроможності напрямків зв’язку. При цьому пропускна спроможність окремого напрямку зв’язку оцінюється окремо для кожного виду зв’язку.

Пропускна спроможність- поняття багатоаспектне. Воно може характеризувати забезпечувану швидкість передачі, кількість одночасно функціонуючих зв’язків, кількість каналів первинної мережі зв’язку та ін.

У теорії розрізняють шеннонівську (теоретичну), технічну та експлуатаційну пропускну спроможність.

Шеннонівська пропускна спроможність (R)характеризує максимальну швидкість передачі, яка може бути досягнута в каналі зв’язку. Вона безвідносна до кінцевої апаратури й визначається теоретично швидкістю (біт/с) передачі, що може бути досягнута в заданому спектрі частот.

Технічна пропускна спроможність (Rт)характерізує досягнуту швидкість передачі. Для каналів зв’язку вторинних мереж вона визначається технічними можливостями кінцевої апаратури щодо передачі повідомлень того чи іншого виду по спеціально передбаченому (унормованому) для цієї апаратури каналу первинної мережі.

Наприклад, телеграфний аппарат СТА-2м забезпечує швидкість телеграфування 50 БОД по спеціальному ТГ каналу із смугою ефективно передаваних частот 140 Гц. Аппарат ЛТА-8 по такому ж каналу забезпечує швидкість телеграфування 75 БОД.

Для каналів первинної мережі технічна пропускна спроможність характеризує максимально забезпечувану апаратурою каналоутворення швидкість передачі в каналі чи ширину смуги ефективно передаваних частот.

Наприклад, аппаратура П-318М забезпечує швидкість телеграфування в ТГ каналі до 100 БОД, П-319 - до 200 БОД; аппаратура цифрового каналоутворення П-331 формує цифрові тракти, що забезпечують передачу по них цифрових потоків із швидкостями: ИО-2-48 кбит/с, ИО-3- до 480 кбит/с, ИО-4 - до 2048 кбит/с (стандартний канал ТЧ - 0,3 - 3,4 кГц, ширина смуги 3,1 кГц).

Експлуатаційна пропускна спроможність (Rе)характеризує експлуатаційну швидкість передачі: це та реальна пропускна спроможність, яка забезпечується чи може бути забезпечена на даному напрямку зв’язку, у даному каналі з урахуванням усіх факторів, що знижують його можливості щодо передачі потоків повідомлень (кваліфікація оператора, технічна надійність апаратури, стійкість ліній зв’язку та ін.).

Між шеннонівською, технічною та реальною пропускною спроможністю існує пряма залежність:

Rт=КтR, Кт1;

Rе=КеRт, Ке1, (5.14)

деКт - коефіцієнт, що враховує зниження шеннонівської пропускної спроможності за рахунок недосконаленості технічних рішень;

Ке - коефіцієнт, що враховує зниження технічної пропускної здатності за рахунок експлуатаційних втрат.

Орієнтовані значення деяких Ке (без урахування реальної стійкості лінії зв’язку) показані в таблиці 5.6.

Орієнтовні значення коефіцієнта Ке деяких видів зв’язку

Табліця 5.6

Види зв’язку	Ке
Телеграф ручний Телеграф автоматичний Передача даних (1200 бит/с) Телефон Факсимильний зв’язок (ТЧ канал)	0,25* 0,5 0,8-1.0 0,2-0,6* 0,25

* змінюється в залежності від кваліфікації оператора, категорії абонентів і системи обслуговування.

Експлуатаційна пропускна спроможність може виражатися сумарною швидкістю телеграфування (Rтг) або кількістю телеграфних повідовлень, які передаються за одиницю часу (тг), реальною швидкістю передачи даних (Rпд), або кількістю повідомлень, які передаються за одиницю часу (пд); кількістю телефонних переговорів за одиницю часу (тф).

Найбільш наочним і зручним показником експлуатаційної пропускної спроможності є швидкість передачі інформації, вираженої в кількості стандартних (унормованих) повідомлень конкретного виду зв’язку за одиницю часу ().

Вимоги до пропускної спроможності напрямку зв’язку задаються кількістю повідомлень (), певного обсягу (V) для різних видів зв’язку, які необхідно передати на кожному із напрямків зв’язку із заданою своєчасністю, тобто

і  ітр при Qі  Qітр (5.15)

де: і - можливості напрямку зв’язку щодо передачі повідомлень і-го виду зв’язку;

ітр – потрібна пропускна спроможність напрямку зв’язку щодо передачі потоків і-го виду зв’язку;

Qі - забезпечувана ймовірність своєчасної передачі потоку повідомлень і-го виду, який надходить до напрямку зв’язку;

Qітр - потрібна ймовірність своєчасної передачі повідомлень і-го виду зв’язку.

Як приклад, можна навести орієнтовані дані щодо пропускної спроможності різних каналів зв’язку, одержані на основі статистики: телефоним каналом доброї якості можна передати до 1400 слів за годину; телеграфним каналом букводрукування - 1200 - 1400 слів за годину; телеграфним слуховим каналом - до 200 груп за годину. Ці дані можуть бути використані для первинного орієнтовного розрахунку пропускної спроможності напрямків зв’язку або необхідної кількості зв’язків конкретних видів, що організовані на них. Іноді доцільно під час розрахунку пропускної спроможності системи зв’язку користуватися величинами, що дозволяють однозначно оцінити всі види зв’язку. Такою величиною є час зайнятості каналів зв’язку для забезпечення передачі повідомлень за одиницю часу. Сумарний час зайнятості каналів зв’язку за одиницю часу називається навантаженням (Y).

Чисельно навантаження виражається в годинозайнятостях каналів зв’язку.

Одиницею виміру навантаження служить Ерланг. Один Ерланг відповідає одній годинозайнятості каналу зв’язку за годину (інакше, один Ерланг - це така інтенсивність навантаження, коли за середню тривалість передачі повідомлень надходить одне повідомлення).

Під навантаженням розуміється:

1. вхідний потік повідомлень Z (потік повідомлень даного виду зв’язку, що надходить у систему для передачі);

2. виконаний потік повідомлень Y у крайньому значенні він характеризує пропускну спроможність каналу, напрямку зв’язку.

Вимоги до пропускної спроможності при вираженні її в Ерлангах задається співвідношенням Y  Z. При необхідності від пропускної спроможності, вираженої в Ерлангах, можна перейти до пропускної спроможності вираженої в кількості повідомлень за годину:

, (5.16)

де - середній час передачі повідомлень.

Якщо навантаження, виконане одноканальною системою, рівне одному Ерлангу (Y=1), то підставивши "1" у вираз (5.16), одержано величину, яка показує, яка кількість повідомлень середнього обсягу (середньої тривалості) може бути переданf каналом зв’язку за одиницю часу за умови його постійної зайнятості.

Ця величина називається інтенсивністю передачі повідомлень:

,

Покажемо на прикладі, чому може відповідати навантаження в один Ерланг для різних видів зв’язку.

1. Середня тривалість телефонних переговорів становить

= 3 хв. = 0,05 год.

 = 1: 0,05 = 20 повідомлень за годину.

Тобто один Ерланг телефонного навантаження відповідає двадцяти переговорам тривалістю 3 хв. кожний.

2. Телеграма обсягом 100 груп телеграфістом середньої кваліфікації ( зі швидкістю 3 удари за секунду) передається за 3 хвилини.

= 3 хв. = 0.05 год;

 = 1: 0,05 = 20 повідомлень за годину.

Тобто один Ерланг телеграфного навантаження відповідає двадцяти телеграмам обсягом 100 груп кожна або телеграфному обміну загальним обсягом у 2000 слів.

3. Одна кодограма передачі даних середнього обсягу передається при швидкісті 1,2 кбіт/с - за 6.2 с, = 0,0017 год.

 = 1 : 0,0017 = 580 повідомлень за годіну.

При швидкісті 32 кбіт/с. - за 0,23 с, = 6,4  10год.;

 = 1 : 0,000064 = 15600 повідомлень за годину.

Тобто один Ерланг навантаження передачі даних відповідає 580-ти кодограмам обсягом 25 середніх слів кожна або обміну даними загальним обсягом 14500 середніх слів із швидкістю 1,2 кбіт/с. та 15600 кодограм того ж обсягу або обміну даними загальним обсягом 490000 середніх слів із швидкістю передачі даних 32 кбіт/с.

Наведені приклади характерні для вторинних мереж. Під час планування зв’язку планування вторинних і первинних мереж є відносно самостійними етапами. Завдання планування первинної мережі системи зв’язку полягає в тому, щоб утворити таку її структуру, яка забезпечила б передачу в повному обсязі потоків повідомлень, утворюваних вторинними мережами.

Для цього необхідно визначити показники пропускної спроможності первинної мережі, які не залежать від того, в якому виді буде передаватися по них інформація. Такою характеристикою пропускної спроможності напрямку зв’язку може бути кількість каналів з унормованими параметрами (Nк). Якщо всі канали вважати потенціально зайнятими передачею повідомлень протягом всієї ГНН (година найбільшого навантаження), то Nк набуває смислу навантаження (Y), передачу якої можуть забезпечити канали на даному напрямку. Однак, це справедливо в припущенні про абсолютну стійкість ліній зв’язку і може характеризувати тільки технічну пропускну спроможність напрямків зв’язку.

У зв’язку з тим, що лінії системи військового зв’язку володіють кінцевою та відносно невисокою стійкістю, показником реальної пропускної спроможності первинної мережі вибирають математичне очікування числа справних каналів М[N].

Він розраховується відносно кількості фізичних каналів з урахуванням їх реальної стійкості. Очевидно, що завжди М[N] Nк.

М[N], так же як і Nк може трактуватися в розумінні навантаження (Y), передачу якого можуть забезпечити каналами реальної стійкості на даному напрямку за умови їх постійної зайнятості передачею повідомлень. У цьому випадку пропускну спроможність напрямку зв’язку можна оцінити, порівнюючи значення М[N], і Z. Критерієм оцінки при цьому є вираз Кобсл. М[N]  Z, де Кобсл. - коефіцієнт використання каналів у даній системі обслуговування. Так, наприклад, для телефонного зв’язку із заказною системою обслуговування Кобсл. наближено вважають рівним 0,6, тобто один телефонний зв’язок із стійкістю рівною 1, може забезпечити обмін телефонними повідомленнями загальним навантаженням Y= 0,6.

Таким чином, реальна пропускна спроможність вторинної мережі розраховується на основі врахування математичного очікування числа справних каналів, виділених для даного виду зв’язку, і кількості кінцевої апаратури цього виду зв’язку, яка використовується на напрямку.

Збільшення потоків повідомлень у системах управління військами має постійну тенденцію. Тому, збільшивати пропускну спроможність тільки за рахунок збільшення кількості каналів недоцільно і нераціонально. Це призведе до підвищення складності й громіздкості системи зв’язку, а значить до підвищення вартості, зниження мобільності, стійкості і розвідзахищеності.

Отже, виходячи із цього, основними шляхами підвищення пропускної спрможності системи зв’язку можна вважати:

широке впровадження цифрових методів каналотворення, обробки й передачі інформації;

впровадження автоматичної комутації каналів, повідомлень і пакетів повідомлень на вузлах зв’язку, скорочення використання закріплених за напрямками каналів первинної мережі зв’язку;

застосування уніфікованих кінцевих пристроїв (інтегральних терміналів) на автоматизованих робочих місцях посадових осіб для передачі в цифровому виді будь-яких повідомлень цифровими каналами і трактами первинної мережі зв’язку;

інтеграція функцій утворення каналів, комутація та засекречування усіх видів повідомлень в уніфікованих модулях зв’язку;

освоєння нових діапазонів частот;

впровадження волоконно-оптичних ліній зв’язку.

65