Iwmsc (Interworking msc) - msc для обеспечение межсетевого обмена;

MSC (Mobile Switching Center) - центр коммутации подвижной связи;

Vlr (Visitor Location Register) - визитный регистр местоположения;

МТ (Mobile Terminal) - мобильный терминал;

PDN (Public Data Network) - сеть передачи данных общего пользования;

PLMN (Public Land Mobile Network) - сеть сухопутной подвижной связи общего пользования;

PSTN (Public Switched Telephone Network) -коммутируемая телефонная сеть общего пользования;

SMSC (Short Message Switching Center) - центр обработки коротких сообщений;

GSMSСF (GSM Service Control Function) – функция управления услугами;

GSMSSF (GSM Service Switching Function) – функция коммутации услуг.

Рисунок 3.10 Архитектура сети СПС-ОП GSM

Рисунок 3.11 Двухуровневая структура федеральной сети GSM

Таким образом, для расчета показателей структурной надежности сетей электросвязи необходимо учитывать структуру и особенности построения как первичной, так и исследуемых вторичных сетей связи.

3. 2 Основные данные для расчета надежности элементов сети

Для расчета структурной надежности сети связи необходимо каждому элементу сети (узлу коммутации, линии связи, оборудованию системы передачи и другому оборудованию) поставить в соответствие показатель надежности и, учитывая структуру сети электросвязи, построить соответствующую сети математическую (надежностную) модель. Как следует из раздела 1, в качестве такого показателя наиболее часто используется коэффициент готовности Кг. Кроме того, после расчета показателей структурной надежности сети, необходимо полученные результаты сравнить с действующими нормами. В связи с этим в данном параграфе приведены соответствующие исходные данные, которые позволяют рассчитать коэффициенты готовности различных элементов сети, а в таблице 3.1 приведены действующие технические нормы на показатели надежности для различных видов связи [18,20].

Таблица 3.1 - Технические нормы на показатели надежности для различных видов связи

В таблице 3.2 приведены основные показатели надежности для цифровых АТС [10,13,18]. К сожалению, для координатных АТС типа АТСК – 50/200, которые широко используются на СТС в настояшее время, в технической литературе отсутствуют данные о надежности. Поэтому будем считать, что коэффициент готовности для АТСК – 50/200 равен 0.9999, исходя из того, что все станции этого типа модернизированы.

Таблица 3.2 Показатели надежности для цифровых АТС

Требуемые показатели надежности для волоконно-оптических линий передачи МСП, ВзПС и СМП ЕСЭ РФ с максимальной протяженностью L_M (без резерви-рования) приведены в таблицах 3.3 ÷ 3.5 [6]. Используя приведенные данные, в случае отсутствия статистических данных о надежности реальных ВОЛП, можно определить надежность проектируемого участка линии связи и использовать полученные результаты для расчета надежности сети связи.

Среднее число (плотность) отказов ОК за счет внешних повреждений на 100 км кабеля в год равно: =0.34 отк/год. Тогда интенсивность отказов ОК за 1 час на длине трассы ВОЛП L определится как:

, отк/час (3.1)

Таблица 3.3 - Показатели надежности для МСП, L_M = 200 км

Показатель надежности	Канал ТЧ или ОЦК неза­висимо от применяемой системы передачи	Канал ОЦК на перспективной цифровой сети	АЛТ
Коэффициент готовности	> 0,997	> 0,9994	0,9987
Среднее время между отказами, час	>400	>7000	>2500
Время восстановления, час	<1,1	<4,24	см. примечание

Таблица 3.4 -Показатели надежности для ВзПС, L_M = 1400 км

Показатель надежности	Канал ТЧ или ОЦК неза­висимо от применяемой системы передачи	Канал ОЦК на перспективной цифровой сети	АЛТ
Коэффициент готовности	>0,99	> 0,998	0,99
Среднее время между отказами, час	> 111,4	>2050	>350
Время восстановления, час	<1.1	<4,24	см. примечание

Таблица 3.5 - Показатели надежности для СМП, L_M = 12500 км

	Показатель надежности	Канал ТЧ или ОЦК неза­висимо от применяемой системы передачи	Канал ОЦК на перспективной цифровой сети	АЛТ
	Коэффициент готовности	>0,92	> 0,982	0,92
	Среднее время между отказами, час	> 12,54	>230	>40
	Время восстановления, час	<1,1	<4,24	см. примечание

Примечание: Для оборудования линейных трактов на МСП, ВзПС и СМП должно быть: время восстановления НРП - Тв нрп < 2,5 час (в том числе время подъезда - 2 часа); время восстановления ОРП, ОП - Тв орп < 0,5 час; время восстановления ОК – Тв ок < 10 час (в том числе время подъезда 3,5 часа).

В начальный период использования ВОЛП-ВЛ до 2010 года, пока не опубликованы эксплуатационные показатели надежности ОКГТ, следует использовать экстраполированные показатели надежности ОКГТ, приравнивая их к соответствующим эксплуатационным показателям надежности грозозащитных тросов. Интенсивность отказов грозозащитных тросов в результате обрывов на 100 км ВЛ в год приведена в таблице 3.6.

Таблица 3.6 - Интенсивность отказов грозозащитных тросов в результате обрывов

Напряжение ВЛ, кВ	Интенсивность отказов, , отк /год
110 220 330 500	0,22... 0,25 0,06 ... 0,09 0,05 ... 0,08 0,03 ... 0,06

Нормативное время восстановления на ВЛ напряжением 110 и 220 кВ составляет 12,4 часа, а на ВЛ-300 и ВЛ-500 - 6,2 часа.

Ожидаемые значения показателей надежности ОКГТ, экстраполированные по эксплуатационным показателям надежности грозозащитных тросов, приведены в таблице 3.7.

Таблица 3.7 - Ожидаемые значения показателей надежности ОКГТ

U, кВ	, отк /год	Тв	Кг
110	0,25	12,4	0,99965
220	0,09	12,4	0,99987
330	0,08	6,2	0,99994
500	0,06	6,2	0,99995

Показатели надежности ОКГТ гипотетической ВОЛП-ВЛ протяженностью 13900км должны быть:

• коэффициент готовности - не менее 0,985;

• среднее время между отказами - не менее 407 часов;

• среднее время восстановления - не более 6,2 часов.

Показатели надежности ОКГТ на линии длиной 100 км должны быть: - коэффициент готовности - не менее 0,99989; - плотность отказов - не более 0,1554.

В таблице 3.8 приведены данные об интенсивности отказов и среднем времени восстановлении связи Тв, полученных за годы эксплуатации кабельных линий связи (коаксиальных и симметричных) в различных зонах России [8, 23]. Значение ср являются среднегодовыми показателями, а макс относится ко времени года максимальной интенсивностью отказов.

В таблице 3.9 приведены данные о надежности оборудования оптических сетей связи, включающих оборудование SDH, WDM, а также коммутационного оборудования сети ПД и ATM [9].

В таблице 3.10 приведены данные для оборудования сетей подвижной связи фирмы Huawei [15]. Указанные данные могут быть использованы для расчета показателей надежности проектируемых сетей связи. По мере накопления статистики показатели надежности элементов сети будут корректироваться.

При задании требований к показателям надежности оборудования кабельных систем передачи необходимо руководствоваться следующими положениями [11]:

• значение наработки на отказ определяется в ходе составления ТЗ;

• среднее время восстановления должно быть не более 0,5 ч.;

• средний срок службы должен быть не менее 20 лет.

• Коэффициент готовности оборудования оконечных станций не менее Кг ≥ 0.99999.

Таблица 3.8 Значения интенсивности отказов и времени восстановления для различных кабелей и регионов на 100 км

Тип кабеля	Европейская часть			Сибирь			Средняя Азия
	ср	макс	tв	ср	макс	tв	ср	макс	tв
Коаксиальный бронированный в поле	1.74	2.38	4.73	2.09	3.20	6.60	2.73	3.73	6.40
Коаксиальный бронированный в населенных пунктах	9.93	13.60	4.20	11.91	18.24	5.85	15.6	21.3	5.67
Коаксиальный голый в канализации	6.62	9.06	4.05	7.95	12.14	5.64	10.4	14.2	5.47
Симметричный бронированный в поле	1.85	2.53	4.85	2.22	3.41	6.77	2.91	4.0	6.57
Симметричный бронированный в населенных пунктах	10.55	14.45	4.3	12.65	19.45	5.99	16.51	22.80	5.8
Симметричный голый в канализации	7.4	9.63	4.15	8.44	12.95	5.12	11.03	5.12	4.96

Таблица 3.9 Значения времени наработки на отказ (То) и времени восстановления (Тв) для различного оборудования оптической сети.

Тип оборудования	Время наработки на отказ – То, час	Время восстан. – Тв, час	Кг
Веб- сервер	100 000 – 1000000	1	0.99999 – 0.999999
Интерфейсная карта IP	100 000 – 1000000	2	0.99998 – 0.999998
IP маршрутизатор	100 000 – 1000000	2	То же
АТМ коммутатор	100 000 – 1000000	2	То же
MUX ADM	100 000 – 1000000	2	То же
DXC SDH-кросс - коннектор	100 000 – 1000000	4	0.99996 – 0.999996
OXC WDM – опт. кросс- коннектор	100 000 – 1000 000	4	0.99996 – 0.999996
OADM – оптический мультиплексор	100 000 – 1000000	6	0.99994 – 0.999994
OA-двухсторонний оптический усилитель	500 000	24	0.99995
WDM- двухсторонняя линейная система	500 000	6	0.999988
OXC- оптический кросс- коннектор	100 000	6	0.99994
OADM	100 000	6	0.99994
Подземный оптический кабель	Один отказ в год на кабеле длиной 450 км	24

Таблица 3.10 Показатели надежности оборудования фирмы Huawei