2.2 Общие требования по обеспечению надежности ВОЛП

При проектировании ВОЛП должны быть заданы требования по надежности:

При проектировании должна быть произведена оценка показателей надежности на соответствие заданным требованиям, путем построения структурной схемы надежности ВОЛП и расчета Кг и Тв с учетом резервирования по исходным данным о надежности составных частей оборудования, полученных от поставщика в соответствии с ОСТ 45.63 .

При проектировании ВОЛП должны быть определены требования к организации ТО и ремонта и средствам восстановления (ЗИП) аппаратуры ВОЛП.

В соответствии с ОСТ 45.64 должны быть установлены и записаны в контракте па поставку оборудования условия послегарантийного обслуживания и ремонта аппаратуры в течение срока службы, установленного в контракте, ТУ, либо других документах на оборудование.

Должно быть произведено ТЭО вариантов послегарантийного обслуживания и ремонта общего количества аппаратуры, предусмотренного контрактом.

При проектировании должен быть произведен выбор системы обеспечения восстановления аппаратуры с помощью ЗИП, для чего:

• производится расчет количества зон обслуживания ЗИПом аппаратуры BOJIП для заданного Тв и мест размещения ЗИП;
• в соответствии с ОСТ 45.66 по "Методикам оценки достаточности и расчета запасов в комплектах ЗИП средств электросвязи" определяется состав ЗИП для аппаратуры каждой зоны обслуживания по следующим исходным данным, которые должны быть предоставлены поставщиком:

  а) состав оборудования, для которого должен быть рассчитан ЗИП (по платам и блокам);

  б) нормативные (расчетные) показатели безотказности плат и блоков оборудования, для которого рассчитывается ЗИП;

  в) период пополнения запасных частей, для расчета плат и блоков ЗИП;

  г) стоимость плат и блоков оборудования при поставке в ЗИП (для оптимизации состава запчастей по стоимости).

Характерным для современных ВОСП является большой объем передаваемого трафика, т.е. большой объем потерь в случае его простоя, и большая протяженность между соседними промежуточными пунктами линии передачи, т.е. увеличение времени подъезда для устранения неисправности.

Как следует из выражения для комплексного показателя надежности - коэффициента готовности:

задача обеспечения требуемого качества функционирования ВОСП может быть решена за счет увеличения Т0 - среднего времени наработки на отказ, различными способами резервирования и (или) за счет уменьшения ТВ - среднего времени восстановления оптимизаций решений по организации технической эксплуатации уже на этапе проектирования ВОСП.

При решении задач оптимизации по критерию надежности лучше использовать выражение для коэффициента простоя (неготовности):
 

При последовательном соединении по надежности высоконадежных элементов ОТЭ суммарный коэффициент простоя равен:
 

где: Кпi - коэффициенты простоя отдельных элементов ОТЭ.

В современных ВОСП с целью повышения надежности широко используется структурное резервирование по отдельным блокам аппаратуры и участкам линии передачи (мультиплексным секциям). 11ри этом могут применяться общее резервирование или раздельное резервирование.
При общем резервировании ОТЭ по схеме резервирования 1:n коэффициент простоя Кпр, без учета интенсивности отказов устройств переключения на резерв определяется как:

Кпр ≈ К (2-4)

Для оптимизации резервирования схема раздельного резервирования предпочтительнее, т.к. величина надежности ОТЭ с ростом кратности резервирования более резко возрастает, чем для схемы общего резервирования. Кроме того, в этой схеме, при необходимости, возможно применять различную кратность резервирования по каждому из элементов ОТЭ. Этим элементом, исходя из определения ОТЭ, может быть: отдельный блок (типовой элемент замены) в аппаратуре, участок линии передачи или сетевого тракта, мультиплексная секция, тракт виртуального контейнера, участок сети электросвязи.

Задача оптимизация структуры резерва заключается в определении оптимального состава резерва, т.е. нахождения вектора состава резерва:

Хopt Х = (х1, х2,…..хn),

где: xi - количество резервных элементов в i-той подсистеме схемы раздельного резервирования ОТЭ, i = 1,n .

При этом возможны две задачи оптимизации:

Прямая, когда находят оптимальный состав резервных элементов Х = Хopt, при котором достигается требуемое значение надежности объекта R(Xopt) ≥ Rтp при минимальной стоимости резерва:

C(Хopt) = min C(Х), Хо Х.

Обратная, когда находят Xopt , при котором достигается наибольшая надежность:

R(Xopt) = maxR(X), Xopt X

при условии, что стоимость резерва не превышает допустимого значения:

С(Хopt)≤Сдоп.

Структура резерва, как правило, оптимизируется достижением требуемого значения надежности при минимальной стоимости нагруженного резерва (прямая задача оптимизации).

Для ОТЭ, состоящего из высоконадежных элементов, оптимальное число резервных элементов x, в i - той подсистеме схемы раздельного резервирования определяется как:

хi = (2-5)

где: qi - ненадежность (вероятность отказа или коэффициент простоя) i-гo элемента;

Сi - стоимость i-гo элемента;

Qдоп - допустимая величина ненадежности объекта, равная:

Qдоп = 1-Rтр

где: Rтр - требуемое значение надежности (вероятности безотказной работы или коэффициента готовности) ОТЭ.

Возможности последних поколений ВОСП на базе СЦИ позволяют осуществлять резервирование подсетевым соединением, когда используется резерв по пропускной способности. В частности, это позволяет программно осуществлять ввод графика обходов и замен, причем на каждом участке сети возможна оценка текущего состояния по загрузке и качеству передачи в отдельных информационных структурах. Особенно эффективен способ резервирования подсетевым соединением в кольцевых структурах связи, С целью реализации этого способа в составе технических средств линии передачи или сети используется оборудование с заведомо более высокой скоростью передачи. Поэтому оптимизация структуры резерва в целом по сети (или участку сети) для схемы раздельного резервирования осуществляется по критерию наибольшей надежности при существующих затратах (обратная задача оптимизации).