1.4. Структурные характеристики абонентских сетей

1.4.1. Основные понятия

1.4.2. Распределение длин абонентских линий

1.4.3. Распределение емкости абонентского кабеля

1.4.1. Основные понятия

Представим абонентскую сеть в виде графа [40], который состоит из множества вершин x₁, x₂, … x_n и множества ребер a₁, a₂, … a_m. Примерами структурных характеристик графа могут служить:

— число вершин графа (n), определяющее количество кабельных шкафов и других элементов абонентской сети;

— расположение любой вершины графа (x_k), позволяющее указать координаты точки, в которой размещается какое-то оборудование абонентской сети;

— длина ребра графа (a_k), связанная с протяженностью кабеля, прокладываемого на магистральном или распределительном участках абонентской сети;

— микроструктура ребра графа (a_k), представляющая, в частности, информацию о число абонентских кабелей, проложенных в одном направлении.

Можно назвать еще несколько видов структурных характеристик. Но, с точки зрения рассматриваемых в монографии вопросов, целесообразно ограничиться двумя из них: распределение длин АЛ и распределение емкостей используемых кабелей. Эти две характеристики и рассматриваются в данном параграфе. Выбор эпиграфа, принадлежащего блестящему перу герцога Ларошфуко, должен — по замыслу автора — подчеркнуть следующее:

— приведенные ниже характеристики справедливы, как правило, для некой “усредненной” абонентской сети;

— характеристики конкретной абонентской сети могут иногда существенно отличаться от средних величин.

Зачем нужно знать распределение длин и емкостей АЛ? Подобные, сугубо практические, вопросы очень важны для исследователя. Мне (как, вероятно, многим научным работникам) приходилось сталкиваться с такими ситуациями, когда исследование, стимулированное реальной практической проблемой, трансформировалось в процесс, имеющий мало общего с ожидаемым результатом. Поэтому назовем несколько примеров практических задач, для решения которых необходимо знать структурные характеристики АЛ.

Первый пример касается интересов разработчиков нового оборудования систем передачи и Операторов, планирующих его приобретение. В [41] приводятся такие данные:

— разработано новое оборудование для передачи цифрового потока по существующим АЛ;

— технические характеристики устройства и параметры эксплуатируемых АЛ таковы, что подключение в МС возможно для абонентов, расположенных на расстоянии от точки предполагаемого подключения до 18000 футов (чуть менее 5,5 км);

— известен прогноз численности абонентов ТФОП, заинтересованных в использовании предлагаемого оборудования.

Вопрос заключается в том, чтобы более или менее достоверно оценить потенциальный рынок предлагаемого оборудования. Конечно, в первую очередь необходимо определить место, где может располагаться точка подключения терминала к телекоммуникационной системе. Если такое подключение будет выполняться на каждой коммутационной станции, то достаточно знать функцию распределения (ФР) длин АЛ. Та часть ФР, которая лежит по оси длин до величины 18000 футов, будет определять долю абонентов, могущих использовать предлагаемое оборудование. Вероятно, что искомая величина близка к 100%. Если подключение терминалов будет выполняться только в транзитных (узловых) коммутационных станциях, то необходимо анализировать совместную ФР для АЛ и СЛ. В этом случае результат будет качественно другим. По всей видимости, в [41] представлен результат именно такого анализа, так как доля потенциальных пользователей оценивается в упомянутой работе в диапазоне от 20% до 30%.

Второй пример представляет проблему, актуальную с точки зрения как производителей кабельной продукции, так и Операторов ТФОП. Знание структурных характеристик существующей абонентской сети позволяет решить следующие задачи:

— сформулировать технические требования к перспективным абонентским кабелям (километрическое затухание, число жил или оптических волокон, строительная длина и т.п.);

— оценить (по годам или иным единицам измерения) потребность в новых абонентских кабелях, если известны сроки службы эксплуатируемых линейных сооружений, прогнозы, касающиеся введения услуг, требующих существенное расширение полосы пропускания АЛ, и некоторые другие данные;

— выполнить предварительные расчеты затрат на реконструкцию системы абонентского доступа, связанную с переходом от существующей структуры сети АЛ к кольцевой.

Можно перечислить еще несколько технико-экономических задач, решение которых прямо или косвенно опирается на знание структурных характеристик существующей абонентской сети. Несомненно, что появятся и новые задачи, также связанные с этими характеристиками. Длину АЛ и емкости используемых кабелей можно рассматривать как случайные величины. По этой причине, в двух следующих параграфах рассматриваются ФР длин АЛ и емкостей абонентского кабеля.

1.4.2. Распределение длин абонентских линий

На рисунке 1.7, взятом из [12], показаны ФР длин АЛ для четырех ТФОП — России, США, Италии и Финляндии.

Распределение длин абонентских линий для ТФОП России, США, Финляндии и Италии

Рисунок 1.7

В российской ТФОП используются достаточно короткие АЛ, если сравнивать их протяженность с аналогичными величинами, характерными для телефонных сетей США, Италии и Финляндии. В ряде публикаций содержатся численные оценки длин АЛ для ТФОП других стран, которые, к сожалению, не позволяют построить соответствующие ФР. Тем не менее, результаты обработки этих данных свидетельствуют о том, что рисунок 1.7 отражает весьма общую картину относительно ФР длин АЛ для ТФОП большинства стран.

Рисунок 1.7 отличается от рисунка 3.24, приведенного в [12] одной кривой, относящейся к американской ТФОП. Это объясняется тем, что для рисунка 1.7 использованы статистические данные, приведенные в [26, 42]. Указанные в этой книге величины отражают результаты статистического обследования, проведенного в США. Они не совпадают с теми цифрами, которые были приведены в [43] и использовались для рисунка 3.24 в монографии [12]. Ряд дополнительных данных позволяет судить о высокой достоверности результатов, изложенных в [26, 42]. По этой причине на рисунке 1.7 распределение длин АЛ для ТФОП в США построено по данным, содержащимся в [26, 42].

Максимальные длины АЛ (третья колонка таблицы 1.2) представлены, на первый взгляд, невероятными величинами. Около десяти лет назад мне довелось участвовать в проведении статистических обследований труднодоступных и удаленных групп потенциальных абонентов СТС для разработки рекомендаций по их телефонизации. Полученные результаты показали, что на территории России есть регионы, в которых расстояние между группой удаленных абонентов и ближайшей АТС даже превышает максимальные длины АЛ в ТФОП в США. Аналогичные регионы есть и в других странах, что подтверждается, например, отчетом [44], подготовленным МСЭ.

Интересные данные были получены американскими специалистами при проведении в 1983 году статистического обследования абонентских сетей [42]. Используемая в [42] терминология несколько отличается от системы понятий, принятой в рекомендациях МСЭ. В частности, для измерения протяженности АЛ вводятся термины “Рабочая длина” АЛ (Working Length), “Общая длина” (Total Length) и “Суммарная длина ответвлений” (Total Bridged-Tap). Выражению “длина АЛ” для моделей, предложенных в разделе 1.2, соответствует, более всего, первый термин. Поэтому в таблице 1.2 приведены значения именно “рабочей длины” АЛ. Результаты в [42] приведены отдельно для АЛ делового и квартирного секторов.

Таблица 1.2