АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС ИНСТИТУТЫНЫҢ

Коммерциялық емес акционерлік қоғамы

Автоматты электрлік байланыс кафедрасы 

 

 Телекоммуникация жүйелерін және желілерін құру негіздері 

050719  – Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандығының барлық оқу түрлерінің студенттері үшін  арналған зертханалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар

 

Алматы 2008

 

ҚҰРАСТЫРУШЫЛАР: Г.П Данилина, И.Б Кожабаева. Телекоммуникация жүйелерін және желілерін құру негіздері. 050719 – Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандығының барлық оқу түрлерінің студенттері үшін зертханалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар. – Алматы: АЭжБИ, 2008.        

            Әдістемелік нұсқауда зертханалық жұмысқа сипаттамамен қоса түпнұсқаға сай  тапсырмалар берілген. Зертханалық жұмыста желіні жобалау берілген және экономика – математикалық модельдеу мен оларға алгоритмдер құрылған. Зертханалық жұмыстар блок – сұлбалар, бағдарламалар және түпнұсқа тапсырмасынан тұрады.

         Әдістемелік нұсқаулар 050719  – Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандығының барлық оқу түрлерінің студенттеріне 

КІРІСПЕ

 

Телекоммуникация- жүйені ары қарай құрылымдандыру мүмкіндігін білдіретін дәл кибернетикалық мағынадағы техникалық жүйе. Қазіргі кезде телекоммуникациялық жүйелерді тұрғызу мен дамытудың жалпы теориясы жоқ және оларды жобалау анағұрлым төмен деңгейдегі ішкі жүйелердің бірігуінен құралатын қатысты түрде негізделген ішкі жүйелердің өзара байланысқан шешім көмегімен жүзеге асырылады. Ішкі жүйе неғұрлым аз болса, оның параметрлерін анықтау соғұрлым қарапайым болады, бірақ ішкі жүйелерді біріктіру қиынға соғады. Жоғары деңгейдегі ішкі жүйелерге желілердің құрылымы мен архитектурасын жатқызуға болады. Егер алғашқысы топология, өзара байланыс, байланыс нүктелері мен линияларының орналасу сипаттамаларына, яғни оның «көрінетін» сипаттамасына жатқызылса, онда екіншісі қызмет ету технологиясына, жұмыс алгоритміне, протоколдар мен интерфейстер қолданылуына жатады.

         «Телекоммуникация жүйелері мен желілерін тұрғызу негіздері» дисциплинасы графтар теориясын, ЭЕМ мен математикалық модельдеуді пайдалануға негізделген желілердің құрылымын, оларды жобалау әдістерін оқып білуге арналған.

         Жобалау мен жоспарлау кезінде екі негізгі тапсырма орындалады- анализ тапсырмасы және синтез тапсырмасы.

         Анализ тапсырмасы желінің топология, техника, технология параметрлері белгілі болған кездегі оның көрсеткіштерінің мәнін анықтау  болып табылады.

         Синтез тапсырмасы кейбір шектеулер кезінде шарттың оптималды мәнін қамтамасыз ететін желінің барлық компоненттерін анықтау болып табылады.

         Тапсырманың принципиалды орындалуы желінің глобальді, қалалық, ауылдық және түйіндік аймағы сияқты деңгейлеріне тәуелді болмайды. Аталған тапсырмалардың кейбіреулері нағыз МҚ- да қарастырылады.

         Практикумның мақсаты- байланыс жүйелерінің анализі мен синтезінің әдістерін оқып үйрену және тапсырманы құру мен оны шешу жолын алу. 

 

№1 Зертханалық жұмыс

 

          1.1 Оптималды түйіндік желіні тұрғызу 

Жұмыстың мақсаты: Берілген топ нүктесі үшін қабырғалардың салмағы минималды болғанда орналасқан жерін анықтау және оның шартқа тәуелділігін орнату. 

         Жұмысқа дайындық: Дайындық кезінде әдістемелік нұсқауды және әдебиеттерді қарастыру қажет [1,2].  

 1.2 Теориялық бөлім 

         N нүктелері (түйіндері) бар желінің құрылымы келесі графпен көрсетіледі: G=(A, B), мұндағы A={a1,a2,…,an} – граф шыңының желінің нүктелеріне (түйіндеріне) қосылуы және B={bij} – шыңдар арасындағы,  сәйкес түйіндер арасындағы арналар жиыны немесе сәйкес линиялардың графтың бірнеше қабырғалары. Арналардың қасиеттеріне байланысты қабырғалар бағытталған және бағытталмаған болуы мүмкін.

         Әртүрлі мөлшерлік бағалаулар үшін әрбір қабырғаға ақпаратты тарату үшін элемент жолы секілді берілген қабырғаның қандай да бір қасиетін сипаттайтын қандай да бір “салмақ”- сан (немесе сандар жиыны) қосылуы мүмкін.

         Мұндай салмақтарға негізінен мыналар жатады: қабырғаның ұзындығы, өткізгіштік қабілеті, сенімділік, құны және граф түйіндеріне тағы да қандай да бір  “салмақтар” (мысалы, өткізгіштік қабілеті) немесе функциялар (мысалы, ағындар түйіні арқылы өтетіндерді түрлендіру) қосылуы мүмкін. Бұл жағдайда графты көрсету үшін байланыстық матрицасын қолдану ыңғайлы. Байланыстық матрицасы- әрбір аi  түйініне і-ші жол мен і-ші баған сәйкес келетін төртбұрышты кесте. 

аij кірісі келесі мәндерді:   

aij(егер, ai торабынан aj торабына тікелей байланыс болған жағдайда ai және aj тораптарын байланыстыратын қабырға салмағы)

 

егер  мұндай байланыс жоқ болса
 

 

   Белгісіз граф үшін байланыстық матрицасы аij= аji    бас диоганалына қатысты симметриялы болады.         

  торабының   аi салмағын берілген торапқа инцидентті қабырға салмағының суммасы деп атаймыз.                                          

       1.3. Жұмыстың мазмұны

 

         Аралықтары белгілі және (А) матрицасымен берілген N пункттерінен тұратын А телефонизациясының кейбір ауданы берілген. В және С көрші аудандарына дейінгі тораптардың арақашықтықтары белгілі. Тораптың орналасуын В және С көрші аудандардың әсерін ескере отырып, қабырғалардың минималды салмағын анықтау. Қарастырылып отырған аудан 1-суретте көрсетілген, ал 2-суретте В және С аралықтарымен толықтырылған ║А║ аралығының матрицасы берілген.

 

 

а1

а2

а3

а4

а5

а1

0

1.7

1.0

1.5

1.9

             А:
 
а2

1.7

0

1.4

3.0

2.2

а3

1.0

1.4

0

1.6

1.0

а4

1.5

3.0

1.6

0

1.6

а5

1.9

2.2

1.0

1.6

0

В

4.6

6.3

5.0

3.5

5.0

С

4.5

5.0

5.5

3.5

5.0

   

15.2

19.6

15.5

14.7

16.7

 

2-сурет

 

Торапты қабырғалар  ұзындығының шарттары бойынша 4 - пунктке орналастыру         

       Оптимизация шарты ретінде тек қосатын жолдар ұзындығының шартын ғана емес, арнаның ұзындығын, құнын және т.б қабылдауға болады.      

Мысалы, lij=(ai,aj) аралығынан тұратын ║А║матрицасына қосымша, әрбір пункт үшін арна санының векторы берілген.

Элементтері lij* мың км арналардың  арна ұзындығының матрицасы 3-суретте келтірілген.

 

 

а1

а2

а3

а4

а5

а1

0

0.85

0.5

0.75

0.95

а2

1.36

0

1.12

2.40

1.76

а3

0.6

0.84

0

0,96

0.60

а4

0.45

0.9

0.48

0

0.48

а5

1.33

1.54

0.7

1.12

0

В

2.76

3.78

3.00

2.10

3.00

С

2.76

3.78

3.00

2.10

3.00

11.0

12.91

11.3

13.03

13.19

             

 

 

                       

 

 

                                                       3-сурет

 Тораптың j пунктінде арнаның жалпы ұзындығы  

яғни матрицасының j-ші бағанындағы элементтерінің қосындысына тең.  Шарт бойынша  болғандықтан, арнаның жалпы ұзындығына а1 торабы тиімді .

  

1.4  Бақылау сұрақтары

 1.4.1. Байланыс желісі дегеніміз не?

1.4.2. Желінің көбіне қандай құрылымдары қолданылады?

1.4.3. Граф дегеніміз не?

1.4.4. Байланыстық  матрицасы қалай құрылады?

1.4.5. Есептеулерде қабырғалардың қандай сипаттамалары қолданылады?

1.4.6. Зертханалық жұмыс есептің қандай түріне арналған?

 

1.5 Зертханалық жұмысқа тапсырма

 

1.5.1. Бастапқы мәндер үшін нұсқаны сынақ кітапшасының соңғы саны бойынша таңдау керек.

1.5.2. Тораптың орналасуын анықтау программасын, алгоритмін, сұлбасын құру керек.

1.5.3. “Байланыс желісінің ұзындығы” және “арна ұзындығы” оптималдылық  шарттарымен  тиімді байланыс желісін құру

1.5.4. Жұмысты безендіру 

1.6.  Жұмыстың мазмұны

1.6.1. Берілген мәндер және есептеулер.

1.6.2. Алгоритм сұлбасы.

1.6.3. Есептеу нәтижесін және программа мәтінін басып шығару.

1.6.4. Әрбір шартқа тиімді граф төбесі.

1.6.5. Жұмыстың қорытындысы.

 

1.7 Берілген мәндер

 

B1=(6.2; 5.1; 3.7; 4.0; 4.6),             C1=(8.1; 9.0; 8.3; 7.8; 8.5);

B2=(5.1; 6.3; 6.0; 5.5; 4.2),             C2=(4.2; 5.1; 3.7; 4.9; 6.0);

B3=(7.2; 6.4; 6.9; 6.2; 7.0),             C3=(6.8; 5.0; 5.2; 6.4; 6.9);

B4=(4.7; 5.4; 5.3; 4.6; 5.4),             C4=(3.2 3.1; 4.0; 3.5; 4.2);

B5=(4.8; 4.9; 5.0; 4.5; 4.2),             C5=(5.2; 5.9; 6.1; 6.0; 6.3);

B6=(8.1; 7.8; 8.3; 7.6; 8.0),             C6=(6.3; 6.9; 7.1; 6.0; 7.4);

B7=(6.5; 7.2; 6.0; 7.7; 6.6),             C7=(7.1; 6.4; 7.2; 6.3; 6.0);

B8=(6.7; 6.9; 6.5; 7.0; 7.1),             C8=(7.3; 7.0; 6.8; 6.5; 6.0);

B9=(5.5; 6.1; 5.9; 6.2; 6.0),             C9=(4.7; 4.9; 5.0; 4.5; 4.3);

B10=(6.3; 6.1; 6.5; 5.9; 6.8),            C10=(5.2; 6.0; 5.4; 4.7; 5.1);

 

 

А матрицасы барлық нұсқаларда қолданылады .

 

 №2 Зертханалық жұмыс 

                        2.1 Телефондық жүктеменің орталығын таңдау    

        АТС- тің орналасу жері  технологияға үлкен әсер беретін оның топологиясын, құнын анықтайтын желінің негізгі параметрлерінің бірі болып табылады, сондықтан да осы сұрақты шешуге сұрақты қарастырудың толықтығымен және жетелігімен айырмашылықта болатын әдістердің үлкен мөлшері арналады. Нағыз зертханалық жұмыста мүмкін болатын әдістемені қарастырамыз. 

Жұмыстың  мақсаты; АТС- тің оптимальды орналасуын анықтау әдістерін оқып үйрену, мүмкін болатын шарттарды анализдеу және телефондық жүктеменің орталығын таңдау тапсырмасының шешу жолдарын алу. 

Жұмысқа дайындық; Дайындық кезінде міндетті түрде әдістемелік нұсқауды және әдебиеттерді қарастыру қажет [2,3].   

2.2 Теориялық бөлім

      Қарапайым түрде қандай да бір  аймақтағы жалғыз АТС- тің орналасқан жерін таңдау әдісін қарастырамыз.

      Ақпарат көзі мен тұтынушылары экономикалық және әлеуметтік даму жоспарына сәйкес аймақ бойынша таралған деп есептейміз. [3]- өрнекке сәйкес телефондандыру аймағының жері өзара перпендикуляр желілер бойымен тіктөртбұрышты немесе тікбұрышты формадағы дискреттерге бөлінеді. Дискреттер жиыны i=1….,n жолдан және j=1,2…m бағаннан тұратын матрицаны құрайды.

     Әрбір дискретке сәйкесінше қандай да бір сан- осы аймақта орналасқан абоненттер саны қойылған. Мұндай матрица 4- суретте көрсетілген. 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

1

100

81

125

119

124

56

10

615

615

2663

2048

2

74

185

112

0

0

126

50

547

1162

2048

886

3

28

120

148

0

13

81

40

430

1592

1501

91

4

53

90

75

57

70

108

70

523

2115

1071

1044

5

54

31

82

71

0

32

0

270

2385

548

1837

6

130

40

16

63

14

0

15

278

2663

278

2385

В

439

547

558

310

221

103

185

 

С

439

986

1544

1854

2075

2478

2663

 

D

2663

2224

1677

1149

809

588

185

 

 

 

 

 

 

 

4-сурет     

       Барлық абоненттер міндетті түрде станциямен қосылуы керектігінен, абоненттерді АТС-тің маңайына тиімді етіп орналастыру керек. АТС Sxy телефондық жүктемесінің орталығында орналассын делік. Ол матрицаның х жолының және у бағанының қиылысында, яғни у-тің оң және сол жағындағы, х-тің үстінде және астында орналасқан абоненттер санының қосындысы шамамен бірдей болғанда анықталады.

Алгоритм келесі қадамдардан тұрады.

 

1-қадам. Әрбір жолдың элементтері қосылады.

                             ,

                            ,         

                           ,

         Нәтижесі - матрицасының сол жағына жазылады.

 

         2 - қадам. Келесі L бағанының элементтері А формуласы бойынша есептелінеді.

 

         Әрбір Li элементі і-ші және барлық жоғарыдағы жолдың абоненттерінің қосындысын көрсетеді.

 

3 - қадам. М бағанының элементтері і-ші және барлық жоғарыдағы жол элементтерінің қосындысын көрсетеді, яғни қосу төменгі і-ші жолдан басталады.

             

4 - қадам.   бағанының элементтері  (4-суретте оң жағындағы шеткісі) і-ші жолдың үстінде және астында орналасқан абоненттер санының айырымын анықтайды. Телефондық жүктеменің бір координат орталығы ең кіші айырымға сәйкес х жолында орналасу керек.

 

min

Орталықтың екінші координатасын, яғни оң және сол жағында шамамен бірдей абонент саны орналасқан j бағанын анықтау үшін 1-4 қадамдарына сәйкес амал орындау керек.

         5 - қадам. Әрбір бағанның элементтерін қосып, нәтижесін В жолына жазамыз.

B:

6 - қадам. С жолының элементтерін сол жақтағы элементтен бастап санап шығамыз.

                                                               C

                                                     

 

 

 

7 - қадам. D жолының элементтерін оң жақатағы -ден бастап санап шығу.

D:

 

         8- қадам. С және D жолындағы элементтердің ең кіші айырмасын табамыз.  

min

яғни, у- ізделіп отырған бағанының  нөмері.

Осылайша, (х,у) телефондық жүктеме орталығының координаталары табылады.

 

 2.3 Жұмыстың мазмұны

 

а элементтері кейбір элементар аумақтағы абоненттер санына сәйкес А матрицасы берілген. АТС-тің тиімді орналасу орнын анықтау.  

2.4 Бақылау сұрақтары 

2.4.1 Дискреттер қалай бөлінеді?

2.4.2 Мұнда қандай құжаттар қолданылады?

2.4.3 Телефондық жүктеме орталығын құруда қандай шарттар қолданылуы мүмкін?

2.4.4. Есепті шешудің реті қандай?  

       2.5 Зертханалық жұмысқа тапсырма 

       2.5.1 А матрицасы үшін нұсқаны сынақ кітапшасының соңғы санына сәйкес алу.

       2.5.2 Есепті шығару программасының блок-сұлбасын жетілдіру.

       2.5.3 Программаны құру және түзеу.

       2.5.4 Программаның листингін және есептеу нәтижесін алу.

       2.5.5 Зертханалық жұмысты безендіру. 

2.6 Өнделген жұмыстың мазмұны 

2.7.1 Бастапқы мәндері және есеп қойылымы.

2.7.2 Алгоритмнің блок-сұлбасы.

2.7.3 Есептеу нәтижесін және программаны

2.7.4 Жұмыстың қорытындысы. 

 

2.7 Берілген мәндер

 

0:   n=6    m=8                                                           1: n=6    m=7

   

          

21

2

34

33

1

17

20

40

17

42

21

14

0

18

50

15

45

25

0

4

10

67

70

37

71

31

0

18

85

83

90

85

0

42

27

100

39

45

73

15

40

30

3

10

15

23

17

60

0

100

14

21

20

17

10

0

0

120

1

0

19

17

85

70

90

50

11

20

17

16

14

12

40

70

12

10

22

15

21

40

13

80

8

10

0

0

31

14

15

37

 

 

 

 

 

2: n=6    m=7                                               3: n=7    m=6

 

40

55

70

50

17

18

90

78

82

32

42

37

34

46

35

16

27

 
 
29

 12

41

37

30

21

24

51

22

41

15

17

30

15

0

17

42

25

18

13

0

0

19

0

0

27

40

35

60

73

81

22

16

0

35

91

42

70

65

14

0

17

25

32

17

21

0

41

21

43

51

0

36

35

16

28

37

15

16

70

27

50

43

30

29

45

80

 

 

4:  n=6    m=7 

42

65

14

50

62

73

17

66

31

47

41

37

17

20

50

23

18

71

8

42

16

19

32

24

43

36

22

98

43

40

36

30

87

80

10

17

0

21

10

3

0

0

5:  n=6    m=9 

13

10

0

23

14

61

6

0

0

28

17

12

52

0

18

84

91

90

35

41

43

56

60

57

90

83

79

15

25

0

0

34

82

39

39

40

17

30

0

31

31

64

45

3

14

17

71

15

0

13

64

75

40

18

6:n=8    m=7                                              7:  n=8    m=6

0

13

15

27

43

51

12

17

31

40

22

31

17

15

12

10

11

9

3

15

90

24

36

0

0

0

71

60

21

53

35

0

0

17

27

30

41

50

56

14

32

43

35

42

30

17

31

51

31

51

31

30

17

30

15

18

87

72

40

0

0

0

90

11

37

26

4

9

71

83

52

33

23

25

40

54

41

14

20

13

63

0

13

21

10

23

0

0

15

19

17

72

0

30

37

45

15

27

0

57

31

40

34

42

 

 

 

 

                                                                

 

 

 

 

 

 

8: n=8    m=6                                             9: n=8    m=7

 

26

17

32

29

54

37

22

15

20

19

25

51

43

11

30

50

52

60

47

39

15

42

17

36

34

90

49

53

67

85

80

0

34

52

35

63

70

0

0

0

25

17

53

61

0

0

0

15

16

45

40

12

17

30

20

19

0

0

0

25

40

27

0

0

15

35

70

32

7

10

20

40

45

21

15

18

25

32

30

17

28

30

15

45

18

29

16

21

27

40

32

45

17

30

26

32

0

35

30

19

30

70

65

60

                                            

 

 

 

 

  

№3 Зертханалық жұмыс  

3.1 Бөліп тұратын шкафтың оптималды орналасуын анықтау 

          Абоненттік линиялар (немесе ену) желісі АТС абоненттерін, кейде тікелей, бірақ, әдетте қосымша орындар бөліп тұратын шкафтар немесе мультиплексорлер арқылы байланыстырады. Соңғы уақытқа дейін абоненттік енудің желісінің сұлбасы жұлдыз сияқты түрде қабылданатын, бірақ қазіргі кезде шеңбер тәрізді желілер жиі кездеседі. Алғашқы топологияны (жұлдыз тәрізді) қарастырамыз.  

        Жұмыстың мақсаты: Ену желілерін тұрғызу әдістерін оқып үйрену, оны тұрғызуға әсер ететін факторларды белгілеу, оптимизация шарттарын анықтау және оны шешудің моделі мен әдістерін құрудың дағдыларын алу. 

Жұмысқа дайындық: Дайындық кезінде міндетті түрде әдістемелік нұсқауды және әдебиеттерді қарастыру қажет [2,4,5,6].   

         3.2 Теориялық бөлім

         Егер АТС қосылудың үлкен аймағынан және жоғары тығыздықтан құралатын болса, онда абоненттер әрқайсысы белгілі бір аймақтағы абоненттерге қызмет ететін бөліп тұратын шкафтар арқылы қосылады. Біздің белгілеуіміз бойынша аймақ- бұл БТШ-тың өткізгіштік қабілетінен аспайтын абоненттер саны, дискреттер саны.

3.3.1 Бөліп тұратын шкафтың орналасу орны абоненттен БТШ-ға дейін және шкафтан АТС-ке дейін кабельдер салуға кеткен шығындарға тәуелді болады. Бұл шығындарға канал жүргізу құны, кабельдің өзінің құны кіреді. Егер шкафтық аймақтың шекарасы белгілі болса, онда канал жүргізу құны БТШ- ның орналасу орнына аз ғана тәуелді болады, сондықтан оны есепке алмаса да болады. Кабельдің өзінің құны оның ұзындығына, желінің көлденең қимасының диаметріне ( таратылатын жәнемагистральді) тәуелді болады.

         Есептелінетін тапсырмада абоненттерден БТШ-ға дейін және БТШ-дан АТС-ке дейінгі ара қашықтық белгіленген деп есептейміз, ал кабель түрі мен оның қимасының диаметрі құн, сонымен қоса байланыс қасиеті- сигналдың өшуі ретінде анықталады. Тапсырманың негізінде сигнал өшуіне шектеулер орындау кезіндегі минималды шығынды қамтамасыз ететін БТШ- ның орналасу орнын анықтау тұрады.

         Тапсырманың формализациялануы қосылу аймағын дискреттерге (1.2…n) бөлуден, әрбір дискретте абоненттердің санын анықтаудан басталады, әрбір дискретті доғасының салмағы-  шыңдары арасындағы ара қашықтық, ал шыңдар салмағы-  абоненттер саны  графтың қандай да бір шыңы ретінде көрсетеміз. Әрбір шыңнан АТС-ке дейін  ара қашықтығы берілген.

                                              , i=1,2,…m                   (3.1)

                                       

 

                                                                                  (3.2)

                         

                                                                                     (3.3)                                                            

         

Дайындықта нағыз әдістемелік пен техникалық кітаптарды оқу керек. Кабельдің ең төменгі бағасын білу үшін оның өшу нормасын білу керек. (3.5,3.6)

                                                     (3.4)

                                                                        (3.5)

                                                                                    (3.6)

         Үлестіруші ретінде 10 қабатты кабель мен магистральді 100 қабатты әр түрлі қималы кабельді алайық.

        Алгоритм мына қадамдарды атқарудан тұрады:

        1 - қадам. Әр  дискрет үшін есілген кабель орам санын формуламен табамыз.

                                                                                        (3.7)

 

Мұнда: [ ]-санның бүтін бөлігі j=1,2,3,…m

 

Магистральді кабельдің орам санын мына формула арқылы табамыз:

                                                                                    (3.8)

 

2 - қадам. РШ 1,2,...m -ретті тізбектің ең басында деп алып, үлестіруші кабель ұзындығын есептеп шығару.

 

 

…………………………………………

D векторында Dj - дің мәнін табу үшін анықтауыш L -ді векторға B=(B1…Bm) көбейту керек.

3 - қадам. РШ-нің АТС-қа дейінгі орналасқан әр биігінен магистральді кабель ұзындығын есептеп шығару керек.

……………..

4 - қадам. Байланыс сапасына әсер ететін кабель диаметрін табу керек. Ол үшін РШ-дан әр дискретке 1ij дейінгі қашықтықты меншікті өшулікке көбейтіп, формула (3,5.3,6) арқылы тиісті шамамен теңестіріледі.

 

 —үйлестіруші кабельге (3.11)

—магистрльді кабельге (3.12)

5-қадам. Шектеудігі бар  және түрлері үшін үлестіруші магистральді кабельдер бағасын есептейміз (3.11).

 

 -  түрлі үлестіруші кабельдің бағасы;

 – түрлі магистральді кабельдің бағасы;

 

6 - қадам. i=1,2…m биігінде РШ-ның орналасуы жағдайындағы кабельдің жалпы бағасын есептейміз

 при i=1,2…m.

 

7-қадам. Ең аз шығынды табамыз:                                        

 

, при i=iопт,

 болғанда іопт—РШ орналасқан биіктің нөмері, ең тиімді кабель қимасында ең аз шығынды (, λ) қамтамасыз етеді.


3.3.2 Алгоритмді іске асыру үшін қарапайым мысал қарастырайық.

Мөлшері Δl=100, абоненттер саны дискретте вектормен берілген төрт дискреттен тұратын  РШ.

N=(245; 120; 102;89),

АТС-ке дейінгі қашықтық  S векторы

S=(2700; 2300; 2000; 2500) (м).

 

 

 1 - қадам. (3.8) формула бойынша кабель орамдарының санын табу.

                                                                                     

                                    

 


 

2 - қадам. РШ-і  i (i=1,2,3,4) биігінде орналасқан жағдайдағы үлестіруші кабель ұзындығын формуламен (3.9) табу.

 

3 - қадам. Формуламен (3.10) магистральді кабель ұзындығын табу.

  

4 - қадам. Формуламен (3.11)  үлестіруші кабельдің қажетті қимасын табу.

Есептеуді қысқарту үшін биіктіктердің ең үлкен арақашықтығын анықтаймыз.

Бұл жағдайда ол 200 м. Өшуді есептеу үшін ең аз қимамен м және осыған байланысты меншікті өшуі  кабельді аламыз, ұзындығы , сондықтан бұл үлестіруші кабель таңдауын шектемейді және ең аз қимамен арзан кабельді пайдалануға болады . Осылай магистральді кабельді шектеуді (3.11) тексереміз.

 

       Есептеуді көрсеткендей тек 3- биіктіктен өшу қажетті нормадан аспайды, сондықтан 3- биіктен АТС-ке диаметрі   магистральді кабелді пайдалануға болады.

        Басқа биіктер үшін d=0.6.

 

          Барлық биіктерден d=0.6 магистральді кабелін пайдалануға болады, бірақ үлкен қиылыстағы  кабельдің бағасының түсуін мақсаттай отырып, оны қарастырмаймыз .

 

5 - қадам. РШ-ның барлық орналасуындағы кабель бағасын есептеу.

Жағдайды қарастырайық:

 

РШ в п1

 
 
                     

 

             РШ в п1          

 

            РШ в п3.          

 

            РШ в п4.         

 

6 - қадам. Ең минималды  бағасын анықтау.

           Ең минималды шығын 75450 ед. мөлшерінде АТС-ке дейінгі ең аз қашықтықтың, ең аз үлестіруші желі ұзындығы магистральді кабелдің d=5мм диаметрі РШ биіктің 3- биігінде ғана мүмкін.

 3.3. Жұмыстың мазмұны

Кітаптарды оқып, РШ сұлбасының  нұсқасын табу 3.6-да берілген, блок-сұлбасын құрастыру және есепті шешу. Зертханалық жұмысты безендіру.

 3.4. Бақылау сұрақтары

3.4.1. Абонент мүмкіндігі мен оның құрылымы деген не?

3.4.2. РШ деген не?

3.4.3. Үлестіруші және магистралді желі деген не?

3.4.4. Абонент мүмкіндігі желісі неге байланысты?

3.4.5. Сигнал өшуін шектеу үлгісі қалай жазылады?

3.4.6 Нысаналы функция мәні шектеумен өзгере ме? Қалай?

3.4.7 Үлгіні іске асырудың әдісі қандай?  

3.5 Зертханалық жұмысқа тапсырма 

3.5.1 Есептің теориялық жағын оқу. 

3.5.2 Сынақ кітапшасы номерінің сонғы номерімен есеп тәсілін таңдау  Ni және Si  векторларының матрица қашықтығын жазу  3.8 бөлімде берілген.

3.5.3. Нысанды функция мен шектеудің үлгісін жазу.

3.5.4 3.3-те жазылған алгоритм бойынша блок-сұлба құрастыру.

3.5.5 Программа жасап, есепті шешу.

3.5.6 Зертханалық жұмысты безендіру. 

3.6 Жұмыстың мазмұны

Зертханалық жұмыс келесі бөлімдерден тұру керек:

3.6.1 Есеп құрылымы.

3.6.2 Бастапқы мәндер.

3.6.3 Алгоритм блок-сұлбасы.

3.6.4 Бағдарлама листингі

3.6.5 Жұмыс қорытындысы. 

3.7 Зертханалық жұмыстың берілген мәндері 

3.7.1 1-кестеде меншікті өшуліктің  әртүрлі диаметрдегі өткізгіштердің, магистралді және тармақтағыш кабельдің бір метрінің бағасы үшін мәндері берілген. 

 

1-к  е  с  т  е

 

Меншікті бағасы

Диаметрі

d, мм

Өшуі

Тармақтағыш кабель

Магистральді кабель

0.4

1.39

1.5

5.0

0.5

1.13

1.8

5.7

0.6

0.87

2.3

6.2

0.7

0.76

3.0

7.1

0.8

0.65

3.7

8.5

 

3.7.2  Графтың төбесінің  арасындағы арақашықтық матрицасы сынақ кітапшасының соңғы саны бойынша алынады: тақ сандар үшін ,  жұп сандар үшін. Вектор нагрузки жүктемесінің векторы және АТС-ке дейінгі аралықта  соңғы сан бойынша анықталады.Мұндағы  і - дискрет номері немесе граф төбесі  i=1,2,…m.

 

i

j

1

2

3

4

5

1

0

150

300

450

300

2

150

0

150

300

150

3

300

150

0

150

300

4

450

300

150

0

150

5

150

150

300

150

0

 

 

 

 

 

i

j

1

2

3

4

5

6

1

0

200

400

600

400

800

2

200

0

200

400

200

600

3

400

200

0

200

400

400

4

600

400

200

0

200

200

5

400

200

400

200

0

400

6

800

600

400

200

400

0

 

 

      

 

 

 

 №4 Зертханалық жұмыс  

4.1 Аймақтарға бөлу тапсырмасының шешімі 

         Кейбір оңашаланған аймақ үшін, онда берілген абоненттерді тарату және АТС- тің орналасу орнын анықтау үшін абоненттердің АТС-ке байланыстылығын кейбір технологиялық шектеу кезінде оптималдық шарт оптималды мәнге жетуі керек. 

         Жұмыстың мақсаты: Аймақтарға бөлу тапсырмасын шешу әдістерін оқып үйрену, яғни абоненттердің АТС пен байланысы  технологиялық шектеулерді  орындау кезінде желіні тұрғызуға шығындар  минималды болуы керек. 

        4.2 Жұмысты орындауға  дайындық

[2,3,5] оқып үйрену  және  нағыз әдістемелік нұсқаулар. Абоненттен АТС - ке дейінгі ортогональді трасса бойымен кабель салудағы қабылдау арақашықтығы. Аймақ жағынан қарапайым  төртбұрыштарға бөлінеді, әрбір  учаскіге  сәйкесінше қандай да бір сан қойылады, басқа сөзбен айтқанда, аймақ екі өлшемді кестеге ауысады, әрбір тор көзге сан орналастырылады.

телефон аппараттарының саны.  

      4.3 Теориялық бөлім

          (i,j) тор көзі мен (k,l) тор көзі арасындағы  арақашықтықдискрета өлшемі болғанда формула бойынша анықталады.

                                  

                                                                               (4.1)

 

1

2

3

...

m

1

a11

a12

 

 

a1m

2

 

 

 

 

 

.

.

.

0

 

 

 

 

n

an1

an2

 

 

anm

 


 

        АТС  саны, оның координатасы және сыйымдылығы танымал  болып саналады. Тапсырманың негізінде  ортогональді сызықтар ұзындығы минималды болуы үшін, ал әрбір АТС ке қосылған абоненттер саны сыйымдылықтан аспау үшін , абоненттердің АТС ке тәуелділігін анықтау болып табылады. 

  4.3.1. Есептеу алгоритмі

1 - қадам.  әр клеткадан (i,j) АТС-ке дейін және АТС2- дейінгі        қашықтық анықталады.

2-  қадам. S1 және S2 матрицалары құрылады

егер  онда   

егер  онда  , 

Егер  болса, матрица құрылу алгоритмі аяқталады.

3 - қадам. S1 және S2 матрицаларындағы ТА жиынтығын анықтау, станция қуатымен салыстыру. Егер  болса, онда есептеу аяқталады және де абоненттің қысқа жолымен АТС-ке шығуы, станция аумағында шектеулер орындалады. Басқаша жағдайда – 4 - қадам орындалуы мүмкін.

          4 - қадам. Станция аумағы таңдалынып алынғандықтан, біреуінде жүктеме болса, екіншісінде жүктеме аз. Сондықтан 4 - қадамда шекаралық ұяшықтар таңдалып (), олардың басқа АТС-ке бекітілуі жүргізіледі.

4.3.2. Мысал қарастырайық.

Жүктеме матрица, АТС аумағы және олардың қуаты А1 және А2 дискрет мөлшері берілген.

                                                                          

i`

j

1

2

3

4

5

6

7

1

2

6

5

3

1

4

2

2

3

2

6

4

11

3

4

3

6

10

7

11

3

2

0

4

0

3

6

4

8

11

4

 

АТС1=(3.2)             А1=65                        

АТС2=(2.6)             А2= 66       

1 - қадам.

Әр дискреттен АТС1 мен АТС2-ге дейінгі қашықтықты есептеп, S1 мен S2 матрицаларын құрастыру.

 

             

            

            

              

S1 мен S2 матрицаларының элементтері алынды, бұл А матрицасының құрылғанын білдіреді. 

i

J

1

2

3

4

5

6

7

1

2

6

5

0

0

0

0

2

3

2

6

0

0

0

0

3

6

10

7

11

0

0

0

4

0

3

6

4

0

0

0

                

 

 

 

  

i

j

1

2

3

4

5

6

7

1

0

0

0

3

1

4

2

2

0

0

0

4

11

3

4

3

0

0

0

0

3

2

0

4

0

0

0

0

8

11

4

               

 

 

          

  

4.4. Жұмыстың мазмұны

 Кітаптарды оқып, үш АТС жағдайындағы матрицаларды қарау керек. Блок сұлба мен есепті шешуді құрастыру. Абоненттердің жалпы санын анықтап, екіге бөліп, станция аумағын анықтау. Матрица нұсқасы сынақ кітапшасының соңғы санымен анықталады.

 4.5. Қорытынды сұрақтар  

4.5.1. Аудандастыру қандай шамамен анықталады?

4.5.2. Жазықтықтағы екі нүкте арақашықтығы қалай анықталады? 

4.6.  Жұмысқа   қосымша 

4.6.1 Есеп құрастыру.

4.6.2 Қорытынды ақпарат.

4.6.3 Блок-сұлба программасы

4.6.4 Программа листингі

4.6.5 Аудандастыру кестесі

         4.7 Бастапқы мәліметтер                         

                    0)    k1=5, =10, l1=3

6

9

12

15

17

21

25

8

7

10

11

23

0

0

4

0

5

15

0

11

7

6

0

3

4

0

17

12

8

3

2

8

10

12

11

13

15

15

13

0

3

4

 

          

 

   A: 

 

            1)   k1=5, =10, l1=3                                                                  

2

7

8

2

6

5

4

3

7

8

4

3

6

0

5

7

11

4

2

9

8

1

3

5

0

0

17

0

0

4

5

8

7

1

10

6

9

10

11

3

6

0

0

4

15

11

7

1

3

5

7

0

0

4

2

1

3

7

11

10

 

 

  A:

     

15

12

17

2

11

8

21

25

23

14

15

17

15

14

12

4

9

7

11

21

31

4

13

11

4

1

2

3

5

7

3

2

1

4

2

8

19

22

17

15

4

6

                     2) ; (k1l1)=(2,2); (k2l2)=(5,5);                                                         

 

 

      

 

       A:

                 3) ; (k1l1)=(2,3); (k2l2)=(4,6);     

                          

3

4

12

11

3

4

5

0

9

7

11

1

2

7

0

10

7

11

12

21

0

1

8

11

12

14

2

7

4

5

2

1

6

4

0

6

7

11

0

0

9

4

8

9

13

15

8

7

6

 

 

 

     A:

 

 

              4)  ; (k1l1)=(2,2); (k2l2)=(5,5);     

 

2

6

9

12

8

3

7

11

3

8

3

7

4

5

4

2

10

0

0

0

4

8

3

7

15

11

8

10

4

3

7

4

4

2

3

6

5

4

8

9

1

0

0

3

4

2

7

5

 

 

           

А:
:

 

 

                   5) ; (k1l1)=(2,2); (k2l2)=(4,4);     

     

3

0

11

9

7

2

5

6

2

8

9

4

5

6

5

0

7

2

5

13

4

7

10

11

14

12

7

6

5

10

18

15

12

11

22

3

4

7

9

1

7

8

7

4

1

11

12

10

1

0

0

1

2

4

3

7

 

    A:

 

 

 

 

 

                    6) ; (k1l1)=(4,3); (k2l2)=(3,7);     

0

3

5

2

4

12

10

11

9

15

10

9

4

3

8

7

10

11

7

4

1

2

9

10

12

9

4

2

14

13

11

12

12

9

7

11

4

6

4

3

 

 

          

    A:

  

                7) ; (k1l1)=(4,2); (k2l2)=(4,6);       

8

3

5

3

4

7

9

6

7

7

8

4

2

2

4

13

5

8

9

11

13

7

6

11

15

21

6

10

8

12

4

3

2

1

4

10

16

11

7

8

13

14

20

12

11

     A:

 

 

         

                  8) ; (k1l1)=(4,2); (k2l2)=(3,7);     

10

14

2

2

12

7

2

7

8

9

9

3

12

7

8

12

4

4

2

8

10

12

4

6

6

13

12

7

0

5

11

11

6

5

3

11

21

6

6

16

4

0

4

1

2

2

5

11

7

 

         

    A:

 

  

           9) ; (k1l1)=(3,3); (k2l2)=(4,6);       

7

24

1

5

6

11

1

3

4

5

6

7

8

13

2

14

7

4

0

25

21

4

5

6

5

7

9

20

11

9

7

11

11

9

16

16

12

11

13

7

12

0

7

3

0

12

8

13

14

 

 

 

 

  

Әдебиеттер тізімі 

1.      Дурнев В.Г., Зеневич А.Ф. и др. Электросвязь. Введение в специальность. – М.: Радио и связь, 1988.

2.      Давыдов Г.Д., Рогинский В.Н., Толчан Х.Э. Сети электросвязи. – М.: Связь, 1977.

3.      Рогинский В.Н., Харкевич А.Д. и др. Теория сетей электросвязи.

-М.: Радио и связь, 1981.

4.      Зайончковский Е.А., Пшеничников А.П. и др. Автоматическая междугородная телефонная связь. - М.: Радио и связь, 1984.

5.      Берж К.Т. Теория графов и её применения. – М.: Иност. Лит., 1962.

6.      Основы построения сетей и систем электросвязи. Методические указания и контрольные задания / сост. Пшеничников А.П., Слепова Г.А.,- М.: МИС, 1991.

  

Мазмұны

 1. №1 Зертханалық жұмыс. Оптималды түйіндік желіні тұрғызу                       4                    

2. №2 Зертханалық жұмыс. Телефондық жүктеменің орталығын таңдау           7

3. №3 Зертханалық жұмыс. Бөліп тұратын шкафтың оптималды орналасуын анықтау                                                                                                                    13

4. №4 Зертханалық жұмыс. Аймақтарға бөлу тапсырмасының шешімі           20 

5. Әдебиеттер тізімі                                                                                                 21