论有线电视网的可靠性研究.pdf

论有线电视网的可靠性 上海天博光电技术有限公司 林如俭赵锡明 摘要：本文分析有线电视网的可靠性问题。证明在通常的没有设备备份和状态监测系统的条件下，网络可用度达不到 0．9999的电信级水平。文章指出提高HFC网可靠性的措施，特别强调采用网络管理系统的重要性。 1 前言 中国的光纤同轴混合网正在从原来意义上的单向广播电视网络向双向综合业务网络演化，其中一个关键 问题就是如何保证网络能达到电信级的水平(即年平均中断时间不超过53分钟，可用度达到0．9999)。 尽管原有的纯同轴电缆的有线电视网经过近十年的改造或重建已变成光纤同轴混合网，由广播电视业务 性质所产生的工艺要求和习惯势力并不把保证网络可用度作为网络建设的考核指标。网络运营者通常只要求 设备或线路故障所造成的每次信号中断不超过24小时。这样的可用度水平不可能满足双向数据、电话和视频 业务的要求。为了提高可用度，须仔细进行HFC的可靠性设计。本文从可靠性工程理论出发，建立HFC网的可 靠性分析模型，从网络各个部件的平均故障间隔时间和平均修复时间计算网络的可用性指标，从而发现采用 网络的实时状态监测系统对提高网络可用度关系重大。 2 有线电视网的可靠性分析 2．1 可靠性工程的基本概念 (1)定义 根据ITU—TG．106建议，可靠性最基本的几个概念定义如下(图1)： 博麓镶≤露皴壤》 Avail矬鹣避ity | l l l | 壤螃瀛黪性激 I Maint秘n熊鞠罄船support I襞齄淼。梦Il黼a雠tain摊abiI砸 图1 可靠性(Dependability)概念示意 术语。 可用一I生(Availability)：一个项目在给定时间内完成某项指定功能的概率(假定外部资源已提供)。 可靠度(Reliability)：一个项目在给定状态下、给定时间内完成某种功能的能力。 护，保持或恢复其原有功能的能力。 维修支持性能(Maintenance support)：一个维修组织在给定条件下，根据规定的维修政策，一旦要求即可提 供维修一个项目所需的资源的能力。 (2)研究对象 可靠性研究的对象可分为三个层次：元器件可靠性、设备可靠性和系统可靠性。元器件的可靠性指标是在大 量试验基础上的统计结果，而设备和系统的可靠性则可在前一层次指标基础上，运用可靠性技术进行预测。 一192 (第九届)奎谭有线电褫综合信息网学术研讨会 按照研究对象的可修复性，可靠性工程的对象可分为两大类：可修复系统和不可修复系统。研究的目的也 可分为两种：研究对象(元器件或设备)某一时刻的可靠性；研究对象(设备或系统)一段时间内的可靠性。 (3)主要指标 可靠性理论涉及到比较复杂的数学方法。工程上可予以简化，常用到以下几个指标： 9 入：故障率入的单位是Fit；1Fit=10—9／h，或表示为=故障次数／10h。 14155 一般常用“次／年”作为故障率单位；1次／年一1 Fit。 MTBF：平均故障间隔时间。当入为常数时，MTBF=1／h。 通常入用于元器件的可靠性指标，MTBF用于设备的可靠性指标。 MTTR：平均修复时间 A：可用度可用性的定量描述。 U：不可用度与可用度相对，U=1一A。 需要指出，上述各项指标都是概率统计意义上的平均值或计算值。 (4)可靠性模型 在可靠性研究中，需将实际的研究对象按可靠性技术抽象为可靠性模型。基本模型有两种：串联和并联。 n个串联单元的不可用度：Us=UI+U2+……+Un