Телетраффика. Издание второе, переработанное и дополненное
 Скачать 3.77 Mb.
|
|
10.2. Расчет нагрузок на входах и выходах ступеней искания коммутационных узлов Для каждой ступени искания АТС или узла расчет интенсивности поступающей на входы и выходы нагрузки производится раздельно, так как при этом необходимо учитывать перераспределение потоков нагрузки по направлениям разных ступеней искания, потери сообщения и различие в значениях средней длительности занятия на этих ступенях искания. Расчеты нагрузок по ступеням искания рассмотрим на примере координатных телефонных станций АТСК. Интенсивность нагрузки, поступающей на ступень абонентского искания. Во входы ступени АИ координатных АТС могут включаться линии от квартирных телефонных аппаратов индивидуального пользования, коллективного пользования или спаренных, телефонных аппаратов народнохозяйственного сектора, таксофонов с интенсивностью удельной исходящей нагрузки менее 0,33 Эрл, соединительные линии от учрежденческих телефонных станций (УТС) малой емкости. Среднее число вызовов и средняя продолжительность разговора у этих источников нагрузки неодинаковы. Интенсивность нагрузки, создаваемой абонентами квартирного сектора, достигает максимального значения в вечерние часы суток, а народнохозяйственного сектора – в утренние часы. По этим причинам для определения максимальной суммарной нагрузки, поступающей от источников разных категорий, расчеты следует проводить как для утреннего, таки для вечернего ЧНН. Интенсивность исходящей нагрузки, обслуживаемой ступенью АИ в ЧНН, представляет собой сумму интенсивностей нагрузок, поступающих по всем линиям, включенным в ступень где n i – число источников й категории а – среднее значение интенсивности удельной исходящей нагрузки i- й категории источников в ЧНН; исх число исходящих соединительных линий от й УТС; a j – среднее значение интенсивности нагрузки, поступающей на ступень АИ по одной соединительной линии от й УТС в ЧНН. Среднее значение интенсивности удельной исходящей нагрузки источников й категории а определяется как произведение среднего числа вызовов в единицу времени от одного источника й категории c i на среднюю длительность одного занятия для источника й категории Расчет объема оборудования осуществляется по максимальному из значений интенсивности нагрузки в утренний и вечерний ЧНН. Интенсивность нагрузок на ступенях группового искания. Нагрузка, поступающая на входы первой ступени группового искания IГИ АТСК, создается абонентскими группами ступени АИ, абонентами УТС и подстанций (ПС, исходящие соединительные линии от которых включены во входы ступени IГИ, а также абонентами таксофонов, линии от которых включены непосредственно во входы IГИ (рис. 130 10.2). Нагрузка от абонентских групп ступени АИ и от остальных источников, обслуживаемых ступенью IГИ, распределяется по возможности равномерно между всеми блоками ступени. Средняя величина интенсивности нагрузки, поступающей на входы ступени IГИ, рассчитывается в утренний и вечерний ЧНН по формуле где т – интенсивность нагрузки, поступающей от таксофонов y УТС(ПС)k – интенсивность нагрузки, поступающей от й УТС (ПС р АИ – потери на ступени АИ. Нагрузка на выходах ступени IГИ меньше нагрузки, поступающей на ее входы, так как время занятия выхода ступени IГИ меньше времени занятия ее входа на величину, включающую в себя время слушания сигнала ответа станции t c.o и время набора знаков номера вызываемого абонента – t н.н . При связи с координатными АТСК регистр принимает все т знаков абонентского номера, а затем устанавливается соединение на ступени IГИ. При связи со станциями декадно-шаговой системы соединение устанавливается после приема т 1 знаков, определяющих код АТС или узла. Среднее время приема регистром знаков набора номера вычисляется с учетом распределения нагрузки между АТС координатной и декадно- шаговой систем по формуле где 1,5 – время набора одного знака номера, с р – доля нагрузки от проектируемой АТС к й станции координатной системы. Так как до вычисления нагрузки на выходах ступени IГИ значения могут быть неизвестны, тов первом приближении p i можно заменить отношением возникающей на й АТС координатной системы нагрузки к суммарной возникающей нагрузке на всех АТС проектируемой сети. Среднее время занятия выхода ступени IГИ Средняя длительность занятия входа ступени IГИ – t вх IГИ – определяется как средневзвешенная из длительностей занятия входов источниками разных категорий Нагрузка на выходах ступени IГИ рассчитывается в утренний и вечерний ЧНН по формуле где р IГИ – потери на ступени IГИ. При расчете нагрузки на выходах входящей ступени ГИ (ВГИ) следует учитывать, что длительность занятия входов блоков ВГИ, обслуживающих входящее сообщение от АТС декадно-шаговой системы, больше длительности занятия выходов на время приема входящим регистром (ВРД) необходимой информации. Продолжительность занятия выходов по сравнению с продолжительностью занятия входов на других ступенях ГИ уменьшается на время действия маркера в процессе установления соединения (t МГИ =0,6 ÷1,0 с. Обычно принимают, что нагрузка на выходы составляет 0,99 131 величины нагрузки на входы. Нагрузка, поступающая на ступень АИ, распределяется между абонентскими группами пропорционально той части исходящей от них нагрузки, которая создается источниками двустороннего действия. Интенсивности нагрузки на входах и выходах всех ступеней искания рассчитываются в утренний и вечерний ЧНН. Расчет объема оборудования производится по максимальному значению интенсивности нагрузки. 10.3. Расчет нагрузок, поступающих на регистры и маркеры Отдельные группы (пучки) абонентских регистров (АР) обслуживают вызовы, поступающие от тысячных или двухтысячных абонентских групп. Интенсивность нагрузки, поступающей на АР й группы – y API ,- – определяется по формуле где АР – среднее время обслуживания абонентским регистром одного вызова t вх IГИ – среднее время занятия одним вызовом входа IГИ; y вх IГИi – интенсивность суммарной нагрузки, поступающей на входы IГИ от всех абонентских групп, обслуживаемых й группой регистров. Интенсивность нагрузки, поступающей на входящие регистры ВРД, – y ВРД – определяется из выражения где t ВРД – среднее время обслуживания входящим регистром одного вызова t СЛ – среднее время занятия одним вызовом соединительной линии от АТС декадно-шаговой системы у СЛ – интенсивность нагрузки, обслуженной соединительными линиями, к которым подключается группа ВРД. Нагрузка на маркеры блоков ступеней искания определяется с целью проверки среднего времени ожидания подключения маркеров при установлении соединений. Интенсивность нагрузки, поступающей на маркер коммутационного блока, определяется по формуле где м – среднее время обслуживания маркером одного вызова t вх.бл – среднее время занятия входа коммутационного блока одним вызовом y вх.бл – интенсивность нагрузки, поступающей на все входы коммутационного блока. Интенсивность нагрузки, поступающей на регистры и маркеры, рассчитывается в утренний и вечерний ЧНН. 10.4. Способы распределения нагрузки Определение и способ задания потоков нагрузки. Телефонные сети представляют собой, как правило, совокупность телефонных станций, соединенных пучками межстанционных линий или каналов. Пучком линий называется совокупность линий, обслуживающих нагрузку, поступающую от определенной группы источников нагрузки к определенной группе приемников этой нагрузки Потоком поступающей или обслуженной нагрузки называется нагрузка, поступающая на линии или обслуженная линиями одного пучка Величины потоков телефонной нагрузки полностью определяются взаимной заинтересованностью в телефонной связи абонентов разных станций. Поэтому при проектировании АТС точно установить величины межстанционных потоков нагрузки невозможно. Это можно сделать только после введения АТС в действие путем специальных наблюдений за потоками нагрузки. Пусть наблюдения за интенсивностями потоков нагрузки осуществляются периодами домин (см. парагр. 3.2). Временные положения промежутков продолжительностью в 1 ч, начинающихся со сдвигом в 15 мин, обозначим моментами времени t 1 , t 2 , ..., t r , расположенными в середине каждого из промежутков. Средние значения интенсивностей нагрузки от АТС, кв эти промежутки времени обозначим вектором Пусть на направлении ij ЧНН приходится на й промежуток времени. Интенсивность нагрузки в ЧНН обозначим y* ij (t k ). При m АТС на сети интенсивности межстанционных потоков нагрузки полностью характеризуются квадратной матрицей векторов На телефонных сетях имеют место объединение и разделение потоков нагрузки. При рассмотрении этих явлений пользуются понятиями исходящей и входящей нагрузок. Разделение потоков. Под исходящей от ATC i нагрузкой понимается сумма потоков нагрузки, исходящих от АТС ко всем АТС сети. Вектор интенсивностей исходящей от АТС, нагрузки определится как сумма элементов й строки матрицы (10.15): По правилу сложения векторов выражение (10.16) с учетом (10.14) можно записать в следующем виде Интенсивность исходящей нагрузки в ЧНН определяется из выражения В частном случае при совпадении временных положений ЧНН на направлениях межстанционной связи ij (j=1, 2, ..., т При этом имеет место соотношение 133 Очевидность этого соотношения иллюстрируется простейшим примером суммирования интенсивностей двух потоков с несовпадающими ЧНН (рис. 10.3). Объединение потоков. Под входящей на ATC j нагрузкой понимается сумма потоков нагрузки, входящих на ATC j от всех АТС сети. Вектор интенсивностей входящей на нагрузки определится как сумма элементов го столбца матрицы (10.15) По аналогии с (10.17) Интенсивность входящей нагрузки в ЧНН определяется из выражения При совпадении временных положений ЧНН на направлениях ij (i=1, 2, ..., m) По аналогии с (10.20) имеет место соотношение Из (10.19) и (10.24) следует, что при объединении и разделении потоков нагрузки в условиях совпадения временных положений ЧНН на всех направлениях межстанционной связи ij (i, j=1, 2, ..., m) интенсивности результирующих потоков в ЧНН однозначно определяются через интенсивности в ЧНН составляющих их потоков, те. вместо матрицы векторов (10.15) достаточно иметь квадратную матрицу скаляров у Далее в тех случаях, когда интенсивности всех межстанционных потоков нагрузки рассматриваются в один и тот же временной интервал для простоты обозначений вместо y ij (t k ) будем писать y ij . При условии совпадения временных положений ЧНН на всех направлениях межстанционной связи ij (i, j=1, 2, ..., m) интенсивность суммарной нагрузки в ЧНН, исходящей от всех АТС сети, определится из выражения а интенсивность суммарной нагрузки в ЧНН, входящей на все АТС сети, из выражения Из сравнений (10.26) и (10.27) следует те. интенсивность суммарной нагрузки, исходящей от всех АТС сети, равна 134 интенсивности суммарной нагрузки, входящей на все АТС сети. Некоторые закономерности формирования потоков нагрузки. Закономерности формирования потоков нагрузки могут быть выяснены только путем постановки наблюдений на действующих сетях. Наблюдениями установлено, что временное положение ЧНН на направлении ij существенным образом зависит от структурного состава абонентов АТС, и ATC j . Если эти АТС обслуживают преимущественно абонентов квартирного сектора, то имеет место вечерний ЧНН, если народнохозяйственного сектора, то утренний ЧНН. При прочих равных условиях величины интенсивностей потоков нагрузки в ЧНН у, j=1, 2, ..., r) тем больше, чем территориально ближе расположены абоненты С к абонентам ATC j . В частности, величина интенсивности внутристанционной нагрузки ATC j у* ij при прочих равных условиях обычно бывает больше интенсивностей потоков нагрузки к другим АТС сети. Анализ закономерностей формирования абсолютных значений потоков нагрузки обычно выполнять достаточно сложно, так как емкость сети во времени не остается постоянной, АТС различаются емкостью и структурным составом абонентов. Поэтому часто используются отношения интенсивностей нагрузки на направлениях межстанционной связи к интенсивности нагрузки, исходящей от АТС Эти отношения называют коэффициентами распределения нагрузки. Очевидно выполнение следующего условия При известных значениях коэффициентов распределения интенсивности потоков нагрузки определяются из выражения Величина коэффициента распределения тем больше, чем больше отношение интенсивности исходящей от ATC j нагрузки к интенсивности суммарной исходящей от всех АТС сети нагрузки На рис. 10.4 в качестве примера приведена зависимость k ij =f( ω i ), построенная поданным норм технологического проектирования. Коэффициент распределения от С к АТС называют коэффициентом внутристанционного сообщения Для проектирования матрицы интенсивностей потоков нагрузки (10.15) в общем случае необходимо задать строку векторов исх i (i=1, 2, ..., m) и матрицу векторов Трудность прогнозирования коэффициентов состоит в том, что их значения, кроме ω j , зависят еще от целого ряда факторов, которые определяют взаимное телефонное тяготение абонентов С к абонентам Количественной оценкой телефонного тяготения являются коэффициенты тяготения. При равномерном телефонном тяготении между абонентами всей сети интенсивность нагрузки от АТС, к ATC j y' ij (i, j=1, 2, ..., m) пропорциональна доле интенсивности нагрузки, исходящей отв суммарной интенсивности нагрузки, исходящей от всех АТС сети Наблюдениями на действующих сетях установлено, что это равенство обычно не выполняется, так как тяготение между абонентами разных АТС является неравномерным. Если в левую часть выражения (10.33) подставить фактическое значение нагрузки y ij , то для выполнения равенства правую часть этого выражения необходимо умножить на коэффициент тяготения f ij : Из (10.33) и (10.34) следует, что Коэффициент тяготения f ij абонентов АТС к абонентам С представляет собой отношение фактического значения интенсивности нагрузки от ATC i к ATC j к тому значению интенсивности нагрузки, которое было бы между этими станциями при равномерном телефонном тяготении на сети. При равномерном тяготении f ij = 1 (i, j=1, 2, т Значения коэффициентов тяготения можно рассчитать только для действующих станций. Для проектируемых АТС их значения прогнозируются на основании анализа закономерностей распределения нагрузки на действующих сетях. Пусть для всех станций сети в результате прогноза определены значения интенсивностей исходящих нагрузок ист) и матрица векторов коэффициентов тяготения ||f ij ||. Требуется рассчитать матрицу векторов межстанционных потоков нагрузки ||Y ij ||. Значения интенсивностей межстанционных потоков нагрузки в каждый фиксированный временной интервал рассчитываются по (10.34). Проверкой правильности распределения у исхi является выполнение равенства Если это равенство не выполняется, то вычисленные значения умножаются на выравнивающий коэффициент Трудность прогнозирования матрицы ||f ij || заключается в сложной зависимости изменения значений коэффициентов с ростом емкости телефонной сети. Эта зависимость является более простой для так называемых нормированных коэффициентов тяготения Будем распределять интенсивность исходящей от АТС нагрузки исх пропорционально условным исходящим нагрузкам АТС сети. Под условной исходящей нагрузкой понимается произведение фактического значения исходящей нагрузки исх на коэффициент п, характеризующий телефонное тяготение абонентов ATC i к абонентам ATC j . В соответствии с правилом пропорционального деления получаем 136 Сравнивая (10.38) сможем записать откуда Правая часть выражения (10.40) от j не зависит, следовательно, для фиксированного i принимая n ii =1, получим Значения коэффициентов тяготения существенным образом зависят от расстояния между абонентами. На рис. 10.5 в качестве примера приведена усредненная зависимость значений нормированных коэффициентов тяготения от кратчайшего расстояния между АТС для телефонной сети, построенной без узлов. Аналитически кривая рис. 10.5 может быть аппроксимирована уравнением вида где значения постоянных коэффициентов ас зависят от емкости телефонной сети и других факторов. Пусть для всех станций сети в результате прогноза определены значения интенсивностей исходящих нагрузок исх (i=1, 2, ..., т) и матрица нормированных коэффициентов тяготения ||n ij ||. Требуется рассчитать матрицу межстанционных потоков нагрузки ||Y ij ||. Значения интенсивностей межстанционных потоков нагрузки в каждый фиксированный временной интервал рассчитываются по (10.38). Кроме коэффициентов и п ij в литературе описаны и другие коэффициенты для учета тяготения между абонентами. Однако какие бы коэффициенты не применялись, прогнозирование их значений может осуществляться только на основе наблюдений за их значениями на действующих сетях. 10.5. Колебания нагрузки. Расчетная интенсивность нагрузки Наблюдениями установлено, что интенсивность нагрузки, создаваемой группой источников, колеблется по ЧНН разных дней. Так как зависимость вероятности потерь от интенсивности нагрузки имеет явно выраженный нелинейный характер, тов области малых значений потерь увеличение поступающей нагрузки на несколько процентов может привести к возрастанию потерь в несколько раз. Поэтому при расчете объема оборудования необходимо учитывать колебания интенсивности нагрузки. Закон колебаний с хорошим приближением аппроксимируется нормальным распределением. При этом вероятность отклонения нагрузки в произвольно взятый ЧНН y i , от математического ожидания нагрузки в ЧНН у определяется из выражения 137 где у) – среднеквадратическое отклонение интенсивности нагрузки в ЧНН; Ф) – нормированная функция Лапласа z – аргумент функции Лапласа. Из (10.44) следует, что при расчете объема оборудования с нормированными потерями р по математическому ожиданию нагрузки у потери будут меньше или равны р только с вероятностью 0,5, те. в 50% всех ЧНН. Если потребовать выполнения заданного качества обслуживания с большей вероятностью, то расчет объема оборудования следует выполнять не по математическому ожиданию интенсивности нагрузки, а по расчетной интенсивности нагрузки Для простейшего потока вызовов математическое ожидание интенсивности нагрузки равно дисперсии нагрузки. Полагая получим следующее выражение для расчетной интенсивности нагрузки Чем больше в выражении (10.46) значение аргумента z функции Лапласа, тем с большей вероятностью гарантируется нормированное качество обслуживания, однако при этом возрастает объем оборудования. В практике проектирования ГТС значение коэффициента z принимается равным 0,6742. При этом норма потерь р выполняется с вероятностью 0,75, ас вероятностью 0,9 потери не превысят 0,02, что для городской телефонной связи считается вполне приемлемым качеством обслуживания. Таким образом, формула расчетной нагрузки имеет следующий вид Переход от расчетного значения к математическому ожиданию нагрузки осуществляется по формуле Из (10.47) видно, что величина расчетной нагрузки нелинейно возрастает с увеличением математического ожидания чем больше математическое ожидание, тем меньше отношение ε=y p /y. Например, при y=l Эрл величина у р =1,674 Эрл и ε=1,674, а при у Эрл расчетная нагрузка р 106,7 Эрл и ε=1,067. Такая зависимость отражает физическую сущность колебаний нагрузки в группах различной емкости. В группах большой емкости меньше сказывается разброс нагрузок, создаваемых каждым источником, и как следствие – меньше колебания суммарной средней нагрузки в ряду таких групп. Величина расчетной нагрузки зависит не только от ее математического ожидания, но и от способа объединения выходов коммутационной системы, на которые поступает нагрузка. При неполнодоступном включении нагрузка на линии в определенном направлении поступает с отдельных нагрузочных групп. Чем больше число нагрузочных групп при прочих равных условиях, тем меньше величина нагрузки отдельной нагрузочной группы и выше ее колеблемость. Поэтому при неполнодоступном включении расчетная величина нагрузки на направлении должна быть принята более высокой, чем при полнодоступном включении линий. Легко показать, что расчетная нагрузка, поступающая на неполнодоступный пучок линий, р. нп заключена в следующих пределах Нижняя граница неравенства y p1 соответствует расчетной нагрузке полнодоступного пучка, обслуживающего суммарную нагрузку всех нагрузочных групп (все нагрузочные группы объединяются в одну нагрузочную группу, коэффициент уплотнения γ=g). Верхняя граница неравенства р соответствует сумме расчетных нагрузок обособленных полнодоступных пучков (коэффициент уплотнения γ=1). Кроме коэффициента уплотнения неполнодоступного включения γ и математического ожидания нагрузки у значения расчетной нагрузки y р.нп зависят от структуры коммутационной системы, доступности d, величины потерь р. На рис. 10.6 в качестве примера представлены зависимости коэффициента ε=у р. нп /у от емкости равномерного неполнодоступного пучка линий v при различных значениях коэффициента уплотнения у кривые 2, 3, 4); для сравнения дана зависимость коэффициента е от v для полнодоступных пучков той же емкости (кривая 1). Приведенные зависимости получены для схем неполнодоступного включения ступени ГИ АТСК, построенной из двухзвеньевых блоков при доступности mq=20, потерях р и нагрузке на входа Эрл. Как и следовало ожидать, с увеличением γ значение ε уменьшается во всем диапазоне емкостей пучков линий. Значения коэффициентов ε для других значений доступности и потерь приведены в [14]. При объединении и разделении потоков нагрузки на различных ступенях искания телефонных сетей величины расчетных нагрузок должны определяться в следующей последовательности. В случае объединения потоков нагрузки необходимо найти математическое ожидание суммарной нагрузки как сумму математических ожиданий объединяемых нагрузок, а затем перейти к расчетному значению нагрузки для определения числа устройств, обслуживающих суммарную нагрузку. При разделении на выходах ступени искания общей нагрузки по направлениям следует определить математическое ожидание нагрузки данного направления как долю математического ожидания суммарной нагрузки, а затем найти расчетное значение. Задача 10.1. Задано интенсивность нагрузки, поступающей на проектируемую АТСК 1 в утренний и вечерний ЧНН: y 1y = 504,6 Эрл; В 475,4 Эрл. Вся нагрузка, поступающая от абонентов проектируемой АТСК, распределяется между четырьмя АТС сети (включая и проектируемую. Интенсивности исходящих нагрузок от всех АТС сети в утренний и вечерний ЧНН приведены в табл. 10.2. ТАБЛИЦА 10.2 Величина нагрузки, Эрл, для АТС с индексом Параметр 1 2 3 4 y iy 504,6 403 554 375 в 605 275 508 Нормированные коэффициенты тяготения в утренний и вечерний ЧНН от проектируемой ATd ко всем АТС сети у n 12y =0,53; n 13y =0,71; у в в в в. Необходимо рассчитать интенсивности межетанщиомных потакав иапрузки для расчета числа соединительных линий. Решение. Интенсивности межстанционных потоков в утренний и вечерний ЧНН рассчитываются по (10.38): Так как расчет числа соединительных линий осуществляется по максимальной интенсивности нагрузки, то искомыми интенсивностями будут у Эрл; y 12y =161,2 Эрл; y 13y =156,1 Эрл; в Эрл. 139 Задача 10.2. Задано на коммутационную систему по четырем направлениям поступают нагрузки, расчетные интенсивности которых равны y p1 вх =10 Эрл; y p2 вх =15 Эрл; y p3 вх =20 Эрл; y p4 вх =25 Эрл. В коммутационной системе эти нагрузки перераспределяются потрем направлениям пропорционально коэффициентам k 1 =0,25; k 2 =0,35; k 3 =0,4. Требуется определить расчетные интенсивности нагрузок в трех направлениях, включенных в выходы коммутационной системы. Решение. По ф-ле (10.48) (рассчитываем по заданным величинам y p. вх соответствующие им математические ожидания напрузок: y 1 вх =8,076 Эрл; y 2 вх =12,513 Эрл; y 3 вх =17,257 Эрл; y 4 вх =21,768 Эрл. Суммарная средняя нагрузка, поступающая на входы коммутационной системы, равна 614 , 59 4 1 Эрл y y i i ВХ = = ∑ = Средняя величина нагрузки на выходах ступени ГИ y вых =0,99y вх =0,99 ×59,614=59 Эрл. Она распределяется потрем направлениям y 1 вых =k 1 y вых =0,25 ×59=14,75 Эрл; y 2 вых =20,65 Эрл; y 3 вых =23,6 Эрл. По ф-ле (10.47) рассчитываются расчетные интенсивности потоков нагрузки y p1 вых =17,34 Эрл; y p2 вых =23,72 Эрл; y p3 вых =26,87 Эрл. Контрольные вопросы 1. В каких пределах заключена результирующая величина потерь в сложной коммутационной системе, содержащей п ступеней искания 2. Запишите выражения для результирующей величины потерь в сложной коммутационной системе с п последовательно включенными ступенями искания. 3. Назовите нормы суммарных потерь при городской, сельской, зоновой и междугородной телефонной связи. 4. В каких случаях потоки межстанционной нагрузки достаточно характеризовать только интенсивностями нагрузки в ЧНН? 5. Поясните способ распределения нагрузки с помощью коэффициентов распределения. 6. Поясните физический смысл коэффициентов тяготения f ij . 7. Что такое выравнивающий коэффициент 8. С какой вероятностью гарантируется норма потерь при расчете объема оборудования по математическому ожиданию интенсивности нагрузки и расчетной интенсивности нагрузки 9. Запишите и поясните формулу для вычисления расчетной нагрузки. 10. В каких пределах заключена расчетная интенсивность нагрузки, поступающей на неполнодоступный пучок линий 11. Поясните принцип определения расчетной интенсивности нагрузки при объединении я разделении потоков нагрузки. 140 ГЛАВА ОДИННАДЦАТАЯ Управляемые элементы сети связи им е то д ы определения ее характеристик. Общие сведения Быстрые темпы развития сетей связи и ЭВМ, большой объем оборудования, используемого на таких сетях, делают весьма важной проблему повышения эффективности функционирования сетей. Информационная сеть или ее отдельные части обслуживают потоки сообщений (телефонных, телеграфных, передачу данных и другие, характерной особенностью которых является их непрерывное изменение во времени как по величине, таки по направлениям. Структура сети и ее технические средства (пучки каналов, коммутационное оборудование) в процессе функционирования сети развиваются и увеличиваются в объемах только через определенные промежутки времени. Таким образом, правильно спроектированная сеть, наилучшим образом обслуживающая заданные потоки сообщений, является оптимальной лишь в течение некоторого, сравнительно небольшого периода времени. Постоянно изменяющиеся потоки сообщений приводят к тому, что возникает несоответствие между схемой потоков и структурой сети. Это несоответствие обусловлено как общим увеличением потоков, таки их перераспределением по направлениям. Общее увеличение объемов требований на передачу сообщений в течение некоторого времени компенсируется запасами технических средства в дальнейшем должно быть учтено очередным развитием сети. Перераспределение потоков сообщений в пределах примерно одинаковых общих объемов приводит к уменьшению соответствия структуры сети измененному распределению потоков сообщений, снижению эффективности функционирования сети и ухудшению качества обслуживания. Таким образом, возникает проблема восстановления соответствия между распределением потоков и структурой сети, которая может быть решена за счет введения управления на сети. Управление на сети связи может осуществляться как за счет управления ресурсами сети техническими средствами, заложенными в линиях связи и узлах коммутации, таки за счет управления потоками сообщений (изменение путей передачи сообщений практически без ограничения объема потоков. Возможно одновременное управление и потоками, и ресурсами. Кроме того, существуют и используются такие методы управления, которые можно считать и методами управления потоками, и методами управления техническими средствами сети. Проблема повышения эффективности сетей важна не только потому, что позволяет получить существенный экономический выигрыш. В некоторых случаях это – единственная возможность обеспечить передачу информации в требуемых объемах, те. без повышения эффективности сеть не может быть построена вообще. Поэтому методы анализа, синтеза и оптимизации сети приобретают исключительное значение, а в связи с этими методы теории телетрафика, позволяющие решать отдельные задачи исследования сетей. Необходимость управления сетью связи (изменение структуры, использование адаптивной структуры, изменение направления передачи сообщений и другие) ставит целый ряд сложных, специфических задач теории телетрафика. Большинство этих задач до сих пор еще не решено, а часть из них даже не сформулирована должным образом. Однако решение отдельных задач, связанных с управлением на сети связи, уже сейчас может быть проиллюстрировано методами теории телетрафика, ив некоторых случаях существует возможность оценить эффект от использования того или другого способа управления на сети связи. К методам теории телетрафика, которые используются для определения отдельных характеристик сети связи, можно отнести метод определения числа соединительных 141 устройств в пучках, обслуживающих избыточную нагрузку (метод эквивалентных замен методы определения характеристик управляемых процессов, возникающих как при управлении потоками, таки при управлении структурами методы, используемые при определении характеристик информации, передаваемой посети с целью управления отдельными элементами сети или сетью в целом (метод укрупнения состояний, и др. В последующих параграфах этой главы рассматриваются вопросы, связанные с установлением соединений по обходным путям, которые можно считать методом управления как потоками, таки каналами на сети охарактеризованы задачи, возникающие при динамическом управлении на сети (управлении потоками сообщений) ; указаны основные идеи применения кроссовой коммутации на сети связи (управление каналами связи и каналами коммутации, а также рассмотрен метод укрупнения состояний пучка, позволяющий определять важные характеристики управляющей информации на сети. |