автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.13, диссертация на тему:Исследование и разработка метода организации информационных центров обслуживания вызовов

Введение.

1 .Исследование тенденций развития информационных центров обслуживания вы зовов.

1.1 .Классификация информационных справочных служб с телефонным доступом.

1.2.Анализ проблем и перспектив развития интеллектуальных сетей связи.

1.3.Анализ тенденций изменения целевой функции взаимодействия клиента с информационной системой.

1.4. Проблемы организации эффективного доступа к ресурсам информационных центров обслуживания вызовов.

1.4.1. Принципы организации информационных центров обслуживания вызовов

1.4.2.Проблемы организации эффективного доступа к ресурсам информационных центров обслуживания вызовов.

1.4.3.Анализ функциональных возможностей информационных центров обработки вызовов.

1.5.Использование методов теории массового обслуживания для описания функционирования информационных центров обслуживания вызовов.

1.6.Постановка задачи исследования.

1.7.Вывод ы.

2. Разработка математической модели функционирования информационного центра обслуживания вызовов.

2.1. Выбор метода исследования и характеристик качества обслуживания

2.2. Анализ алгоритмов перераспределения потоков вызовов и их влияния на пропускную способность информационного центра обслуживания вызовов.

-2102.3. Разработка математической модели информационного центра обслуживания вызовов.

2.4.Выводы.

3.Исследование функционирования информационного центра обслуживания вызовов методами теории массового обслуживания

3.1 .Сравнительный анализ вариантов организации доступа и режимов обслуживания пользователей в информационном центре обслуживания вызовов.

3.2.Исследование влияния векторизации вызовов на характеристики работы информационного центра обслуживания вызовов.

3.3. Исследование возможностей повышения устойчивости информационного центра обслуживания вызовов к перегрузке.

3.4. Обсуждение результатов аналитических расчетов и выработка рекомендаций

3.5.Вывод ы.

4. Разработка метода организации и рекомендаций по выбору параметров информационных центров обслуживания вызовов.

4.1. Разработка метода организации информационного центра обслуживания вызовов.

4.1.1 .Предварительный выбор структуры и параметров центра

4.1.2. Исследование необходимости введения векторизации

4.1.3. Разработка методики обоснования длины очереди к операторским группам

4.1.4. Оценка устойчивости информационного центра обслуживания вызовов к перегрузкам.

4.1.5. Оценка эффективности использования ресурсов и пропускной способности центра

4.2. Разработка рекомендаций по выбору структурных параметров информационных центров обслуживания вызовов.

-2114.2.1. Анализ особенностей расчета характеристик информационных центров для сетей персонального радиовызова

4.2.1.1. Расчет структурных параметров информационного центра для объединенной пейджинговой компании

4.2.1.2. Сравнительный анализ результатов расчета создаваемого информационного центра со структурными параметрами групп операторов объединяемых компаний

4.2.2. Анализ особенностей расчета характеристик информационных центров обработки вызовов с переменной структурой.

4.3. Сравнительный анализ различных режимов векторизации

4.3.1 .Иерархическая векторизация.

4.3.2.Равномерно распределенная векторизация вызовов.

4.4.Результаты экспериментального исследования работы информационного центра обслуживания вызовов методом статистического моделирования

4.5.Выводы

-1554.5. Выводы

1.Разработан метод организации информационных центров обслуживания вызовов, позволяющий повысить эффективность использования ресурса доступа и ресурса рабочих мест операторов, в том числе за счет векторизации вызовов и использования мест ожидания.

2. Разработана методики обоснования длины очереди к операторским группам, позволяющая увеличить объем пропущенного трафика за счет оптимизации числа мест ожидания.

3. Разработаны рекомендации по выбору структурных параметров, эффективному использованию ресурсов и пропускной способности информационных центров обслуживания вызовов, а также по обеспечению устойчивости информационного центра к перегрузкам.

4. Проведено статистическое моделирование работы информационного центра обслуживания вызовов, результаты которого показали, что разработанная математическая модель адекватно описывает процессы обслуживания вызовов с учетом векторизации и ограниченного числа мест ожидания в очереди.

Заключение

Диссертация посвящена разработке и исследованию метода организации информационных центров обслуживания вызовов, предполагающего оптимизацию числа мест ожидания в очереди, а также использование автоматического распределения и векторизации вызовов для равномерной загрузки рабочих мест операторов и уменьшения времени ожидания начала обслуживания. Анализ тенденций развития справочно-информационных систем и средств абонентского доступа показал, что имеется тенденция интенсивного развития информационных центров обслуживания вызовов, сочетающих в себе высокую информативность интеллектуальных сетей связи и возможностью ведения диалога с оператором в реальном времени по телефону или посредством

-156персонального компьютера. Современные информационные центры обслуживания вызовов включают в себя совокупность рабочих мест операторов и мест ожидания начала обслуживания, доступ к которым предусматривает автоматическое распределение вызовов, возможность контроля и оперативного управления качеством обслуживания вызовов. Целью объединения операторов в группы по видам решаемых задач является их специализация и повышение интенсивности обслуживания вызовов. Актуальной научной проблемой является оптимизация перераспределения потоков вызовов по группам операторов с целью повышения устойчивости к перегрузкам и эффективного использования ресурса доступа к информационному центру.

2. Разработана математическая модель информационного центра обслуживания вызовов, который рассматривается как совокупность групп операторов, каждая из которых представляет собой систему массового обслуживания с ожиданием и ограниченным числом мест в очереди вида М/М/V/ WL/ FF/ R, где V = Vj, где j = l,.s. Взаимное влияние между операторскими группами обусловленное векторизацией (перераспределением) вызовов между группами операторов, предлагается учитывать увеличивая число операторов, доступных абонентам, а также изменяя параметры потока вызовов - интенсивность поступления и интенсивность обслуживания вызовов. Модель позволяет решать задачи оптимизации работы информационного центра, а именно обслуживание максимума абонентского трафика наименьшим числом операторов при выполнении требований по продолжительности ожидания вызовов в очереди и обеспечение устойчивости к перегрузкам.

3.Исследование структуры информационных центров обслуживания вызовов с применением разработанной математической модели позволило установить, что определяющим фактором повышения эффективности использования ресурсов является переход к режиму обслуживания с ожиданием, что позволит снизить расходы на организацию мест операторов при сохранении высокого уровня пропущенного трафика. Увеличение числа мест ожидания снижает вероятность отказов в обслуживании, но способствует росту вероятности ожидания начала обслуживания. Векторизация вызовов, то есть увеличение числа

-157доступных операторов для вызовов, находящихся в j-ой очереди более времени tj, дает быстрый эффект - практически все задержанные вызовы немедленно принимаются на обслуживание операторами j-ой и (j+l)-oft групп. Таким образом, векторизация вызовов может использоваться как эффективное средство борьбы с повторными вызовами.

4.Разработан метод организации информационных центров обслуживания вызовов отличающийся тем, что позволяет учесть многообразие требований к структуре центра, его характеристикам и возможности оперативного управления ресурсами. Исследование характеристик информационных центров при помощи разработанного метода позволило получить ряд рекомендаций по выбору структурных характеристик центра и режима работы.

5.Предварительное определение необходимого числа рабочих мест Vj для каждой из имеющихся групп операторов рекомендуется производить для расчетной нагрузки при вероятности отказов Ротк доп = 2. 10% по первой формуле Эрланга. Предварительный расчет числа мест доступа Lj следует производить по первой формуле Эрланга, используя величину потерь Роткьдоп, уменьшенную относительно Ротк доп в несколько раз.

6.Основной характеристикой пропускной способности информационного центра обслуживания вызовов Call Center с позиции оператора связи является интенсивность обслуженной нагрузки Рх с заданным качеством в течение фиксированного интервала времени. Применительно к использованию рабочих мест операторов можно ориентироваться на величину использования порядка 0,6.0,7 Эрланг. Увеличение числа мест в очереди mj снижает эффективность использования ресурса доступа Lj, поскольку только Vj вызовов могут одновременно находиться на обслуживании в группе операторов.

7.Введение векторизации дает гарантию ограничения пребывания вызовов в j-ой очереди не более величины xj. Выбор величины xj актуален с позиции качественного обслуживания абонентов, борьбы с повторными вызовами и эффективного использования векторизации. Определяющим при выборе величины ограничения по времени xj становится выполнение неравенства xj < {уход], где tуходj - предполагаемое время ожидания в j-ой очереди, по истечении которого абонент даст отбой. При выборе величины xj также должна учитываться величина to6cj - среднее время обслуживания вызова: xj < to6cj. Величина xj может задаваться администрацией центра. Наибольшее влияние между группами операторов и наибольшая устойчивость к перегрузкам будет иметь место при xj = 0.

8.При введении векторизации следует корректировать число рабочих мест в «подчиненных» группах в сторону увеличения, исходя из наиболее сложных условий, когда xj=0 и взаимная связь между группами наибольшая. Такой подход гарантирует устойчивую работу «подчиненных» групп и дает возможность администратору центра объединять группы операторов в режиме векторизации, самостоятельно устанавливая xj = 0 в часы и периоды наибольшей нагрузки. В режиме равномерно распределенной векторизации вызовов, когда группа операторов является как «подчиненной», так и «задающей», коррекция рабочих мест должна производиться для всех групп операторов.

9.Увеличение числа мест в очереди снижает вероятность отказов в обслуживании, то есть способствует увеличению трафика как в «задающей», так и в «подчиненной» группах. Введение векторизации уменьшает вероятность ухода из очереди без обслуживания в «задающей» группе. В то же время в «подчиненной» группе операторов увеличиваются вероятность отказов в обслуживании и продолжительность пребывания в очереди для вызовов, изначально направляемых к «подчиненной» группе операторов.

10.Для обеспечения максимума пропускаемого трафика рекомендуется организовывать по два места ожидания при каждой группе операторов. Установлено, что дальнейшее увеличение числа мест ожидания может снижать устойчивость к перегрузкам в «подчиненных» группах. Окончательный выбор числа мест ожидания следует производить с учетом предполагаемой организации доступа, то есть учитывать количество предоставляемых цифровых потоков Е1 и долю временных каналов, которые непосредственно предоставляются для нужд центра телефонного обслуживания;

-15911. Сравнение различных режимом векторизации на примере расчета характеристик информационного центра телефонного обслуживания на примере Call Center для сетей персонального радиовызова позволило сделать вывод о том, что создание значительного числа мест ожидания в очереди делает «подчиненные» группы операторов центра телефонного обслуживания более чувствительными к перегрузкам. Можно дать общую рекомендацию по ограничению числа мест ожидания к каждой группе операторов 1.4 местами. Рекомендуется также защита от перегрузок путем установки ограничения xj=0 в те периоды, когда использование рабочих мест операторов достигает величины 0,8 Эрланга.

1 2.Статистическое моделирование подтвердило справедливость полученных аналитических соотношений для описания функционирования информационных центров обслуживания вызовов. Расчетные значения хорошо согласуются с результатами эксперимента, их отклонения друг от друга не превышают 10% с доверительной вероятностью 0,95.

1.Л.Д.Рейман. Россия на пути к информационному обществу. - Технологии и средства связи, 2001, №3, с.8-10.

2. Т.И.Иванова. Корпоративные сети связи. М.: Эко-Трендз, 2001, 282 с.

3. Б.Я.Лихтциндер, М.А.Кузякин, А.В.Росляков, С.М.Фомичев. Интеллектуальные сети связи. М.: Эко-Трендз, 2000, 206 с.

4. М.А.Шнепс-Шнеппе. Федеральная интеллектуальная сеть России: какое место займет в ней IP телефония. ИКС, № 10, с.55 -58.

5. Сьюзан Брайденбах. Технологии IP нет альтернативы. Сети, ноябрь 1998, с20-30.

6. В.А.Фрейнкман. Интеллектуализация связи в России.- Технологии и средства связи,2001 ,№3, с.70-74.

7. Т.И.Иванова. Абонентские терминалы и компьютерная телефония. М.: Эко-Трендз, 1999, 236 с.

8. Е.Н.Шильников. Национальные особенности Call центра. - Технологии и средства связи,2001 ,№ 1,с.74-78.

9. М.А.Шнепс-Шнеппе. Интеллектуальные сети как основа конвергенции систем связи. Вестник связи,1999, №5, с.93-94.

10. Н.А.Соколов. Эволюция местных телефонных сетей. Пермь: Книга, 1 994 , 375 с.

11. CTI серверы, или еще раз о компьютерных АТС,- Технологии и средства связи, 2001,№4, с.68-70.

12. Ю.В.Иванов. Технология Ethernet для операторов. Часть 1. Обзор современных технологий построения мультисервисных сетей. Технология и средства связи, 2001, №3, с.14-20.

13. Ю.Л.Анисимов. «Ольха-9» новое поколение плат компьютерной телефонии. - Технологии и средства связи, 2001, №1, с.87-88.

14. Ю.Л.Анисимов. Платы «Ольха» и шлюзы IP телефонии AVG. - Технологии и средства связи,2001 ,№1,с.72-73.-161

15. С.В.Крестьянинов, Е. И. Полканов, М. А. Шнепс-Шнеппе. Международная стандартизация компьютерной телефонии. Технологии и средства связи,2001 ,№1,0.82-86.

16. В. Городецкий. Приложения компьютерной телефонии. Connect! Мир связи, Выпуск «Приложения компьютерной телефонии» 2000, с.77-83.

17. М.А. Подопрыгалов. Мультисервисная пакетная магистральная сеть. -«Вестник связи», 2000, № 4,с.42-46.21 .Л.И.Шехтман. Системы телекоммуникаций: проблемы и перспективы. (Опыт системного проектирования). М.: «Радио и связь», 1 998,1 34 с.

18. К.Е.Самуйлов, Ю.И.Филюшин. Оценка среднего значения времени установления соединения для услуг интеллектуальной сети связи. Электросвязь, 1996,№ 6, с. 14-16.

19. С.И.Лопатин, В.В.Державина, С.А. Брусиловский. Интеллектуальная сеть: задачи первого этапа развертывания на городских телефонных сетях. -Электросвязь, 1998, №9, с.21-25.

20. А.В.Видерман, А.Д.Виницкий. Методы контроля нагрузки в интеллектуальной сети. Вестник связи, 2000, с.25-27.

21. Электронная коммерция пришла в Россию. Вестник связи, 2000, №10, с.59-64.

22. М.А. Шнепс-Шнеппе. Об IP-синдроме без айпизма. -Вестник связи, 2001, №2, с.35-38.

23. А. Голышко. Мифы и реалии IP телефонии. - Технологии и средства связи,2000, №4, с.3-7.

24. Почем ДВО в регионах. Алло плюс, 2001,№5, с.64-65.-16229. Марк Миллер. Как перейти на передачу речи по IP сетям. - Сети, ноябрь 1998, с.34-35.

25. Марк Миллер. Стандарты в изобилии. Сети, ноябрь 1998, с.32.

26. IP телефония: какая польза для операторов связи. - ИКС, 2001, №2, с.52 -55.

27. Б.С.Гольдштейн, И. М. Ехриель, Р. Д. Рерле. Конвергенция мобильных и интеллектуальных сетей,- Вестник связи, N4, 2000, с.15-25.

28. Руководящий документ по общегосударственной системе автоматизированной телефонной связи (ОГСТфС). Книга I. М.: Прейскурантиздат, 1988, 448 с.

29. Компьютерная телефония и массовый рынок. Connect! Мир связи, 2000, №2, с. 29-33.

30. Рынок телекоммуникационных услуг. Телекоммуникации, Московский информационный вестник, 1-6 июня, 1999г., №21.

31. В.С.Лагутин, А.Г.Попова, И.В.Степанова. Сети телекоммуникаций в условиях эволюции оконечных устройств. М.: Радио и связь, 1998, 78 с.

32. А.Г.Попова, М.Н.Белов. Анализ тенденций развития средств связи.-Тезисы доклада на НТК профессорско-преподавательского состава МТУСИ, Москва,1 998.

33. М.Н.Белов Архитектура и преимущества SDH.- Тезисы доклада на МФИ-97, Москва, ноябрь 1997 года

34. А.Г.Попова, И.В.Степанова, М.Н.Белов. Анализ приложений компьютерной телефонии для развития телекоммуникационных сетей связи. Депонированная статья в ЦНТИ «Информсвязь», Сборник «Системы управления сетями телекоммуникаций», №2189 св.2001, с.145-154.

35. А.Новиков, С.И.Петухов. Прикладные вопросы теории массового обслуживания. М.: Советское радио, 1969.

36. М.А.Шнепс. Численные методы теории телетрафика. М.: Связь, 1974.

37. Б.С.Лившиц, Л.В.Фидлин. Системы массового обслуживания с конечным числом источников,- М.: Связь, 1968, 167 с.

38. Г.П.Башарин, А.Д.Харкевич, М.А.Шнепс. Массовое обслуживание в телефонии. М.: Наука, 1968, 244с.

39. Б.С.Лившиц, А.П.Пшеничников, А.Д.Харкевич. Теория телетрафика.-М.: Связь, 1979, 224 с.

40. Т.Л.Саати. Элементы теории массового обслуживания и ее приложения.* М.: Советское радио, 1971,515 с.

41. М.А.Шнепс. Системы распределения информации. Методы расчета. -М.: Связь, 1979, 344 с.

42. Л .Клейнрок. Вычислительные системы с очередями. М.: Мир, 1979,600 с.

43. Л .А.Овчаров. Прикладные задачи теории массового обслуживания. -М.: Машиностроение, 1 969.51 .М.А.Шнепс. Системы распределения информации. Методы расчета: Справочное пособие. М.: Связь, 1 979,344с.

44. В.С.Лагутин, С.Н.Степанов. Телетрафик мультисервисных сетей связи. М.: Радио и связь, 2000, 320 с.

45. В.С.Лагутин. Сети связи: Проблемы эффективности использования ресурсов цифровых линий. М.: Радио и связь, 1999, 229 с.

46. М.Шварц. Сети связи. Протоколы, моделирование и анализ: в 2-х частях. М.: Наука,1992, 336 с.

47. В.Э.Бенеш. Математические основы теории телефонных сообщений. -Пер. с англ./ Под ред. И. Н. Коваленко. М.: Связь,1986, 291 с.

48. Ю.Н.Корнышев, А.П.Пшеничников, А.Д.Харкевич. Теория телетрафика. М.: Радио и связь, 1996, 272 с.

49. Г.Л.Ионин. Теория телетрафика. Рига: РПИ, 1975,182 с.

50. Ю.Н.Корнышев, Г.Л.Фань. Теория распределения информации. М.: Радио и связь, 1986.

51. В.И.Нейман. Структуры систем распределения информации. 2-ое изд. перераб. и доп.- М.: Радио и связь, 1983,2 1 7 с.

52. В.С.Лагутин, М.Н.Белов. Алгоритмы оптимизации обслуживания вызовов в операторских центрах. Тезисы доклада на МФИ-2001, Москва, ноябрь 2001 года

53. М.Н.Белов. Алгоритм распределения вызовов по операторам центра обработки вызовов. Тезисы доклада на НТК профессорско-преподавательского состава МТУСИ, Москва,2002 год

54. М.Н.Белов. Классификация методов распределения нагрузки между операторами центра обработки вызовов. Тезисы доклада на НТК профессорско-преподавательского состава МТУСИ, Москва,2002 год

55. Техническая документация по цифровой системе коммутации DX 220,-NOKIA, 1998, 455 с.

56. Как выживают сегодня пейджинговые компании,- Алло плюс, №1-2, 2002, с.56-59.

57. Белов М.Н. Математическая модель функционирования компьютерного информационного центра. Депонированная статья в ЦНТИ «Информ-связь», Сборник «Системы управления сетями телекоммуникаций», св.2002.

58. Белов М.Н. Исследование влияния векторизации вызовов на работу компьютерного информационного центра Call Center. Депонированная статья в ЦНТИ «Информсвязь», Сборник «Системы управления сетями телекоммуникаций», св.2002.

59. С.М.Ермаков, Г.А.Михайлов. Курс статистического моделирования. -М.: Наука,1976.

60. Г.Л.Ионин, .Я.Я.Седол. Статистическое моделирование систем телетрафика. М.: Радио и связь, 1982,182 с.

61. В.С.Лагутин, А.Г.Попова, И.В.Степанова. Подсистема пользователя телефонии для сигнализации по общему каналу. М.: Радио и связь, 1 998,58 с.

62. А.Г.Попова, И.В.Степанова. Цифровые системы коммутации с распределенным управлением, часть 1. М.: Информсвязьиздат, 1 992, 169 с.

63. В.С.Лагутин, А.Г.Попова, И.В.Степанова. Цифровая система коммутации DX200 R5 . «Радио и связь», 2001, 105 с.

64. CCITT. Integrated Services Digital Network. Blue Book, Vol. Ill - Fascicle III.8, Geneva, 1989, 282 p.

65. В.О.Шварцман. Сравнение стандартов МСЭ и Internet.-«Вестник связи», N 4,1999, с. 1 18-122.

66. В.О.Шварцман. Истоки и перспективы компьютерной телефонии. -«Вестник связи», N 4, 1999, с.30-38.

67. Н.Б.Культин. Программирование в Turbo Pascal 7.0 и Delphi.- Спб.: ВНV -Санкт-Петербург,1998 240с., ил.-166

68. Д.Прайс. Программирование на языке Паскаль: Практическое руководство, Пер. с англ. М.: Мир,1987,- 232 е.,ил.

69. Ю.Блэк. Сети ЭВМ: протоколы, стандарты, интерфейсы. М.: МР1Р, 1990, 510 с.

70. Дж.Фокс. Программное обеспечение и его разработка: пер. с англ. -М.: Мир,1 985,368 е.,ил.

71. М.Зелковиц, А.Шоу, Дж.Гэннон. Принципы разработки программного обеспечения: пер. с англ. М.: Мир,1982, 232 е., ил.

72. Б.Андердал. Самоучитель Windows 98. СПб: Издательство «Питер», 1 998, 368 с.

73. В.А.Епанечников, А.Н.Цветков. Справочник по прикладным программам для микро-ЭВМ. М.: «Финансы и статистика», 1988, 320с.

74. Скотт Мюллер. Модернизация и ремонт персональных компьютеров: пер. с англ. М.: «Издательство БИНОМ», 1997, 896 е., ил.

75. Б.И.Боэм. Характеристики качества программного обеспечения. Пер. с англ.- М.: Мир,1981, 208 с.9 1 .С.А.Немнюгин, Turbo Pascal. СПб: Изд. «Питер», 2000, 496 с.

76. Р.Вебер. Конфигурирование ПК на процессорах Pentium, ММХ, AMD: пер. с нем. М.: Мир,1998, 416 е., ил.

77. UPGRADE новый уровень ваших компьютеров. Вып. 7.-«ПИРИТ», 1999,176 с.

78. В.Э.Фигурнов. IBM PC для пользователя. Изд. 7-е. М.: ИНФРА1. М,1997,640 с.