автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.14, диссертация на тему:Исследование и разработка межпроцессорного обмена в цифровых системах коммутации с распределенным управлением

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЯ им. проф. М. Л. БОНЧ-БРУЕВИЧА

На правах, рукописи УДК 621.395.345 РЕРЛЕ Римма Дмитриевна

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕЖПРОЦЕССОРНОГО ОБМЕНА В ЦИФРОВЫХ СИСТЕМАХ КОММУТАЦИИ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

05.12.14— Сети, узлы связи н распределение информации

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата, технических наук

Санкт-Петербург 1994

Работа выполнена в Ленинградском отраслевом научно-исследовательском институте связи.

Научный руководитель кандидат технических наук, старший научный сотрудник Б. С. Гольдштейн.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

В. П. Чуркин; кандидат технических наук, доцент В. О. Игнатьев

Ведущее предприятие указано в решении специализированного совета.

Защита состоится * ' 1994 г. в / 7 ч.

на заседании специализированного совета К 118.01.01 при Государственном университете телекоммуникаций им. проф. М. А. Бонч-Бруевича по адресу: 191065, Санкт-Петербург, наб. реки Мойки, 61.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью, просим направлять по вышеуказанному адресу -на имя ученого секретаря специализированного совета.

Автореферат разослан 1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических наук,

доцент 7 71--В. X. Харитонов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблехы. Одним из главных направлений развития телефонной сети' общего пользования на данном этапа язляется ее цифровизация. Внедрение цифровых систем коммутации (ЦСК) создает возможность для существенной модернизации сети. При этом прослеживается тенденция преимущественного , шедрения ЦСК о распределенным управлением.

ЦСК с распределенным управлением' по сравнение с коммутационными системами предшествупцих поколений обладают целым рядом преимущоств, таких как модульное построение аппаратных и программных средств, высокая надежность, высокая пропускная способность, экономичность и гибкость коммутационной системы. Принцип модульного построения позволяет наращивать емкость и вводить дополнительные вида услуг в уже существующее оборудование в процессе его эксплуатации. ЦСК с распределенным управлением отличаются большим разнообразием структур управления, которые характеризуются способом распределения функций мэвду отдельными модулями системы и способом передачи информации управления мевду этими модулями.

При создании цифровых узлов коммутации с распределенным управлением возникает ряд новых задач, связанных с анализом и проектированием программно-аппаратных интерфейсов в. терминальных модулях, при этом наиболее важными этапами являются разработка и реализация структуры взаимодействия управляющих устройств (ЗГУ).

Наличие большого числа микропроцессорных устройств в распределенной системе управления ЦСК и, следовательно, интенсивного межпроцессорного обмена между автономным!! модулями системы приводит к дополнительным задержкам, которые являются существенной составляющей общей задержки установления соединения и тем самым оказывают значительное влияние на качество обслуживания "вызова. Кроме того, при межпроцессорном обмене всегда существуют непроизводительные затраты ресурсов микропроцессоров и коммуникационной среды (обработка -прерываний, выполнение программ ввода/вывода). Эта причины определили проблематику диссертационной работы,

основной научпг - технической задачей которой является разработка, и исследование эффективного протокола межпроцессорного обмена. . Разработка протоколов, удовлетворяющих требованиям по задержкам, с одной стороны, и обеспечивающих минимальные непроизводительные затраты ресурсов микропроцессоров и коммуникационной среды, с другой, является важной и актуальной задачей.

Цель работ. Основной, целью диссертационной работы является решение ряда теоретических и инженерных проблем, связанных с исследованием и разработкой межпроцессорного обмена в цифровых узлах коммутации с распределенным управлением, в частности, с разработкой эффективного протокола межпроцессорного обмена, расчетом его вероятностно - временных характеристик, разработкой рекомендаций по выбору оптимальных значений параметров протокола, с практическими аспектами аппаратно-программной реализации протокола.

Научная новизна и тезисы, выносили? на защищу

1." Разработан протокол межпроцессорного обмена "накопление сообщений с выдержкой времени" для узлов коммутации с распределенным программным управлением, который за счет резерва времени, обусловленного спецификой функционирования коммутационного оборудования, в процессе обслуживания вызовов позволяет при высоком уровне трафика в К раз снизить число межпроцессорных взаимодействий, где N -максимальный размер группы накапливаемых сообщений, причем при низком уровне трафика время накопления группы ограничено выдержкой времени т. Применение такого протокола уменьшает непроизводительное Бремя пр;: магароцоссорном обмена без ухудшения качества обслуживания.

2. Разработана математическая модель функционирования протокола в виде системы массового обслуживания (СЫО) и метод ее исследования, упрощающий анализ вероятностно-временных характеристик.

3. Получены аналитические выражения для расчета вероятностно-временных характеристик разработанного протокола.

4. По результатам проведенных исследований вероятностно-временных характеристик сформулированы

рекомендации, и разработан алгоритм выбора оптимального размера группы накапливаемых сообщений с учетом норм на задержи при выполнении различных этапов обслуживания Еызова (ЗОВ) в соответствии с Рекомендациями МСЭ (МККТТ Q.543), реализованный в ыще пакета прсграмм на языке Tiirbo-Pascal для ПП JC. совместимых копьютероо.

5. На основе исслэдования условий, при которых отсутствует блокировка переданных сообщений ео входном буфере УУ-приемника сформулированы рекомендации по выбору производительности процессоров УУ.

6. Разработана имитационная модель протокола межпроцессорного обмена "накопление - сообщений с выдержкой времени", позвслящая исследовать реальное функционирование протокола ео всем диапазоне изменения нагрузки при различных значениях параметров .V и т и получать стандартные статистические оценки.

7. Разработан способ обслуживания вызова з узлах ломмутации с распределенные прогргм?,шкм управлением с использованием протокола "накопление сообщений с видерэтсой времени", реалкзоваяннй в виде устройства концентрации сообщений, который позволяет:

- уменьшить непроизводительную загрузку управлящих устройств ЦСК;

- увеличивать емкость станции при тсй т.э системе управления;.

- обеспечить равномерность обслуживания абонентских еызовов незезисимо от времени суток;

■ - уменьшить непроизводительные затраты времени при межмодульном обмене без ухудшения качества обслуживания ва счет группированйя передаваемых сообщений при тех же предельных временах передачи сообщений;

- снизить величину потерь -по вызовам при том ке количестве и типе управлящих устройств.

Меяоди исследования. Для проведения исследований использовались . метода теории вероятностей, теории телетрафика, теории массового обслуживания, математической статистики. Экспериментальные исследования проводились с помощью имитационного моделирования на ЭВМ.

Праалинеская ценность и реализация результатов

Представленная работа является частью плановых работ по созданию цифровых систем коммутацииI проводимых в Ленинградском Отраслевом Научно - Исследовательском Институте Связи (ЛОНИИС).

Результаты диссертационной 'работы внедрены и кашли практическое подтверждение при создании программных проектов абонентских цифровых концентраторов БХ-200 и АТСЦ-90 (ЛНПО "Красная Заря"), а также использовались при выполнении исследовательских и хоздоговорных работ в ЦНИИС и НПП "Дальняя связь".

Положения и результаты научных исследование диссертационной работы использовались при подготовке учебного методического пособия по курсовому проектированию и курсу лабораторных работ для студентов Санкт Петербургского государственного университета

телекоммуникаций им. проф. Ы.А. Бонч - Бруевича.

Разработанные в рамках диссертационной работы способ и устройство программного управления.узла коммутации защищены двумя авторскими свидетельствами на изобретения.

Вклад аВясра в исследование проблемы.. Все результаты, составляющие содержание данной работы: основные научные положения, теоретические вывода и практические рекомендации, получены автором самостоятельно. В главе 4 использованы материалы конкретного программного проекта процессора абонентской сигнализации абонентской ступени автоматической телефонной станции (АТС) системы АТСЦ-90, выполненного коллективом разработчиков при непостедственном участии

рейки. Осесеныо результата работы докладывались и обсуждались на конференции молодых специалистов ЛОНИИС (СПб, 1989), XX научно - технической конференции молодых специалистов ПО ВЭФ (Рига, 1989), научно - технической конференции "Сети связи и"средства коммутации" (Гродно-, 1990), Мэжд. сем. по теории телетрафика "Услуги телекоммуникации для развивавдихся стран" (Краков, 1991), Межд. научно-технической конференции "Проблемы функционирования информационных сетей РРСЫ-91" (Новосибирск, 1991); Ыежд. симп. "КгаЗо*е БущрогЗит Те1екошш1кас;Ц'92"

(Быдгощь, 1992), Межд. сем. по теории телетрафика "Dígita] Comminication Network Management" (СПб, 1993), Меад. шк,-сем. "Качество функционирования и надежность телекоммуникационных сетей и' их элементов" (Новосибирск, 1993).

Публикации, по результатам проведенных исследований по теме диссертации опубликованы 10 печатных работ и получены два авторских свидетельства. В работах, выполненных в соавторстве, автору принадлежит решение вопросов, связанных с организацией межпроцессорного обмена; задачи, связанные с распределением функций в многопроцессорной системе, и имитационное моделирование решены в соавторстве.

Объел работ. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и трех приложений. Работа содержит 92 страницы основного текста, 30 иллюстраций, 4 таблицы, 3 приложения и список 'литературы, .включающий 106 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована. актуальность тбмы диссертационной работы, сформулирована цель исследования, перечислены основные научные результаты и ! положения, выносимые на защиту, пояснены структура и объем диссертации, определены практическая ценность и область применения результатов исследования, приведены сведения об апробации, работы и кратко изложено ее содержание.

Первая глава посвящена формулировке задач анализа и синтеза систем распределенного программного J управления цифровых узлов коммутации. Анализ различных типов цифровых систем коммутации с распределенным управлением показал, что характеристика системы, такие. как общая пропускная способность, задержка установления соединения в сильной степени зависят от способа распределения функций по обработке вызова между отдельными процессорами, а также от того, каким образом поступающая на всю систему нагрузка распределяется между ними. Поэтому в процессе проектирования, при анализе производительности и на. этапе внедрения . возникает ряд проблем, требующих• разрешения:

распределение функций; баланс нагрузки; выбор алгоритма межпроцессорных взаимодействий; доступ к общим ресурсам. Одной из важнейших задач при . проектировании ЦСК с распределенным управлением является организация системы межпроцессорного обмена. На общую производительность системы существенно влияет эффективность применяемого протокола межпроцессорного взаимодействия. Разработка таких протоколов, по сути дела, сводится к организации системы межпроцессорного- обмена таким образом, чтобы в процессе обслуживания вызова с учетом допустимых задержек сократить число обращений процессоров друг к другу, что позволяет уменьшить непроизводительные затраты ресурсов микропроцессоров и коммуникационной среда.. Сделан краткий обзор известных результатов, .полученных в данной области исследований. Проведена сравнительная характеристика различных архитектур распределенного управления, рассмотрены принципы организации системного интерфейса.

Во второй главе разработан и исследован протокол межпроцессорного обмена - "накопление »сообщений с выдержкой времени" для цифровых систем коммутации с распределенным управлением, позволяющий в процессе обслуживания вызова за счет резерва времени, обуслрвленного спецификой функционирования коммутационного оборудования, без ухудшения качества обслуживания сократить число ^екщЬце ссорных взаимодействий и уменьшить, непроизводительные затрата ресурсов управляющих устройств и коммуникационной среды.

Основная идея предложенного протокола межпроцессорного обмена базируется на том, что в процессе обслуживания вызовов г цифровых системах коммутации отсутствует необходимость в немедленной передаче сообщений из-за наличия "граничного времени", обусловленного функционированием коммутационного оборудования. Вследствие этого, имеется некоторый запас по времени, который может быть использован для группирования сообщений с условием соблюдения "граничного времени".

Уровень трафика сообщений в коммутационных системах с программным управлением мо*ет быть очень высоким, поэтому передача сообщений группами дает существенный выигрыш. С другой стороны, при низком уровне трафика требуемая группа

собирается достаточно долго, поэтому необходимо защитить механизм передачи выдержкой времени, после которой, так или иначе, осуществляется передача.

В целях проверки соответствия системы межпроцессорного обмена, функционирующей по предложенному протоколу, нормам качества обслуживания и для определения оптимальных параметров протокола проведен анэлиз его вероятностно-временных характеристик.

Для упрощения анализа исследована гипотетическая система, в которой взаимодействуют УУ двух модулей, причем отдельно взятый ЭОВ целиком выполняется 'программным обеспечением одного модуля. Результат выполнения в виде сообщений передается УУ другого модуля для дальнейшей обработки вызова. В задачи данной работы не входило проведение анализа обработки сообщений в УУ модуля, а исследовался лишь механизм межпроцессорного обмена в процессе обслуживания вызова.

Рассмотрена модель функционирования протокола в виде одноканальной СМО с ключом (рис. 1). Ключ представляет собой виртуальную связь, которая имеет • место при передаче сообщений между УУ модулей. Замыкание ключа происходит при выполнении одного из двух условий, при этом безразлично, какое наступит первым:

- в очереди 3 накопилась группа сообщений размера Я;

- истекла выдержка времени продолжительности 1.

Рис. 1

Время замыкания ключа представляет собой время установления соединения мевду процессорами через общую коммуникационную среду. Очередь 0 представляет собой выходной буфер сообщений УУ. Процесс непосредственной передач^ сообщений через общую коммуникационную среду представлен прибором с детерминированным оЛлуживэни«н с

интенсивностью ¿~1<г. Время установления межпроцессорного соединения - Гм предполагается детерминированной величиной.

Для анализа такой СЫО был введен,ряд допущений:

1). Сообщения поступают в выходной буфер сообщений УУ согласно закону Пуассона с интенсивностью

2). Выходной буфер имеет бесконечное число мест для ожидания.

3). Поступление новых заявок в очередь 0 может начаться только после полного обслуживания предыдущей группы сообщений, т.е размер системы в произвольный момент времени не должен превышать Н.

Сеанс передачи включает в себя три фазы: фаза накопления группы из п сообщений, п € П, N1; фаза установления соединения между процессорами (один раз на всю группу); фаза непосредственной передачи группы из п сообщений.

Разработан метод исследования модели, основанный на приближенном анализе системы для двух режимов функционирования протокола: передача всегда осуществляется, при выполнении условия накопления N сообщений в буфере, чтс .имеет место при высоком уровнь трафика; передача всегда осуществляется при выполнении условия окончания выдержки времени т, что справедливо при низком уровне трафика. Такой метод исследования позволяет упростить анализ вероятностно -временных характеристик и определить значения параметров протокола: максимальный размер группы накапливаемых сообщений У и величину выдержки времени т.

При высоком уровне трафика время ожидания начала обслуживания складывается из времени накопления группы размера N и времени установления межпроцессорного '»Соединения. Преобразование Лапласа^Ощльтьеса (ПЛС) функции распределения времени пребывания группы размера N в рассматриваемой системе - Б* (а) получено в следующем виде:

4Са->* (£)Я •ехр(-Тиа)-ехр(-Ща), (1)

где к - интенсивность входящего потока сообщений; N -размер группы накапливаемых "сообщений; Гм~ среднее время установления межпроцессорного соединения.

Обратное преобразование (1) находится с помощью разложения Хевисайда и выглядит следующим образом: ( О, при г \ + N-8

* I при ^ -> * Я'8

б ам - ехр(-м*я н.-а* )"-•>, (2)

где

в -Н?-*' •

г* = г - тч- N-8.

Получены выражения для расчета моментов и дисперсии времени задержки передачи группы из N сообщений:

- первый' момент времени' задержки

- второй момент времени задержки

я йз-

■ _ 2Н(Ти+И8) N(11+1) =(Т+К8)г+---+-(4)

-п *

8=0

- дисперсия времени задержки

^ - 4г> - [ )*- ^ •

При низком уровне трафика передача сообщений всякий раз осуществляется по истечении выдержки времени, при этом в течение фиксированного интервала времени т накапливается группа, содержащая случайное число сообщений - п. Среднее время задержки передачи накопленной группы получено в следующем виде: .

"ат = т + +ГЬ , где (6)

Гь- среднее время обслуживания накопленной группы,

которое определяется как

Гь = 0-Р0+ g•PJ+.2g•P2+...+{g•Pt+...+fte^PN ,

где Р{= .вероятность того, что за времзг т,в

очередь <2 поступит I сообщений, т.е. размер группы, подлежащей обслуживанию будет равен (.Поскольку в системе в любой момент времени не может находиться более, чем N сообщений-, то воспользуемся усеченным распределением

Пуассона, тогда

гь=

я

Е 1=0

Второй момент времени обслуживания - 1~ь(г}

1ь - я

Е

1=0

Дисперсия времени обслуживания - оь£

(в;

2_

(г»]г -

Е

пе

Ф

N

Е 1-0

19)

аналитических и межпроце ссорного с распределенным

Проведенные расчеты показали, что при значениях в и Тм, характерных для реальных систем, величина средней задержки имеет слабо выраженную зависимость от интенсивности поступающей нагрузки, а определяется, в основном, величиной выдержки времени ч.

Третья глава посвящена разработке имитационных методов проектирования обмена в цифровых системах коммутации управлением.

По результатам анализа средней задержки передачи группы сообщений построены зависимости величины задержки от интенсивности потока сообщений X для различных значений N и х пра Тм= 0,5 мс, в = I мс. При проектировании рекомендуется яспользозать получении;) зазисшоста для предварительной сценхл параметров протокола N и т для конкретных типов модулей при известном объеме программного обеспечения.

Для любой отдельно взятой пары параметров протокола N и т с помощью построенных зависимостей определяется такое значение интенсивности входного штока сообщений Х0 = к/х, которое соответствует величине максимальной задержки при передаче группы, сообщений. Значение к0 обладает тем свойством, что при такой интенсивности происходит переключение функционирования протокола с одного режима (до т) на другой (по Н).

В Рекомендациях МККТТ Q.543 любой этап обслуживания вызова нормируется средним .значением времени задержки выполнения этапа и величиной Э5% квайтиля ее функции распределения (ФР). Рекомендуемая норма на выполнение ЗОВ включает время внутренней обработки сообщений УУ-передагчика сообщений. Задержка, вносимая фазой обработки сообщений, учтена добавлением в выражение для S*(s) (1), сомножителя -exp(-NTQa), где TQ -постоянное время обработки сообщения микропроцессором модуля, при этом в выражение для вычисления первого момента•времени задержки передачи, группы добавится соответствующее слагаемое. Величина Tq выбиралась, исходя из тех соображений, что в УУ размеры программ, выполняемых отдельными модулями, не превышают в среднем 100 команд, и при среднем времени выполнения одной команда в современных микропроцессорах, равном 5 мкс, среднее время внутренней обработки сообщения TQ = 0,5 мс.

Для определения оптимальной величины максимального размера группы - NQpt с помощью полученной функции распределения SN(t) разработан алгоритм, который реализован в виде пакета программ на языке Turbo-Pascal. Входные данные программы (все или выборочно) могут быть введены по желанию разработчика или использованы те значения, которые предоставляются программой по умолчанию. Задача нахождения Nopt является задачей нелинейного программирования, которая решается вычислительным способом и сводится к нахождению максимума N *> тах F(PC>^;), 4(i), \] , где Tq(i), Т^

- нормы на величину средней задержки и величину 95% квантиля ФР задержки выполнения 1-го ЗОВ, приведенные в Рекомендациях МККТТ Q.543r соответственно; Vft^ объем программного обеспечения, выполняемого i-ым модулем.

Определение оптимального размера группы сообщений N^ для конкретного набора входных параметров может быть описано следующим алгоритмом:

Шаг 1. После запуска программы на выполнение запрашиваются входные давдые: интенсивность входящего потока сообщений А. (1/с), Т^ (с), Г (с) и первоначальный размер группы сообщений Я.

Шаг 2'. Программа производит вычисление t^ и зн в соответствии. с- формулами. (2) и (3) с учетом времени

внутренней обработки сообщений микропроцессором УУ.

Шаг 3. Программа проверяет выполнение условия

Шаг 4. При невыполнении условия, проверяемого на шаге 3, первоначально 'введенный размер группы сообщений уменьшается на 1, т.е. И:=Я-1 и программа возвращается к шагу 2.

Шаг 5. При выполнении условия, проверяемого на шаге 3, программа проверяет выполнение следующего условия вн 4 Г. При невыполнении этого условия программа возвращается к шагу 4;

Шаг 6. При выполнении проверяемого на шаге 5 условия выводится найденное значение и программа завершается,

На основе проведенного анализа условий, при которых отсутствует блокировка сообщений во входном буфере УУ-приемника, сформулированы рекомендации по выбору производительности процессоров УУ:.

Достоверность полученных результатов проверена имитационным моньлированием на языке бКв. Экспериментальные исследования показали приемлемость полученных аналитических результатов для инженерных расчетов.

Четвертая глава посвящена аспектам практической реализации протокола "накопление сообщений с выдержкой времени" и программным решениям в рамках разработки АТСЦ-90.

На основе исследований, .проведенных в главах 2 и 3, разработан способ обслуживания вызовов в ЦСК с распределенным управлением с использованием протокола межпроцессорного обмена "накопление сообщений с выдержкой времени", реализованный в виде' устройства концентрации сообщений (УКС).

Структурная схема устройства, реализующего протокол, представлена на рис. 2.

Целью разработки данного устройства явилось повышение общей производительности системы коммутации посредством группирования запросов на межпроцессорный обмен и их последующей передачи при выполнении условий, предусмотренных разработанным протоколом. Для достижения указанной цели в

УП - устройство подключения рис. 3

многопроцессорную систему распределенного управления ЦСК вводятся УКС между микропроцессорами и устройствами подключения микропроцессоров к общей коммуникационной среде.

В качестве примера практической реализации разработанного протокола представлен анализ программного обеспечения процессора абонентской сигнализации абонентской ступени АТС системы АТСЦ-90. Изложены основные аспекты технологии проектирования программного обеспечения цифровых систем коммутации в рамках комплексной разработки АТСЦ-90.

В прил. 1 приведены результаты имитационного моделирования протокола межпроцессорного обмена "накопление сообщений с выдержкой времени"

В прил. 2 приведена функциональная схема устройства концентрации сообщений, реализующего протокол межпроцессорного обмена "накопление сообщений с выдержкой времени".

ЗАКЛЮЧЕНИЙ

В диссертационной работе разработаны • и исследованы дисциплины, распределенного обслуживания вызовов в цифровых узлах коммутации. Проведенное исследование позволило получить следующие новые теоретические' и практические результаты:

1. Разработал протокол.. межпроцессорного обмена

•накопление сообщений с выдержкой времени" для ЦСК с распределенным управлением, обеспечивающий' снижение числа межпроцессорных взаимодействий" и позволяющий уменьшить непроизводительные затраты времени при межпроцессорном обмене.

2. Разработана математическая модэль функционирования протокола "накопление сообщений с выдержкой времени", и метод ее исследования, позволяющий ■ упростить анализ вероятностно-временных характеристик.

3. Получены аналитические выражения1 для ..расчета вероятностно-зременких характеристик разработанного протокола.

4. На основе проведенных исследований сформулированы рекомендации по выбору максимального размера группы накапливаемых сообщений -Не учетом норм на задержки "при выполнении различных этапов обслуживания вызова, приведенных в Рекомендациях ЫККТТ Ц.543.

5. Разработан алгоритм . определения оптимального значения размера группы сообщений для конкретных тише модулей при известном объема, программного обеспечения, который реализован в виде программного продукта, не языке ТигЪо-Раэса1 для 1БЫ РС совместимых компьютеров.

6. На основе исследования условий, при которых отсутствует блокировка переданных сообщений во входном буфере УУ-приемника, сформулированы рекомендации по выбору производительности процессоров УУ.'

7. Разработана имитационная модель протокола межпроцессорного обмена "накопление сообщений с выдержкой времени" на языке СРБЗ, позволяющая исследовать реальное функционирование протокола во всем диапазоне изменения нагрузки при различных входных • данных и получать стандартные статистические 'оценки.

8. Разработан способ обслуживания вызовов р использованием протокола "накопление сообщений с выдержкой времени" к устройство концентрации сообщений, реализующее шэедлоаешшй протокол.

ПУБЛИКАЦИИ-

1. Рерле Р.Д., . Брусиловский С.А. Анализ процесса обслуживания вызовов в абонрнтскрм концентраторе цифровых АТС// Цифровые и оптические системы связи: Сб. науч.'тр/ ЦНИИС; - М, 1989. - С. 17 -26.

2. Рерле V р.д., Брусиловский С.А. Аналитическое имитационное моделирование процесса обстукивания вызова в концентраторах ЭАТС. - Деп. в ЦНТИ, Мнформсвязь, 15.09.89, No-1567-св 89.

3. Рерле Р.Д., Брусиловский С.А. Моделирование и анализ взаимодействия абонентского цифрового концентратора с ЭАТС // XX науч.-техн. конф. -!ЛЛодых специалистов. ПО ВЗФ: Тез. докл. - Рига, 1989. - С. 13.

4. Рерле Р.Д. Протокол обмена сообщениями для микропроцессорных устройств управления в РСУ узла коммутации // НТК "Сети связи и средства коммутации": Тез. докл. -Гродно,.1990. - С. 7.

5. ■ Рерле Р.Д. Анализ характеристик- протокола межпроцессорного обмена для цифровых систе» коммутации с распределенным управлением // Мввд. шк.-сем. • "Качество функционирования и надежность ■ телекоммуникационных сетей и их элементов": Тез. докл. - Новосибирск, .1993. - С. 20. .

6. A.C. 1793561А1. Способ коммутации в цифровых автоматических телефонных станциях / Р.Д..Рерле и др. // ОИ.

- 1992. ;

7. A.C.- 1810890. Устройство для шредачц информации между процессорами . в многопроцессорной вычислителгной системе / Р.Д. Рерле Р.Д. и др. // ОИ. - 1992.

. 8. М.У. Имитационное моделирование систем программного управления цифровых узлов коммутации. Рерле Р.Д. и да. ЛЭЙС.

- Л-д, J990.

9. Rerle R. et al.j On Some TeleTf3fflc Problems .orRSTJ Control System Investigation In Telecommmicatioris''// Proc. of the ITC Speclallst Seminar: Telecommunication services for developing economies. - Elsevier, 1991. - P. 607-615.

10. Rerle R., et al. Control Function Distribution in

Telephone Networks with Remote Subscriber Units Application // Proc. of International Conference on Functionability Problems of Communication Networks - iPCN-91. - Novosibirsk. 1991. - P. 68-75.

11. Rerle R. On some quality evaluation of call processing performance In distributed systems with additional delays // Krajowe Symposium Telecomunlkac;Jl'92. -Bydgoszczy, 1992. - B-4. P. 142 -- 151.

12. Rerle R., et al. On some teletraffic models simplification// Computer Networks and ISDN Systems. -.1993. (25) - P. 1165-1173.

Подписано к печати 3.03.94 г. ЛР * 020475 от 10.03.92 г. Объем 1 печ. л. Тир. 60 экз. Бесплатно. Зак.

РТП тип СГОГУТ. 198320, СПб, Свободы, 3.

Введение.

ГЛАВА

ЗАДАЧИ АНАЛИЗА И СИНТЕЗА СИСТЕМ КОММУТАЦИИ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМ ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

1.1. Проблемы проектирования распределенных систем управления цифровых коммутационных узлов и станций.

1.1.1. Распределение функций управления между процессорами в многопроцессорной системе.

1.1.2. Распределение нагрузки между отдельными процессорами.

1.1.3. Межпроцессорные взаимодействия.

1.1.4. Доступ к общим ресусам.

1.2. Анализ производительности и сравнительная характеристика различных архитектур распределенного управления.

1.3. Принципы организации системного интерфейса.

1.3.1. Общая шина сообщений и основные протоколы управления доступом к ней.

1.3.2. Системный интерфейс на базе цифрового коммутационного поля цифровых систем коммутации.

1.4. Выводы.

ГЛАВА

АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОТОКОЛА МЕЖПРОЦЕССОРНОГО ОБМЕНА "НАКОПЛЕНИЕ СООБЩЕНИЙ С ВЫДЕРЖКОЙ ВРЕМЕНИ" ДЛЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ КОММУТАЦИИ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМ

УПРАВЛЕНИЕМ

2.1. Общее описание протокола "накопление сообщений с выдержкой времени".

2.2. Модель протокола межпроцессорного обмена в цифровых системах коммутации с распределенным управлением.

2.3. Анализ вероятностно-временных характеристик модели протокола межпроцессорного обмена при высоком уровне трафика.

2.4. Анализ вероятностно-временных характеристик модели протокола межпроцессорного обмена при низком уровне трафика.

2.5. Выводы.

ГЛАВА

РАЗРАБОТКА АНАЛИТИЧЕСКИХ И ИМИТАЦИОННЫХ МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МЕЖПРОЦЕССОРНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В ЦИФРОВЫХ СИСТЕМАХ КОММУТАЦИИ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМ ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

3.1. Анализ величины задержки при передаче сообщений в рамках протокола межпроцессорного взаимодействия "накопление сообщений с выдержкой времени".

3.2. Рекомендации по выбору эффективного значения размера группы сообщений с учетом норм МККТТ.

3.3. Определение условия отсутствия блокировки переданных сообщений в приемном модуле и рекомендации по выбору производительности процессоров.

3.4. Имитационное моделирование протокола межпроцессорного обмена "накопление сообщений с выдержкой времени".

3.5. Выводы.

ГЛАВА

АСПЕКТЫ ПРАКТИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОТОКОЛА "НАКОПЛЕНИЕ СООБЩЕНИЙ С ВЫДЕРЖКОЙ ВРЕМЕНИ" И ПРОГРАММНЫХ РЕШЕНИЙ В РАМКАХ РАЗРАБОТКИ

АТСЦ

4.1. Способ обслуживания вызовов в ЦСК с распределенным управлением с использованием протокола межпроцессорного обмена "накопление сообщений с выдержкой времени".

4.2. Практическая реализация функционирования протокола "накопление сообщений с выдержкой времени".

4.3. Технология проектирования программного обеспечения (ПО) цифровых систем коммутации в рамках комплексной темы АТСЦ-90.

4.4. Анализ программного обеспечения процессора абонентской сигнализации абонентской ступени АТС системы АТСЦ-90.

4.5. Выводы.

Актуальность проблемы. Современный этап развития электросвязи характеризуется существенными качественными изменениями, затрагивающими основные принципы реализации всех элементов сети: коммутационные станции, системы передачи, направляющие системы и терминальное оборудование.

Внедрение цифровых систем коммутации создает возможность для существенной модернизации сети. Поэтому главным направлением развития телефонной сети общего пользования на данном этапе можно считать цифровую коммутацию. При этом прослеживается тенденция преимущественного внедрения цифровых систем коммутации (ЦСК) с распределенным управлением: квазиэлектронных и электронных автоматических телефонных станций типа "Меток", "Квант", ЭАТС-ЦА, МТ-20/25 (Франция), DX-200 (Финляндия, Telenokia), TDX-1B и SSE (Республика Корея, Samsung), 5ESS (США, AT&T), System 12 (Европейское содружество, Alcatel), EWSD (Германия, Siemens), System X (Великобритания, GPT) и др.

В последние годы интенсивные темпы развития микроэлектроники, большие достижения в технологии производства СБИС, и как следствие, производство недорогих, компактных и надежных микропроцессоров, приспособленных для работы в системах управления, позволили создать распределенные системы управления ЦСК. Анализ микропроцессорных компонентов ЦСК по степени их интеграции показывает, что темпы развития вычислительных компонентов ЦСК выше темпов развития связных,- и такая тенденция, вероятно, сохранится в будущем. Поэтому при разработке систем управления ЦСК необходимо учитывать эту тенденцию и в максимальной степени использовать элементы вычислительной техники, реализованные в виде больших (БИС) и сверхбольших (СБИС) интегральных схем.

Во всех системах распределенное управление, внесение "интеллекта" непосредственно в блоки и модули коммутационного узла реализуются построением иерархической многопроцессорной системы управления. ЦСК с распределенным управлением по сравнению с коммутационными системами предшествующих поколений обладают целым рядом преимуществ, например, таких как модульное построение аппаратных и программных средств, высокая надежность, высокая пропускная способность, экономичность и гибкость коммутационной системы. Принцип модульного построения позволяет наращивать емкость и вводить дополнительные виды услуг в уже существующее оборудование в процессе его эксплуатации. ЦСК с распределенным управлением отличаются большим разнообразием структур управления, которые характеризуются способом распределения функций между отдельными модулями системы и способом передачи информации управления между этими модулями. Можно выделить основные типы распределенной архитектуры:

- с функциональным разделением;

- с разделением нагрузки;

- смешанный (функциональное разделение и разделение нагрузки).

При создании цифровых узлов коммутации с распределенным управлением возникает ряд новых задач, связанных с анализом и оптимальным проектированием программно - аппаратных интерфейсов в терминальных модулях, при этом наиболее важными этапами являются разработка и реализация структуры взаимодействия управляющих устройств (УУ) ЦСК. В процессе своего развития эта структура эволюционировала от централизованной до почти полностью распределенной, межпроцессорный обмен при этом менялся от способа "общей шины" до распределенного коммутационного поля. Однако выбор конкретной структуры управления ЦСК в значительной степени зависит от имеющейся в наличии элементной базы.

При построении распределенных микропроцессорных систем управления их эффективность в значительной степени зависит от времени обмена информацией между процессорами. Сокращение этого времени может быть достигнуто либо повышением скорости передачи, т.е. за счет еще большей интеграции элементов, либо изменением структуры взаимодействия УУ.

Наличие большого числа микропроцессорных устройств в распределенной системе управления ЦСК и, как следствие, наличие интенсивного межпроцессорного обмена сообщениями между автономными модулями системы, обусловливает высокую актуальность и своевременность проблемы разработки и исследования надежной и экономичной системы межмодульного обмена. В связи с этим возникают задачи по разработке эффективных протоколов передачи сообщений, существенно влияющих на общую производительность системы.

Если в системах коммутации с централизованным управлением традиционным "узким местом" была производительность центрального процессора, то в распределенных системах управления, где взаимодействие различных процессоров, осуществляется посредством обмена сообщениями, "узким местом" стала общая коммуникационная среда. Поэтому в цифровых "системах коммутации с программным управлением и распределенной архитектурой на общую производительность существенно влияет эффективность протоколов обмена сообщениями, используемых для межпроцессорной связи. Разработка эффективных, с точки зрения межпроцессорных взаимодействий, протоколов обмена сообщениями является важной задачей при проектировании систем управления ЦСК, как минимум, по двум причинам. Первая заключается в том, что задержка при межпроцессорных взаимодействиях является существенной составляющей общей задержки установления соединения и тем самым оказывает значительное влияние на качество обслуживания вызовов. Другая причина связана с загрузкой управляющих устройств, поскольку процедура взаимодействия процессоров друг с другом требует процессорной обработки, и, следовательно, дополнительного процессорного времени. Поэтому разработка протоколов межпроцессорного обмена, обеспечивающих снижение числа обращений процессоров друг к другу, является безусловно важной и актуальной задачей.

Настоящая диссертационная работа посвящена разработке и исследованию межпроцессорного обмена в цифровых системах комутации с распределенным управлением.

Цель работы. Основной целью диссертационной работы является решение ряда теоретических и инженерных проблем, возникающих при проектировании узлов коммутации с распределенным программным управлением, связанных с выбором эффективного протокола межпроцессоного обмена и анализом вероятностно - временных характеристик его функционирования для определения оптимальных параметров.

Основой для проведения исследований в диссертации служили труды ученых нашей страны: Авакова P.A., Башарина Г.П., Захарова Г.П., Степанова С.Н., Харкевича А.Д., Хинчина А.Я., Шнепс-Шнеппе М.А. и ряда других. Использованы также работы зарубежных авторов: Л. Клейнрока, Т. Саати, Д. Риордана, Д.Р. Манфилда, П.Тран-Жиа, С.Сумиты, П. Кюна, и другие.

Методы исследования. Для проведения исследований использовались методы теории вероятностей,. теории массового обслуживания, теории телетрафика, математической статистики.

Научная новизна и тезисы, выносите на защиту.

- разработан оригинальный протокол межпроцессорного обмена "накопление сообщений с выдержкой времени" для узлов коммутации с распределенным программным управлением, который за счет резерва времени,. обусловленного спецификой функционирования коммутационного оборудования, в процессе обслуживания вызовов позволяет снизить число межпроцессорных взаимодействий, что уменьшает непроизводительное время при межпроцессорном обмене без ухудшения качества обслуживания; разработана математическая модель протокола межпроцессорного обмена и метод ее исследования, основанный на сведении математически сложного точного анализа всей системы во всем диапазоне изменения поступающей нагрузки к приближенному исследованию при двух граничных условиях: при низком и высоком уровне трафика, что позволяет без громоздких вычислений ' достаточно просто получить оценки искомых характеристик; . получены аналитические выражения для расчета вероятностно-временных характеристик разработанного протокола ; на основе. исследования вероятностно-временных •характеристик протокола сформулированы рекомендации и разработан алгоритм выбора эффективного, размера группы накапливаемых сообщений с учетом норм на задержки при выполнении различных этапов обслуживания вызова в соответствии с Рекомендациями МККТТ Q.543, реализованный в виде пакета программ на языке Turbo-Pascal для IBM ВС совместимых копьютеров;

- на основе исследования условий отсутствия блокировки переданных сообщений во входном буфере УУ-приемника сформулированы рекомендации по ' выбору производительности процессоров УУ; разработана имитационная модель протокола межпроцессорного обмена "накопление сообщений с выдержкой времени", позволяющая исследовать реальное функционирование протокола во всем диапазоне изменения нагрузки при различных значениях параметров N и т и получать стандартные статистические оценки; V

- разработан способ обслуживания вызова в узлах коммутации с распределенным программным управлением с использованием протокола "накопление сообщений с выдержкой времени" , который позволяет: уменьшить непроизводительную загрузку управляющих устройств ЦСК; увеличивать емкость станции при той же системе управления; обеспечить равномерность обслуживания абонентских вызовов независимо от времени суток; уменьшить непроизводительные затраты времени при межмодульном обмене без ухудшения качества обслуживания за счет группирования передаваемых сообщений при тех же предельных временах передачи сообщений; снизить величину потерь по вызовам при том же количестве и типе управляющих устройств;

- разработаны структурная и функциональная схемы устройства, реализующего функционирование протокола "накопление сообщений с выдержкой времени".

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и трех приложений.

4.5. Выводы.

1). По результатам исследований, проведенных во 2 главе разработан способ обслуживания вызовов в ЦСК с распределенным управлением с использованием протокола межпроцессорного обмена сообщениями "накопление сообщений с выдержкой времени".

2). Разработано устройство концентрации сообщений, реализующее предложенный способ обслуживания вызова, приведено описание структурной и функциональной схем разработанного устройства.

3). Способ обслуживания вызовов с использованием протокола межпроцессорного обмена "накопление сообщений с выдержкой времени", реализованный в виде устройства концентрации сообщений, позволяет:

- уменьшить непроизводительную загрузку управляющих устройств ЦСК;

- увеличивать емкость станции при той же системе управления;

- обеспечить равномерность обслуживания абонентских вызовов независимо от времени суток;

- уменьшить непроизводительные затраты времени при межодульном обмене без ухудшения качества обслуживания за счет группирования передаваемых сообщений при тех же предельных временах передачи сообщений;

- снизить величину потерь по вызовам при том же количестве и типе управляющих устройств.

4). Сформулированы основные аспекты технологии проектирования ПО, цифровых систем коммутации в рамках комплексной темы АТСЦ-90,основанные на методологии, предложенной в [19]. Изложены основные результаты и трудности, возникавшие на каждом уровне проектирования.

5). Проведен анализ ПО процессора абонентской сигнализации абонентской ступени АТС системы АТСЦ-90, приведены особенности ПО АТСЦ-90, описание свойств и характеристик программных процессов и др.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные в диссертационной работе исследования охватывают широкий круг вопросов, вытекающих из неоОходимости разработки эффективной системы межпроцессорного обмена-в цифровых системах коммутации с распределенным управлением. Проведенное исследование позволило получить следующие новые теоретические и практические результаты:

1. Разработан протокол межпроцессорного обмена "накопление сообщений с выдержкой времени" для цифровых систем коммутации с распределенным управлением, позволяющий без ухудшения качества обслуживания за счет резервов времени, обусловленных спецификой функционирования коммутационного оборудования, уменьшить число межпроцессорных взаимодействий и тем самым снизить непроизводительные затраты ресурсов процессоров УУ и коммуникационной среды.

2. Разработана математическая модель, описывающая функционирование протокола "накопление сообщений с выдержкой времени", и предложен метод ее исследования, упрощающий анализ вероятностно-временных характеристик.

3. Получена функция распределения задержки передачи сообщений при межпроцессорном обмене в рамках предложенного протокола. Проведен анализ моментов задержки при передаче группы сообщений для двух граничных условий: при высоком и низком уровне трафика.

4. Разработаны и сформулированы рекомендации по выбору эффективного значения размера группы передаваемых сообщений в рамках разработанного протокола с учетом норм Рекомендаций МККТТ на задержки при выполнении этапов обслуживания вызовов.

5. Разработан алгоритм определения оптимального значения максимальной группы сообщений, реализованный в виде пакета программ на языке Turbo-Pascal для IBM PC совместимых компьютеров.

6. На основе анализа условий, при которых отсутствует блокировка> передаваемых сообщений во входном буфере УУ, сформулированы рекомендации по выбору производительности процессоров УУ.

7. Разработана имитационная модель протокола межпроцессорного обмена "накопление сообщений с выдержкой времени", позволяющая при проектировании программного обеспечения получать статистические оценки функционирования протокола для различных входных параметров.

8. Предложен способ обслуживания вызовов с использованием протокола межпроцессорного обмена "накопление сообщений с выдержкой времени", реализованный в виде устройства концентрации сообщений, который позволяет:

- уменьшить непроизводительную загрузку управляющих устройств ЦСК;

- увеличивать емкость станции при той же системе управления;

- обеспечить равномерность обслуживания абонентских вызовов независимо от времени суток;

- уменьшить непроизводительные затраты времени при межмодульном обмене без ухудшения качества обслуживания за счет группирования передаваемых сообщений при тех же предельных временах передачи сообщений;

- снизить величину потерь по вызовам при том же количестве и типе управляющих устройств.

9. Проведен анализ основных аспектов проектирования програмного обеспечения цифровых систем коммутации в рамках комплексной темы АТСЦ-90, основанного на методологии, предложенной в [193. Изложены основные результаты и трудности, возникающие на каждом уровне проектирования.

10. Проведен анализ конкретного проекта программного обеспечения процессора абонентской сигнализации абонентской ступени автоматической телефонной станции (АТС) системы АТСЦ-90, приведено описание свойств и характеристик программных процессов, системы обмена сообщениями между программными блоками внутри одного УУ и между разными УУ и др.

11. Результаты диссертационной работы внедрены и нашли практическое подтверждение при создании программных проектов абонентских цифровых концентраторов БХ-200 и АТСЦ-90 (ЛНПО "Красная Заря"), при проведении исследовательских и хоздоговорных работ в ГП "Дальняя Связь", использованы при создании учебных курсов и методического пособия в Санкт-Петербургском ГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича. Диссертационная работа является частью плановых работ по созданию цифровых систем коммутации, проводимых в Ленинградском Отраслевом Научно - Исследовательском Институте Связи.

Разработанные в рамках диссертационной работы способ и устройство программного управления узла коммутации защищена двумя авторскими свидетельствами на изобретения.

1. Аваков P.A., Гольденберг Л.М., Игнатьев В.О.-Электронные управляющие машины. М.: Связь, 1979, - 223 с.

2. Аваков P.A., Шилов О.С., Исаев В.И. Основы автоматической коммутации. М.: Радио и связь, 1981, -288 с.

3. Аваков P.A., Игнатьев В.О., Попова А.Г., Чагаев Н.С. Управляющие системы электросвязи и их программное обеспечение. М.: Радио и связь, 1991, - 256 с.

4. Авен О.И., Коган H.A. Управление вычислительным процессом в ЭВМ. М.: "Энергия", 1978, - 240 с.

5. Александров A.M. Выходящие потоки и обслуживание требований в сетях ЭВМ // Тезисы докладов XLV Всесоюзной научной конференции, посвященной дню радио. Москва, 1990.

6. Балыбердин В.А. Методы анализа мультипрограммных систем. М.: Радио и связь, 1982, 152 с.

7. Башарин Г.П., Харкевич А.Д., Шнепс М.А. Массовое обслуживание в телефонии. М.: Наука, 1968, 246 с.

8. Башарин Г.П., .Бочаров П.П., Коган Я.А. Анализ очередей в вычислительных сетях. М.: Наука, 1989, 336 с.

9. Г.П. Башарин, В,А. Ефимушкин, М.В. Молоканов. О среднем времени ожидания в дискретной симметричной системе циклического обслуживания с сокращением. М: Наука, 1989,с. 3-11.

10. Башарин Г.П., Ефимушкин В.А. Марковская модель локальной вычислительной сети с протоколом множественного доступа маркерного типа. М.: Наука, 1987, - с. 20-33.

11. Беллами Дж. Цифровая телефония. М.: Радио и связь, 1986, - 544 с.

12. Бенеш В.Э. Математические основы теории телефонных сообщений. М.: Связь, 1968.

13. Берлин А.Н. Алгоритмическое обеспечение АТС. М.: Радио и связь, 1986, - 126 с.

14. Бертсекас Д., Галлагер Р. Сети передачи данных. М.: Мир, 1989, - 544 с.

15. Блэк Ю. Сети ЭВМ: протоколы, стандарты и интерфейсы. М.: Мир, 1990, - 506 с.

16. Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория случайных процессов и ее инженерные приложения. М.: Наука. - 1991, -384 с.

17. Гнеденко Б.В., Коваленко И.Н. Введение в теорию массового обслуживания. М.: Наука, 1966, 432 с.

18. Гольдштейн Б.С. Технологические аспекты проектирования программного обеспечения цифровых систем коммутации // Электросвязь. 1988, No.10, - с. 22 -28.

19. Гольдштейн Б.С. Программное управление цифровой унифицированной ступени распределения вызовов справочных служб ГТС // Электросвязь, No.1, 1990.

20. Денисьева О.М. Системы массового обслуживания с ограничением ожидания. М.: Радио и связь, 1986, - 111 с.

21. Ершов В.А., Ершова Э.Б. Цифровые системы распределения информации. М.: Радио и связь, 1983, - 217с.23., Жожикашвили В.А., Вишневский В.М. Сети массового обслуживания. Теория и применение к сетям ЭВМ.- М.: Радио исвязь, 1988, 192 с .

22. Захаров Г.П. Методы исследования сетей передачи данных. М.: Радио и связь, 1982, - 208 с.

23. Захаров Г.П., Яновский Г.Г. Цифровые сети интегрального обслуживания // Итоги науки и техники, серия "Связь", т.5, М.: ВИНИТИ, 1990, с. 3 - 53.

24. Захаров Г.П. Некоторые тенденции развития электросвязи // Электросвязь, No.10, 1984.

25. Иванова О.Н. Автоматическая коммутация. Для ВУЗов связи. М.: Радио и связь, 1988, - 624 с.

26. Ивницкий В.А., Шрайберг Я.Л. Разомкнутая сеть с двумя центрами обслуживания и реккурентным входящим потоком. Проблемы передачи информации, 1979, N4.

27. В.О. Игнатьев. Анализ управляющей системы узла коммутации с многофазовым обслуживанием заявок // Сети, узлы связи и распределение информации: Сборник научных трудов учебных институтов связи. Л.: изд. ЛЭИС, 1985, -160 с.

28. Кениг Д., Штоян Д. Методы теории массового обслуживания. М.: Радио и связь, 1981, - 128 с. ■

29. Клейнрок Л. Коммуникационные сети. М.: Наука, 1970, - 256 с.

30. Клейнрок Л. Теория массового обслуживания. М.: Машиностроение, 1979, 432 с.

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

32. Г. Корн, Т. Корн. Справочник по математике для научных работников и инженеров. Определения, теоремы, формулы. -,М.: Наука, 1978, 831 с.

33. Корнышев Ю.Н., Фань Г.Л. Теория распределения информации. М.: Радио и связь, 1985, - 184 с.

34. Кофман А., Крюон Р. Массовое обслуживание. М.: Мир, 1965,. - 301 с.

35. Кочегаров В.А., Фролов г.А. Проектирование систем распределения информации. ~ Марковские и немарковские модели. М.: Радио и связь, 1991. - 216 с.

36. Кучерявый А.Е., Алексеев Ю.А., Часовиков A.C., Гильченок Л.З., Гольдштейн B.C., Морозов Р.Г., Петров М.В. Абонентский цифровой концентратор для ЭАТС-200. Электросвязь.- 1990, No. 12.

37. Лазарев В.Г., Пийль Е.И., Турута E.H. Построение программируемых управляющих устройств. М.: Энергоатомиздэт, 1984, 192 с.

38. Лившиц B.C., Фидлин Я.В., Харкевич А.Д. Теория телефонных и телеграфных сообщений. М.: Связь, 1971, -304 с.41. . Нейман В.И. Структуры систем распределения информации. М.: Связь, 1975, - 264 с.

39. Овчаров Л.А. Прикладные задачи теории массового обслуживания. М.: Машиностроение, 1969, - 324 с.

40. Прангишвили М.В., Подлазов B.C., Стецюра Г.Г. Локальные микропроцессорные вычислительные сети. М.: Наука, 1984, - 176 с.

41. Прангишвили И.В. Микропроцессоры и локальные сети микро-ЭВМ в распределенных системах управления. -■ М.:

42. Энергоатомиздат, 1985, 272 с.

43. Рерле Р.Д., Брусиловский С.А. Анализ процесса обслуживания вызовов в абонентском концентраторе цифровых АТС. ЦНИИС. Сборник научных трудов. Цифровые и оптические системы связи. М.: 1989, - с. 17 - 26.

44. Рерле Р.Д., Брусиловский С. А. Аналитическое имитационное моделирование процесса обслуживания вызова в концентраторах ЭАТС. Деп. в ЦНТИ, Информсвязь, 15.09.89., No.1567-св 89.

45. Рерле Р.Д., Брусиловский С.А. Моделирование и анализ взаимодействия абонентского цифрового концентратора с ЭАТС // . Тезисы докладов на XX научно-технической конференции молодых специалистов ПО ВЭФ. Рига, 1989.

46. Рерле Р. Д. Протокол обмена сообщениями для микропроцессорных устройств управления в РСУ узла коммутации // Тезисы докладов на научно технической конференции / Сети связи и средства коммутации, 1990, Гродно.

47. Рерле Р.Д., Брусиловский С.А., Гольдштейн Б.С., Сырохнова М.Г. Способ коммутации в цифровых автоматических телефонных станциях. Авторское свидетельство СССР No.1793561А1 от 8.10.92. Заявка 4726107 от 31.07.89.

48. Рерле Р.Д., Брусиловский С.А., Гольдштейн Б.С.,

49. Сырохнова М.Г. Устройство для передачи информации между процессорами в многопроцессорной вычислительной системе. Авторское свидетельство СССР No. 1810890 от 8.10.92.

50. Рерле Р.Д., Брусиловский С.А., Гольдштейн Б.С., Апостолова H.A., Штагер В.В. Имитационное моделирование систем программного управления цифровых узлов коммутации. Методические указания ■// ЛЭИС, 1990.

51. Рерле Р.Д., Соколов H.A. Управление емкостью пучка в цифровых кроссовых узлах // Труды четвертого международного семинара по теории телетрафика и компьютерному моделированию. Москва, ШЛИ, 1992, - с. 148 - 154.

52. Риордан. Дж. Вероятностные системы обслуживания. Пер. с англ., под ред. А.Д. Харкевича. М.: Связь, 1966, -183 с.

53. Саати Т.Л. Элементы теории массового обслуживания и ее приложения. М.: Сов. радио, 1971, - 520 с.

54. Советов Б.Я., Кутузов О.И., Головин Ю.А., Аветов Ю.В. Применение микропроцессорных средств в системах передачи информации.- М.: Высш. шк.,1987, 256 с.

55. Степанов С.Н. Численные методы расчета систем с повторными вызовами. М.:Наука, 1983, - 230 с.

56. Степанов С.Н.' Итерационные методы численного расчета систем массового обслуживания. Информационные сети и их анализ. М.: Наука, 1978, - с. 51-57.

57. Степанов С.Н. Исследование неполнодоступной системы с ожиданием и повторными вызовами. Модели теории телетрафика в системах связи и вычислительной технике. М.: Наука, 1985, - с. 3-15.

58. Феллер В. Введение в теорию вероятностей и ее приложения: В 2-х т. М.: Мир, 1984.

59. Чагаев Н.С. Моделирование процессов управления в узлах коммутации. М.: Радио и связь, 1984, - 178 с.

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

61. Шнепс М.А. Численные методы теории телетрафика. -М.: Связь,1974, 231 с.

62. Шнепс-Шнеппе М.А., Степанов С.Н. Некоторые соотношения для систем с повторными попытками. Информационные сети и их анализ. М.: Наука, 1978, - с. 26 - 31.

63. Шрайбер Т.Дж. Моделирование на GPSS. М.: Машиностроение, 1980, - 592 с.

64. Яшков С.Ф. Анализ очередей в ЭВМ. М.: Радио и связь, 1989, - 216 с.

65. Boxma O.J. Analysis and Optimisation of Polling Systems // Queueing Performance and Control in ATM. Proc. ITC 13. Elsevier Science Publishers B.V.(North - Holland), 1991, pp.173 - 183.

66. Burke P.J. Delays in Single server Queues with Batch Input // Operations Research, 23, 1975, pp. 830 -833.

67. Bux W., Truong H.L. Mean-delay approximation for cyclic-sevice queueing systems // Performance Evaluation, vol.3, Aug. 1983, pp. 187 196.

68. CCITT. Study Group XI. Recommendation Q.543. Blue book. Geneva, 1989.

69. Cohen J.W. The single server queue. North

70. Holland, 2-nd edition, 1982.

71. Eisenberg M. Queues with periodic service and changeover times // Operations Research. Vol.2, 1972 pp. 440 -451.

72. Fujiki M., Murao Y.:"Queuelng model with regular service interruptions", Proc. of 8th ITC, No. 232, 1976.

73. Ikehara S. Evaluation oi Response Time and Dynamic Processor Scheduling in a Function Distributed System // Review oi the Electrical Communication laboratories. Vol 28, numbers 11-12, november-december, 1980, pp.1039 1052.

74. Ikehara S. Performance Degradation from Inter-Processor Communications for Multiprocessor Systems // Review of the Electrical Communication Laboratories. Vol. 29, numbers 3-4, march-april, 1981, pp.329 340.

75. Jans H. Queuelng System with Clocked Operations and Priorities // 10th International Teletraffic Congress. Montreal, 1983.

76. Jung M.M. Busy period distribution In an SPC processor having a clock-pulse operated gate // Philips Telecommunication Review. 1980, vol.38, No.2.

77. Kambo N.S., Chaundhry M.L. Distribution of busy1. Q ftperiod for the bulk-service queuelng system E^/M ' /1. Computers & Operations Research. Vol. 11,No 3, pp.267-274.

78. Kramer W., Langenbach-Belz M. Approximate Formulae for the Delay In the Queuing System GI/G/1 // 8th International Teletraffic Congress, Melbourne, 1976.

79. Kuehn P. Analysis of Switching System Control Structures by Decomposition // Proc. of the 9-th Int. Teletraffic Congress. 1979. Torremolinos.

80. Kuehn P.J. Multiqueue Systems with Nonexaustive cyclic service // Bell System Technical Journal, vol.58, 1979, pp. 671 698.

81. Langenbach-Bels M. Sampled queueing systems // Proc. Symposium on Computer Communications Networks and Teletraffic. Brooklyn, - 1972, pp. 157-176.

82. Langenbach-Belz M. Two stage queueing system with sampled parallel input queues // Proc. 7th ITC. Stockholm, - 1973, No. 434. 84. B.R. Madlll, M.L. Chaudhry, P.g. Buckholtz. The Diophantine Queueing System,o h

83. D/D ' /1. European Journal of Operations Research. Vol. 36, No.6, 1985, pp.531-535.

84. Manfield D.R., Tran-Gia P. Queueing analysis oi an arrival-driven message transfer protocol // Proc. 10th ITC, Montreal, 1983, Session 4.4, No. 4.

85. Manfield D.R., Tran-Gia P." and Jans H. Modelling and performance analysis of inter-processor messaging in distributed systems.// Performance Evaluation 7, 1987.

86. Manfield D.R.and Tran-Gia P. Queueing analysis of sheduled communications phases in distributed processing systems // Proc. of 8th International Symp. on Computer Performance Modelling. Measurement and Evaluation. Nov.1981, Amsterdam.

87. Pujolle G., Soula C. A study of flows in queueing networks and an approximate method for solution // 4th Int.

88. Symp. Modell. and Performance Eval. Comput. Syst.1. Viena, 1979, pp. 189-203.

89. Raith T. Performance Analysis of Multibus Interconnection Networks // Proc. of the 11th International Teletraffic Congress, Kyoto,1985, paper 4.2A-5.

90. Rerle R., Brusilovsky S., Goldstein B. On Some Teletraffic Problems of RSU Control System Investigation in Telecommunications // Proc. of the ITC Specialist Seminar: Telecommunication services for developing economies. -Elsevier, 1991, pp. 607-615.

91. Rerle R. On some quality evaluation of call processing performance in distributed systems with additional delays // Krajowe Symposium TelecomunikacJI'92, Bydgoszczy, 1992, B-4, pp. 142 151.

92. Rerle R., Sokolov N., Ekhriel I., Brusilovsky S. On some teletraffic models simplification. Computer Networks and ISDN Systems 25 (1993), pp. 1165-1173. Elsevier, North-Holland.

93. Rerle R., Brusilovskiy S. Some Aspects of Local Network Development during Evolution towards Intelligent Network // Proc. of ITC Sponsored Regional International Teletraffic Seminar: Digital Communication Network

94. Management. LONIIS, St.-Petersburg, 1993, pp. 292-296.

95. Sumita S. Approximate analysis of common memory access contention in a multiprocessor controlled switching system. // Proc. of ITG 11, pp. 808 814, North-Holland, 1985.

96. Sumita S. Analysis of common memory access contention with nonpreemptive priority discipline // Electronics and Communications in Japan, 69, 1986.

97. Sumita S., Ozawa T. Performance analysis and design for distributed switching systems // Proceedings of 13th ITC, Copenhagen, Denmark, 1991.

98. Sumita.S. Performance analysis of interprocessor communications In an electronic switching system with distributed control // Performance Evaluation, 9, 1989, pp. 83 91.

99. Takagi H. Analysis of polling systems // The MIT Press, Cambridge, 1986.

100. Tobagi F.A., Kanakia. H. A Comparison of Distributed and Centralized Processing Systems // Computer Networking and Performance Evaluation. Elsevier Science Publishers B.V. (North-Holland), 1986.

101. Tran-Gia P., Manfield D.R.'Performance Analysis of Communication Delay Optimization in Distributed Processing Environments // Performance of Computer-Communication Systems. Proc. of the IFIP Second Symposium.,1984, pp.259274.

102. Tran-Gia P., Raith T. Multiqueue Systems with Finite Capacity and Nonexhaustive Cyclic Service // Int. Seminar on Computer Networking and Perf. Eval., Tokyo, 1985,paper 5.3.1. '

103. Tran-Gia P., Jans H. Clocked event transfer protocol In distributed processing systems a performance analysis // Proc. 6th ICCC, London, 1982, - pp.769-774.

104. Wang Y-T. and Morris R.J.T. Load sharing in distributed systems // IEEE Trans. Compt., C-34, pp.204 -217, 1985.

105. STARTTIME END„TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES FREEMEMORY 0 300000 37 2 0 2093121. FACILITY JOE TIMER

106. ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAILABLE OWNER PEND INTER RETRY DELAY 4S3 0.006 3.74 1 0 0 0 0 084 0.224 800.00 1 0 0 0 0 01. QUEUE BUF

107. MAX CQNT. ENTRIES ENTRIES<0> AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-0) RETRY 4 0 147 0 0.31 625.09 625.09 01. MEAN STD.DEV. RETRY RANGE82150 8.48 0800 -90084100.00

108. STARTTIME ENDTIME BLOCKS FACILITIES STORAGES FREEMEMQRY0 i00000 37 2 0 209456

109. FACILITY ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAILABLE OWNER F'END INTER RETRY DELAY1. JOE TIMER64 0.014 62 0.4883. 97 787.581. O '.)O