автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.14, диссертация на тему:Разработка методов расчета цифровых систем распределения информации с сетевой структурой

888! Ш 9 !

ИН^ТУТ КИБЕРНЕТИКИ им. акад. А ГУСЕЙНОВА АКАДЕМИИ НАУК АЗЕРБАЙДЖАНА

На правах рукописи

УДК. 621.395.34

ГАСАНОВ АЛШАН НАРИМАН оглы

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ РАСЧЕТА ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

С СЕТЕВОЙ СТРУКТУРОЙ

СШЦИАЛЬНОСТЪ: 05.13.14 — Системы обработки

информации и управления, 05.12.14 — Сети, узлы связи и распределение информации.

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

БАК У-1998

Работа выполнена в Азербайджанском Техническом Университете и Санкт-Петербургском Государственном Университете телекоммуникации им. ггроф. М.АБонч-Бруевича

Научные консультанты:

— доктор технических наук, профессор Аббасов А.М.,

— доктор технических наук, профессор

Лившиц Б.С.

Официальные оппоненты:

— Лауреат Государственной премии СССР и Совета Министров СССР, доктор технических наук, профессор,

действительный член МАИ Александров А.М.,

— доктор технических наук, профессор Али-заде П.Г.,

— доктор технических наук,профессор Касимзаде М.С.

Ведущая организация: Санкт-Петербургский отраслевой научно-исследовательский институт связи.

Защита диссертации состоится ¡МО1998 года в /V00 часов на заседании Специализированного Совета Б/Д 004.21.01 при Институте Кибернетики им. акад. АГусейнова АН Азербайджана по адресу: 370141, Баку-141, улица Фирудина Агаева, д.9

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке института Кибернетики им.акад. АГусейнова АН Азербайджана

Автореферат разослан "_"_1998 года

Ученый секретарь специализированного

совета, к.т.н., ст.н.с. V//. У1ирзоев Т.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Эффективное управление отраслями народного хозяства в условиях рыночной экономики требует создания новой информационной инфраструктуры современного общества, для реализации инструментальной среды которой требуется интеграция всех достижений в области электроники, телекоммуникации и вычислительной техники.

В 80-е годы, когда во всем цивилизованном мире стали говорить об "информационном обществе", был признан закон, который гласил, что количество информации растет пропорционально квадрату промышленного потенциала. Развитие современного общества и производственных отношений не может осуществляться без хорошо развитых и высокоорганизованных информационных систем, средства доставки и распределения информации которых имеют ключевое значения в оперативном и качественном обеспечении информацией всех звеньев общества.

По данным ЮНЕСКО более половины трудоспособного населения развитых стран принимает участие в процессе производства и распределения информации.

Рост зависимости промышленного производства страны от источников информации (экономической, научной, политической, военной и т.д.), а также от средств переработки и передачи информаци привел к формированию нового понятия — национальных информационных ресурсов, которые становятся новой экономической категорией.

Общество производит и потребляет разные виды информации, а для доставки использует различные информационные сети (телефонные и телеграфные, телексные л факсимильные, сети передачи данных, и сети ЭВМ и т.д.). Гакое разнообразие среды связи часто становится технически 1 экономически невыгодным.

В связи с этим актуальны фундаментальные и прикладные исследовательские работы в области создания цифровых сетей интегрального обслуживания (ЦСИО).

Интеграция различных видов информационного обслуживания в рамках одной сети требует решения ряда

проблем, к основным из которых можно отнести следующие: переход к единому методу коммутации и передачи информации, стандартизация и унификация доступа к обшей сети; оптимизация управления и планирование развития сети, включая вопросы расширения обслуживаемых территорий и состава пользователей, распространения обслуживания на подвижные объекты; определение оптимального обьема коммутационного и каналообразующего оборудования единой сети и т.д.

Наиболее перспективным решением проблемы организации новой информационной инфраструктуры обшества для удовлетворения растущих потребностей пользователей в средствах доставки разнообразной информации (речи, телеграфных сообщений, данных, видеоинформации и т.д.) является создание цифровых систем распределения информации с сеггевой структурой (ЦСРИСС), которые характеризуются наличием коммуникационных подсетей - цифровых сетей интегрального обслуживания.

К настоящем)' времени вышло в свет большое число работ, посвященных проектированию и созданию ЦСИО, и достаточно полно освешающих различные стороны этой проблемы: методы маршрутизации и ограничения интенсивности потоков, оптимизация управления и протоколов обмена информацией, исследования характеристик и расчет показателей качества функционирования сетей, и т.д. Вышедшие в этом направлении работы в большинстве случаев не учитывают особенностей, присуших ЦСРИСС (широкого разнообразия видов информационных потоков, большие размерности сетей, иерархические топологические структуры, использование различных методов коммутации, высокую скорость цифровой связи и т.д.), и следовательно, полученные основные теоретические результаты не могут быть непосредственно использованы для исследования и расчета показателей качества функционирования таких систем.

ЦСРИСС относятся к классу больших систем, что предопределяет сложность их создания и эксплуатации. Такие системы не могут быть созданы за короткий интервал времени и поэтому, когда одни фрагменты такой сети находятся в

эксплуатации, другие могут проектироваться, а третьи только исследоваться. Кроме того, существующие во всех экономически развитых странах опытные: участки ЦСИО построены на основе инженерного опыта разработчиков и далеки от оптимальных.

Цель работы. Основной целью диссертационной работы является развитие основ теории распределения информации и разработка методов расчета цифровых систем распределения информации с сетевой структурой.

Объектом исследований диссертационной работы являются цифровые системы распределения информации с сетевой структурой, а предметом этих исследований — аналитические модели и методы расчета показателей качества функционирования ЦСРИСС.

Состояние проблемы и задачи исследования. В настоящее время известны работы ученых стран СНГ и других зарубежных стран, посвященные проблемам создания систем распределения информации. Среди них можно выделить работы Б.С.Лившица, А.Д. Харкевича, Г.П. Башарина, Б.В.Гнеденко, И.Н. Коваленко, A.M. Александрова, М.Н. Волковинского, А.Н. Ковалевского, А.Г.Гаджиева, А.З. Меликова, Г.П.Захарова, М.А.Шнепса, Я.В. Фи длина, О.С. Чугреева, А.М.Аббасова, В А.Жожикашвили,

В.М.Вишневского, L.Takacs, L. Kleinrock, R.Jackson, J. Jackson, F. Baskett, K.M. Chandy, R.R. Munlz, F.G. Palaciosa и ДР-

Работы указанных авторов подготовили почву для развития нового научного направления в теории распределения информации, связанного с разработкой методов расчета систем распределения информации со сложной сетевой структурой. В этих работах разработано большое количество математических моделей и методов решения задач, относящихся к теории и практике распределения информации. При этом, в основном используются марковские модели, не учитывающие реальный характер поступающих потоков информации, методы коммутации и структурные особенности исследуемых систем.

По оценкам ведущих мировых специалистов создание цифровой сети интегрального обслуживания является

генеральной линией развития информационных сетей в последний период. В настоящее время опытные участки среднескоростных (40-2048 Кбит/сек) сетей интегрального обслуживания уже созданы во Франции; ФРГ; США; Япония; Италии и т.д. Однако обслуживание с небольшой скоростью уже не устраивает ни создателей сети, ни пользователей. Дальнейшая интеграция телефонии, передачи данных и текстов, факсимильной связи, передачи видео и аудио информации требует скорости передачи цифровой информации 140 Мбит/сек и выше.

Дальнейшее развитие телекоммуникации будет осуществляться в повышении скорости передачи и формировании новых видов передаваемой информации, включая трехмерное видеоизображение и мултимедийную электронную почту, стереозвук и т.п.

При этом возникают совершенно новые проблемы в формировании трафика и обслуживания требований в ЦСРИСС при использовании большого числа широкополосных систем передачи информации по коммутируемым системам.

Особое место занимает повышение качества функционирования сетей, так например, требуется уменшит время задержки от 10 сек до 200 мсек., снизить вероятность потерь требований от Ю-3 до Ю-12 и т.д.

При моделировании и проектировании систем распределения информации часто предполагается, что характер входящих потоков информации является пуассоновским. Однако для узлов коммутации это предположение часто не соответствует' действительности, так как супперпозиция реальных потоков в коммутационных узлах ЦСРИСС соответствует потоку Эрланга к-го порядка. Остается также нерешенной проблема оценки показателей качества функционирования многоузловых многоканальных ЦСРИСС с абсолютным приоритетом, обслуживаюших поток информации по системе с ожиданием и с ограниченной очередью.

Набор существующих моделей и методов расчета систем распределения информации является недостаточно полным с точки зрения структурных особенностей систем

обслуживания, характера поступающего потока требований и дисциплин обслуживания, встречающихся на практике, и не позволяет достаточно точно исследовать цифровые системы распределения информации с сложной сетевой структурой.

В соответствии с указанной целью в диссертационной работе поставлены и решены следующие основные задачи: разработка метода расчета показателей качества функционирования коммутационных узлов ЦСРИСС, обслуживающих эрланговский входящий поток по системе с ожиданием;

- научное обоснование и разработка метода расчета показателей качества функционирования коммутационных узлов ЦСРИСС, обслуживающих эрланговский входящий поток по системе с ограниченной очередью;

разработка метода расчета показателей качества функционирования ЦСРИСС с ограниченной очередью и абсолютным приоритетом;

- научное обоснование и разработка метода расчета показателей качества функционирования ЦСРИСС с ожиданием и абсолютным приоритетом;

- экспериментальное исследование и сравнительный анализ

показателей качества коммутационных узлов для различных вариантов реализации ЦСРИСС;

внедрение полученных результатов в практику проектирования цифровых систем связи городской и междугородной телефонных сетей и других систем распределения информации. На основе выполненных в диссертации исследований сформулированы и обоснованы научные положения, совокупность которых направлены на теоретическое обобщение и решение научной проблемы, имеющей важное народнохозяйственное значение.

Методы исследования. Для решения поставленных задач используется математический аппарат, основанный на методах теорий вероятностей, теории распределения информации, теории массового обслуживания и теории автоматического управления. С целью анализа разработанных моделей ЦСРИСС производятся расчеты их вероятностных

характеристик на ПЭВМ IBM PC/AT и приводятся численные

результаты.

Основные положения, выносимые на защиту:

- методы расчета интенсивности поступающих, исходящих и транзитных потоков требований в коммутационных узлах ЦСРИСС;

- метод расчета показателей качества функционирования многоканальных коммутационных узлов ЦСРИСС, обслуживающих эрланговский входящий поток требований по системе с ожиданием;

- метод расчета показателей качества функционирования многоканальных коммутационных узлов при групповом обслуживании требований;

- методика оптимизации параметров многоканальных коммутационных узлов, работающих по системе с ожиданием и с ограниченной очередью при эрланговском входящем потоке требований;

- метод расчета показателей качества функционирования многоканальных ЦСРИСС с ограниченной очередью и абсолютным приоритетом в обслуживании;

- метод расчета показателей качества функционирования многоканальных ЦСРИСС с ожиданием и абсолютным приоритетом в обслуживании;

- закон распределения времени ожидания требований в многоканальных ЦСРИСС:

- метод расчета объема памяти накопителей многоканальных коммутационных узлов ЦСРИСС.

Научная новизна диссертационной работы систоит в:

- развитии основ теории распределения информации, теоретическом обобщении методов расчета показателей качества функционирования широкого класса многоканальных цифровых систем распределения информации с сетевой структурой;

разработке метода расчета показателей качества функционирования многоканальных коммутационных узлов ЦСРИСС, обслуживающих эрланговский входящий поток требований по системе с ожиданием;

- научном обосновании и разработке метода расчета показателей качества функционирования многоканальных

коммутационных узлов ЦСРИСС, обслуживающих эрланговский входящий поток требований по системе с ограниченной очередью;

разработке метода расчета показателей качества функционирования многоканальных ЦСРИСС с ограниченной очередью и абсолютным приоритетом в обслуживании;

- научном обосновании и разработке метода расчета показателей качества функционирования многоканальных ЦСРИСС с ожиданием и абсолютным приоритетом в обслуживании;

- получении закона распределения времени ожидания требований в многоканальных ЦСРИСС;

- распространении и развитии методов аналитического моделирования на исследование широкого класса систем распределения информации.

Практическая ценность полученных в диссертационной

работе результатов состоит в следующем:

- разработана методика инженерного расчета интенсивностей поступающих, исходящих и транзитных потоков требований в коммутационных узлах ЦСРИСС;

- получены аналитические выражения для инженерного расчета показателей качества функционирования коммутационных узлов ЦСРИСС, обслуживающих эрланговский входящий поток требований по системе с ожиданием и ограниченной очередью;

разработана методика оптимизации параметров коммутационных узлов, работающих по системе с ожиданием и с ограниченной очередью;

- получены аналитические выражения ;щя инженерного расчета показателей качества функционирования ЦСРИСС с ограниченной очередью и абсолютным приоритетом в обслуживании;

- получены аналитические выражения доя инженерного расчета показателей качества функционирования многоканальных ЦСРИСС с ожиданием и абсолютным приоритетом в обслуживании;

разработана методика расчета объема памяти накопительных систем коммутационных узлов ЦСРИСС;

разработан метод расчета показателей качества функционирования многоканальных коммутационных узлов при групповом обслуживании требований;

разработано программное обеспечение расчета вероятностных и временных характеристик многоканальных коммутационных узлов ЦСРИСС при эрланговском входящем потоке требований, работающих по системе с ожиданием и с охраниченной очередью ; - предложена методология проектирования широкого класса ЦСРИСС с учетом полученных научно-практических результатов.

Личный вклад. Все основные результаты диссертационной работы получены автором самостоятельно. Внедрение основных научных результатов осуществлялось при непосредственном участии автора либо при его руководстве.

Внедрение результатов работы. Основные результаты диссертационной работы получены в ходе выполнения хоздоговорных научно-исследовательских работ, проводимых в Азербайджанском Техническом Университете по заказам Ленинградского отделения научно-исследовательского института связи СССР (1974-1976гг, 1977-1980гг, 1981-1986гг), производственных объединений почтовой связи и телефонной связи министерства связи Азербайджанской Республики (19901994гг) при участии и под руководством автора.

Результаты диссертационной работы нашли внедрение в:

- Азербайджанских узлах международной компьютерной сети INTERNET и автоматизированной системе обработки информации Академии наук Азербайджана с распределенной структурой;

Ленкораяской ITC Министерства Связи Азербайджанской Республики;

- Бакинской автоматической междугородной телефонной станции производственного объединения "Азтелеком" Министерства связи Азербайджанской Республики;

- Бакинской городской телефонной сети Министерства Связи Азербайджанской Республики;

- Разработке концепции развития телекоммуникации Азербайджанской Республики.

НИР и учебном процессе Азербайджанского Технического Университета, о чем имеются соответствующие акты о внедрении.

Суммарный экономический эффект от внедрения результатов настоящей диссертационной работы составляет 983,2276 млн.манат уровня цен 1996 года.

Апробация_работы. Основные результаты

диссертационной работы докладывались и обсуждались на кафедре "Автоматическая электросвязь" Санкт-Петербургского Государственного Университета

телекоммуникации им.проф. М.А. Бонч-Бруевича, на совместном заседании кафедр "Автоматическая электросвязь", "Информационные сети и системы" и "Электрическая связь" Азербайджанского Технического Университета, а также на республиканских, всесоюзных и международных конференциях, в том числе:

- на Всесоюзных НТК по повышению качества функционирования и надежности информационных сетей и их элементов (г.Новосибирск, 1981);

- на Всесоюзных школа-семинарах по теории телетрафика (г. Звенигород, 1972; г. Баку, 1984; г. Тарту, 1986);

- республиканской НТК "Достижения и перспективы развития радиотехники, электротехники и связи в республике" (Баку, 1982);

- на республиканской НТК "Достижения науки-производству" (Баку, 1988);

- на республиканской НТК "Первичные преобразователи неэлектрических величин в цифровые коды" (Баку, 1990);

на Всесоюзной НТК "Интеллектуализация систем управления" (Баку, 1991);

- на Международной НТК "Проблемы функционирования информационных сетей" (Новосибирск, 1991);

- на республиканской НТК "Проблемы функционирования систем радио и электросвязи" (Баку, 1995);

- на НТК профессорско-преподавательского состава и аспирантов Азербайджанского Технического Университета с участием представителей производственных, научных и проектных республиканских организаций (Баку, 1971-1996 гт) и др. семинарах и конференциях.

Публикации. Материалы, отражающие содержание диссертационной работы, изложены в 34 печатных работах, в том числе, в одной монографии и одном учебном пособии. Часть результатов диссертации отражена в отчетах по 22 хоздоговорным НИР, в которых автор является научным руководителем.

Объем работы. Диссертационная работа содержит 340 страниц, 32 рисунка, 5 таблиц и список литературы, содержащий 197 наименований, в том числе, 108 страниц приложений.

Работа состоит из введения, 5 разделов, заключения, списка литературы и 5 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность проводимых в работе исследований, сформулирована цель работы, перечислены основные научные результаты диссертации, приведены основные положения, выносимые на защиту, практическая ценность и указаны сферы применения результатов исследований.

В первом разделе анализируются особенности, принципы организации и построения, а также архитектурно-технологические трудности элементов, и систем распределения информации с сетевой структурой, в целом. Рассматриваются вероятностно-статистические

характеристики потоков требований в узлах коммутации и способы их обслуживания.

Приводятся структуры и этапы создания ЦСРИСС, дисциплины обслуживания потоков требований в узлах коммутации, их категории и требования, предъявляемые к системам обслуживания. Указывается, что в ЦСРИСС используются системы обслуживания с потерями, с ограниченной длиной очереди и системы обслуживания с ожиданием. Определены специфические особенности и требования к ЦСРИСС, создаваемых в Азербайджане.

Установлено, что в узлах коммутации ЦСРИСС наблюдаются случайные и детерминированные потоки,

хорошо описываемые распределением Эрланга. Показано, что ЦСРИСС обладают всеми основными признаками многофазовых систем массового обслуживания: наличием случайного потока требований, обслуживающей системы и дисциплины обслуживания поступающего потока.

Сформулирована постановка обобщенной задачи исследований, в которой ЦСРИСС рассматриваются, как система состоящая из N коммутационных узлов и имеющих произвольную структуру. В ЦСРИСС используется фиксированная маршрутизация и могут быть реализованы режимы коммутации каналов КК, комутации пакетов КП или комутации сообщений КС, а также на их основе метод гибридной коммутации. Предполагаемый характер входящих потоков - эрланговский, двухмерно- двухприоритетный пуассоновский. Дисциплины обслуживания требований в коммутационных узлах могут быть: "первым пришел -первым обслуживается" (FCFS) и "последним пришел -первым обслуживается" (LCFS). Обслуживание требований в узлах коммутации подчиняется экспоненциальному закону с

параметром jaj(i=l,N).

Для оценки качества функционирования коммутационных узлов и ЦСРИСС в работе выбраны:

— для коммутационных узлов, работающих по системе с ожиданием при эрланговском входящем потоке: вероятность того, что время ожидания начала обслуживания меньше заданного времени t — P{ß <t}; вероятность того, что все каналы связи свободны от обслуживания требований -Ро", среднее число занятых каналов связи - Мзаш коэффициент загрузки каналов связи - Кзаг'> среднее число каналов связи, свободных от обслуживания требований - М0; коэффициент простоя канала связи - КПр; среднее время ожидания начала

обслуживания ß; среднее число требований, ожидающих начала обслуживания - М0ж."> среднее число требований, находящихся в коммутационном узле - Мер.;

— для коммутационных узлов, работающих по системе с ограниченной очередью при эрланговском входящем потоке: вероятность ожидания в обслуживании -

Р{>0}; вероятность отказа в обслуживании - Р; вероятность заполнения буферного накопителя - Рт; среднее число требований, находящихся в накопителе -Р; среднее время передачи всего объема памяти накопителя - ^ер;

— для ЦСРИСС с ограниченной очередью и абсолютным приоритетом: вероятность того, что ЦСРИСС

свободна от требований - Ро.....о; вероятность того, что в

ЦСРИСС вновь поступившее в любой узел требование окажется в накопителе на ожидании - Р'{>0}; вероятность того, что вновь поступившее в любой узел ЦСРИСС требование не будет принято в накопитель этого узла - Р'; среднее число требований, находящихся в очередях во всех

узлах в многоузловой ЦСРИСС - К; среднее число требований (как ожидающих так и обслуживаемых),

находящихся в ЦСРИСС - /.; среднее время ожидания в

очередях для требований обоих приоритетов - Тк ; среднее

время обслуживания требований обоих приоритетов - Ту ; среднее время прохождения требований в ЦСРИСС для требований 1-го приоритета - г, ; среднее число требований 1-

го приоритета, стоящих в очередях ЦСРИСС - Г{; среднее число требований 2-го приоритета, стоящих в очередях ЦСРИСС - Г2 ; среднее время ожидания в ЦСРИСС начала

обслуживания требований 2-го приоритета - г2 ; вероятность отказа в обслуживании ресурсами ЦСРИСС для требований 2-го приоритета -Р02; вероятность вытеснения из многоузловой ЦСРИСС требований 2-го приоритета -Р2;

— для ЦСРИСС с ожиданием и абсолютным приоритетом: вероятность того, что в ЦСРИСС нет ни

одного требования из общего потока - Р'о.....о; среднее число

требований общего потока, ожидающих начала

обслуживания в различных узлах ЦСРИСС - /_'; математическое ожидание числа требований общего потока (как ожидающих так и обслуживаемых), находящихся в

ЦСРИСС - среднее число требований 1-го приоритета, ожидающих начала обслуживания в различных очередях

ЦСРИСС - ¿.* ; среднее число требований 2-го приоритета,

стоящих в различных очередях ЦСРИСС - 1\ ; среднее время ожидания начала обслуживания в очередях отдельных узлов

ЦСРИСС для требований 1-го приоритета - Т*; среднее время ожидания начала обслуживания в различных узлах

ЦСРИСС для требований 2-го приоритета - Т2" ; среднее суммарное время прохождения требования 1-го приоритета

от источника до получателя - Т" среднее суммарное время прохождения требований 2-го приоритета от источников к

получателям - Т" ;

Предложена упрощенная модель распределения потоков требований в узлах ЦСРИСС. В соответствии с этой моделью суммарная интенсивность потоков требований,

поступающих в уй, (]= 1,М) узел системы распределения информации, определяется выражением:

Л}=Л)+Л)+ (1)

¡=1

где N - количество узлов в системе;

Я\ и /I*} - интенсивности потоков требований

соответственно 1-го и 2-го приоритетов, поступающих в }-й узел системы извне;

Л/у - интенсивность потока требований,

поступающего из ¡-го узла в _)-й узел ЦСРИСС (¡= , '&));

вероятность того, что обслуженные в 1-м узле требования поступают в узел системы.

Интенсивность исходящего и транзитного потоков требований для j-ro коммутационного узла определяются соответственно выражениями:

1 i м (2) A** N A N

1 k=l Jk=l

Установлено, что выбранный характер входящего потока требований в узлах коммутации должен обладать свойствами потоков требований в отдельных системах связи, а модель источника требований должна быть обобщенной для существующих моделей.

Показано, что указанным свойством обладает поток требований, описываемый к-ым распределением Эрланга:

f m - Ш)к fk-U-Ш

Wi-Jk^J1 * , (3)

где к - порядок потока Эрланга;

X - интенсивность эрланговского потока.

Обоснована аппроксимация закона распределения времени обслуживания требований в коммутационном узле показательным законом. Выбор показательного закона распределения обусловлен его следующим замечательным свойством: закон распределения оставшейся части длительности обслуживания не зависит от продолжительности уже прошедшей.

Во втором разделе исследуется коммутационный узел ЦСРИСС, работающий по системе с ожиданием при эрланговском входящем потоке требований и показательном законе распределения времени обслуживания. Разработана математическая модель коммутационного узла, позволяющая определять вероятность различных его состояний по формуле:

Рщ ~ A-ajm~v, m = V,V + l,... (4)

где со - единственный действительный корень уравнения Я*

со =-¡г, лежащей в интервале [0,1];

V — число обслуживающих каналов связи; ц — интенсивность обслуживания потока требований. А определяется по формуле:

А = \

1-ео

+ 1 у 1

0 (ум + Л/с)*

у л* гт (уР + л)к-лк К(1 -а)-у

и^ + лу-л* {ум + л)к

(5)

Получен закон распределения времени ожидания требований в иследуемом коммутационном узле, который имеет вид:

ф^^А-С**-*——.

1 -со

По результатам вычислительного эксперимента установлено, что с увеличением порядка потока Эрланга среднее время ожидания начала обслуживания требований заметно уменьшается; вероятность условных потерь и среднее время ожидания начала обслуживания требований при обслуживании потока, описываемого К-ым распределением Эрланга, меньше, чем пуассоновский; При одних и тех же условных потерях и среднем времени ожидания, при обслуживании пуассоновского потока необходимо иметь большее количество каналов связи, чем при обслуживании зрланговского.

Разработана аналитическая модель коммутационного узла ЦСРИСС, характеризующаяся следующими допущениями:

—на процессоры поступает пуассоновский поток с интенсивностью Л.

— обслуживание требований в узле групповое.

— время обслуживания каждого группового требования распределено по показательному закону с параметром

у - т/л, где т - количество требований в группе, находящейся в памяти процессора обработки канала связи. В соотвествии с этой моделью вероятности состояний

коммутационного узла определяются выражениями: у*

££к\ N1 Ы-у

У

1М

II

(б)

^ = д, > У = 0,1,2,..,; > л/

где у = Л/у - загрузка коммутационного узла;

РА - вероятность того, что в узле находится к групп передаваемых требований;

- вероятность того, что все п каналов связи заняты

и j требований находится на ожидании.

Определены основные показатели, характеризующие качество функционирования коммутационного узла с групповым обслуживанием.

Приведенные результаты численного анализа показывают, что при групповом обслуживании такие

параметры, как вероятность IМ^/З1 > í| того, что время

ожидания начала обслуживания больше заданного времени,

вероятность И/^уб' > 0|того, что поступившее требование

будет обслуживаться с ожиданием и среднее время ожидания

начала обслуживания 0 оказываются значительно меньше, чем при одиночном обслуживании. Установлено, что увеличение поступающей нагрузки приводит к увеличению

вероятности \Л/|р' > вероятность 14> о| и среднее

время ожидания 0 уменьшаются с ростом числа каналов.

Решена задача оптимизации параметров коммутационных узлов, работающих по системе с ожиданием, которая сведена к поиску числа каналов, обеспечивающих минимум функции стоимости потерь:

С{У) у е >тш, (7)

'ОПТ.

где V* - множество значений числа каналов коммутационного узла.

Функция стоимости потерь для

коммутационных узлов, работающих по системе с ожиданием, имеет вид:

(300 = (Яож 'М0ж + Кп-У-Яп+Я-Мяан)-Т (8)

где Чож,- стоимость потерь, связанных с ожиданием требований в очереди за единицу времени; - стоимость потерь от простоя канала в единицу времени; дк - стоимость эксплуатации каждого канала узла в единицу времени; Мож.-среднее число требований, ожидающих начала обслуживания; V - число каналов коммутационного узла; Кп - коэффициент простоя каналов; Мзан.- среднее число занятых каналов; Т -интервал времени, в течение которого рассчитывается стоимость потерь.

Задача оптимизации числа каналов коммутационного узла, работающего по системе с ожиданием,решена на ПЭВМ с применением алгоритма, последовательного расчета значения целевой функции О(У) при различных значениях V. Анализ значений функции О(У) позволяет определить оптимальное число каналов коммутационного узла. Приведены численные результаты решения задачи оптимизации числа каналов коммутационного узла, работающего по системе с ожиданием.

В третьем разделе разработана аналитическая модель коммутационного узла ЦСРИСС, работающего по системе с

ограниченной очередью при эрланговском входящем потоке требований и показательном законе распределения времени обслуживания. Получены уравнения, описывающие состояния коммутационного узла, которые имеют вид:

уу _ Яv+h-¡

' У, ,Ур (А + Мк -рт (А + хц)к - Ак ' % + А'1\ Ак

1=У,У+1,...,У+Л, (9)

где

г=1 К=0 V Л—1 у

Г=1

к+л-г

^ /с-1

* ]

акЬн-акРИ + 2

А + У/л А + У/л

Показано, что выведенные уравнения позволяют определить вероятности состояний систем с ограниченной очередью при различных входящих потоках с последействием. При К—1 уравнения (9) описывают состояния системы распределения информации с простейшим входящим потоком требований, известные как третья формула Эрланга. Определены показатели, характеризующие качество функционирования исследуемого коммутационного узла.

Экспериментально установлено, что значения вероятности потерь, вероятности ожидания и среднего

времени ожидания задержанных требований при обслуживании эрланговского потока меньше, чем при обслуживании пуассоновского. Так, при обслуживании эрланговского потока порядка К=5 и интенсивности входящего потока Л =0,3 треб/с. среднее время ожидания меньше в 1,35 раза, чем при обслуживании пуассоновского потока; вероятность потерь меньше в 3,6 раза, чем при обслуживании пуассоновского; вероятность ожидания меньше в 3,66 раза, чем при обслуживании пуассоновского потока, т.е. при обслуживании пуассоновского потока необходимо иметь большее количество каналов, чем при эрланговском входящем потоке.

Получены аналитические формулы для расчета параметров накопительных устройств коммутационных узлов. Формулы, определяющие состояния накопителя коммутационных узлов при этом имеют вид:

„л

р(с =— ^ , к<т

т

(10)

<}-рУ

где X — интенсивность пуассоновского потока требований, ш — объем накопителя,

ц — интенсивность обслуживания требований.

Определены основные показатели, характеризующие качество функционирования накопителя, такие как

— среднее число требований, находящихся в накопителе:

г = Р 1- • (11)

— коэффициент полезной загрузки накопителя:

77 = -. (12)

т

— необходимая емкость накопителя:

т=л Шогк-, (13)

Ш/7 — 1п(1 — р)

где

Р =Р

ОГК гт

Среднее время блокировки накопителя определяется по формуле:

tблoк = (14)

где 1пер1- среднее время передачи одного требования.

Анализ результатов эксперимента показали, что с ростом среднего времени блокировки накопителя и интенсивности входящего потока значение вероятности отказа увеличивается. Так, при среднем времени

блокировки накопителя tблoн=0,2 с. увеличение интенсивности входящего потока Л от 14 треб/с. до 30 треб/с. приводит к увеличению значения вероятности отказа в 400 раз. При интенсивности входящего потока Я = 25

треб/с. увеличение среднего времени блокировки (б/юл от 0,1 с. до 0,3 с. приводит к увеличению вероятности отказа в 3,5-103 раза. Установлено, что с ростом интенсивности входящего потока при неизменном значении вероятности отказа | | , лежащем в диапазоне от Ю-5 до Ю-2 объем необходимой емкости накопителя возрастает линейно. Так, при интенсивности входящего потока Я =16 треб/с., увеличение вероятности отказа от Ю 5 до 10 2 приводит к уменьшению значения емкости накопителя т в 2,8 раза.

Решена задача оптимизации параметров коммутационных узлов, работающих по системе с ограниченной очередью, которая сведена к задаче оптимизации (7). При этом функция V) стоимости потерь для коммутационных узлов, работающих по системе с ограниченной очередью, имеет вид:

(5(Ю = [ЯпкУ - Мзан) + д0ЖМ0Ж + Ц^уХ + ЯкМзак] (15)

где Мзан. среднее число каналов занятых обслуживанием; М0ж ~ среднее число требований, стояших в очереди; Л .

интенсивность входящего потока требований; ^ -вероятность того, что все V каналы заняты обслуживанием; Чпк ~ стоимость единицы времени простоя канала; яож -стоимость потерь, связанных с ожиданием требований в

очереди за единицу времени; Чу - стоимость убытков,

связанных с уходом требований из системы; Як - стоимость эксплуатации канала за единицу времени; Т - интервал времени.

Приведены численные результаты решения задачи оптимизации числа каналов коммутационного узла, работающего по системе с ограниченной очередью.

В четвертом разделе предложена модель процесса обслуживания требований в системах распределения информации с сетевой структурой, согласно которой узлы коммутации состоят из процессоров обработки документальной и речевой информации, коммутаторов, осуществляющих распределение информационных потоков, буферов для хранения пакетов, ожидающих передачи по каналу связи и буферов для хранения пакетов, ожидающих подтверждения о приеме от коммутационного узла - адресата.

Разработана аналитическая модель ЦСРИСС с ограниченной очередью и абсолютным приоритетом. Модель получена при следующих предположениях: на любую фазу поступают два пуассоновских потока требований с

параметрами и ; поток 1 имеет абсолютный приоритет перед потоком 2 ; функция распределения времени обслуживания требований 1-го и 2-го приоритетов является

экспоненциальной с параметрами /Л , ' =

Исследуемая ЦСРИСС представлена многофазовой системой массового обслуживания с ограниченной очередью и абсолютным приоритетом, для определения вероятностей состояния которой получены следующие уравнения:

1=1

<=1

»=1 1=1

N N

+YsLaj ву (16)

1-1 /=1

где

[К;, 0<К,<У,

Рк^-Лл, - вероятность того, что в первой фазе находится ,

во второй к2, в третьей ^з и, наконец, в Ы-ой - ^л/ обслуживаемых и ожидающих требований ;

бц - вероятность того, что после обслуживания в фазе 1 требование направляется в фазу у,

- вероятность того, что после обслуживания в фазе 1

N

требование покидает систему, = 1 ~ У^//:

ы\

фазе.

где В'ц определяется как

-Я, - число обслуживаемых и ожидаемых требований в 1-й

Решение системы (16) получено в виде:

= р0.....о-ГМ,

7=1

(17)

а

ц

1

а

V} 1

О < /су < \/у,

(18)

здесь Ву - вероятность того, что в _)-ой фазе многофазной

системы находится — к) + Щ требований первого и второго приоритетов,

Л} определятся по формуле (1).

Вероятность в>,...,о определяется из нормировочного условия

+ = (19)

/=1 кг о цщ

Определены показатели, характеризующие качество функционирования ДСРИСС с ограниченной очередью и абсолютным приоритетом.

Для случая N=1, когда ЦСРИСС состоит из одного коммутационного узла с ограниченной очередью и абсолютным приоритетом, найдены выражения для определения показателей, характеризующих качество ее функционирования. Разработана методика их расчета. Показано, что с возрастанием загрузки системы потоком

первого приоритета Р\ математическое ожидание числа требований 1-го приоритета, стоящих в очереди, и среднее время их ожидания сначала растут, а затем стабилизируются при постоянном значении загрузки системы потоком второго

приоритета Рг. Так, при количестве каналов связи У=2 и Рг

=0,8 увеличение Р\ от 0,2 до 1 приводит к возрастанию математического ожидания числа требований 1-го приоритета, стоящих в очереди, и среднего времени их

ожидания, соотвественно в 100 и 50 раз; а увеличение Рг от 1 до 2 приводит к их увеличению, соотвественно в 3 и 1,3 раза.

С ростом Р\ математическое ожидание числа требований 2-го приоритета гг, стоящих в очереди, и среднее время их

ожидания в очереди сначала увеличиваются в приделах

О < < 1,2 5 достигают максимума Р\ =1,2, и затем

начинают уменьшаться А >1,2. Это уменьшение объясняется

тем, что при отностительно большой загрузке Р\, ввиду ограниченной очереди, требования 2-го приоритета не принимаются в очередь и теряются. Установлено также, что с

увеличением Р\ вероятность отказа для требований 1-го

приоритета Р<и растет быстрее, чем вероятность отказа для

требований 2-го приоритета ?02.

В пятом разделе разработана аналитическая модель ЦСРИСС с ожиданием и абсолютным приоритетом, обслуживающая двухприоритетный пуассоновский поток требований.

Состояния системы описываются (16) с учетом

бесконечной очереди в отдельных фазах, то есть ->со.

При этом решение системы уравнений имеет вид:

N

(20)

М

где - вероятность того, что в уй фазе многофазной

системы находится = + kj требований первого и второго приоритетов, которая определяется формулой:

ФИ Г (21)

а1 "^гу Р! ¿, =^+1,^+2,...

Определены показатели, характеризующие качество функционирования ЦСРИСС с ожиданием и абсолютным приоритетом.

Найден закон распределения времени ожидания требований в системе распределения информации с сетевой структурой при следующих допущениях: в узлы ЦСРИСС

поступают пуассоновские потоки с параметрами ;

время обслуживания требований в узлах распределено по

экспоненциальному закону с параметром №), дисциплина обслуживания требований в узлах является "первым пришел - первым обслужен". Исследуемая система распределения информации представлена многофазовой системой массового обслуживания, для которой интегральная функция распределения общего времени

ожидания в ьой, Ь # ) обслуживающей фазе имеет вид:

(]= ЬМ) будет обслуживаться с ожиданием,

Определено выражение для расчета среднего времени ожидания в многофазовой системе массового обслуживания и разработана методика его расчета. Найдены функции времени ожидания требований для трех и четырехузловых систем.

Исследовано влияние изменения нагрузки второго

узла Рг на среднее время ожидания требований в

трехузловой системе и загрузки третьего узла Рг на среднее время ожидания требований в четырех узловой системе. Установлено, что среднее время ожидания в трехузловой

системе остается неизменным при 0 < /?, < 0,5 и изменяется

плавно по экспоненте при < рг < 0,9. а среднее время

(22)

л

где - являются постоянными, зависяющими от числа и

номера обслуживающей фазы, и определяются как

ожидания в четырехфазовой системе не меняется при О - /?з - и изменяется плавно по экспоненте при 0,5 <р2 ¿0,9.

Получены е.ыражения для определения показателей, характеризующих качество функционирования

коммутационных узлов, работающих по системе с ожиданием и абсолютным приоритетом в обслуживании двухмерно-двухприоритетного пуассоновского потока требований.

Исследовано влияние изменения загрузки коммутационного узла на среднее время ожидания требований 1-го и 2-го приоритетов. Установлено, что кривые этих зависимостей имеют большой разброс. Кривая среднего времени ожидания требований 1-го приоритета, вследствие жесткой структуры системы с фиксированным приоритетом, выходит за уровень У—\, тогда как кривая среднего времени ожидания требований 2-го приоритета, остается в пределах У £0,8. Это объясняется конечностью и бесконечностью средних времен ожидания для требований 1-го и 2-го приоритетов соответственно. Показано, что подобная кривая для системы с дисциплиной обслуживания ТСР8" лежит ме>вду кривыми для требований 1-го и 2-го приоритетов, то есть, имеется некоторый постоянный средний уровень времени ожидания для требований различных приоритетов.

Заключение

Результаты проведенных в диссертационной работе

исследований заключаются в следующем:

1. Показано, что существующие методы расчета показателей функционирования информационных сетей не отражают специфику и структурные особенности современных телекоммуникационных сетей и систем, и в частности создаваемых ЦСРИСС. Для определения показателей качества функционирования ЦСРИСС и ее отдельных узлов коммутации, работающих в различных режимах обслуживания разнородных приоритетных потоков требуется разработка специальных аналитических моделей и методов расчета, учитывающих характеристики входящих потоков требований, дисциплин обслуживания и режимы коммутации.

2. На основании проведенного анализа различных информационных сетей предложен комбинированный способ построения ЦСРИСС, а также модель распределения потоков требований в узлах коммутации. Определены основные показатели, необходимые для расчета пропускной способности и оценки качества функционирования ЦСРИСС и ее отдельных узлов.

3.Получены формулы для определения интенсивностей входящих, исходящих и транзитных потоков требований в коммутационных узлах системы распределения информации с сетевой структурой в зависимости от вероятностей завершения обслуживания требований в узлах и вероятностей направления обслуженных требований по узлам.

4. На основании анализа процесса функционирования многоканальной одноузловой коммутационной системы распределения информации, работающей по системе с ожиданием и обслуживающей Эрланговский входящий поток при показательном законе распределения времени занятия обслуживающих каналов, получены аналитические выражения определяющие ее различные состояния, в зависимости от интенсивностей входящего потока, числа

обслуживающих каналов и качества обслуживания требований.

5.Разработан метод расчета показателей качества функционирования коммутационных узлов, обслуживающих эрланговский поток требований по системе с ожиданием, на базе которого проведен ряд вычислительных работ и построены номограммы, позволяющие определить основные показатели качества функционирования как проектируемых, так и действующих узлов коммутации, включая оптимальный объем коммутационного и каналообразующего оборудования узла и его пропускную способность. Показаны возможности применения полученных инженерных формул, построенных номограмм при расчете различных показателей, характеризующих качество функционирования широкого класса многоканальных одноузловых ЦРИСС.

6.Получены аналитические выражения для закона распределения времени ожидания начала обслуживания задержанных требований, которое позволяет проводить инженерные расчеты среднего числа ожидающих и обслуживаемых требований, среднего времени ожидания начала обслуживания и др. Установлено, что показатели качества функционирования коммутационных узлов значительно лучше при обслуживании эрланговского потока, чем при обслуживании пауссоновского потока.

7. Полученные аналитические соотношения, описывающие различные состояния коммутационных узлов, которые позволяют определить показатели качества их функционирования и их пропускные способности при групповом обслуживании требований.

8. Получены обобщенные аналитические соотношения, определяющие различные состояния многоканальных коммутационных узлов с ограниченной очередью при обслуживании эрланговского потока с показательным законом распределения времени занятия обслуживающих каналов. Проведен ряд вычислительных работ и построено множество номограмм, которые позволяют оценить основные показатели как систем с ограниченной очередью, так и систем с потерями.

^.Исследование многоканальных систем распределения информации с произвольной сетевой структурой, как многофазовых систем с ограниченной очередью и абсолютным приоритетом, позволило получить аналитические выражения и расчетные формулы для определения различных показателей качества функционирования таких систем.

10. Разработан метод расчета показателей качества функционирования многоузловой и многоканальной систем распределения информации с сетевой структурой, работающих по системе с ограниченной очередью и абсолютным приоритетом.

11. Выведены аналитические формулы и разработан метод расчета показателей многоканальной многоузловой ЦСРИСС с ограниченной очередью и абсолютным приоритетом, из которых в качестве частных случаев, получены аналогичные формулы для определения показателей одноканальных и одноузловых систем распределения информации,

12. Представление системы распределения информации с произвольной сетевой структурой как многоканальных многофазовых систем с ожиданием и абсолютным приоритетом позволило получить общие аналитические выражения, описывающие их вероятностные состояния. На основе этих выражений получены формулы для расчета одноканальных многоузловых и одноузловых систем распределения информации с ожиданием и абсолютным приоритетом, как частные случаи.

13. Получены аналитические выражения, описывающие состояния многоканальных систем распределения информации с сетевой структурой, на основе которых разработан метод расчета пропускной способности и показателей, характеризующих качество функционирования таких систем с ожиданием, обслуживающих двухприоритетный входящий поток требований. Полученные формулы и метод расчета могут быть использованы для оценки пропускной способности и показателей качества функционирования многофазового

технологического процесса при наличии определенных допущений.

14. Получены соотношения для интегральной функции распределения времени ожидания требований в системе распределения информации с сетевой структурой, которые позволяют определить среднее время ожидания требований в сети, среднее время прохождения требований от источника к адресату, возможности образования очередей, оптимальную загрузку отдельных участков сети и др.

15. Полученные в диссертационной работе научные результаты и разработанные методы реализованы в виде пакета прикладных программ, рекомендаций и методических материалов, и внедрены на предприятиях Министерства Связи Азербайджанской Республики и Академии Наук.

Научные результаты диссертации опубликованы в

следующих работах:

Монография

1. Гасанов А.Н. Анализ телекоммуникацинных сетей. Из-во "ЭЛМ", Баку, 1995 - 160 с.

Научные статьи и доклады.

2. Гасанов А.Н. Принципы организации телеграфной связи с позиции систем массового обслуживания //Сб.науч.тр. ЦНИИС Лф.Вып. 4 -Л., 1970 - с.69-75.

3. Гасанов А.Н. Обслуживание потока сообщений телеграфными коммутационными системами с ожиданием //Труды НТК ЛЭИС - вып.,1 -Л., 1970. - с.20-24.

4. Гасанов А.Н. Доставочный пункт как система массового обслуживания.//Труды НТК ЛЭИС.Вып.4-Л., 1971 .-с.23-29.

5. Гасанов А.Н. Закон распределения времени ожидания начала обслуживания телеграфных сообщений. //Сб. науч.тр.ин-тов связи № 59, ЛЭИС. -JI.,1972. - с.137-143.

6. Гасанов А.Н. Телеграфные сети как многофазовые системы массового обслуживания. //За технический прогресс № 3. Баку, 1973. - с. 40-43.

7. Гасанов А.Н. Теория телефонных и телеграфных сообщений. //Учебное пособие на азерб. языке. Из-во АзПИ, Баку, 1975,108 с.

8. Гасанов А.Н. Основы телефонии и теории телефонных сообщений. //Конспект лекции на азсрб.языке . Из-во АзПИ, Баку, 1975, 131 с.

9. Гасанов А.Н. Оценка вероятности условных потерь в двухфазовой системе массового обслуживания. //Ученые записк и АзПИ, Радиотехника, электронная техника, электрическая связь, металлургия и легкая промышленность. Сер. X., № 1, Баку, 1978, с. 40-45.

10. Гасанов А.Н., Гасанов А.А. Обслуживание сообщений с ограниченной возможностью ожидания. //Ученые записки АзПИ. Радиотехника, электронная техника, элекрическая связь, металлургия и легкая промышленность. Сер.Х., №2, Баку, 1979, с.59-64 .

11. Гасанов А.Н.Даграманов А.Г. О проблемах качественного функционирования ГТС. //В кн.: Надежность и качество функционирования информационных сетей и их элементов. Тезисы докладов. НЭИС-81. Новосибирск, 1981, с.31-33.

12. Гасанов А.Н. Определение пропускной способности узлов связи при обслуживании приоритетных сообщений. //Тема сб.науч.тр. АзПИ. Системы и средства передачи информации. Баку, 1982, с. 12-18.

13. Гасанов А.Н., Мансуров Т.М. Некоторые задачи оптимального распределения почтовых корреспонденций между адресатами. //Достижения и перспективы развития радиотехники, электроники и связи в республике. Республиканская НТК. Тезисы докладов,Баку,1982.- с.-Зб.

14. Гасанов А.Н. Исследования централизированного бюро ремонта ГТС с позиции теории массового обслуживания. /Лем.сб.науч.тр.АзПИ. Выпросы помехоустойчивости приема и передачи сообщений. Баку, 1983, с.15-20 .

15. Гасанов А.Н. Распределение времени ожидания требований в информационных сетях //Тем. сб. науч. тр. АзТУ. Обработка, передача и прием сигнала в Электрорадиотехнических системах. Баку, 1989,с.22-27.

16. Гасанов А.Н.,Мирзоев А.Ф. Анализ вариантов организации структуры ЦТЭ ГТС Закавказья и их функции. //Тем. сб. науч. тр. АзПИ. Системы и средства радио и электросвязи. Баку, 1984, с. 9-16.

17. Гасанов А.Н. Организация центра технической эксплуатации на опытных зонах ГТС средней емкости. //Тем.сб. науч. тр.АзПИ. Аппаратурная реализация устройств повышения качественных показателей системы электросвязи. Баку, 1986, с.61-66.

18. Гасанов А.Н.,Алиев Г.А. Управляющие устройства ПИ, построенные на электронных элементах. //Тем.сб.науч.тр. АзПИ. Электро-радио- технические системы передачи и приема информации.Баку, 1987,с. 18-23.

19. Гасанов А.Н. Исследование сети почтовой связи как многофазовой системы массового обслуживания. //Республиканская НТК. Достижения науки - производству. Тезисы докладов. Баку, 1988, с.54 .

20. Гасанов А.Н. Модель обслуживания потоков отправлений в сети почтовой связи. //Сб.науч.тр.уч.ин-тов связи. Моделирование систем и процессов связи ЛЭИС.- JL, 1988. с. 160-164.

21. Гасанов А.Н. Исследование функционирования узловых предприятий сети почтовой связи при обслуживании эрланговского потока. //Сб. науч.тр.ин-тов связи. Сети и каналы связи. ЛЭИС.- Л., 1989, с.106-113.

22. Гасанов А.Н.,Рагимов O.A. Оптимальная организация обработки потока требований в узловых предприятиях сетей связи. //Первичные преобразователи неэлектрических величин в цифровые коды. Республиканская НТК, Тезисы докладов. Баку, 1990, с. 45.

23. Гасанов А.Н. Исследования процесса накапливания и выгрузки отправлений из накопителей узловых предприятий сеги почтовой связи. //Тем.сб.науч.тр.АзПИ. Повышение качественных характеристик систем электрорадиосвязи. Баку, 1990, с.31-37.

24.Гасанов А.Н. Исследование сложных технических систем как стохастических нейронных сетей. //Интелектуализация систем управления. Материалы Всесоюзной научной конференции. Баку, 1991, с.61-62.

25. Гасанов А.Н. Методы расчета характеристик качества функционирования информационных сетей. //Проблемы функционирования информационных сетей /ПФИС-91/:

Материалы международной конференции. Часть 1. Новосибирск, 1991, с.81-87.

16. Гасанов А.Н. Методические указания к узучению и проектированию цифровых систем коммутации и сети Электросвязи /на азерб.языке.Из-во АзТУ .Баку, 1992,72 с.

11. Гасанов А.Н., Рагимов O.A. Расчет характеристик качества функционирования цифровых сетей интегрального обслуживания с ожиданием и абсолютным приоритетом. /ЯГем.сб.науч.тр.АзТУ, Электротехника, Электрическая связь. Баку, 1994, с.3-8.

18. Гасанов А.Н. Метод расчета показателей качества функционирования цифровой сети интегрального обслуживания с ограниченной очередью и абсолютным приоритетом. //Тем.сб.науч.тр. АзТу. Электротехниека, Электрическая связь. Баку, 1994, С.95-100.

29. Гасанов А.Н., Рагимов O.A., Юнусов М.Г. Исследование пропускной способности систем распределения информации с сетевой структурой. //Проблемы функционирования систем радио и электросвязи. Республиканская НТК посвященная 100-летию изобретения радио.Тезисы докладов.Баку, 1995, с. 23-24.

30. Гасанов А.Н., Юнусов М.Г. Методы расчета критериев, характеризующих качество функционирования цифровых сетей интегрального обслуживания. //Проблемы функционирования систем радио и электросвязи. Республиканская НТК, посвященная 100-летию изобретения радио. Тезисы докладов. Баку, 1995, с.25-26.

31. Гасанов А.Н. Методы расчета цифровых систем распределения информации с сетевой структурой. //Материалы докладов 44-ой НТ и методической конференции профессорско-поеподовательского состава АзТУ. Баку, 1996, с. 10-12.

32. Гасанов А.Н. Оптимизация параметров коммутационных узлов, работающих по системе с ожиданием. //Ученые записки АзТУ, Баку, том 6, N° 4,1997. -с. 99-102.

33. Абрамов А.Х., Гасанов А.Н., Абдуллаев Э.Ш. О рациональной организации переработки информации в узлах коммутации. //Известия АН Аз.ССР. Серия физико-

технических и математических наук. № 4, Баку, 1982, с 99-103.

34. Гасанов А.А.,Гасанов А.Н. Качественные показатеш работы систем с органиченной возможностью ожидани) вызовов при обслуживании Эрланговского потока /ЛГем.сб.науч.тр.АзПИ. Средства сбора и преобразованш информации.Баку, 1981, с.86-89.

Основные результаты диссертации изложены в работа? [1-4,5,6,9,12, 14, 15,17,19, 20, 21, 23,24, 25,28, 31, 32].

Личный вклад автора. Из книги [7] в диссертации вошли результаты главы 5, написанной лично автором. Из [8 в диссертации использованы материалы главы 4, написанной также лично автором. В работах [10,27,29,30] соискатели принадлежит разработка аналитической модели и определение показателей качества работы системы. В работах [И, 13] - постановка задачи и разработка методов решения, в работах [16, 18] соискателю принадлежит анализ принципов построения и описание процессов функцинирования систем. Из [26] в диссертации использованы материалы главы 3. В работах [22, 33] - разработка оптимальной организации процесса обработки потока требований в узлах. В работе [34] -разработка вероятностной модели.

КЭСЭНОВ АЛШАН НЭРИМАН ОРЛУ

"ШЭБЭКЭ СТРУКТУРЛУ РЭГЭМЛИ

НФОРМАСШАЛАРЫН ПАШАНМА СИСТЕМЛЭРИНИН ЕСАБЛАНМАСЫ МЕТОДЛАРЫНЫН ИШЛЭНМЭСИ"

05.13.14 — "Информасщаларын е'малы ва идарэетмэ" вэ 05.12.14 — "Шэбэкэлэр, рабитэ говшаглары вэ иформасщаларын па]ланмасы" ихтисаслары узрэ техника тмлэри доктору алимлик дерэчэси алмаг учун Ьазырланмыш [iccepTacuja ишинин

ХУЛАСЭСЙ

Диссертаслуа пшя швбаке структуралы рэгомлн нформасщаларын па]ланма системлэринин Ьесабланмасынын этбиги методларынын ишлэнмэси проблеминэ hecp пунмушдур. Ьазырда бир говшагаы информаси]аларын па.]ланма истемлэрина ен сада тэлэблар сели дахил олдугда, онларын есабланма нэзэрицэси вэ практикасы даЬа кениш инкишаф гмишдир. Лакин, говшаглара дахил олан реал тэлэблар еллэринин характеринин нэзэрэ алынмасы вэ шэбэхэ груктуралы информаауаларын па]ланма системлэринин ваЪид груктура чэрчивэсиндэ Ьесабланмасы онларын еффективли]'ини aha да артыра билэр. Бу бахымдан, эн садэ тэлэблар селли овшагларын вэ шэбэкэ структуралы информасщаларын а.]ланма системлэринин Ьиссэ-Ьиссэ Ьесабат моделлэри рактика илэ там узлашмад ыкынд ан, диссертасщада ajpbi-ajpbi овшаглара дахил олан реал гэлэблэр селлэринин нэзарэ лынмасыны тэ'мин едэн вэ бутевлукдэ шэбэкэнин бурахма абштещэтини Ts'juH exMoja имкан верэн моделлэрин сиктези 1эсэлэсинэ бахылмыш, конкрет моделлэр вэ Ьесабат усуллары ерилмишдир.

Илк дэфэ олараг кестэрилэн проблеми Ьэлл етмэк учун юхфазлы хидмэтетмэ принсипиндэн истифадэ едилмиш, бу да ювчуд Ьесабат моделлэриндэн фэргли олараг шэбэкэ труктуралы информасщаларын па]ланма системлэрини анализ ¡TMeja имкан вермишдир.

Тэклиф едилэн умуми моделлэрдэн хусусн Иалларда овшаглар учун мввчуд олан моделлэрин вэ Ьесабат усулларынын лынмасы онларын даИа универсал, дузкун вэ еффектли шмасына дэлалэт едир.

GASANOV ALSHAN NARIMAN OGLU

"THE OUTWORK OF CALCULATION METHODS OF DIGITAL SYSTEMS OF INFORMATION DISTRIBUTION WTH NETWORK STRUCTURE"

Speciality 05.13.14 — "Information prossesing and control" and

05.12.14 — "Networks, communication junctions and information distribution"

SUMMARY

This dissertation is devoted to problem of working out applied calculation methods of digital systems of information with network structure.

The methods, using at present for calculation of digital systems of information dictribution with network structure, discount only simple character of incoming requirements flow. However, the character of real requirements flows, entering in commutation junctions, differ from simple. For working out hiqh efficaciuos digital systems of information dictribution with network structure necessary methods of their calculation, discounting real character of incoming requirements flow.

For solution of indicated problem the digital systems of information distribution with network structure are investigated as multiphase mass service systems for the first time.

The combined building methods of digital systems of information distribution with network structure is proposed and the model of distribution requirements flow, entering to an arbitrary junction, is worked out.

The models and calculation methods of commutation junctions, working on system waiting and combined service system, are worked out in the time of Erlang incoming requirements flow and exponential distribition of service time. The indices, characterising a quality of their function, are determined. The parameters optimization methods of this commutation junctions are worked out.

The models of digital systems of information distrubution with network structure and absolute priority, workig on system with limited queue and waiting, are worked out in the time of service of two-measuring Poisisson requirements flow.The analytical expessions are obtained and programme security for calculation of digital systems of information distribution with network structure and their junctions is worked out.

All the working out models of digital systems of information distribution with network structure are tested on electronic cflculation machine. Earlier known models of one junction information distribution systems are obtained from working out models of digital systems of information distribution with network structure, that show their universality.