автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Разработка моделей и алгоритмов оптимального управления формированием приемо-передающих трактов автоматизированных узлов радиосвязи
Автореферат диссертации по теме "Разработка моделей и алгоритмов оптимального управления формированием приемо-передающих трактов автоматизированных узлов радиосвязи"
АКАДЕМИЯ НАУК УЗБЫЛШ ССР УЗБЕКСКОЕ ¡ШШО-ПРОМЗВОДСГВЕШОЕ ОБЪЩШКНИЕ "ШШЕР^ХШа "
На правах рукописи
МИРЗАЕВ Сайибдаан Сабитович
УДС 621.Ш
РАЗРАБОТКА. ШДЕЩМ И АЛГОРИТМОВ ОПТИМАЛЬНОГО УЛРАВШШ ФОРГЙ1РОБАНИИЛ ЯРИ&10-ЛЕРЩАШЩ ТРАКТОВ АВТОИАТИЗИРОВАИШХ УЗЛОВ РАДИОСВЯЗИ
Специальноеть: 05.13.01 - Управление в технических
системах
Автореферат диссертации на соискание ученой степеш кандидата технических наук
'Гашэнт - 1990
V
г.
Работа выполнена в Узбекском научно-производственном объединении "Кибернетика" АН УзССР.
Научный руководитель - кандидат технических наук РНЗАЕВ 1Н.Ш.
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профеооор ВАЖЕВ Т.А.
кандидат технических наук, доцент УСМАНОВ А.И.
Ведущее предприятие - в/ч 60130
. Защита состоится " 19 п \(i i-c^- 4 1990 г. в
i ' часов на заседании опециализироваш/ог о совета Д 015.12.01 в Узбекаком научяо-производотвенном объединении "Кибернетика" АН УаССР по адресу: 700143, Ташкент-143, ул.Ф.Ходжаева, 34.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке УзНПО "Кибернетика" АН УзССР.
Автореферат разослал " ^ " 1990 г.
Ученый секретарь специализированного совета
доктор технических наук jf/»ieu.{ А.К.ПУЛАТСВ
—л
ОБЩАЯ ЖРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность. В основе повышения оперативности и на-"^декноота коммуникационных систем лежат автоматизация, которая в оистемах радиосвязи проходит поэтапно и характеризуется широким пряменепдем средств вычислительной техника на различных стадиях процесса обмена сообщениями. При этом основными объектами, подлежащими автоматизации являются узлы связи (УС).Одними из первых на УС автоматизируются процессы управления формированием приемо-передаждх трактов, от оперативности выполнения которых зависит качество функционирования системы связи.
В настоящее время эти процессы не автоматизированы и качество их выполнения в основном зависит от опыта и квалификации оператора. Наличие в контуре управления оператора, как инерционного элемента системы, принимающего решение приводит к необходимости заблаговременного формирования некоторого набора приемо-передамцнх трактов из ограниченного числа средств, согласно предстоящему плану связи. Полотательная сторона такого подхода заключается в наличии в постоянной готовности некоторого числа трактов для наиболее загруженных направлений, что повышает оперативность связи. Недостатком же является занятость средств под сформированные тракта и невозмояность оперативного управления перераспределением средств при поступлении заявок с направлений связи, не обеспеченных тракташ.
Автоматизация процесса управления формированием приеио-пе-редаюадах трактов на узлах радиосвязи должна сохранить как положительные стороны существующего подхода, так и избегать присущие еиу недостатки, т.е. за счет повышения оперативности она обеспечит требуемый уровень качества функционирования УС при использовании меньшего набора технических средств. В связи о этим возникает задача научно-обоснованного выбора состава средств, обеспечивающего требуемый уровень качества функционирования УС при миншлальных затратах.
Таким образом, настоящая диссертационная работа, посвященная вопросам построения и исследования алгоритмов управления формированием приемо-нередающих трактов и методов синтеза оптимального состава технических средств авто.'латпзнронашшх узлов радиосвязи, является актуальной.
Целью работы является разработка методов и алгоритмов управления формированием лриемо-передаюшх трактов и синтеза оптимального состава технических средств, обеспечивающих повышение эффективности функционирования автоматизированных узлов радиосвязи.
Целевая направленность и логика исследований обусловили решение следующих задач:
- выбор показателей эффективности функционирования УС ;
- разработка математической модели УС ;
- разработка и исследование различных алгоритмов управления формированием, трактов связи ;
- разработка метода оптимального распределения сообщений по обслуживающим трактам;
- разработка и исследование алгоритмов синтеза рационального состава средств УС ;
- апробация полученных результатов на практических вариантах исходных данных.
Методы исследований. Основными методами исследований являются метода теории кассового обслуживания, имитационного моделирования и линейного программирования.
Научная новизна, исследований состоит в том, что разработаны и исследованы комбинированный и динамический алгоритмы управления формированием приемо-лередамцих трактов автоматизированных УС ; разработана методика синтеза оптимального состава технических средств автоматизированных УС ; разработана методика оценки эффективности функционирования автоматизированных УС на базе имитационного моделирования; предложен метод оптимального распределения сообщений по трактам передачи при функционировании УС в режиме центра коммутации сообщений (ЦКС).
практическая ценность. Имитационная модель функционирования УС позволяет рассчитать вэроятностно-врепенные характеристики при обслуживании глногоприоритетных сообщений для комбинированного и динамического методов управления формированием трактов связи.
Алгоритмы и программы комбинированного и динамического методов управления формированием трактов связи рекомендуется использовать при автоматизации суцествушдах и создании повкх
автоматизированных УС.
Алгоритм и программная реализация метода оптимального распределения сообщений по обслуживающим трактам могут быть использованы при функционировании УС в режиме ЦКС.
Методика синтеза оптимального состава технических оредств рекомендуется к использованию при формировании соо-тава средств проектируемых автоматизированных УС.
Реализация результатов исследований. Аналитические и имитационные модели управления формированием трактов я алго-ритш синтеза оптимального состава средств автоматизированных узлов радиосвязи были использованы Ленинградским НПО "Красная Заря" при разработка алгоритмического и программного обеспечения информационной система ОКР "Нальмар-АС" и "Катран-АЦ" (соответствующий акт внедрения приложен к диссертации).
Апробация работа. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуядались на:
-УШ республиканской школе молодых учених и специалистов по АСУ и автоматизации проектирования (Ташкент, 1982) ;
- Всесоюзной научно-технической конференции "Метода и средства решения задач в интегрированных АСУ" (Ташкент~1984) j
- научной конференции молодых ученых и специалистов, посвященной 70-летщо Великого Октября (Ташкент, 1987) ;
- рабочем совещании "Моделирование сетей связи" (Ташкент, 1989) ;
- объединенных научных семинарах лабораторий УзНПО "Кибернетика" АН Уз ССР (19В7-ГЭЭО гг.)
Публикации. По результатам исследований опубликовано 8 научных статей. Результаты работа такие нашли отражение в научно-технических отчетах (1979-1989 гг.), выполненных в УзНПО "Кибернетика" АН УзССР.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трЗх глав, заключения, списка литературы и приложения. Работа изложена на 125 страницах машинописного текста, содержит 26 рисунков и 14 таблиц. Список использованной литературы включает 85 наименований.
СОДЕЕШШ РАБОТЫ
В первой главе работы приводится описание санкционирования исоледуемого объекта - УС.
Узлы связи, являясь основными элементами сети связи, служат для формирования трастов связи и передачи по ним сообщений соответствующего вида, Дяя формирования трактов связи УС оборудуются оконечными, ■ каналообразующими и коммутационными средствами. Как оконечные, так и каналообразующие средства не являются в полной мере универсальными и поэтоад сформированные из них тракты обеспечивают прием (передачу) сообщении определенных видов в определенной среде и с определенными скоростями.
На УС поступает случайный поток сообщений, аде каждое сообщение задается тройкой характеристик ■ X - { %><-,£],
Ч -приоритет, -с - тш, I -длина сообщения. Обслуживание сообщений ведется по приоритетам, а при равных приоритетах - в порядке поступления сообщений.
УС содержит- в своем состава К групп средств (приемники, передатчика, антенны, оконечные устройства и др.), предназначенных для формирования приемных и передающих трактов. Каждая группа подразделяется на пи , 4 = 1 , К типов средотв, которые различаются техническими параметрами. Задана количество средств каждого типа $ - и матрица
5= ^ } (рис.1}, характеризующая соответствие типов сообщений и типовоередств А -группы по обслуживанию, где I = ГТп ; А = 1, К ; } - 1, тА \ п - количество типов сообщений.
Группы средств
а« I : 2 : 3 4
В ф НО Тшш средств
о о I 2 123 4 56789 12 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7
I I 0 0 0 0 110 0 0 0 0 0 10 0 0 0 10 0 0 0 0 0
2- I 0 100100000 0 0 0 10 0 0 10 0 0 0 0 0
(1 0 I 000001000 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 0 10
Рис. I. Штрица соответствия
Для передачи (приема) сообщения» поступившего на УС, формируется тракт связи. Тракт связи считаетоя сформированным, если в каждой группе найдется хотя бы во одному свободному оредотву, которое подходит для обслуживания сообщения данного типа (рио. 2). При этом в некоторых группах возможно наличие нескольких типов таких средств и алгоритм выбора того ила иного из них представляет существенный интерес о точки зрения эффективности функционирования УС.
Рис. 2. Тракт связи
В существующих сетях связи функции по управлении формированием приемо-передакщих трактов возлагаются на оператора, что не удовлетворяет современным требованиям по производительности УС в силу следующих причин:
- невозможность оперативного перераспределения средств связи прея значительных изменениях нагрузки;
- отсутствие автоматизации процесса принятия решения по формированию трактов связи.
В связи о этим, в работе проводится исследование по автоматизации существующего (комбинированного) метода управления формированием трактов связи, при котором часть набора средств заранее формируется в тракты для наиболее загруженных направлений связи, а другая часть используется оперативно.
Далее анализируется альтернативный (динамический) метод управления формированием трактов, полностью основанный на коллективном использовании ресурсов.
Опишем процессы управления, зависящие от выбора метода формирования трактов связи. Для этого целесообразно сначала рассмотреть.структуру автоматизированного узла радиосвязи (рио.З). В структуре автоматизированного узла радиосвязи вы-, делено три компонента: центр первичной сети (ЦПС), центр вторичной сети (ЦВС) и общеузловое оборудование (0У0).
В состав ЩС входят приемный и передающий радиоцэнтры (ПРЦ и ЦДРЦ), а также средства канадообразсвания и кроссирования (СКК), обоспечивакхдяе уор-лрованае пряемо-передааглх
1 2
ПРЦ
цаш
Рдс. 3. Структура автоматизированного узла радиосвязи
трактов. В состав ЦВС входят центры коммутации сообщений и пакетов (ЦКСП), телефонные и телеграфные центры (ТФД и ТЩ).
Основой ОУО является центр управления узлом связи (ЦУУС), координирующий работу разнообразного оборудования узла, В состав ОУО входит также блок измерений и анализа (БИА), где собирается и обрабатывается информация о поступающих потоках сообщений.
Рассмотрим процесс управления при использовании комбинированного метода формирования трактов. Этот метод основан на предварительном формировании максимально возмоаюго числа фиксированных по направлениям праемо-передаюцих трактов и гибком использовании остающейся части средств, лоэтому при использовании этого метода процесс управления состоит из :
- анализа в БИА нагрузок соответствующих направлении и заблаговременного формирования набора фиксированных трактов ;
- оперативного перераспределения средств при поступлении заявок с направлений связи, не обеспеченных трактами.
Ясно, что такое распределение средств может обеспечивать требуемое качество функционирования УС, когда колебания интенсивностей поступающих потоков не превышают определенных пороговых значений, которые в нашем случае определяются из результатов моделирования. При превышении интенсивности какого-либо потока соответствующего ему порога управление передается к процедуре формирования трактов связи комбинированным методом.
При использовании цинашчесаого метода тракты связи
г
формируются оперативно, при поступлении заявки на УС, и расформировываются сразу же после окончания передачи (приема) сообщения. В этом случае процесс управления формированием трактов связи заключается в следующем. В ЦУУС поступает по служебным каналам информация от ЦПС о состоянии технических средств, от ЦВС - о сообщениях, которые необходимо передавать, а от ЦУУС других узлов - о сообщениях, которые должны бить приняты данным УС. В результате анализа и обработка всей этой информации в ЦУУС вырабатывается решение о формировании конкретного тракта связи. Это решение (команда управления) доводится до соответствующих центров УС я при помощи СКК формируется необходимый тракт передачи (приема) сообцения.
Таким образом качество функционирования УС главным образом зависит от используемого алгоритма управления формированием нриемо-пзредающих трактов. Поэтому в работе ставится и решается задача выбора оптимального алгоритма управления формированием трактов связи в следующей постановке.
Необходимо выбрать такой метод управления формированием приемо-передащщс трактов, который обеспечивает максимальное значение вероятности своевременного обслуживания сообщений
при выполнении условий
рт1С < О Ч" ^
и заданных: ___
~ наборе срецотв связи Й ~ 1 ^г } » & ~ = 1.п>ц
п
- интенсивности входного потока сообщений Д = X,. ,
где А ^ - доля сообщений -го приоритета в общем потоке;
" вРеыя пребывания сообщения ^,-го приоритета ;
- ограничение на время пребывания сообщении -го приоритета ;
Р} - требуемое значение вероятности своевременного обслуживания сообщений ф. -го приоритета ;
0. - число приоритетов.
Зто гак называемая прямая задача распределения ресурсов, в которой необходимо добиться наилучшего, в смысле выбранного критерия, эффекта от использования выделенного (имеющегося) набора ресурсов.
Автоматизация процесса управления формированием приемо--передавднх трактов повышает качество функционирования УС, что позволяет сократить исходный состав комплекса средств связи, определенный для неавтоматизированного УС. Поэтому логическим продолжением этих исследований является решение задачи синтеза оптимального состава средств УС, которая сС.ор-;:ударована следующим образом.
и
л * / * *
Необходимо найти такой набор средств к = ( ^ , , ■ ■ . , 2*, ) , который обеспечивает требуемый уровень качества функционирования УС
Р (twt < , я-1,а (2)
при минимальной сушарной стоимости средств
т
С = Е г.с. (3)
¡'I * '
и выполнении массо-габаритных ограничений
£ 6 И,
\ *
т -г
1=«
(4)
где .
с/ - стоимость одного средства ] -го типа ;
- число средств / -го тала ;.
«у - масса одного средства ,)' -го типа ;
5/ - площадь, занимаемая одним средством ,/ -го типа;
- объем одного .средства -го типа ;
М - ограничение на суммарную массу средств;
5 - ограничение на суммарную площадь средств ;
V - ограничение на суммарный объем средств.
Такая постановка соответствует обратной задаче распределения ресурсов, которая заключается в определении такого набора ресурсов, при котором требуемый уровень эффективности достигается при минимальной стоимости набора ресурсов.
Вторая глава работы посвящена разработке и исследованию комбинированного и динамического алгоритмов управления формированием трактов связи, разработке метода оптимального распределения сообцешй но трактам передачи при функционировании УС в реаиш ЦКС.
С целью оценки возможностей оператора при управлении формированием трактов связи построена процедура формирования трактов комбинированным методом. Процедура состоит из двух этапов. На первом этапе формируются все воздюклые тракты для наиболее загруженных направлений. Для остальных же направлений на втором этапе определяются оперативно формируемые тракты, состояцие частично из общедоступных средств и частично из средств трактов, сфоршрованных на первом этапе.
Сравнение наборов трактов, формируемых оператором и получаемых в результате работы процедуры показывает, что они практически совпадают. Это означает, что в процедуре были формализованы и заложены те правила, которыми руководствовался оператор.
С целью исследования и оценки методов управления формированием трактов связи и алгоритмов синтеза оптимального состава средств УС построена модель функционирования УС.
В работе при исследовании номбинировашюго метода управления формированием трактов в качестве аналитических моделей фиксированных грантов рассматриваются СЖ) типа Ма / Л? / iici<x>/i<tx,/ft , где M а означает, что в систему поступает Q простейших потоков сообщений, M - обслуживание экспоненциальное, с - число обслуживают« приборов (трактов), 1 - число мест для ожидания, - относи-
тельный приоритет. Характеристики трактов в этом случае можно рассчитать при помощи методики, предложенной Г.П.Башариным, где приведены выражения для определения среднего числа сообщений в очереди, среднего времени ожидания и вероятности потерь. Например, в двумерном случае ( Q. = 2) среднее число сообщений в очереди определяется
5=1 J
где
( .§»),- деумерная случайная величина, описывающая состав очереди в системе ;
Р (С?с) - вероятность того, что в системе находится с сообщений.
Вероятности Р (О л ) определяются из выражений
Р(Ш=
Црно.)
1
Р(0<)Гс.
* ~ о, с ,
<* = с.с*г
Среднее время ожидания для сообщений С^ -го приоритета определяется по бормуле Литтла
У - . , - Го
где М^^.) - среднее число сообщений д, -го приоритета в очереди, ДСС?^*) - вероятность потери, Л $ - интенсивность поступления сообщений -го приоритета.
Применение аналитического метода позволяет получать некоторые характеристики для фиксированных трактов, составляющих часть набора средств УС, что является недостаточным для оценки того или иного метода управления формированием трактов связи. Поэтому в работе совместно с аналитическим методом применяется имитационное моделирование, позволяющее описать и исследовать УС в целом.
Разработанная имитационная модель функционирования УС позволяет исследовать как вариант формирования трактов оператором, так и вариант автоматического формирования. Основное отличие этих вариантов заключается а определении времени, затрачиваемого на формирование тракта связи
г
<РеР
= г
«.р.
где
с л - время принятия решения;
£«•„« - время коммутации средств в тракты.
Здесь принимает одинаковые значения для обоих
вариантов, а определение Ь„,Р. существенно отличается для этих вариантов. Так, если при автоматическом формировании трактов значение а постоянно и невелико, то в случае формирования трактов оператором оно будет резко увеличиваться с увеличением нагрузки.
Эксперименты, проведенные на имитационной модели функционирования УС показали, что автоматизация процессов управления Формированием трактов связи позволяет в зависимости от загрузки уменьшить среднее время пребывания сообщений в системе на 30-50$, а производительность УС увеличить в среднем на 23$.
Далее в работе исследуется динатаческий метод управления формированием трактов связи. Дня этого разработаны алгоритм и программная реализация данного метода.
С целью оценки комбинированного и динамического методов управления формированием трактов связи на имитационной модели были проведены эксперименты для различных значений отношения времени коммутации средств к среднему времени передачи сообщений ^ = ±„„ /£„,,, . Оценивается разница между сред-ниш временами пребывания сообщений в системе при динамическом (£,„„) и комбинированном ( методах (рис.4).
t
100
90
4=0,5
„ А = о,1
Ь 0,4
Р
о
0,2 0,4 0,6 0,8 1
Рис .4. Сравнзние динш/дческого и комбинированного методов.
Далее в работе решается задача оптимального распределения сообщений по трактам при функционировании УС в режиме ЦКС, которая сформулирована следующим образом. ^
Требуется аак распределить объем сообщений & - Sl
по трактам, чтобы минимизировать суммарное время обслуживания сообщений
Т6 - тип (5)
при выполнении ограничений
if" = > 1 » , (6)
гдэ
flc ~ объем сообщений i -го типа; х.. - доля сообщений L -го типа, обслуживаемая / -и ' трактом.
Решение данной задачи основано на том предположении, что наилучшие условия для обслуживания объема сообщений создаются в том случае, когда сообщения равномерно загружают тракты связи. Б связи с этим исходная задача (5)-(6) в работе сведена к следующей задаче линейного программирования:
F - rn in У
с ограничениями
у-^К^ч*'0' г'-"1'
Д Хц = ¡1 , 1=17» ,
где • - время обслуживания сообщений с -го типа
^ -м трактом.
При построении функционала Г вводится переменная У , которая интерпретируется как общий порог загрузок для всех трактов, ц решение задачи минимизации этого порога обеспечивает равномерную загрузку.
Применение данного метода для распределения сообцепйп
по трактам передачи позволило сократить время обслуживания объема сообщений на 15-25% (в зависимости от загрузка).
Третья глава работы посвящена проблеме синтеза оптимального состава средств УС.
Б работе для решения этой задачи предлагается оптими-защошю-яттациоишый подход, сущность которого заключается в .совместном использовании в процессе синтеза оптимизационных методов и имитационной модели функционирования УС.
В качестве оптимизационного выбран метод наименьших отклонений (ШО). Такой выбор обусловлен тем, что целевая функция решаемой задачи задана алгоритмически и технические средства на УС являются неоднородными.
Суть ШО заключается в следующем. Определяется неиото-рыи начальный набор г = ( ^ , г, „ .. „ , г„ ), который обеспечивает возможность обслуживания сообщений всех типов, удовлетворяет массо-габаритным ограничениям (4) и соответствует нижней границе стоимости набора средств
С_ = ¡-Ч С « Ё. ^С. . (?)
Чтобы оценить полученный набор t"" проводится моделирование функционирования УС с этим набором и определяются значения вероятностей своевременного обслуживания сообщений по всем приоритетам» Если эти значения удовлетворяют трабова-ниям (2) по всем приоритетам, то решение задачи закончено. В противнем случав набор средств увеличивается на одно средство. При этом стоимость нового набора средств должна отклоняться от ншшеЗ границы стоимости (7) на. минимально возможное значение.
Результаты синтеза состава средств УС при использование ,'ЛЮ приведены в табл. I.
Таблица I
итерации: °ЮД°и» Стоимость набора
т л 2 3
I : . 2 3 4 5 6
1 0,1,1,1,0,1,1,1,0 2 0,2,1,1,0,1,1,1,0 0,554 0,647 0,94 0,98 0,71 0,90 0,38 0,62 ']
Продолжение табл.1
I 2 3 4 5 6
3 0,2,1,1,0,2,1,1,0 0,684 0,99 0,95 0,67
4 0,2,1,1,0,3,1,1,0 0,721 0,99 0,94 0,68
5 0,2,2,1,0,3,1,1,0 0,774 1,0 0,37 0,93
Исследования показали, что если оптимальное решение находится далеко от выбранного начального решения, то расхода машинного времени на решение задачи могуг быть значительны- ■ ми. Зто объясняется тем, что при использовании ШО необходимо проводить имитационные эксперимента на модели функционирования УС при каждой итерации формирования набора средств.
В связи с этим, для решения задачи синтеза оптимального состава средств УС предлагается статистический метод, основанный таете на применении имитационной модели и позволяющий преодолеть вышеописанный недостаток.
Работа статистического алгоритма подразделяется на два этапа. Первый этап заключается в проведении имитационного эксперимента на модели функционирования УС о некоторой последовательностью случайных событий ф - ( <Д , & , ■ ■ ■, При этом всякий раз, когда вновь поступившее сообщение не может быть обслужено из-за занятости средств, в набор добавляется одно средство минимальной стоимости.- Таким образом, е конце периода моделирования получается избыточный набор средств Й г , при котором
<>"'(С * ■
На втором этапе алгоритма из набора исключается
часть средств, чтобы в наборе оставить ровно столько средств, сколько необходимо для выполнения требований (2). Для этого используется статистические данные о загруженности кавдого средства, получаемые на первом этапз. Полученный набор оценивается на имитационной модели при использовании той же последовательности случайных событий ^ . Если результата моделирования покажут, что мокно исключать еще средства, то опять исключается часть средств. В противном случае работа алгоритма завершается.
Результаты решения задача синтеза статистическим методом приведены в табл. 2. Применение данного метода позволило получить результаты, идентичные о результатами применения ШО и уменьшить затраты машинного времени в 2 раза.
Таблица 2
Набор средств :Стои-гмость ;набора и ( tnt.tr * с» )
3 ' 2 3
Избыточный набор Оптимальный набор 0,6,5,2,0,3,3,1,0 0,2,2,1,0,3,1,1,0 1,774 0,774 1.0 1,0 0,97 1,0 0,93
Как показали проведенные эксперименты', для синтеза оптимального состава средств УС требуются значительные затраты машинного времени. Поэтому в работе приводятся два метода ускорения процесса решения задачи синтеза, основанных на свойствах случайных величин. При аервом методе проводятся имитационные эксперименты с различным последовательностями случайных чисел для сравнительно небольшого числа реализаций.
Далее повторяются эксперименты с теш гее последовательностями случайных чисел, в которых начальным набором для некоторого I -го варианта выбирается решение любого другого варианта. При втором методе проводится имитационный эксперимент для достаточно большого числа реализаций, но .при этом через определенное число реализаций меняется последовательность случайных чисел. Применение этих методов позволило уменьшить расхода машинного времени на решение задачи синтеза.
Анализ результатов синтеза показал, что полученное решение является устойчивым при изменения интенсивности входного потока сообщений до 40$.
Проведенные исследования позволяют сделать следующие основные выводы:
1. Эффективность функционирования УС зависит от степени автоматизации процессов, протекающих в УС, методов управления формированием приемо-передаюцих трактов и состава технических средств УС., .
2. Основным показателем эффективности функционирования УС выбрана вероятность- своевременного обслуживания сообщения.
Г9
3. В математической постановке задача выбора оптимального алгоритма управления формированием трактов связи и синтеза оптимального состава средств УС сводятся соответственно к прямой и обратной задачам распределения ресурсов.
4. В настоящее время на разработаны точные методы, позволяющие получить строгое решение сформулированных в работе задач. Поэтому целесообразен поиск методов и разработка методик расчетов, позволяющих получить рациональное решение о приемлемой для практики точностью.
5. Автоматизация процессов управления формированием трактов связи позволяет уменьшить среднее время пребывания сообщений в системе на 30-50/5, а производительност:. УС увеличить
в среднем на 23$.
6. При использовании существующего набора средств УС комбинированный метод оказывается эффективнее для всех значений загрузки и времени коммутации средств в тракты.
7. Решение задачи оптимального распределения сообщений по трактам связи в случае функционирования УС в режиме ЦКС основано на обеспечении равномерной загрузки трактов.
8. Наиболее приемлемым подходом к решению задачи синтеза оптимального состава средств УС при неявном задании целевой функции является оптимизационно-имитационный подход, который заключается в совместном использовании в процессе синтеза оптимизационных методов и имитационной модели функционирования УС.
9. Предложенный в работе статистический метод оптимизации дает результаты, идентичные с результатами применения МНО и позволяет уменьшить затраты машинного времени.
10. Минимизация расхода машинного времени при решении задачи синтеза достигается за счет формирования начальных наборов на различных последовательностях случайных чисел.
11. Полученное решение задачи синтеза является устойчивым в пределах колебания интенсивности входного потока сообщений до 40$.
Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях:
I. .Лирзаев С,С., Ризаев Ш.Ш. Моделирование подсистемы сеязи для целей оценки различных вариантов формирования -
трактов. - Тезисы докладов УШ республиканской школы молодых ученых и специалистов по АСУ и автоматизации проектирования. Часть Ï. - Ташкент, 1982, с.92.
2. 1,'шрзаев С.С., Еизаев Ы.Ш. Об одной задаче распределения ресурсов на узле связи. - Тезисы докладов УШ республиканской школы молодых ученых и специалистов по АСУ и автоматизации проектирования. Часть I. - Ташкент, 1982, с.93.
3. 1'дахкамов ¡ПЛ., Мпрзаев С.С., Рязаав Iii.¡11.К задаче планирования обслуживания сообдепий на автоматизированном узле коммутации. - Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции "Методы и средства решения задач в интегрированных АСУ". - Ташкент, 12-14 дек. IS84 г., с. 73.
4. Васильев В.Н., Мирзаев С.С., Ризаев K.Ü. Анализ обслуживания сообщений на сложных узлах коммутации. - Техника средств связи, серия "Техника, экономика, управление", 1985, -Бып.З (17), C.49-SI.
5. Васильев В.И.,Мирзаев С.С., Ризаеа Ш.Ш. Процедуры распределения технических средств на узлах коммутации. - Техника средств связи, серия "Техника, экономика, управление", 1986, -Вып.1(18), с.35-37.
6. Мирзаев С.С. Алгоритм синтеза оащюналыюго состава средств узла связи. - Алгоритмы. Информатика обработки данных. - Ташкент, 1986, -Вып.61, с.50-53.
7. Ризаев Ш.Ш., Мирзаев С.С., йахкамов Ш.Х. Эвристический метод решения обратной задачи распределения неоднородных ресурсов. - Вопросы кибернетики. Техническая кибернетика и теория информации. - Ташкент, 1988, -Вып.136, с.51-56.
8. Ахраров A.A., Мирзаев С.С. Об одном подходе к оптимизации функционирования слокных систем. -Актуальные вопросы информатики, автоматизации и вычислительной техника. Тезисы докладов научной конференции молодых ученых и специалистов, посвященной 70-летию Великого Октября. - Ташкент, 14-17 декабря IS87 г., Ташкент, <5ан, 1988, о.21-22.
-
Похожие работы
- Совершенствование сетей радиосвязи для повышения эффективности управления технологическими процессами на железнодорожном транспорте
- Разработка автоматизированных приемопередающих комплексов для единой системы организации воздушного движения
- Повышение эффективности КВ радиосредств пространственно-временной селекцией с учётом изменяющихся геофизических условий
- Разработка методов и устройств диагностики направляющих линий поездной радиосвязи
- Разработка информационно-управляющей системы радиостанцией декаметрового диапазона с передающей кольцевой фазированной антенной решеткой
-
- Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
- Теория систем, теория автоматического регулирования и управления, системный анализ
- Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
- Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
- Автоматизация технологических процессов и производств (в том числе по отраслям)
- Управление в биологических и медицинских системах (включая применения вычислительной техники)
- Управление в социальных и экономических системах
- Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей
- Системы автоматизации проектирования (по отраслям)
- Телекоммуникационные системы и компьютерные сети
- Системы обработки информации и управления
- Вычислительные машины и системы
- Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях (по отраслям наук)
- Теоретические основы информатики
- Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
- Методы и системы защиты информации, информационная безопасность