автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.14, диссертация на тему:Разработка моделей и методов расчета вероятностно-временных характеристик потока неистправностей в распределенной интегральной системе связи

ВВЕДЕНИЕ.

1. Анализ принципов организации и функционирования систем технической эксплуатации на сетях электросвязи.

1.1. Концепция технической эксплуатации волоконно-оптических систем передачи.

1.2. Особенности построения систем технической эксплуатации АТС с программным управлением.

1.3. Средства и методы технической эксплуатации в системах SDH.

ВЫВОДЫ.

2. Формализованное описание основных показателей системы технической эксплуатации.

2.1. Состав и нормирование показателей надежности для сетей электросвязи.

2.2 Классификация основных показателей эффективности функционирования систем электросвязи.

2.3. Структурно-функциональное представление систем связи с распределенным управлением.62 ВЫВОДЫ.

3. Разработка модели и исследование вероятностно-временных характеристик распределенной системы связи.

3.1. Математическая модель этапа обслуживания вызова.

3.2. Модель и метод многофазового обслуживания с ненадежными блоками с местами для ожидания.

3.3. Модель и метод многофазового обслуживания с ненадежными блоками и без мест для ожидания.

ВЫВОДЫ.:.

4. Имитационное моделирование процесса обслуживания вызовов в распределенной интегральной системе связи.

4.1. Обоснование необходимости имитационного моделирования.

4.2. Экспериментальная оценка времени пребывания вызовов в распределенной системе связи на этапах его обслуживания.

4.3. Анализ результатов моделирования.

ВЫВОДЫ:.

5. Методика расчета ВВХ процесса обслуживания вызовов для распределенной системы связи с потоком неисправностей.

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Главное направление развития коммутационной техники связано с всевозрастающими объемами и скоростями коммутации, хранения и передачи разных типов данных по каналам связи. В настоящее время операторы существующих и проектируемых сетей связи делают опору на цифровые средства коммутации и доставки информации. Средства коммутации - это автоматические телефонные станции (АТС) с программным управлением. Средства доставки информации, как правило, представляют собой совокупность волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) и различных видов/типов мультиплексоров. Расчет качественных характеристик на этапе проектирования цифровых систем коммутации осуществляется с использованием рекомендаций по качественным показателям представленными в Q.543. Качественные показатели систем передачи данных определяются, исходя из допусков на потери бит, потери синхронизации и т.д., без учета возможного влияния элементов систем передачи на качество обслуживания вызовов при установлении межстанционных соединений.

Использование модульной структуры требует оценки влияния системы технической эксплуатации (СТЭ) каждого модуля на качество обслуживания вызовов. Влияние СТЭ на качественные показатели можно определить, как контроль за состоянием модуля в свободном и рабочем режимах. При этом процедуры контроля за состоянием модуля занимает определенные вычислительные ресурсы модуля и может привести к увеличению суммарного времени пребывания trj заявки на обслуживании в модуле.

Т = тобр + тус + тои + ток +т m

1 ri 1 гi ^ 4 ri т ' л т 4 ri т 1 ri ' где т0гТ , rri>zri> соответственно, время обработки заявки, установления разрушения) соединения в коммутационном поле, обмена информацией между ОП, оперативного контроля соединения и определение текущего транзитивного состояния из возможного множества, т.е. проверка работоспособности модуля.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Целью исследования данной работы является разработка модели и метода расчета ВВХ этапа обслуживания вызова для многомодульных систем коммутации с распределенной структурой и однотипными элементами системы (модулями) и учетом функционирования системы технического обслуживания.

СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Проблеме нахождения ВВХ

ЭОВ систем коммутации с распределенным управлением посвящены ряд работ, а также существуют модели и методики расчетов качественных показателей данных систем.

Качественные показатели распределенных систем коммутации должны соответствовать критериям, определенным в рекомендации Q.543. Данная рекомендация определяет 6 методику расчета и значения параметров, изменение которых, критически сказывается на качественных показателях рассматриваемой системы коммутации. В то же время предложенные модели, не учитывают возможность появления неисправностей и их возможное влияние на качественные показатели системы. Для контроля за состоянием коммутационных элементов используется система технической эксплуатации и подсистема -технического обслуживания. Задачу системы технического обслуживания можно определить, как совокупность технических и административных операций, направленных на поддержание системы связи в состоянии, в котором она может выполнять требуемые функции с заданным качеством, или на восстановление этого состояния. Совокупность, подверженных изменению в процессе эксплуатации свойств блоков, характеризуется количественными и качественными значениями его характеристик, т.е. техническим состоянием модуля. Каждый модуль системы связи в некоторый момент времени может находиться в определенном состоянии (из счетного множества). Процесс определения вида технического состояния каждого модуля - контроль технического состояния, предопределяет выявления по диагностическим признакам (симптомам) изменение технического состояния модуля.

Вопросам определения качественных характеристик распределенных систем коммутации посвящены работы В.И. Данилова, Ф. Ген-линь, Н.С. Чагаева [56] и ряда других авторов.

Вопросам контроля технического состояния посвящены работы Л.Д. Сметанина [87], Н.Б. Суторихина [80], P.P. Вегенера [80], А.А. Костина [70-75], Р.А. Авакова [31] и других.

Однако, в существующих работах не учитывалось влияния неисправностей на качественные показатели системы связи. Проблема сохранения эффективности функционирования системы связи в пределах допусков требует вскрытия основных зависимостей, присущих элементам систем связи, снижающих качество обслуживания абонентов, а также оценки влияния потока неисправностей. В связи с этим, в работе поставлены и решены следующие задачи:

• проведен анализ существующих методов проведения мероприятий по техническому обслуживанию для систем и режимов функционирования сети электросвязи;

• разработана аналитическая модель, модуля системы связи, учитывающего влияния параметра потока отказов;

• разработан метод расчета влияния неисправностей на эффективность функционирования элемента системы связи;

• разработан метод расчета вероятностно-временных характеристик ЭОВ с различными способами обеспечения надежности модуля;

• разработка программного обеспечения для инженерного расчета и определения допустимых значений параметров потоков вызовов.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА работы заключается в постановке задачи и новизне предмета исследования. При этом новыми научными результатами являются:

• модель переходных состояний модуля, как элемента системы, основанная на его представлении в виде орграфа при определении взаимосвязи составляющих и разделения на определенные функциональные типы;

• метод расчета параметров потока вызовов на единичный элемент системы связи с учетом неисправностей;

• оценка вероятностно-временных характеристик пребывания заявки в сети при реализации элементом системы связи определенной функциональной задачи и сравнение их с нормами, установленными рекомендациями МСЭ-Т Q.543.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Разработанная методика расчета ВВХ, позволяет оценить качественные характеристики, как единичных элементов системы связи, так и всей сети в целом, которые могут быть использованы при реальном проектировании сетей электросвязи.

Разработана модель элемента системы связи, позволяющая рассчитать параметры функционирования при обслуживании вызовов в выполнении которых, участвуют несколько функциональных модулей. Модель дает возможность производить оценку вероятностно-временных характеристик обслуживания вызовов сетью, при установлении соединения.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

1. Методика определения вероятности нахождения элемента сети связи в одном из счетного количества состояний.

2. Модели многофазового обслуживания с ненадежными приборами с местами для ожидания и без таковых.

3. Методика определения влияния неисправностей на фазе обслуживания вызова на систему управления элемента, участвующего в обслуживании вызова.

АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Основные результаты диссертационной работы обсуждались и были одобрены на международных конференциях, семинарах по телетрафику (Санкт-Петербург, 1995-1998), конференциях профессорско-преподовательского состава Государственного Университета им. проф. М.А. Бонч-Бруевича (1995-1997).

Основные результаты диссертации опубликованы в материалах научно-технических конференций и научных семинаров, всего — 6 работ.

ОБЪЕМ РАБОТЫ. Реферируемая диссертационная работа состоит из списка сокращений используемых в работе, введения, пяти разделов, заключения, списка литературы и приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ. Во введении обосновывается актуальность темы исследования, сформулированы цели и задачи работы, определена практическая ценность и вероятная область применения результатов, приведены сведения об апробации работы и представлены основные положения выносимые на защиту.

В первом разделе рассматриваются основные типы оборудования, составляющие современную сеть электросвязи, принципы организации диагностирования, контроля и администрирования на соответствующих уровнях и звеньях сети.

Сеть электросвязи представляет собой совокупность средств доставки и коммутации информации, а также базовых способов и служб представления, хранения и передачи требуемых данных.

Основные части сети электросвязи:

1. волоконно-оптические (цифровые) системы передачи;

2. цифровые системы коммутации (ЦАТС), работающие по записанной программе;

3. технология организации синхронных цифровых сетей SDH, как транспорта информации;

Общие принципы ТЭ ВОСП. Система технической эксплуатации (СТЭ) первичных сетей ВСС РФ представляет собой совокупность методов и алгоритмов технического обслуживания (ТО), технического персонала, технических, программно-технических средств, средств контроля и измерений, которые обеспечивают организацию и поддержание в требуемых пределах, установленных норм любого объекта технической эксплуатации (ОТЭ), являющегося составной частью соединения в трактах и каналах передачи.

Наиболее часто встречаются следующие методы технического обслуживания ОТЭ для объектов ВОСП [33]:

• профилактическое ТО;

• корректирующее ТО;

• управляемое техническое обслуживание;

В соответствии с рекомендацией МСЭ-Т М.20, объект технической эксплуатации предназначен для выполнения определенных функций между интерфейсами передачи. Рабочая характеристика, контролируемая встроенным устройством обнаружения отказов, сообщается по стыку технической эксплуатации либо автоматически после возникновения отказа, либо по запросу информации техническим персоналом.

Кроме того, другие функции эксплуатации и управления могут выполняться с помощью стыка технической эксплуатации, в соответствии с принципами СУЭ, изложенными в рекомендации МСЭ-Т М.ЗОЮ [13].

Принципы ТЭ АТС Средства контроля технического состояния ЦСК можно, условно, разделить на две части:

• аппаратурные средства контроля, составляющие 5 - 20% основного оборудования;

• программные средства контроля, составляющие 50 - 60% объема прикладного программного обеспечения [31].

Объекты контроля СТО - это, как ЦСК в целом, так и ее составные части, которые могут быть рассмотрены независимо от других. Разделение оборудования ЦСК на отдельные составные части определяется конструктивно-технологическими и функциональными требованиями, а также удовлетворяет, в наибольшей степени, требованиям надежности, технического обслуживания, ремонта и аварийной сигнализации.

Не менее важное значение для продолжительной эксплуатации ЦСК имеет выбор метода технического обслуживания (ТО), как для коммутационного оборудования, так и для всей номенклатуры, используемого станционного оборудования. В настоящее время существует три основных метода ТО:

1. Профилактический;

2. Восстановительный;

3. Контрольно-корректирующий метод (ККМ);

Принципы ТЭ сетей SDH Обслуживание сети сводится в общем случае к автоматическому, полуавтоматическому или ручному управлению системой, ее тестированию и сбору статистики о прохождении сигнала и возникающих неординарных или аварийных ситуациях, а также административному управлению сетью. Для достижения этих целей разработана концепция технического и эксплуатационного обслуживания систем связи, базирующаяся на построении сети для управления сетями связи, службами и услугами (Telecommunication Management Network (TMN) или Сеть Управления Электросвязью (СЭУ)).

TMN - это выделенная сеть, соединенная с сетью связи для обработки данных, контроля и управления сетью связи. Сеть связи - это все элементы и системы аналоговых и цифровых сетей. TMN обеспечивает сбор данных о контролируемых элементах и их передачу к управляющей системе, которая также входит в состав сети и которая передает результаты обработки к эксплуатационным службам. Последние, в свою очередь, принимают меры по повышению эффективности использования действующих ресурсов.

Во втором разделе рассматриваются принципы нормирования показателей надежности, эффективности функционирования и качества обслуживания вызовов применительно к распределенным системам связи.

Надежность в [54] определяется, как свойство сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования.

Надежность первичной сети - свойство первичной сети сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров типовых физических цепей, типовых каналов передачи и сетевых трактов, характеризующих их способность к передаче сигналов электросвязи в заданных режимах и условиях применения и технического обслуживания.

В общем случае, под эффективностью функционирования понимается некоторая количественная характеристика качества и объема выполняемой системой работы некоторой технической системой. Известный пример того, что эффективность функционирования системы массового обслуживания характеризуется средним числом обслуженных требований/вызовов (в случае отказов системы и потерь из-за нехватки мест ожидания), средним временем ожидания до окончания обслуживания и т.п. Эффективность функционирования для телекоммуникационных систем (ЦСК, Кросс-коммутаторы, Мультиплексоры, системы ВОСП и т.д.) и может характеризоваться объемом и достоверностью переданной информации.

Выбор соответствующего показателя эффективности функционирования в каждом конкретном случае определяется типом системы, ее назначением, видом выполняемой задачи, характером различных внешних условий и другими факторами.

Качество обслуживания. Исходя из обозначенной идеологии определения качества обслуживания абонента на сети связи, как симбиоз качественных показателей ЦСК с распределенным управлением и транспортной среды доставки информации. При этом делается допущение, что рассматривается однородная, с точки зрения системы технического обслуживания, сеть связи.

Третий раздел посвящен математическому описанию этапа обслуживания вызовов в системе с распределенным управлением и учетом параметра потока неисправностей.

Представленная модель, является системой массового обслуживания (СМО), состоящей из N обслуживающих приборов (ОП), разделенных на п групп. В h-ю группу входит ти ОП (h=1, п), причем любой ОП этой группы может заниматься от одного до kri раз при выполнении 1-го ЭОВ но, что при этом СУ расходует значительное непроизводительное время. Каждый r-й ОП (г = 1,yV) представляется в виде однолинейной СМО типа (M/D/1):

ДО/t со/ со), характеризуемой несколькими входящими простейшими потоками заявок М, постоянным временем занятия D (т.к. время, затрачиваемое СУ на обслуживание каждой заявки - постоянно), дисциплиной обслуживания (ДО) - характеризуется отсутствием приоритетов при обслуживании поступающих заявок, допустимым временем пребывания заявок на ЭОВ /, неограниченным числом мест для ожидания (оо) и источников заявок (оо).

Отсутствие мест для ожидания приводит к изменению исходных условий к варианту, когда каждый /-й блок представляется в виде однолинейной СМО типа:

MIDIX): (ДО/tO/со). Обслуживающий вызовы модуль может отказать в промежутки времени, свободные от обслуживания. Промежутки времени между моментами занятиями модуля (т.е. срок службы в свободном состоянии) - независимые, одинаково распределенные величины с функцией распределения Р(х). При отказе модуль начинает немедленно восстанавливаться. Время восстановления не зависит ни от номера отказа, ни от самого потока отказов и имеет экспоненциальное распределение R(x).

В четвертом разделе проводится имитационное моделирование процесса обслуживания вызовов. Моделированию подвергался этап обслуживания вызова при различном числе фаз обслуживания, участвующих в реализации этапа обслуживания.

В пятом разделе представлен алгоритм расчета ВВХ для инженерных расчетов на этапе проектирования распределенной системы связи.

Предложенная методика, предназначена для разработчиков и проектировщиков систем связи и систем коммутации и позволяет разработать рациональную структурно-функциональную организацию системы и произвести распределение функциональных задач процесса обслуживания вызовов между элементами системы коммутации и передачи.

ВЫВОДЫ:

1. На основании проведенного анализа обслуживания вызовов в распределенной системе связи разработана имитационная модель оценки времени пребывания вызова на каждом ЭОВ.

2. Разработанная имитационная модель позволяет исследовать различные варианты структурного и функционального построения распределенной сети/системы связи. При этом учитывается нагрузка на СУ элемента системы, создаваемой в процессе выполнения процедур технического обслуживания.

3. Сопоставление расчетных и экспериментальных результатов показывает, что для получения более достоверных результатов при выборе варианта структурного и функционального построения распределенных систем, более целесообразно использовать сочетание аналитических методов и методов имитационного моделирования.

Рис 4.3. Сравнение результатов имитационного моделирования с аналитическими результатами при р=0,6.

P(Y>t}

Рис.4.4. Сравнение результатов имитационного моделирования с аналитическими результатами при р=0,8.

F{v;*t}

Рис.4.5. Сравнение результатов имитационного моделирования с аналитическими результатами при р=0,9.

5. Методика расчета ВВХ процесса обслуживания вызовов для распределенной системы связи с потоком неисправностей.

Данная методика предназначена для разработчиков и проектировщиков систем связи и систем коммутации и позволяет разработать рациональную структурно-функциональную организацию системы и произвести распределение функциональных задач процесса обслуживания вызовов между элементами системы коммутации и передачи. Шаг 1.

Разрабатывается граф структурно-функциональной организации ^сфп =

U.V), рассматриваемой коммутационной сети.

Множество вершин и соответствует множеству элементов сети и модулям системы коммутации, а дуги V отображают логические связи между ними. Множество вершин ик состоит из подмножеств и , при этом: иК С-U. \jU =u. Uk = {Uk : J EJ } ттк где к = 1,2,., N ; и множество элементов на уровне к; тк к - номер уровня;J конечное множество значений индексов на уровне к.

Множество дуг V состоит из подмножеств, соединяющих вершины различных уровней, которые, кроме того, могут соединять вершины одного и того же уровня.

Vй = (Ux U1) Vkl = U vkl yrj y^r^j) y r j^/U V '

VX2=(Ulr,Uj) y/c = u yki . r ымк r '

V = u Vk, '

Vrk/=(Ukr,U') где r - элемент, откуда исходит дуга графа; J - элемент сети, где завершается дуга графа; к - уровень, откуда исходит дуга графа; 1 - уровень, на котором оканчивается дуга

А Rk = (Sk :r <=JK) £ = 123 К 1 = 123 К-1 Rk графа; 4 r , где Л ? 4 i,z.,j,.,iv i. - конечное множество кх jkl элементов, расположенных на одном уровне; I г - множество вершин уровня /, связанных с вершиной г уровня к ; Мк - множество уровней, от первого уровня и до уровня к включительно.

Задается одна из возможных реализаций варианта распределения функциональных задач процесса обслуживания вызова между элементами сети с помощью матрицы, при каждом из возможных вариантов структурного построения системы коммутации задается матрицей: (W) Rxl ' где R - общее число элементов сети, / - общее число, реализуемых службой функциональных задач, ах- множество возможных вариантов распределения функциональных задач для конкретного варианта построения системы коммутации.

Каждый элемент, приведенной выше матрицы, выражает число функций, выполняемых каждым элементом сети и определяется, как сумма значений элементов строки матрицы

RxJ где J - общее число функций, реализуемых модулем при реализации 1-ой функциональной задачи. Элемент этой матрицы Qrj определяется следующим образом:

• 1, если j-я функция ПОВ реализуется на r-ом элементе сети;

• 0, в противном случае.

Шаг 2.

Производится формализация процесса обслуживания вызовов посредством графа G

W)

W) ПОВ

Разрабатывается граф-алгоритм Gn0B для рассматриваемого типа вызова и определяются значения элементов, входящих во множества, описывающие поведение системы коммутации и абонентов.

Шаг 3.

Выбираются этапы обслуживания вызова ВВХ, которые являются наиболее критичными для абонентов или администрации сетей связи.

Определяются допустимые величины среднего значения, дисперсии и среднеквадратического отклонения (СКО) времени пребывания вызова на /-ом этапе обслуживания. При необходимости также задается максимальное значение вероятности превышения допустимого времени пребывания заявки на этапе обслуживания.

115

Шаг 4.

Определяется интенсивность заявок f\, интенсивность обслуживания g„ интенсивность поступления неисправностей ри интенсивность восстановления г, на /-й этап обслуживания вызова при выполнении fF-ro типа вызова: где pfV) -вероятность выполнения z-го этапа обслуживания вызова (вероятность использования /'-й вершины G^ ) W-й типа вызова; F(W> интенсивность потока запросов от абонентов на W -й тип соединения.

РГ= =

JC=1 где (х -1) - число вершин в графе на пути от исходной вершины (х = 1) до рассчитываемой (x = i); - вероятность перехода от (х -1) -й вершины к х-й.

Далее определяется интенсивность потока заявок, поступающих на компоненты системы коммутации от всех этапов обслуживания вызовов: V V

F! =ZE W,

W (=1

1{п) - общее число этапов обслуживания вызовов, реализуемых для fV-ro типа соединения. Шаг 5.

Число обращений к каждому элементу системы в течение выполнения этапа j обслуживания вызова fV-ro типа соединения = ^, где Г = \,R, R — общее число j=1 элементов коммутационной системы, включая элементы системы передачи; j — J, J -число фаз обслуживания вызова на данном этапе обслуживания вызова. a'rfV) -элемент

• (W)

А1 бинарной матрицы гх . ., где J - общее число функций, реализуемых СУ при реализации I-ой функциональной задачи. Элемент этой матрицы определяется следующим образом:

• 1, если j-я функция ПОВ реализуется на r-ом элементе сети;

• 0, в противном случае.

Шаг 6.

Проверка условия стационарности обслуживания вызовов требует выполнения неравенства, — < 1 ,если неравенство не выполняется, тогда необходимо изменить входные g значения интенсивностей потока вызовов и интенсивность их обслуживания.

Для К ОП с местами для ожидания определяется вид выражения для плотности времени ожидания w(x), путем введения преобразований Лапласа для исходных интенсивностей: .

Lg(s) = г \к g g + s. Lp(s) = ',Lr(s) = —-—; Lf(s) =

P + S r+S f + S и определения преобразований Лапласа для граничных функций Ьфф) и L<fci(s) с целью определения преобразования Лапласа Lw(s) для ЭОВ, состоящего из К ФОВ. В общем случае искомое выражение имеет вид: g-jK)(p + r + s)rs

Lw(s) = L<fi0(0) + L§i(s) = g(p + r)(r + s)(s + f((-^-)K g + s

1)

Время пребывания заявки на обслуживании равно сумме времени ожидания и времени обслуживания, следовательно, преобразование Лапласа Lq(s) его плотности q(x) представляется в виде произведения: g-mrs

Lq(s) = Lw(s) • Lq(s) = e \K g g + s. p + r + s) g(p + r)(r + s) s + f g g + S

-1

Далее, посредством обратного преобразования Лапласа, находится q(x) - плотность распределения, а затем, проводя интегрирование q(x) на интервале от 0 до Т, находится вид функции распределения пребывания заявки на обслуживании Q(T).

Вид функции О(Т) будет отличаться для разных значений К, p, f, g и г.

Нахождение математического ожидания, дисперсии и среднеквадратического отклонения времени пребывания заявки на /-ой ФОВ выполняется, соответственно, по формулам: оо

МЩ)]= \tQ(t)dt; о

D,m )] = (0; о, = л/А [0(0]

Построение графиков ВВХ на основе, полученной ФРП Q(t), позволяет оценить искомый коэффициент качество обслуживания вызовов Р{у > Т) < Рдоп

Шаг 7.

Производится сравнение полученных значений ВВХ с допустимыми значениями . В случае, если полученные ВВХ не превышают допустимые значения, то рассматриваемая структурно-функциональная организация коммутационной системы считается рациональной.

В случае, если полученные ВВХ превышают допустимые значения, хотя бы для одного этапа обслуживания вызова, то производится пересмотр распределения функционального, процесса обслуживания вызовов между модулями системы коммутации или структурно-функциональной организации дейтаграммной службы.

После этого вычисления начинаются с Шага 4 и продолжаются пока не будут получены необходимые значения ВВХ этапов обслуживания запросов пользователей.

Для сокращения аналитических расчетов и снижения трудоемкости процесса нахождения ВВХ была разработана прикладная программа (рис.5.1.) расчета показателей качества обслуживания вызовов и нахождения плотности распределения времени пребывания заявки на ЭОВ, состоящего из трех фаз. Программа представляет собой файл (.ехе), где задаются входные параметры системы. Программа функционирует в среде Windows 9х, позволяет оценить значение Р{у > tj для любого этапа обслуживания вызовов (ЭОВ), состоящего из трех фаз.

PhaG A QUEUE WITH 3 SERVERS

BSB! b Ed* У, 00.1251001.0001 01.000 I 0.000 I 5.000 I ср.время пребывания в системе 1"= 04.200 ;И«Т) = 0.705; 0.000Exp(-1.000x)+0.679Exp(-0.3SGx)-0.679Exp(-1.254x)cos(+0.3G4x)+1.8G3Exp(-1.254x)sin(+0.3G4x)

ШШШ

00.1251001 00.1251001 00.1251001 00.1251001 00.1251001 100.1251001

ООО I 01.000 I 0.100 I 5.000 I » I 04.291 II 0.693 II -0.455Exp(-1.000x)+0.714Exp(-0.366x)-0.260Exp(-1.254x)cos|

ООО I 01.000 I 0.200 I 5.000 I » | 04.367 II 0.682 II -0.833Ехр(-1.000х]+0.744Ехр(-0.366х)+0.089Ехр(-1.254х)со|

000 I 01.000 I 0.300 I 5.000 I » I 04.431 II 0.673 II -1.154Exp(-1.000x)+0.769Exp(-0.366x)+0.385Exp(-1.254x)cof

000 I 01.000 I 0.400 I 5.000 I » I 04.486 II 0.666 II -1.429Ехр(-1.000х)+0.791Ехр(-0.366х)+0.638Ехр(-1.254х)соЙ

000 I 01.000 I 0.500 I 5.000 I » I 04.533 II 0.659 II -1.667Ехр(-1.000х)+0.809Ехр(-0.366х)+0.857Ехр(-1.254х

000101.00010.60015.0001 » I04.575 II 0.653 II-1.875Ехр[-1.000х)+0.826Ехр(-0.366х)+1.049Ехр(-1.254х)со| i

Рис.5.1. Интерфейс прикладной программы расчета КОВ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В процессе проведенных в диссертационной работе исследований получены следующие основные результаты:

1. Проведен анализ существующих методов проведения мероприятий по техническому обслуживанию для систем связи и режимов функционирования сети электросвязи;

2. Разработана обобщенная модель структурно-функционального построения коммутационной системы, которая позволяет определить взаимодействие элементов системы и является основой для определения вероятностно — временных характеристик процесса обслуживания вызовов в сетях электросвязи.

3. Разработана аналитическая модель элемента системы связи, описывающая переходные состояния элемента а, во множестве S, где переход из состояния S, в состояние Sj+i. означает изменение рабочего состояние элемента а, либо вывод элемента из обслуживания вызовов вследствие возникновения неисправностей.

4. Предложены две модели определения ВВХ процессов обслуживания вызовов. В данных моделях каждый обслуживающий прибор системы представлен в виде СМО, первая модель классифицируется по Кенделу, как M/D/1 ДО/t ос/t, - т.е. система с местами для ожидания, вторая, как M/D/1 ДО/t О/ос , - т.е. без мест для ожидания.

5. Разработан метод, позволяющий определить влияние неисправностей, возникающих на фазе обслуживания вызовов на систему управления элемента коммутационной системы при обслуживании вызовов.

6. Разработано прикладное программное обеспечение для инженерного расчета и определения допустимых значений параметров потоков вызовов.

1. 5ESS. Автоматизированные Системы Технической Эксплуатации. // Электросвязь, №№1,3, 1998.

2. Ahmed М., Tesnic К. ATM Managed Objects. Version 4.00// IEEE, December, 1993.

3. Alcatel 1000 SI2. ATOM Терминал эксплуатации и технического обслуживания / Описание, 1997.

4. Alcatel 1000 S12. Цифровая Коммутационная Система. / Общее описание, 1997.

5. Alcatel Telecom. Управление стационарными сетями общего пользования / Описание, 1997.

6. David Е., McDysan, Spohn D. ATM: Theory and Application. McGraw-Hill, 1994.

7. DMS100. Operational and Maintenance Functionality. Description / Nortel Networks, 1998.

8. DX200 (ЭАТС-200). Администрирование и Техническое Обслуживание. /МУ к JIP, ЛЭИС: 1997.

9. EWSD. Цифровая электронная коммутационная система. Эксплуатация и техобслуживание О&М // Siemens, А30808-Х2702-Х-3-5618, 1992.

10. ITU-T Recommendation Е.862 Dependability planning of Telecommunication Network (1989).

11. ITU-T Recommendation G.602 Reliability and availability of analogue cable transmission systems and associated equipment (1989).

12. ITU-T Recommendation G.703 Physical/Electrical Characteristics of Hierarchical Digital Interface (1991).

13. ITU-T Recommendation G.821 Характеристики ошибок в международном цифровом соединении, образуемом в цифровой сети с интеграцией служб (1993).

14. ITU-T Recommendation G.826 Error Performance Parameters and Objectives for International, Constant Bit Rate Digital Paths at or above the Primary Rate (1993).

15. ITU-T Recommendation M.3010 Principles of a Telecommunication Management Network (1992 заменяет M.30).

16. ITU-T Recommendation M.3020 TMN Interface Specification Methodology (1995).

17. ITU-T Recommendation M.3100 Generic Network Information Model (1995).

18. ITU-T Recommendation M.3101 Managed Object Conformance Statement for the Generic Network Information Model (1995).

19. ITU-T Recommendation M.3180 Catalogue of TMN Management Information (1992).

20. ITU-T Recommendation M.3200 TMN Management Services: Overview (1992).

21. ITU-T Recommendation M.3300 TMN Management Facilities Presented at the F Interface (1992, вместо M.250 и M.251).

22. ITU-T Recommendation M.3400 TMN Management Functions (1992).

23. ITU-T Recommendation Q.521 Performance and Availability Design Objectives.

24. ITU-T Recommendation Q.811 Low Layer Protocol Profiles for the Q3 Interface (1993).

25. ITU-T Recommendation Q.812 Upper Layer Protocol Profiles for the Q3 Interface (1993).

26. ITU-T Recommendation X.701 System Management Overview (1992, 1995).

27. ITU-T Recommendation X.710 Common Management Information Service Definitions (1991).

28. ITU-T Recommendation X.711 Common Management Information Protocol Specification (1991).

29. ITU-T. Recommendation. 1.321. D-ISDN Protocol Reference Model and its Applications. (1991).

30. Linea-UT. Digital Communication Platform. General Description / Italtel, 1997.

31. Аваков P.A., Костин A.A., Сондерис А-П.Ю. Техническое обслуживание оборудования городских телефонных станций. / Учебное пособие. ЛЭИС: 1986.

32. Аваков Р.А., Радойчевски В.Ц., Шалаев А.Я. Диагностирование цифровых систем коммутации. // Электросвязь, №8,1992, стр. 21-23.

33. Алексеев Е.Б. Концепция технической эксплуатации волоконно-оптических систем передачи. / Электросвязь, № 1, 1998 стр. 21-24.

34. Алексеев Е.Б. Особенности внедрения ВОСП на ВСС РФ // Вестник связи, № 2, 1995.

35. Алексеев Е.Б. Особенности эксплуатации ВОСП и пути повышения качества их функционирования // Электросвязь, № 5, 1997.

36. Алексеев Е.Б., Заркевич Е.А., и др. Концепция развития современных высокоскоростных ВОСП // Электросвязь, № 9, 1996.

37. Богданов Ю.Ю. О двух диагностических моделях распределенных цифровых систем. // АиТ, №8, 1986, стр. 127-132.

38. Босенков В.Г., Максимов Г.З. Коммутационные станции сельских телефонных сетей. -Москва: Радио и Связь, 1989.- 320.

39. Булгак В.Б. Концепция развития связи Российской Федерации. Москва: Радио и Связь, 1995, стр. 224.

40. Вайрядян А.С., Коровин А.В., Удалов В.Н. Эффективность функционирования управляющих мультипроцессорных систем. Москва: Радио и Связь, 1984.

41. Введение в теорию массового обслуживания / Б.В. Гнеденко, И.Н. Коваленко, М.: Наука, 1987, стр. 314.

42. Ведешников В.А. Об организации самодиагностируемых цифровых систем. // АиТ, №7, 1983,стр.133-144.

43. Вентцель Е.С., Овчаров J1.A. Теория случайных процессов и ее инженерные приложения. Москва: Наука, 1991, стр. 384.

44. Воронков Д.А. ИнфоТранс, 1997.

45. Воронков Д.А. Принцип построения ведомственной псевдоцифровой сети в условиях перехода к рыночной экономике. / СПб ГУТ НТК 49, Тезисы докладов, 1996.

46. Воронков Д.А., Гронский О.О. Модель географически распределенной системы коммутации. / СПб ГУТ НТК 51, Тезисы докладов, 1998.

47. Воронков Д.А., Гронский О.О., Чагаев Н.С. Использование коммутации пакетов как средство доставки в телефонных сетях. / МКИСС 96, Труды, ЛОНИИС, 1996.

48. Воронков Д.А., Чагаев Н.С. Модель географически распределенной системы коммутации с точки зрения системы ТО // МКИСС 98, Труды, ЛОНИИС, 1998.

49. Воронков Д.А., Чагаев Н.С., Шалаев А.Я. Представление многомодульных узлов коммутации самодиагностируемой моделью с распределенным диагностическим ядром. / СПб ГУТ НТК 50, Тезисы докладов, 1997.

50. Выгодский МЛ. Справочник по высшей математике. Москва: Наука - 1964, стр. 872.

51. Горелов О.И. Поиск дефектов в сложных технических системах методами анализа диагностических графов. // АиТ, №10, 1987, стр. 153-165.

52. ГОСТ 20911-75. Техническая диагностика. Основные термины и определения.

53. ГОСТ 22348-86. Сеть связи автоматизированная единая. Термины и определения.

54. ГОСТ 27.002-87. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения.

55. ГОСТ 27.003-90. Надежность в технике. Состав и общие правила задания требований по надежности.

56. Данилов В.И., Фань Гэн-линь, Чагаев И.С. Модели многопроцессорных систем управления узлов коммутации. // Электросвязь, № 1, 1987, стр. 21-25.

57. Данилов В.И., Тащиян Г.М., Фань Гэнь-линь, Чагаев Н.С. Модели структурно-функциональной организации систем управления узлов коммутации. /ЛЭИС. Л: ВИНИТИ, 1985, №7.

58. Дзиркал Э.В. Задание и проверка требований к надежности сложных изделий. Москва: Радио и Связь, 1985.

59. Елсуков В.Ф. Стандартизация технических средств и систем связи в региональном содружестве в области связи // Электросвязь, №5, 1994, стр.5-7.

60. Захаров Г.П. Проектирование и техническая эксплуатация сетей передачи дискретных сообщений. Москва: Радио и Связь, 1988, стр. 360.

61. Захаров Г.П., Яновский Г.Г. Принципы построения широкополосных цифровых сетей интегрального обслуживания на базе асинхронного режима доставки // Средства связи, №3,1991.

62. Захаров Г.П., Симонов М.В., Яновский Г.Г. Службы и архитектура широкополосных цифровых сетей интегрального обслуживания. Москва: ЭКО-ТРЕНДЗ. Технологии электронных коммуникаций. Том 41, 1993, стр. 102.

63. Злотников Ю.С. Протоколы информационного обмена в цифровых сетях связи с интеграцией служб.// Зарубежная электроника., 1990, № 10, стр.46-65.

64. Игнатьев В.О. Современные методы проектирования автоматических систем коммутации. Учебное пособие.//ЛЭИС. Л, 1987.

65. Киселев JI.K., Нетес В.А. Исследование совпадений отказов каналов тракта передачи данных длительностью менее критерия отказа // Электросвязь, №4, 1987, стр. 41-43.

66. Кисилев JI.K., Маркелов А.П., Воробьев Б.В. Концептуальные основы обеспечения устойчивости сетей связи // Электросвязь, № 2,1994 стр. 23-26.

67. Коваленко И.Н. Теория массового обслуживания. Итоги науки. Москва: Математика, 1974.

68. Коваленко И.Н., Кузнецов Н.Ю., Шуренков В.М. Случайные процессы. / Справочник -Киев, 1983.

69. Корнийчук М.Т. Об одной задаче массового обслуживания с учетом надежности // Украинский математический журнал, т. 22 № 3, стр. 393 402.

70. Костин А.А. Проблемы планирования систем управления на основе TMN на сетях электросвязи России. / МКИСС 98, Труды, ЛОНИИС, 1998.

71. Костин А.А. Современные требования по управлению и эксплуатации местных сетей электросвязи России. / The first Joint Operations Systems Seminar of the State University of Telecommunications. СПб, 1994.

72. Костин A.A., Мамонтова Н.П., A method of Creating a Telecommunication Management Network Functional Model. / ISFOC-92 Proceedings. СПб, 1992.

73. Костин A.A., Мамонтова Н.П., Анализ функциональных, структурных и информационных характеристик зарубежных систем управления сетями электросвязи. / 2-я конференция МАИ «Информационные сети и системы» СПб, 1993.

74. Костин А.А., Мамонтова Н.П., Этапы развития систем технической эксплуатации сетей электросвязи России. / МКИСС 98, Труды, ЛОНИИС, 1998.

75. Костин А.А., Рокотян А.Ю. Проблемы внедрения системы управления эксплуатацией для взаимоувязанной сети связи России. / МКИСС 96, Труды, ЛОНИИС, 1996.

76. Ларионов A.M., Майоров С.А., Новиков Г.И. Вычислительные комплексы, системы и сети. Л: ЭНЕРГОИЗДАТ, 1987, стр. 288.

77. Микеладзе М.А. Развитие Основных моделей самодиагностирования сложных технических систем. / АиТ№3, 1995 стр. 3-17.

78. Митронин В.А. Оценка эффективности функционирования сетей связи произвольной структуры. // Методы теории телетрафика в децентрализованных системах управления. Москва: Наука, 1986.

79. Москвитин В.Д., Шеватов В.А., Основные положения развития ВСС РФ на перспективу до 2005 г. / Технологии и средства связи, №2, 1997.

80. Надежность и техническое обслуживание АМТС с программным управлением. Справ. Пособие / P.P. Вегенер, П.Б. Суторихина и др. М.: Радио и связь, 1989, стр. 320.

81. Надежность технических систем. / Справочник под ред. Ушакова И.А. - Москва: Радио и Связь, 1985, стр. 608.

82. Назаров А.Н., Симонов М.В., ATM: Технология высокоскоростных сетей. / М: Эко-Трендз, 1998.

83. Нетес В.А. Модели и методы анализа надежности сетей связи на основе оценки эффективности. /Сборник научных трудов Л: ЛЭИС 1991, стр. 239 - 245.

84. Нетес В.А. Надежность первичной сети ВСС: основные понятия и принципы нормирования. / Электросвязь, № 4, 1995, стр. 23 25.

85. Нетес В.А. Надежность сетей связи: тенденции последнего десятилетия. / Электросвязь, № 1, 1998, стр. 25-27.

86. Нетес В.А. Основные принципы организации самозалечивающихся сетей на основе СЦИ. // Электросвязь, № 12, 1995, стр. 9-11.

87. Нетес В.А., Сметанин Л.Д. Применение коэффициента сохранения эффективности для оценки надежности средств связи. // Электросвязь, № 12, 1988, стр. 9-12.

88. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления. Том второй. Москва: Наука - 1978, стр. 576.

89. Плотников Е.В. Метод функционального диагностирования вычислительных сетей на макроуровне. // Электронное моделирование. №8, 1986, стр. 41-44.

90. Райншке К., Ушаков И.А. Оценка надежности систем с использованием графов. Москва: Радио и Связь, 1988.

91. Сафронов В.Д., Щербаков Ю.И. Зарубежные электронные цифровые системы коммутации, 4.2., Учебное пособие. //ЛЭИС, 1989.

92. Слепов Н.Н. Синхронные цифровые сети SDH. Москва: ЭКО-ТРЕНДЗ, 1998, стр. 152.

93. Толмачев Ю.А., Варакин JI.E., Москвитин В.Д. Перспективы развития взаимоувязанной сети связи России. / Электросвязь, № 6, 1995.

94. Чагаев Н.С. Методы оценки качества обслуживания вызовов в коммутационных узлах с программным управлением. / Сборник трудов JI: ЛЭИС - 1987, стр. 16-19.

95. Чуркин В.П. Асинхронные цифровые системы коммутации. Москва: Радио и Связь, 1985,стр. 192.

96. Шнепс М.А. Численные методы теории телетрафика. Москва: Связь, 1974, стр. 232.

97. Данилов В.И. Методы оценки структурного и функционального построения многопроцессорных систем управления узлов коммутации // диссертация на соискание ученой степени к.т.н., Ленинград, 1986.

98. TMN: к открытому управлению средствами связи // Telecommunications (Int. Edition).-1997,- т. 31.- №2.- стр. 65-66.- (Рубр.: Теория связи). (Ключ. Слова: TMN).

99. Управление сетями: главное искусство в будующих средствах связи // Telecommunications (Int. edition).-1997.- т. 31.- №8.- стр. 33-34, 38-39,- (Рубр.: Сети и узлы связи).- (Ключ, слова: TMN).

100. Управление ресурсами сетей: Рост волоконно-оптических сетей связи ведет к созданию единой всемирной сети // Telecommunications (Int. Edition).- 1998.- т. 32,- №6.- стр. 2830.- (Рубр.: Теория управления сетями связи).- (Ключ, слова: TMN).

101. Black U. Network Management Standards: SNMP, CMIP, TMN, MIBs and Object Libraries.-Second Edition.- s.l.: McGraw-Hill, Inc., 1995.- 351 p.

102. Udupa D.K. TMN: Telecommunications Management Network.- New York: McGraw-Hill, Inc., 1999,- XXV, 422 p.: ill.- (McGraw-Hill Telecommunications).