автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.14, диссертация на тему:Разработка системы управления абонентской нагрузкой для телеграфных станций с коммутацией каналов

МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Московский технический университет связи и информатики

о ОЛ

и» ,1 ¡-ч.«.)

на правах рукописи Николаев Вячеслав Борисович

УДК 621.394.7:621.3.072.85

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ АБОНЕНТСКОЙ НАГРУЗКОЙ ДЛЯ ТЕЛЕГРАФНЫХ СТАНЦИЙ С КОММУТАЦИЕЙ КАНАЛОВ

Специальность 05.12.14 - Сети, узлы связи и распределение

информации

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1993

Работа выполнена на кафедре Передачи дискретных сообщений и телеграфии (ПДС и Т) Московского технического университета связи и информатики (МТУСИ).

Научный руководитель: кандидат технических наук, профессор кафедры ПДС и Т МАЛИНОВСКИЙ С.Т.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор ЕРШОВ В.А.;

кандидат технических наук, старший научный сотрудник ПОЛИТАЕНКО A.B.

Ведущее предприятие: Центральный научно-исследовательский институт сеязи (ЦНИИС).

Защита состоится r одз г. а

на заседании специализированного совета К 118.06.02 при Московском техническом университете связи и информатики по адресу: 105855, ГСП, Москва, Е-24, ул. Авиамоторная, 8-а, МТУСИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЫТУСИ.

Автореферат разослан " 1 очя г.

Ученый секретарь специализированного совета, канд. техн: наук * Е.В.Деюша

з зе

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В настоящее время происходит внедрение автоматизированной системы управления телеграфными сетями (АСУ ТгС), основной задачей которой является улучшение качества обслуживания вызовов на существующих сетях России. Для АСУ ТгС базовой аппаратурой является СОКРАТ, которая позволяет собирать и анализировать данные, поступающие от узлов телеграфных сетей. В то же время, вопросам выработки управляющих решений при неординарных ситуациях на сетях пока не уделено должного внимания в силу их недостаточной научной проработки и обоснованности. В частности, лишь в общих чертах исследован вопрос о системе управления абонентской нагрузкой при перегрузке управляющих устройств (УУ) телеграфных станций с коммутацией каналов (КК).

Известно, что на телеграфных сетях с коммутацией каналов имеют место перекос и асимметрия абонентской нагрузки. Под перекосом понимается ситуация, при которой часть абонентов имеют малую нагрузку, а часть - значительно превышающую ее среднее значение. Под асимметрией понимается преобладание входящей нагрузки над исходящей или наоборот. Относительно низкое качество обслуживания вызовов при передаче данных в значительной мере обусловлено вышеназванными факторами, а также существенной неравномерностью поступления нагрузки и отказами систем передачи. Все вышеперечисленные факторы могут приводить к лавинообразному нарастанию потока повторных вызовов, непроизводительно занимающих УУ телеграфных станций, и распространению перегрузки по сети.

Необходимость обслуживания возрастающих потоков информации с нормативным качеством требует применения на сетях каких-либо специальных мер, направленных на повышение эффективности использования оборудования этих сетей без увеличения его объема.

В качестве мер по поддержанию требуемого качества обслуживания вызовов на телеграфных сетях с КК в настоящее время предлагается введение элементов динамического управления или запрещение обходных направлений, позволяющих снизить вероятность потерь на магистральных участках сети. Но разработанные системы, в частности,аппаратура ДОН, не позволяют защитить от

3 36

3

перегрузки управляющее оборудование узлов.

В настоящее время на телеграфных сетях с КК действует более 190 станций, причем во всех территориальных узлах, в подавляющем большинстве крупных областных узлов, а также в центрах международной сети TELEX, функционируют станции югославского производства Никола Тесла; разработаны перспективные электронные станции с КК: ИСК-2,4 и КУРОК. Следовательно, защита управляющих устройств этих станций от перегрузок оказывается весьма актуальной задачей.

При ее решении необходимо взять за основу рекомендацию МККТТ Е.410, в соответствии с которой,при перегрузке сети или отдельных ее элементов (в данном случае -управляющих устройств станций) следует принимать меры по ограничению доступа абонентов в сеть. Иными словами, рекомендуется управление абоненте--кой нагрузкой в форме ее ограничения при перегрузке сети или отдельных ее элементов.

С учетом данной рекомендации, возникает необходимость в разработке системы управления абонентской нагрузкой (СУАН) для телеграфных станций с КК (для защиты от перегрузок управляющих устройств этих станций и повышения качества обслуживания вызовов).

Цель работы и задачи исследования. Цель работы - разработка системы управления абонентской нагрузкой для телеграфных станций с коммутацией каналов при перегрузке управляющих устройств.

Основными задачами при этом являются: оценка качества обслуживания вызовов в отдельных группах управляющих устройств телеграфных станций с КК по сравнению со среднестанционными показателями; разработка процедуры конструирования алгоритмов управления абонентской нагрузкой и применение ее к разработке алгоритмов управления абонентской нагрузкой для телеграфных станций с КК при перегрузке УУ; анализ работы УУ телеграфных станций с КК , обслуживающего два потока вызовов с повторными попытками,с введением управления абонентской нагрузкой, и определение параметров управления; оценка сетевого эффекта от введения СУАН; определение возможностей аппаратно-программной реализации СУАН в устройстве контроля и управления абонентской нагрузкой (УКУН) и проведение анализа результатов линейных

испытаний УКУН на действующей телеграфной станции.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- установлено, что на телеграфных станциях с коммутацией каналов, работающих в режиме спроектированной загрузки, наблюдается существенная неравномерность качества обслуживания вызовов отдельными группами управляющих устройств (УУ). Даже при нормальном среднем по станции показателе качества обслуживания (доле задержанных в обслуживании вызовов) практически ежедневно происходит превышение этой нормы в какой-либо из груш УУ в 4-10 раз.

- разработана процедура конструирования алгоритмов управления абонентской нагрузкой, которая на основе проведенной классификации контролируемых, управляемых, оценочных параметров и способов использования управляемых параметров, позволяет систематизировать существующие и создавать новые алгоритмы управления абонентской нагрузкой при перегрузке различных типов элементов сетей с КК;

- разработаны алгоритмы управления абонентской нагрузкой при перегрузке управляющих устройств телеграфных станций с КК различных типов и емкостей, которые на основе выбранных контролируемых параметров позволяют оперативно оценить качество обслуживания и принять адекватные меры по задержке доступа в сеть исходящих вызовов при перегрузке УУ с целью обеспечения нормативного качества обслуживания вызовов, уже находящихся в сети;

разработана математическая модель функционирования управляющих устройств телеграфных станций с КК, которая в отличие от известных, предусматривает введение разработанных алгоритмов управления абонентской нагрузкой при перегрузке УУ с целью оценки эффективности данных алгоритмов;

- при помощи имитационного моделирования произведена количественная оценка сетевого эффекта от введения алгоритмов управления абонентской нагрузкой при перегрузке УУ, заключающегося в уменьшении среднесетевого времени ожидания обслуживания управляющими устройствами и в снижении доли повторных вызовов, непроизводительно занимающих УУ.

Методы исследования. Решение вопросов диссертационной работы ведется с применением теории вероятнос-

тей, теории массового обслуживания, математической статистики, теории телетрафика и имитационного моделирования.

.Практическая ценность работы. Разработанная методика конструирования алгоритмов управления абонентской нагрузкой позволяет формировать алгоритмы при перегрузке различных элементов сети по соответствующей системе параметров управления.

Разработанные алгоритмы управления, внедренные в АСУ ТгС, позволяют улучшить качество обслуживания вызовов на телеграфных станциях с КК.

Разработанные математическая и имитационная модели позволили оценить эффективность использования различных алгоритмов управления абонентской нагрузкой при перегрузке УУ

Вклад автора в исследование проблемы. Все результаты, представленные в работе, получены автором самостоятельно.

Реализация.результатов работы. Основные теоретические положения и практические результаты диссертации являются составной частью НИР и НИОКР, выполняемых научной группой кафедры ПДС и Т МТУСИ. Устройство, при разработке которого использованы результаты, полученные в диссертации, было внедрено в Центре телеграфии и передачи данных г. Вильнюса, а разработанные алгоритмы управления абонентской нагрузкой использованы при разработке АСУ ТгС,что подтверждается соответствующими актами.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава МТУСИ (г.Москва, 1987+1992 г.г.).

.Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в научных журналах, депонированы в ЦНТИ "Информсвязь" - всего 10 работ.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Для поддержания нормативного качества обслуживания вызовов управляющими устройствами телеграфных станций с коммутацией каналов (при сохранении объема оборудования этих станций) необходимо управление абонентской нагрузкой в форме ограничения доступа в сеть исходящей ее части в периоды повышенной на-

грузки на УУ (в рабочий период управления-РПУ).

2. Алгоритмы управления абонентской нагрузкой для различных типов телеграфных станций должны строиться согласно разработанной в диссертации процедуре конструирования алгоритмов управления абонентской нагрузкой, базирующейся на рекомендации МККТТ Е.410.

3. Наибольший эффект от управления абонентской нагрузкой наблюдается при следующих показателях, отнесенных к среднему времени обслуживания УУ: нормированное время блокировки Тдл=0,67, нормированное время разблокировки Тр=0,08, которые следует рассматривать как оптимальные параметры управления абонентской нагрузкой.

4. Введение на отдельном узле управления абонентской нагрузкой с оптимальными параметрами позволяет в течении рабочего периода управления уменьшить среднее время ожидания подключения УУ в 1,25 раза, вероятность потерь в 1,5 раза, число повторных входящих вызовов в 1,6 раза.

5. Сетевой эффект от введения управления абонентской нагрузкой на каждом из узлов сети заключается в уменьшении в рабочий период управления: среднего времени ожидания подключения УУ максимально в 1,53 раза; удельной загрузки УУ максимально на 10% ; доли повторных вызовов в 1,5-3 раза; доли вызовов, обслуженных без ожидания, максимально в 1,3 раза.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и приложений и содержит 134 страницы машинописного текста, 41 рисунок, 17 таблиц. В списке литературы 76 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

В первой главе проводится анализ качества обслуживания абонентов управляющими устройствами (УУ) телеграфных станций с КК. С этой целью в 1990 году было проведено обследование ряда телеграфных узлов. В задачу обследования входило выяснение степени неравномерности числа вызовов, поступающих на управляющие устройства станций в ЧНН разных дней и качество обслуживания вызовое. Качество обслуживания вызовов, поступивших на вход УУ станций и требующих подключения к занятой линии УУ, определяется величиной вероятности того, что поступивший вызов будет обслужен не сразу, а через некоторое

время Ъ . Величина вероятности задержки в обслуживании оценивается долей вызовов, задержанных на время более 1;, от общего числа поступивших вызовов. Для определения степени неравномерности загрузки можно использовать отношение N. показывающее во сколько раз в среднем максимальный процент задержанных вызовов в группе превывает среднее значение процента задержанных вызовов по станции. Второй важной характеристикой является доля максимального числа задержанных вызовов в группе от общего числа задержанных вызовов.

В результате анализа полученных результатов было выявлено, что при среднестанционной доле задержанных в обслуживании вызовов р<1% практически ежедневно наблюдается превышение нормы ( 1%) в какой-либо из групп УУ.

Для телеграфных станций с КК, работающих в режиме проектной загрузки коммутационного и линейного оборудования, качество обслуживания вызовов в отдельных группах значительно отличается (в 4-10 раз) в худшую сторону от аналогичного показателя, определяемого в среднем для всей станции. Выявленная неравномерность загрузки групп управляющего оборудования, обуславливает необходимость разработки алгоритмов управления абонентской нагрузкой, основанных на контроле отдельных групп УУ.

Во второй т лаве диссертации производится разработка алгоритмов управления абонентской нагрузкой при перегрузке УУ на основе разработанной в этой же главе процедуры конструирования алгоритмов управления абонентской нагрузкой

В соответствии с рекомендацией МККТТ Е.410 целесообразен следующий, общий принцип управления абонентской нагрузкой.

По каким-либо контролируемым параметрам определяется состояние перегрузки сети, например, управляющих устройств конкретного узла сети или каналов. Затем на некоторое время t задерживается исходящая от абонентов нагрузка, чем предотвращается ее поступление на перегруженные элементы сети (узлы, каналы ). При ликвидации перегрузки данное ограничение снимается. Реализация такого общего принципа управления возможна с помощью различных алгоритмов, каждый из которых обладает своими характеристиками в силу того, что использует различные контролируемые, управляемые параметры и способы использования управляемых параметров.

Введем следующие определения. Контур управления-совокупность обслуживании устройств (например, УУ или каналов ), источников нагрузки, создающих всю али часть нагрузки на обслуживащив устройства данного контура и УКУН- устройства контроля и управления нагрузкой. С учетом данного определения, алгортмы могут быть одноконтурные - число

контуров управления Н^ =1 и многоконтурные -М^ =2,3.....п.

Контролируемый параметр - параметр ( показатель ), по которому осуществляется контроль за состоянием перегрузки ( превышением нормы по качеству обслуживания вызовов ). Управляемый параметр ( УП ) - параметр ( показатель ), на который осуществляется управляющее воздействие от УКУН с целью изменения потока вызовов, поступающего на обслуживащие устройства контура управления. Каждый управляемый параметр характеризуется различными способами его использования (способами изменения характеристик УП ).

Режим управления - это управление, характеризующееся каким-либо одним способом использования УП. При смене режима управления изменяется способ использования УП. Казднй алгоритм может характеризоваться (может иметь) один или несколько режимов управления. В последнем случав в процесса управления производится смена способз использования УП.

В данной главе производится классификация контролируемых, управляемых параметров и способов использования управляемых параметров. Задачу конструирования алгоритмов управления абонентской нагрузкой необходимо решать в несколько этапов по следувдей методике.

I. Выбираются контролируемые параметры и вводится система оценочных параметров.

Z. Для каждого из управляемых параметров определяются все возможные способы их использования.

3. Проводится сравнительный качественный анализ способов использования для каждого из управляемых по различным оценочным параметрам.

4. По каждому управляемому параметру отбираются способы, для которых оценочные параметры (на качественном уровне) являются лучшими.

5. Аналитически (либо с помощью имитационного или

натурного моделирования) определяются количественные значения оценочных параметров для отобранных способов.

6. Выбирается способ по какому-либо управляемому параметру, для которого оценочные параметры удовлетворяют заданным.

7. Если требуемые оценочные параметры выше полученныхТто определяются способа использования одновременно нескольких управляемых параметров или нескольких режимов управления. После чего повторяются операции по пунктам 5 и 6.

В алгоритмах управления абонентской нагрузкой при перегрузке УУ на телеграфных станциях с Ш различных типов и емкостей, построенных на основе разработанной процедуры конструирования алгоритмов управления абонентской нагрузкой, реализуется общий.принцип управления, вытекавдий из рекомендации МККТТ £.410. То есть: при ухудшении обслуживания входящих вызовов УУ (достижение порога качества равного Ру) обеспечивается преимущественное обслуживание входящих на станцию вызовов за счет задержки исходящих от абонентов станции вызовов, а при улучшении качества обслуживания входящих вызовов УУ, задержка в обслуживании исходящих вызовов ликвидируется.

При введении управления алгоритмы обеспечивают изменение уровня качества обслуживания дай: исходящих вызовов в пределах Рг + Ру; входящих вызовов в пределах Ру + Р2 при обеспечении между ниш соотношения: Рг>Ру>Р2. Где: Ру - уровень качества обслуживания вызовов управляющим оборудованием, при котором вводится управление (порог введения ограничения); Р^ - верхний предел ухудшения уровня качества обслуживания исходящих вызовов за счет задержек в их обслуживании; Р2 - уровень качества обслуживания входящих вызовов при задержке исходящих. Параметр Р с тем или иным индексом представляет собой ( в зависимости от системы обслуживания вызовов УУ) вероятность отказа, вероятность ожидания (или долю соответствующих величин).

Алгоритмы базируются на таких способах использования управляемых параметров г3(время задержки исходящей части нагрузки) и (число ограничиваемых источников нагрузки), которые обеспечивают:

- реакцию на мгновенные перегрузки УУ;

- минимальное среднее время устранения перегрузки (Т);

- контроль за перегрузкой УУ по отдельным грушам и ограничение исходящих вызовов от отдельных груш;

- возможность не посылать абонентам информационного сигнала об ограничении их исходящей нагрузки.

Алгоритмы управления абонентской нагрузкой имеет свои особенности в зависимости от типа станции (используются различные контролируемые параметры: для УУ, работающих как СМО с отказами - К - число одновременно занятых УУ (каналов обработки) в контуре управления; а для УУ, работающих как СМО с отданием - tQ1[ - время, в течении "которого занята все УУ, доступные источникам нагрузки конкретного контура управления) и их емкости (применяются различные способы использования управляемых параметров).

В третьей главе для оценки эффективности разработанных алгоритмов управления абонентской нагрузкой разрабатывается математическая модель функционирования УУ телеграфных станций с КК при введении алгоритмов управления, представляющая собой однофазную СМО с двумя входящими потоками, повторными вызовами и с внутрисистемным приоритетом.

Функционирование модели описывается вектором:

r(t) = t l,(t), l2(t), 3(t), ^(t), 32(t), k(t), i(t) ),

который образует марковский процесс.

Так как существует стационарный режим статистического равновесия (он сущестзует, если интенсивность поступапцей нагрузки от обоих потоков меньше, чем интенсивность обслуживания, т.е. x^xg < Vm), то от вектора ? (t) можно перейти к стационарным вероятностям состояний Р(11, i2, J, . J2» Jc> f), которые означают, что в стационарном режиме существует одновременно и Зр источников повторных вызовов (ИПВ) первого и второго потоков, 3 занятых приборов, мест заняты ожи-

дающими вызовами первого и второго потоков, в буфере находится к вызовов 1-го потока, а управление находится в одном из f состояний.

Вероятность состояния Р(11, 12, 3,^, 32, k. f) определяется из условия, что эти состояния образуют полную группу событий. С учетом ограничения x1+x2<Vaj получаем полностью определенную систему уравнений, описывапцую поведение системы в стационарном режиме.

Условие нормировки выглядит следующим образом: К N-I., I« Ь, К, 1

Е Е Г Zf 2Г Е РСЦ, U. V, 3,, 3?. lt. Г) + 11=0 12=0 3^=0 32=0 lc=0 f=0 1 ^ 1 *

V-1 Ьч I, Кл,

Е Г Г Г р(0, 0, з. 3i. 3?. к. 0) = 1. а =о з,=о з2=о к=о 1 г

Среднэе число вызовов в очереди: S = N N-1, I, К, 1

Е Е Е Гг Е3 Е Pili, lp, V, 3,, Зр, к, Г) *

1 _П 1 -П 1 -n -t — n 1г_Л f_n 1 <- 1

Аналогично получены среднее число повторных вызовов для каждого из потоков, а также среднее число вызовов в буфере

Тавления: =

N-1^ Ъ. т I, Ь, 1

Е Е Е Ти Е" Е РСЦ. 1о, V, 31( Зо. к. I) *

1,=0 12=0 3,=0 32=0 Г=0 ' * 1 г-

*3r + Е Е1 Е2 Е3 PCO, 0, 3. 3i. 3?. к, 0)*J_, г 3=0 3,=0 3р=0 к=0 12 г

' ¿ где г = 1,2.

Кгп =

N N-i. 1ч Lo Ко 1 ср

Е Е 1 Е1 ¡¡Г Г3 Е РСЦ. 1?. 3,. 3->. 1с, Г) * 11 =0 12=0 3,=0 32=0 к.-0 1=0 1 ¿ 1 ¿

V-1 I, I- Ко *К + Е Е Г? i? Р(0, 0, 3. 3<. 3?. к, 0)»к . 3=0 3t=0 32=0 к=0 i ¿

число занятых приборов: J = N-i, 1ч lo Ко 1

Е Е 1 Е1 lf rf Е Pdi. lp. V, 3,. Зр. к. Г) * 1,=0 12=0 3,=0 32=0 к=0 f=0 1 ¿ 1 ¿

*7 + V Е1 Е2 Е3 Р(0. 0. 3. 3i. Зр. к, 0)*3 ■

3=0 3^0 32=0 1 ¿

Если известны значения среднего числа вызовов в очереди и общая интенсивность поступления вызовоз (первичных или повторных), то среднее время ожидания в очереди определяется по формуле Литтла : t = ^—— =

+ Кср"3 + Vi»1 ' 4> + (х2 + К2*2Ш1 " V * Г№ "l^Z^Z ~ интенс2вн0сти поступления вызовов, соответствено,

от ИПВ1, ИПВ2, или из буфера управления; Р^ - вероятность блокировки; Рт - вероятность переполнения.

Для решения системы линейных уравнений в диссертации принято решение использовать итерационный метод Гаусса-Зейделя. Его эффективность достаточно велика, так как при решении систем линейных уравнений большой размерности необходимо сохранять в ЗУ только один массив переменных, значения которых уточняются на каждом шаге итерации. Для расчета характеристик была разработана специальная программа на языке FORTRAN.

Чтобы оценить количественно введенную систему управления и выбрать оптимальные параметры управления для реальных телеграфных' станций, необходимо рассчитать характеристики системы для реальных значений емкости УУ (7 = 20 - 100), что в настоящее время затруднительно из-за чрезвычайно большой размерности систем линейных уравнений, описывающих функционирование модели. Решение этой проблемы было проведено с помощью упрощения модели с сохранением основных свойств.

Результаты расчетов по упрощенной модели позволяют выбрать приведенные к среднему времени обслуживания УУ параметры узлового управления абонентской нагрузкой: приведенное время ожидания включения блокировки tos=0,08; приведенное время блокировки t6j-0,67.

Из анализа результатов расчетов следует, что введение узлового управления целесообразно (с точки зрения повышения качества обслуживания вызовов) при удельной нагрузке на прибор р> 0,6 Эрл.

Сравнительными показателями эффективности узлового управления являются: среднее время задержки вызовов, средняя длина очереди, среднее число повторных вызовов.При введении управления снижается: среднее время ожидания в очереди на обслуживание (по двум потокам) в 1,25 раза; средняя длина очереди - в 1,15 раза; среднее число повторных вызовов 2-го (входящего потока) - максимально в 1,6 раза (при удельной нагрузке на прибор р> 0,6 Эрл).

Характер полученных зависимостей согласуется с ранее опу-бликованнными исследованиями в области СМО, что свидетельствует о правильности заложенных предпосылок построения модели.

Результаты расчетов по разработанной модели СМО

свидетельствуют о повышении качества обслуживания вызовов на телеграфных станциях с КК за счет введения разработанных алгоритмов управления.

В четвертой главе производится оценка сетевого эффекта на телеграфной сети с КК от введенных алгоритмов управления абонентской нагрузкой.

Эффективным эмпирическим методом является имитационное моделирование, позволяющее, не прибегая к натурным экспериментам, достаточно достоверно оценить предложенные алгоритмы управления с точки зрения сетевого эффекта.

Для того, чтобы разработать и испытать имитационную модель телеграфной сети с КК с учетом узлового управления абонентской нагрузкой, в диссертации разработаны структурная схема имитационной модели, алгоритм моделирования, программная реализация модели на языке БШиЬА, произведена проверка адекватности программы и имитационной модели, а также оценка точности полученных результатов (все полученные результаты укладываются в 10% доверительный интервал).

Управление, применяемое в рабочий период управления (РПУ), позволяет: снизить удельную загрузку управляющих устройств в 1,03 -1,1 раза (рисЛ); снизить количество повторных вызовов в 1,5 - 3 раза; увеличть в 1,3 раза долю вызовов, попавших на обслуживание без ожидания.

В результате имитационного моделирования подтверждены численные значения основных параметров алгоритмов управления, которые были получены при математическом расчете.

С увеличением загрузки сети сетевой эффект от введения узлового управления возрастает (в течение РПУ), что выражается в снижении среднего времени ожидания подключения управляющих устройств на сети с узловым управлением по сравнению с сетью без управления максимально в 1,53 раза (рис.2).

В пятой главе разрабатывается устройство, способное реализовать разработанные в диссертации алгоритмы.

Перед разработкой непосредственно устройства контроля и управления абонентской нагрузкой (УКУН), включающей в себя разработку технических требований к УКУН, структурной и принципиальных схем УКУН, выбор элементной базы и разработку программного обеспечения, была решена задача по организации ксн-

0,1

0,1

0,1

0,6

Р*р<л.

ííTo™

гг

Л ¥ Y Л

// У

1- ох г-г/ щечный аньитн Ш y¡4

Рис.1. Замкимость удельной загрузки УУ от параметра «сходящего потока.

Рис.Г Зависимость удельной загрузни (р) УУ от параметра потока исходящих вызовов (х)

qsr о,т о, ff c,<f aas 0.9 Рис.2. Зависимость отношения среднесетевого времени .¡-ожидания (Тс)с CÍAK к Тс без СВИТ от параметра исходящего поток*.

Ряс.2 Зависимость отношения среднесетевого времени ожидания обслуживания уу с введением СУAl! (Тс/у) к среднесетевому времени ожидания обслуживания УУ без СУАН (Tß/y) от параметра потока исходящих вызовов (х)

туров управления, включапцая в себя: разработку методики проведения и обработки материалов выборочного обследования телеграфных станций; выбор числа контуров управления; определение числа и типов блокируемых источников нагрузки в контуре при каждом виде блокировки; определение числа УУ в контуре.

УЮТ было реализовано аппаратно-программным способом в виде микропроцессорного блока, работающего по записанной программе на языке АССЕМБЛЕР и плат интерфейсов, обеспечивающих сбор информации о степени загрузки УУ и выдачу управляющих сигналов.

На основе разработанной методики были организованы контуры управления на реальной станции Центра телеграфии и передачи данных г.Вильнюса и проведены линейные испытания УКУН.

Эффективность работы УКУН определялась в реальных условиях путем измерения среднего времени ожидания подключения УУ раздельно для входящих и исходящих вызовов.

Линейные испытания УКУН показали эффективность разработанной ситемы управления: даже при использовании лишь на одной телеграфной станции с коммутацией каналов обеспечивающей улучшение качества обслуживания в 1,1 раза в целом по потоку вызовов и до 1,5 раз по входящему потоку.

ЗАКЛСЧЕНИЕ.

1. На основании обработки и анализа статистических материалов выявлена неравномерность показателей качества обслуживания вызовов отдельными группами УУ телеграфных станций с КК, что приводит к снижению качества обслуживания вызовов в периоды повышенной нагрузки.

2. Разработана процедура конструирования алгоритмов управления абонентской нагрузкой при перегрузке элементов сети, основанная на рекомендации МККТТ Е.4Ю.

3. На основе разработанной процедуры конструирования разработаны алгоритмы управления абонентской нагрузкой для телеграфных станций с КК различных типов и емкостей.

4. Разработана математическая модель СМО с двумя входящими потоками, повторными вызовами и с внутрисистемным приоритетом, которая наиболее полно отражает специфику работы УУ существующих и разрабатываемых телеграфных станций с КК и системы управления абонентской нагрузкой, функционирующей на них.

5. При введении СУАН с оптимальными параметрами управления на.отдельном узле при повышенной нагрузке (в рабочий период управления - РПУ)) происходит уменьшение: среднего времени подключения УУ в 1,25 раза; средней длины очереди в 1,15 раза; количества повторных вызовов (по входящему потоку) в 1,6 раза.

6. Разработана имитационная модель телеграфной сети с КК с учетом управления абонентской нагрузкой, позволяющая получать результаты с I05S доверительной вероятностью.

7. Обоснован сетевой эффект от введения управления при проведении имитационного моделирования, заключающийся в уменьшении среднего времени ожидания подключения УУ максимально в 1,53 раза, в снижении доли неждзвших вызовов в 1,3 раза, в снижении доли повторных вызовов в 1,5-3 раза, снижении загрузки УУ в 1,03-1,1 раза.

8.Разработаны рекомендации по организации контуров управления при реализации СУАН на реальных телеграфных станциях.

9. Разработано устройстзо контроля и управления абонентской нагрузкой (УКУН), реализующее основные принципы системы управления абонентской нагрузкой программно-аппаратным способом, внедрение которого на реальной телеграфной станции с КК позволило улучшить качество обслуживания вызовов в периода повышенной нагрузки на отдельные группы УУ.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИИ.

1. Деарт B.D..Малиновский С.Т..Николаев В.Б. Управление абонентской нагрузкой на телеграфных коммутационных станциях.-Электросвязь, 1990, Л6, с. 35-37.

2. Малиновский С.Г., Яковенко Н.В., Николаев В.Б. Характеристика нагрузки и качества обслуживания абонентов низкоскоростной передачи данных.-Сети и каналы связи: сб. нвучн. тр. учеб. ин-тов связи/ ЛЭИС-Л., 1989, с.118-121.

3. Малиновский С.Т., Деарт B.D., Николаев В.Б. Устройство управления абонентской нагрузкой.-Вестник связи, If)89, JS7, с.42-44.

4. Малиновский С.Т., Деарт B.D., Николаев В.Б. УУАН проходит испытания.-Вестник связи, 1990, JS7, с.40-41.

5. Малиновский С.Т., Николаев В.Б. Устройство контроля и управления абонентской нагрузкой.-Вестник связи, 1991, Я8.

С.45-47.

6. Малиновский С.Т., Деарт B.D., Николаев В.В. Результаты линейных испытаний устройства управления абонентской нагрузкой.-Деп. в ЦНТИ "Информсвязь" 6.05.88, а 1304.

7. Малиновский С.Т., Николаев В.Б. Алгоритмы управления абонентской нагрузкой на станциях Никола Тесла.-Деп. в ИНГИ "Информсвязь" 25.12.89, Ji 1625-св.

8. Малиновский С.Т., Николаев В.Б. К оценке эффективности узлового управления нагрузкой.-Электросвязь, 1993, № 5, с.20-22.

9. Никадаиз В.Б. Особённости управления абонентской нагрузкой для различных типов телеграфных станций.-Деп. в ЩГГИ "Информсвязь" 29.10.90, Л 1724 св., с.33-37.

10. Николаев В,Б. Имитационная модель зоновой телеграфной сети с учетом управления на абонентском уровне.-Деп. в ЦНТИ "Информсвязь" 17.10.91, » I869-cb, с.138-144.

Подписано в печать 1.11.93. Формат 60x84/16. Печать офсетная. Объем 1,0 усл.а.л. Тираж 100 экз. Заказ 336. Бесплатно.