(4.23)
где,
Рассмотрим сеть передачи данных (ПД), предназначенную для связи ряда абонентов, имеющих абонентские пункты (АП) с центральной ЭВМ. Пусть, например, обмен данными осуществляется в диалоговом режиме сеансами. Тогда показателем выходного эффекта системы целесообразно считать число успешно проведенных сеансов. При этом КСЭ приобретает смысл вероятности того, что произвольный сеанс обмена данными между АП и ЭВМ не будет сорван по причине отказов технических средств.
Определим значение КСЭ:
(4.24)
m-число АП в системе;
-среднее число сеансов между i-м АП и ЭВМ в единицу времени;
- среднее число сеансов между всеми АП и ЭВМ в единицу времени;
Si-совокупность элементов сети, обеспечивающих обмен данными между i-м АП и ЭВМ (сам АП, канал ПД, мультиплексор и т.д.)
-средняя длительность сеанса между i-м АП и ЭВМ;
- коэффициент оперативной готовности j-го элемента за
время.
Рассмотренные примеры подтверждают целесообразность использования коэффициента сохранения эффективности для анализа надежности различных систем связи и возможности его расчета. В частности, КСЭ позволяет сравнивать варианты построения системы, в том числе с учетом различных способов резервирования, организации контроля и техобслуживания, а также для расчета численности обслуживающего персонала.
4.2 Расчет надежности временного коммутатора с ненадежными линиями
Под обеспечением надежности оборудования коммутационных узлов, станций и пучков каналов следует понимать совокупность мероприятий, направленных на достижение или поддержание показателей надежности на всех стадиях их существования.
Надежность- сложное свойство, которое в зависимости от назначения оборудования и условий его эксплуатации может включать в себя безотказность, так и в определенном сочетании этих свойств. Для оборудования коммутационных узлов, станций, пучков каналов наиболее важными свойствами, составляющими надежность, являются безотказность и ремонтопригодность. Поэтому комплекс мероприятий по обеспечению надежности перечисленного оборудования можно подразделить на мероприятия, воздействующие как на его безотказность, так и на его ремонтопригодность. К первым мероприятиям можно отнести использование деталей повышенной надежности.
К мероприятиям, воздействующим на ремонтопригодность, следует отнести введение различных способов контроля работоспособности оборудования и сокращение времени его простоя путем выбора рациональной системы технического обслуживания.
Исследования показали, что время простоя направления связи зависит от простоя оборудования, удельной нагрузки на прибор, среднего времени разговора, но и мало зависит от емкости пучка. При удельной нагрузке на прибор, равной 0,7 Эрл, среднем времени разговора с и интенсивности повторных вызовов = 30 для обеспечения среднего времени простоя направления связи, равного 15 минут, можно принять, что среднее время простоя оборудования равно не более 8 минут, т.е =0,133 часа.
Очевидно, коэффициент простоя оборудования, характеризуя суммарное время простоя оборудования за заданный срок службы, тесно связан с экономической эффективностью оборудования. Поэтому для определения требований к величине коэффициента простоя оборудования, участвующего в установлении соединений на ГТС, необходимо его оптимизировать по экономическому критерию, например, по минимуму затрат и потерь предприятий связи и потребителей услуг связи при заданной трудоемкости технического обслуживания единицы емкости узла или станции. Предположим, что в результате такой оптимизации получено значение коэффициента простоя оборудования узла или станции .
Исходя , из полученных значений Тп и Кп можно определить требуемую наработку на отказ оборудования, участвующего в установлении соединений на ГТС, из выражения:
(4.25)
Тогда, То =13 300 ч
Аналогично могут быть определены показатели надежности направления связи и другие.
Современные системы связи, обладающие сложной сетевой структурой, являются разновидностью “ больших систем”, при оценке надежности функционирования которых исследуются отдельные элементы и параметры системы с точки зрения их влияния на величину суммарных средних потерь сообщений.
Системы распределения информации представляют собой весьма сложный комплекс программно- аппаратных средств, и в связи с этим надежность всей системы зависит от надежности, как программного обеспечения, так и аппаратных средств.
Элементы системы обладают конечной надежностью. Последнее означает, что на элементы системы воздействует поток неисправностей, который может быть примитивным или простейшим с интенсивностями нагрузки А для абонентских комплектов, Ак.э. для коммутационных элементов коммутационного поля, Ам.с. для монтажных соединений, Ал. Для линейных(исходящих и входящих) комплектов, Аш. Шнуровых комплектов. Поток неисправностей всегда примитивный, в тех случаях, когда параметр потока неисправностей одного элемента весьма мал, а число элементов велико, характер потока близок к простейшему.
За основу расчета примем тот факт, что реальная пропускная способность системы определяется числом только исправных элементов, образующих фактическую структуру системы. Определение пропускной способности системы с ненадежными элементами сводится к нахождению фактической структуры( или нагрузки) и расчету пропускной способности уже известными методами для систем с абсолютно надежными элементами.
Надежность коммутационных элементов и монтажных соединений внутри коммутатора намного выше надежности выходов из коммутатора, то есть Ак.э = Ам.с =0, Ал больше нуля. Предположим, что линии (выхода из коммутатора) выходят из строя на много реже, чем поступают вызовы. Тогда имеем два независимых процесса: обслуживание вызовов с переменным числом dл обслуживающих (исправных) линий, а также выхода и восстановления линий. Следовательно, вероятность потерь по времени равна:
(4.26)
Расчет надежности временного коммутатора с ненадежными линиями представлен программой вычисления потерь на персональном компьютере с использованием языка программирования Бейсик.
Программа расчета потерь в полнодоступном пучке с ненадежными линиями и примитивным потоком неисправностей приведена в приложении Г. Пусть N =17000, j =h =1, Vj =2 , S =3, где n- число входов в коммутатор; S- число звеньев коммутации.; V емкости пучка.
Вывод: таким образом при вычислении получилось, вероятность потерь P=0.796 следовательно, выхода коммутатора выходят из строя реже, чем поступают вызовы.
4.3 Определение пропускной способности коммутационной системы S-12
Определение пропускной способности коммутационной системы S-12. несколько усложняется за счёт объёмов КС что является препятствием к разработке точных методов расчета, и единственный выход - использовать методы высокой точности, поскольку только они позволяют оптимально проектировать системы коммутации, т. е. определять минимальный объем коммутационного оборудования (коммутационного поля), при котором требования к вероятностным характеристикам системы коммутации гаран-тированно выполняются.
Аппроксимация системы коммутации каналов полнодоступным пучком для исследования пропускной способности впервые была предложена А. К. Эрлангом. Им же получены первые основополагающие результаты для полнодоступного пучка с потерями в режиме стационарного равновесия.
Переходные вероятности в пучке произвольной емкости могут быть представлены в виде ряда Тейлора, элементы которого получены с помощью преобразования исходной матрицы интенсивностей переходов.
Раздельно процессы рождения и гибели частично описаны в, где приведены только начальные переходные вероятности процессов и отсутствует общая методика их нахождения. Переходный процесс рождения и гибели возникает при первоначальном запуске системы, изменении интенсивности входящего потока вызовов, перегрузках.
Рассмотрим основные расчетные соотношения, которые широко исполь-зуются в инженерных расчетах пропускной способности электронных систем коммутации, включая S-12. Определим общую модель системы массового обслуживания (СМО) и введем некоторые обозначения. Коммутационное поле (КП), рисунок 4.1 имеет N входов, выходы КП разбиты на h направлений, пучок линий в j-м направлении содержит линий, так что общее число выходов из КП . Для вызова, поступившего на вход системы, может потребоваться соединение только с одним выходом требуемого направления. При этом безразлично, с какой именно линией требуемого направления произойдет соединение и по какому конкретно пути оно будет установлено.
Поток вызовов, поступающий на вход СМО, будем считать примитивным (пуассоновская нагрузка второго рода), если число источников нагрузки ( -- параметр свободного источника вызовов, -- интенсивность обслуживания), или простейшим (пуассоновская нагрузка первого рода) в противном случае. В первом случае параметр свободного источника вызовов , интенсивность обслуживания , интенсивность поступающей нагрузки .
Рисунок 4.1 - Модель коммутационной системы
Во втором случае параметр потока вызовов , интенсивность обслуживания , интенсивность нагрузки . Вероятность того, что поступившему вызову i-го входа потребуется соединение с j-м направлением, может зависеть только от номера входа i и номера направления j и равна kij. При этих условиях характер потока вызовов в направлении сохранится, его интенсивность нагрузки .
Длительности занятия для всех вызовов, принятых к обслуживанию, предполагаются независимыми как друг от друга в совокупности, так и от потоков и распределены по одинаковому для всех вызовов экспоненциальному закону. Длительность занятия вызовом КП не зависит ни от каких сведений о прошлом процесса. Структурные параметры КП предполагаются известными, при этом также предполагается, что все пути соединения электрически разделены в пространстве, т. е. соединения проходят по различным путям.
Для полного определения работы рассматриваемой СМО осталось задать дисциплину обслуживания, т. е. указать правило, согласно которому принима-ется решение о порядке обслуживания вызова.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21
