Файл: Матлин Г.М. Проектирование оптимальных систем производственной связи.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 242

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

одной частоте, то достоинствами прямой радиотелефонной связи

являются:

1 ) возможность быстрой передачи циркуляра и проведения совещаний;

2 ) постоянный контроль за состоянием радиоканала;

3) возможность прерывания ведущегося по сети разговора в экстренных случаях.

При организации радиосетей стремятся к тому, чтобы в каж­ дую сеть были включены тяготеющие друг к другу абоненты. На­ пример, радиосеть диспетчера строительного управления должна обеспечивать ему возможность связаться с объектами строитель­ ства и т. д. Если количество радиостанций, которое необходимо включить в одну сеть, не обеспечивает требуемого качества связи, то из этих радиостанций формируются две или более радиосетей. Радиосети делятся либо по частоте, либо по времени. При разде­ лении по частоте у тех абонентов, которые должны иметь связь с абонентами, работающими через радиостанции, включенные в разные сети, должно размещаться соответствующее количество ра­ диостанций. При разделении по времени устанавливается распи­ сание для вхождения ів связь каждой радиостанции.

Модель процесса доставки информации. Процесс соединения двух абонентов состоит из следующих операций: снятия микроте­ лефонной трубки с корпуса радиостанции, нажатия тангенхы, вы­ зова требуемого абонента голосом с использованием позывных вы­ зываемой и своей станции (двукратное повторение), отжатая тавгенты, манипуляции на вызываемой станции для ответа.

Непроизводительные затраты времени в сетях некоммутируемой радиотелефонной связи возникают за счет того, что одним ка­ налом пользуется большая группа абонентов. Поэтому в ряде слу­ чаев возможна такая ситуация, когда во время ведущегося раз­ говора один или несколько абонентов ожидают освобождения ра­ диоканала для начала передачи. Оценка подобной ситуации про­ изводится с помощью аппарата теории массового обслуживания (см. разд. 2 .1 ).

Вероятность наличия ожидающих освобождения радиоканала зависит от числа радиостанций в сети и величины нагрузки, соз­ даваемой ими. При малом количестве радиостанций, включенных в каждую радиосеть и создающих небольшую нагрузку, будет не­ доиспользование радиочастот, дефицитность которых была отме­ чена выше. Наоборот, при перегрузке радиосети возрастает время ожидания, что затрудняет пользование радиосвязью. Поэтому надо стремиться к такой загрузке радиосети, которая позволила бы эф­ фективно использовать выделенную радиочастоту при допустимом времени ожидания.

В табл. 4.2 была приведена модель процесса доставки инфор­ мации в сети прямой радиотелефонной связи, которая с достаточ­ ной степенью точности может быть использована для представ­ ления указанного процесса при связи диспетчера с подвижным або­

8*

— 227 —

 

\


нентом, подвижного абонента с диспетчером и подвижных абонен­ тов между собой, т. е. практически во всех возможных ситуациях. В соответствии с этой моделью сеть может находиться в 8 состоя­ ниях, а если принять, что качество и надежность тракта идеальны, то всего в двух состояниях.

Алгоритм расчета эффективности функционирования. Примем, что качество и надежность разговорного тракта идеальны. Тогда

в соответствии с определением

эффективности функционирования

и моделью сети прямой радиотелефонной

связи эффективность

функционирования

 

 

 

Е

=

с

(4.6)

 

* и “t “ ■* п

 

 

â оперативность связи

 

 

 

Q ~ <7г-

 

(4.7)

Вероятность отсутствия непроизводительных затрат времени в процессе установления соединения q2 удобно рассматривать как

сумму двух вероятностей:

= <7 го + <7 гь где q20— вероятность того,

что радиоканал свободен

и ожидающих не имеется; q2i — вероят­

ность того, что радиоканал занят, но ожидающих не имеется. Рас­ сматриваются три возможных состояния сети: 1 ) радиоканал сво­ боден; 2 ) 'радиоканал занят, но ожидающих не имеется; 3) радио­ канал занят и имеются ожидающие. Непроизводительные затраты времени на ожидание освобождения радиоканала будут только

при наличии ожидающих. Вероятность

этих

затрат

/?2 = 1 —<7 г=

— 1 -----<720— <721.

 

 

 

 

 

 

Очевидно, эффективность функционирования сети

 

Е — <720+ <721+ (1 -<720--[<?2l)

"--f

'>

(4.6')

 

 

 

 

* И ~ Г

* п

 

Здесь

Q — <7го</2Ь

 

 

(4.7')

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

(4.8)

 

Е

ѵ\

 

 

 

 

&TR)k

 

 

 

 

 

 

 

(v -k )\

 

 

<721

 

v % T „

 

 

 

(4.9)

 

ѵ\

 

 

 

 

 

( Ь Т ш )к

 

 

 

φχ=0 (v -k)\

 

 

 

V

(А—1

) Ol

 

 

 

 

Е

 

 

 

 

(о — А)! (KT»)k

 

 

ті тт =

k—2

 

(4.10)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ѵ\

( А ТфЬ

k=Q (v — k)\

— 228 —


В ф-лах (4.8) —(4.10) величина ѵ — количество радиостанций, работающих на одной частоте; й — интенсивность потока вызовов, создаваемого в чин одной радиостанцией. Нетрудно видеть, что нагрузка, создаваемая одной радиостанцией в чнн, у=!кТа.

Численные результаты и оптимизация сети. На основе изложен­ ного выше алгоритма могут быть составлены программы расчета па различных ЭВМ величины эффективности функционирования сети прямой радиотелефонной связи. Полученные на ЭВМ «Наири» результаты приведены в виде графиков на рис. 4.28—4.36. На рис. 4.28 показаны зависимости основных характеристик радио­ сети (при й= 2,5 выз./ч и 7’н = 0,5 мин) от числа радиостанций в сети V.

Как видно, эффективность функционирования сети с ростом числа станций монотонно уменьшается, так как резко возрастают непроизводительные затраты времени на ожидание освобождения занятого радиоканала (рис. 4.29). При постоянной величине на­ грузки вероятность застать радиоканал свободным (Цго) при уве­ личении числа станций также уменьшается. Однако пока величина

<7 2

о> 0

,

5

вероятность

того, что в

сети имеется ровно один вызов

(</2

і),

 

возрастает при увеличении

числа станций. Если величина

< / 2

о

< 0

, 5

,

возрастают

вероятности

поступления в сеть 2 , 3 и более

вызовов, вследствие чего вероятность Ци начинает уменьшаться.

Максимум функции

в зависимости от числа станций имеет мес­

то при

 

 

 

 

 

 

И

 

 

(ü—k)\ ■ук

 

к=0

(4.11)

 

^макс<72і

 

 

А

£

Ы

 

dv

k)\ Ук

 

 

fr=n

 

Формула (4.11) получена по аналогии с известным свойством простейшего потока, заключающимся в том, что вероятность по­ ступления в течение промежутка времени длительности t точно к требований достигает наибольшего значения при t=k/X.

На рис. 4.30 представлена зависимость оперативности связи Q

от числа радиостанций в сети при различных

величинах нагрузки

у = XTи. В отличие от эффективности функционирования оператив­

ность радиосвязи

однозначно

определяется

только величиной

нагрузки:

 

 

 

 

У20Яп=

ѵу

(4.12)

Q

- , 2

Ё—А)! ук

Lfc=0

— 229 —


230

Рис. 4.28. Зависимости основных характера-

Рис. 4.29. Зависимость времени ожидания

стик радиосети

от числа радиостанций

освобождения занятого радиоканала от

числа радиостанций при разных значениях

 

 

налрувки

На рис. 4.30—4.36 приведены зависимости эффективности функ­ ционирования и оперативности связи от числа радиостанций, числавызовов в чин и продолжительности разговора. Пользуясь этими

Рис. 4.30. Зависимость оперативности связи в радио­ сети от числа радиостанций при разных значениях величины нагрузки

Рис. 4.31. Зависимость величины Е

Рис. 4.32. Зависимость

величины

È

радиосети от числа радиостанций при

радиосети от числа радиостанций при

разных значениях величины продол­

разных значениях интенсивности

по­

жительности разговора Ги

тока вызовов

%

 

— 23,1 —