Файл: Щербина, Л. П. Коммутируемые сети связи [учебное пособие].pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 61
Скачиваний: 0
для передачи на узел связи различного типа сообщений разли чаются как по количеству, так и по Характеру выполняемых опе раций.
Для прогнозирования тяготения, т. е. повышенной потребности з обмене информацией между абонентами различных КЦ, интерес представляют так называемые документальные виды связи (теле граф, фототелеграф). При передаче каждого такого сообщения в эксплуатационных документах делаются записи о времени по ступления сообщения, адресе потребителя информации, объеме сообщения и его категории и др. Эти записи дают возможность определения потоков нагрузки между каждой парой пунктов систе мы управления (и соответствующих им узлов связи, КЦ).
Многочисленные наблюдения позволяют утверждать, что суще ствует определенная завйсимость между потоками различных видов сообщений, передаваемых в одном направлении связи. Так, напри мер, зная значения параметров потока телеграфных сообщений, можно с некоторым приближением вычислить параметры потока телефонных сообщений в том же направлении связи. Приближен ное выражение для определения средней величины номинальной
телефонной нагрузки (Zn) по данным телеграфного потока |
в том |
же направлении имеет вид |
|
ZH== knk7C-,tc, |
(10.5) |
где ka— коэффициент, учитывающий превышение нагрузки в ЧНН по отношению к суточному (коэффициент концентра
ции), &п= 1,1 -*■1,3; &т — коэффициент, учитывающий отношение среднесуточного
числа телеграмм к числу требований на установлении со единений, величина которого определяется при анализе телеграфной и телефонной нагрузок в пунктах сети;
Ст — среднесуточный телеграфный обмен (в числе телеграмм);
tc — среднее время занятия элементов сети на передачу одного телефонного сообщения.
Данный метод может быть использован при отсутствии возмож ностей определения величины номинальных нагрузок по первому методу, а по условиям функционирования проектируемой (иссле дуемой) сети не может быть использован второй метод.
Следует иметь в виду, что величины, полученные по любому из перечисленных методов, являются математическим ожиданием на грузки в интегральных направлениях связи. Для получения рассчи танных значений этой нагрузки, если не предстоят дальнейшие преобразования — сложение или разложение потоков, можно вос пользоваться выражениями (10.2).
§ 10.2. Прогнозирование распределения нагрузки по ветвям сети связи
Общая нагрузка, поступающая в сеть от абонентов, равна сумме всех номинальных нагрузок на каждое направление связи. Однако
138
ни общее значение нагрузки, поступающей в сеть связи, ни вели чины номинальных нагрузок в направлениях связи не могут сами по себе характеризовать функционирование сети или качество обслуживания абонентов в отдельных направлениях связи. Такими показателями могут служить величины нагрузки, поступающей на ветви, так как, зная эти величины и заданные значения вероятности "потерь, можно определить мощности всех ветвей.
Следовательно, исходными данными для прогнозирования рас пределения нагрузки в ветвях сети связи являются:
— величины номинальных нагрузок для каждого ИНС, задан ные матрицей ||Z||
2ц Z n |
. . . z „ .. . • Z \ N |
|
г 21z22 |
. .' • Z 2 j |
• •■ • Z 2 N |
2/1 Z l l |
■• ■ Z l j |
• ■■ Z I N |
Z N \ Z N 1 ‘ ■• Z N j ■ ■■ Z N N
— структура сети связи, заданная матрицей связности ||Л||
|
& \ \ ^ 1 2 - • • a u . |
■ a \ N |
|
|
a 2 l f l 2 2 • • |
• f i 2 N |
|
|
. aij . |
• a |
i N |
|
a N \ a N 2 - ■ a N j • |
■ a N N |
|
где |
а1}— параметр связности сети связи; |
ау = 1 , если сущест |
|
вует |
ветвь шу, и а^ — 0, если такая ветвь шу не существует; |
—состав всех ИНС исследуемой (проектируемой) сети связи;
—алгоритм поиска путей установления соединения в ИНС.
А. Первый этап прогнозирования
Задачами данного этапа являются:
—распределение нагрузки по основным путям установления соединений (путям первого выбора);
—определение величины коэффициента потерь на каждой
ветви.
Нагрузка Z,j, поступающая на пути первого выбора, состоящие из одной ветви с о полностью ложится на эту ветвь. Если путь установления соединения состоит из нескольких ветвей (сог-ь + ... + -fcopj), коэффициенты потерь на которых соответственно равны
139
pih-.. и ppj,'), |
то |
нагрузка Z,-j |
на эти ветви поступит рледующ'им |
|
образом: |
ветвь |
ш1к— полностью |
Z tj\ ■ |
|
— на |
||||
— на |
ветвь |
|
(1 — plk), где сомножитель (1 — pik) пока |
|
зывает, |
что часть |
нагрузки потеряна на прёдыдущей ветви и>(.А; |
||
— на |
ветвь |
|
— Z y(l — plk)(\ —р ы) и т. д.; |
|
— на |
ветвь |
шр;. - Zy (l - pik) (1 —/>*,)■ ■-(1 — Prp)- |
Для определения коэффициента потерь на ветвях сети следует исходить из того, что на пути установления соединения, состоящем из нескольких ветвей, потери возникают при одновременной заня тости всех каналов, хотя бы в одной из составляющих данный путь ветви. Вероятность наступления такого события при рассмот
рении простейших потоков равна |
|
||
|
Рц= 1 - 0 —Л *)0 - /> « )•• -О —Ppj)- |
(Ю.6> |
|
Здесь р |
1к> рк1, . .. , |
ppJ — вероятности потерь на ветвях |
о>Аг, ... |
. . . , o)pj, |
численно |
равные вероятности занятости всех |
каналов |
вэтих ветвях.
Вслучае, если рп, = Рйг= ... = р Р; = рш, выражение (10.6) может быть записано в виде
Ри = 1 — (1 —а .) Ч
где Ljj — число ветвей, составляющих путь в направлении (ij)\ отсюда
|
( l - p . ) Lv = |
\ - PlJ. |
(10.7) |
|
Для |
получения величины |
рш прологарифмируем |
выражение |
|
(10.7): |
£ ylg(l — Р~) = |
lg(l —Pijl |
|
|
|
|
|||
После преобразования имеем |
|
|
|
|
• . |
ig (1—pti) |
|
|
|
откуда |
10 LiJ |
Ф=1 — рш, |
|
|
|
'g 0—ptp |
|
||
|
|
|
||
|
рш= 1 — 10 |
Lv |
|
При отсутствии прямой зависимости качества обслуживания абонентов от вероятности потерь на конкретной ветви2)1 величина р«, выбирается исходя из возможного увеличения степени исполь зования каналов связи. Возвращаясь к рассмотрению номограмм на рис. 7.4, можно отметить, что уже при рш=0,1 степень использо вания каналор оказывается достаточно высокой (а = 0,75-г-0,9 Эрл
1) Величинами кЬэффициентов потерь, возникающих на КЦ, для простоты изложения пренебрегаем, т. е. считаем, что потери на ветвях значительно больше потерь в КЦ (рш» ^ Кц)- ■
2) Это имеет место при наличии в одном ИНС нескольких независимых пу тей установления соединений.
140
при V=l0-~22 канала).'В некоторых источниках, например [2], рекомендуют с этой точки зрения доводить значение рю до 0,2-т-0,25.
Рис. 10.1.
Формализованное распределение величин нагрузок по ветвям сети связц рассмотрим на конкретном примере.
Пусть структура сети связи задана матрицей связности ||А||: 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0
Матрица ее номинальных нагрузок имеет вид о 1,0 1,3s 1,0 1,3
z = |
о |
1,0 |
1,2 |
1,2 |
1,0 |
0 |
0,5 |
О |
|
|
1,2 |
0,5 |
0 |
0,8 |
|
1,2 |
0 |
0,8 |
О |
141
В соответствии с вышеприведенным распределением вероятность потерь в каждой ветви задана р ш=0,1.
Для решения задачи и объединения исходных данных, заданных матрицами ||/1|| и ||Z||, используем таблицу 10.1.
Элемент, стоящий на пересечении t-ii строки и /-го столбца, характеризует наличие ветви со,,.
Каждый элемент таблицы разделен на секции. В секцию 1 запи сывается значение параметра a,-j, а в секцию 4 — значение номи нальной нагрузки Zij. Значения дополнительной нагрузки, возни кающей при транзитных соединениях (а в дальнейшем и при обхо дах), заносятся в секцию 5. Полученное суммарное значение нагрузки на ветви со,j записывается в секцию 2. Секция 3 предназна чена для различного рода дополнительных отметок (расчетная ве личина каналов в ветви при их одностороннем использовании, зна чение техничной надежности ветви и т. п.). Структурная схема
алгоритма распределения |
нагрузки |
по ветвям представлена |
на |
|
рис. 10.1. |
|
|
|
|
Описание алгоритма. |
|
|
|
|
Операция |
1. Последовательно просматриваются элементы всех |
|||
столбцов до |
обнаружения |
элемента |
с а ^= 0 и Z ;j> 0, после |
чего |
выполняется операция 2. При отсутствии во всех столбцах элемента с a<j= 0 и Zjj>0 выполняется операция 6.
Операция 2. От элемента с а^ — 0 и Ztj>0 просматривается (сле ва направо до конца строки, а затем с начала строки до рассмат риваемого элемента) строка, которой принадлежит рассматривае мый элемент, до обнаружения (на этой же i-й строке) элемента
с a,-fe= 1, которому соответствует элемент с ащ=1 (на |
пересечении |
&-й строки и /-го столбца), после чего выполняется |
операция 3. |
При |
отсутствии |
такой |
пары |
элементов |
(Ог*= 1 |
и a*j= 1) |
выпол |
||||||||||
няется операция 4. |
|
|
элемента (г, у) |
записывается значе |
|||||||||||||
Операция 3. |
В секцию 5 |
||||||||||||||||
ние |
— Z lp |
а в секцию |
5 элементов (г, k) и (k, у) — соответственно |
||||||||||||||
значения |
+ |
Z y и + |
(1 — рш) Ztj. Так |
как в элементе |
(i, у) сум |
||||||||||||
марная нагрузка Z;;- = 0, то |
этот элемент из дальнейшего рас |
||||||||||||||||
смотрения |
выбывает. |
Затем |
продолжается |
выполнение |
опера |
||||||||||||
ции |
1. |
|
|
|
Если |
в г'-й строке |
ни одному alk = |
1 не соответ |
|||||||||
Операция 4. |
|||||||||||||||||
ствует |
akj = |
1 , |
то |
находится |
такое |
akl = 1 , |
которому |
соответ |
|||||||||
ствует |
atj= 1. |
После |
этого |
в |
секцию |
5 элемента |
(г, у) |
записы |
|||||||||
вается |
значение — Zzy, а в |
секции |
5 |
элементов |
(г, k )^ |
(k , I) и |
|||||||||||
(/, у) — соответственно |
значения |
Zy, |
-j-(1 — Pik) ZZy., -j-*(l — p lk) |
||||||||||||||
U |
Pkl) Z u. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Элемент (i, j) из дальнейшего рассмотрения выбывает. Затем |
|||||||||||||||||
продолжается |
выполнение операции |
1. Если же ни одному ам= 1 |
|||||||||||||||
не соответствует ац=1, то выполняется операция 5. |
|
не соот |
|||||||||||||||
Операция 5. |
Если |
в &-й |
строке ни однсму |
аы = 1 |
|||||||||||||
ветствует |
aVl — 1, то |
аналогично |
операциям |
2 |
и 4 |
ищется такое |
142