Файл: Щербина, Л. П. Коммутируемые сети связи [учебное пособие].pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 63

Скачиваний: 0

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

последействия наглядно показана на рис. 3.1 и характеризуется вели-

чинои угла 7 , tg f

= С .

 

 

При конечной

интенсивности потока требований и увеличении

числа источников у и tgf-*0.

Эффект последействия уменьшается.

В предельном случае при 5

с» и с ->■О

 

 

Cs-x — Игл (Sc) = С < оо.

(3.11)

Поток, характеризующийся выражением (3.11), называется простейшим. Свойствами этого потока являются стационарность,1)

ординарность и отсутствие последействия. Практически поток при­ ближается к простейшему уже при 5 -*■ 100. В связи с отсутствием последействия вероятность поступления требования в любой про­ межуток времени At не зависит от состояния источников и опреде­ ляется как

Ри = С At.

(3.12)

Описание этого потока может быть дано предложенным Пуассоном выражением, которое позволяет определить вероятность Р,и поступ­

ления за время t ровно А требований:

 

^

P,k=

е~С<

(А =

О, 1 ,2 ,...) .

(3.13)

Часто при решении

практических

задач удобно

оперировать

с математическим ожиданием М,с числа требований С, поступаю­ щих за время t. Математическое ожидание можно получить произ­ ведя некоторые преобразования выражения (3.13):

М ,с = ^ кР* = 2 k

 

оэ

 

(C t f ~1

 

(А — 1 )! *

к= 1

к- 1

 

 

 

V

( C t f - '

ci

 

Z i

(4 - 1)!

 

тогда

М ,с= C te~ci ect — Ct.

Поскольку все расчеты ведутся для единицы времени f= l час,

м 1С= с .

>) Стационарность потока определяется тем, что его вероятностные характе­ ристики не зависят от текущего значения времени, т. е. вероятность наступления события (поступления требования) в промежутке времени At зависит не от рас­ положения этого промежутка на оси времени, а лишь от величины этого проме­ жутка (рис. 3.2).

3 Зак. 836.

33


Потоки

требований, обладающие свойствами, близкими к рас­

смотренным, широко

встречаются при

функционировании

сетей

 

 

 

 

 

 

связи. Поэтому умение ко­

 

a

- л t3 < йг?г

 

'

личественного

и

качествен­

лг,

P(*t,)-P(*t3)<P(atJAZ

й(

ного

описания их является

 

 

 

 

 

необходимым

условием ре­

++•

 

 

 

 

 

шения

практических,

задач

 

 

 

 

 

 

по

определению

основных

 

 

 

Рис. 3.2.

 

характеристик и параметров;

В

ряде

случаев

приходится

сетей.

 

 

 

 

 

сталкиваться еще с одним типом»

входящего потока — регулярным потоком.

 

 

 

 

 

 

Регулярным

потоком

 

 

 

 

 

 

 

 

называется поток событий

 

 

 

 

 

 

 

 

(требований), у которого

 

~

~(г '

~Ь6

t5

 

 

промежутки времени меж­

 

 

 

ду моментами

наступле­

<7

 

’(г

 

 

___^5

 

ния этих событий (поступ­

 

 

 

 

 

 

 

 

ления

требований)

есть

 

 

 

 

 

 

 

 

величина постоянная (рис.

 

 

Рис.

3.3.

 

 

 

3.3). Так, если требования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поступают в моменты tit ti+i, ti+о и т. д., то

 

 

 

 

 

 

 

 

ti+l ti —ti+ч ti+\ — . . . =

COnst.

 

 

 

На практике приходится сталкиваться с потоком, близким к ре­ гулярному, в случае, если между КЦ и абонентами включено устройство, осуществляющее упорядочение поступления требований.

§ 3.2. Ввод и вывод сообщений

Ввод сообщений в сеть связи и вывод их из сети осуществ­ ляется через коммутационные центры, обеспечивающие оператив­ ную коммутацию. Характер прохождения сообщения на участке абонент—КЦ во многом определяется способом подключения або­ нентов к КЦ.

В настоящее время можно выделить три таких способа:

— непосредственное включение абонентов в КЦ сети связи;

— включение абонентов в КЦ сети связи через концентраторы,

или подстанции;

— включение абонентов одной сети в КЦ другой сети по соеди­ нительным линиям между КЦ этих сетей.

Могут также применяться комбинированные включения абонен­ тов с использованием любых из указанных способов.

Непосредственное включение абонентов характерно для одиноч­ ных КЦ, КЦ местных и ведомственных сетей связи (сетей внутрен­ ней связи), а также для КЦ ведомственных сетей дальней связи. На одной абонентской линии' может включаться одно или два око­ нечных абонентских устройства, имеющих в сети самостоятельные

34


номера. Каждая абонентская линия является для КЦ источником требований, а совокупность абонентских линий — источником входящего потока. Характер (вид) входящего потока определяется числом этих линий: практически при числе абонентских линий 1 0 0 и более поток можно считать простейшим, при меньшем числе — примитивным.'По опыту эксплуатации сетей связи время занятости одной абонентской линии (для обеспечения нормального функцио­ нирования сети) не должно превышать 0 ,1 0 , 2 часа в час.

С целью уменьшения сил и средств на развертывание абонент­ ской сети применяют включение абонентов в КЦ через концентра­ торы или подстанции. Под концентратором понимают оперативное коммутационное устройство, обеспечивающее подключение (при по­ ступлении с них требования) абонентских линий на ограниченное (меньшее по отношению к числу абонентских линий) число линий (каналов) связи, включенных в КЦ. Этим достигается уменьшение общей длины линий связи и более эффективное их использование. Пример включения абонентских линий в КЦ через концентраторы приведен на рис. 3.4. Отличительной чертой концентратора как

Абонентские

исходящие

Абонентские

Входящие

^ходящие

потоки

исходящие

потоки

коммутационного устройства является отсутствие замыкания внут­ ренних потоков требований, т. е. соединения одноименных (або­ нентских или соединительных) линий. Эффективность применения концентраторов увеличивается в случаях уменьшения среднего вре­ мени занятости абонентских линий и требований на взаимные со­ единения абонентов, включенных в один концентратор.

В отличие от концентраторов подстанции обеспечивают взаим­ ные соединения включенных в них абонентских линий,, благодаря чему снижается количество требований на КЦ. Подстанция является более сложным устройством по сравнению с концентратов ром. Однако использование подстанций оказывается целесообраз­ ным при наличии значительных потоков требований на установле­ ние соединений между абонентами одной группы.

3*

35


Включение абонентских линий в КЦ сети связи через концент­ раторы и подстанции находит применение на некоторых городских сетях связи, а также на ведомственных сетях, КЦ которых обслу­ живают разрозненные группы абонентов, расположенные на отно­ сительно большой территории.

Концентрация линий от абонентов к КЦ, достигающаяся с по­ мощью рассмотренных коммутационных устройств, изменяет харак­ тер входящих потоков (по сравнению с предыдущим случаем). Единичным источником требований при данном способе включения абонентов является абонентская линия, а соединительная линия включается между концентратором или подстанцией и КЦ.

Изменение характера входящего потока определяется ограни­ ченностью числа СЛ и увеличением интенсивности поступающих через каждую из этих линий требований.

Подключение абонентов одной сети к КЦ другой обусловли­ вается необходимостью взаимодействия сетей различного назначе­ ния. Например, абоненты сети внутренней связи могут выходить на сеть дальней связи по СЛ между КЦ этих сетей (см. рис. 1.3).

Широкое распространение данный способ получил на сетях общего назначения. Так, к КЦ городских телефонных сетей абонен­ ты подключаются непосредственно либо через подстанции или кон­ центраторы. К КЦ междугородной телефонной сети эти же абонен­ ты подключаются через соединительные пли заказно-соедннитель- ные линии, связывающие районные (городские) телефонные стан­ ции с междугородной телефонной станцией. Такая же картина на­ блюдается при" связи абонентов ведомственных телефонных стан­ ций (сетей) с абонентами городской телефонной сети. При этом может быть многоступенчатое прохождение соединений через не­ сколько сетей связи. Например, абоненты ведомственной сети связи одного населенного пункта связываются с абонентами другого населенного пункта через ведомственную сеть связи, местные сети обоих населенных пунктов и сеть междугородной связи.

Так же как и в случае подключения абонентов к КЦ через кон­ центраторы или подстанции, при взаимодействии сетей характер входящих на. КЦ потоков видоизменяется (по сравнению с непо­ средственным включением) и определяется интенсивностью требо­ ваний, проходящих по СЛ, и мощностью пучков СЛ. При этом еди­ ничным источником требований, поступающих на КЦ, является соединительная линия.

Характер потока требований, поступающих на КЦ одной сети по пучку СЛ от КЦ другой, во многом зависит от способа обслужива­ ния требований, переходящих из одной сети в другую. При автома­ тическом установлении соединений по соединительным линиям между КЦ рассматриваемых сетей входящие потоки, как правило,

приближаются к примитивному

или простейшему

(в зависи­

мости от интенсивности потоков

и мощности пучков

СЛ). При

установлении соединений по соединительным линиям с помощью специальных передаточных столов . (коммутаторов ручного или

36


полуавтоматического

обслуживания) потоки могут приближаться

к примитивному типу

или к регулярному (при заказной системе

эксплуатации).

 

§ 3.3. Объединение и разложение потоков

В коммутируемой сети связи, как системе распределения инфор­ мации, неизбежно протекают процессы объединения и разложения

потоков сообщений, несущих эту

информацию

(рис.

3.4 и 3.5).

Местами

подобного

взаимодействия потоков являются коммута­

ционные центры, концентраторы и

подстанции.

В результате объ­

единения

и

разложения

 

 

 

потоков происходит

изме­

В х о д я щ и е

п о т о к и

нение их параметров, а в

ряде

случаев

• и

типа.

 

 

 

В §! 3.1

и 3.2 мы уже стал­

Объединение

кивались со случаем объ­

 

 

 

единения абонентских по­

 

 

 

токов требований, посту­

Разложение

пающих на КЦ. Анало­

гично

этому

происходит

 

 

 

объединение потоков, по­

( д о х о д я щ и е

п о т о к и

ступающих

на

КЦ с раз­

личных

направлений

свя­

 

 

 

зи 'по СЛ или по каналам

Рис. 3.5.

 

связи.

 

 

 

 

 

 

 

 

! В теории телефонных и телеграфных сообщений [7] рассматри­ вается характер результирующих потоков в зависимости от типов их составляющих.

Известно, что результирующий поток, объединяющий простейшие потоки, также является простейшим с параметром

V

= '%ch

(ЗЛ 4>

-V

м .

 

где С,- — параметр i-ro составляющего потока;

 

s — число составляющих

потоков (число источников инфор­

мации, создающих частные потоки требований).

 

Рассмотрим процесс объединения примитивных потоков. Каждый примитивный поток характеризуется наличием после­

действия, т. е. зависимостью вероятности поступления последую­ щего требования от времени, прошедшего с момента поступления предыдущего.

Как уже рассматривалось в § 3.1, наличие последействия опре­ деляется тем, что источник после посылки требования остается занятым на время передачи сообщения. Пусть это время равно в. Тогда в единицу времени, для которой производится расчет (час наибольшей' нагрузки — ЧНН), вероятность наличия промежутка

37