Планирование потребностей в средствах связи

Данные о потоках сообщений, поступающих на вход системы связи, являются необходимым условием для правильного определения объема технических средств связи, а в более широком плане – для создания и развития систем связи и составляющих их элементов. Этот процесс осуществляется непрерывно и носит циклический характер, что связано с непрерывным развитием промышленного производства, информационных сфер деятельности, спроса со стороны населения. Таким образом, возникает необходимость как в расширении сетей путем строительства новых объектов, так и в совершенствовании технологий производства услуг, в том числе и новых. При этом характерной особенностью является строительство объектов, производственные мощности которых рассчитаны на достаточно длительный срок и осваиваются с нормами освоения производственных мощностей, зависящими от типа объектов.

Вместе с тем независимо от типа оборудования при проектировании сети возникают следующие основные задачи:

· Определение нагрузки, поступающей на узел связи для передачи в различных направлениях, с распределением по часам суток (определение периода наибольшей нагрузки);

· Определение числа каналов для связи узла коммутации с другими уздами;

· Выбор типа коммутационного и каналообразующего оборудования и расчет его емкости в соответствии с объемами передаваемого трафика;

· Разработка планов размещения оборудования станции и расположения технических и вспомогательных служб;

· Расчет затрат на покупку, доставку, установку и монтаж оборудования;

· Решение вопросов о количестве и уровне подготовки персонала для обслуживания оборудования, а также для приема заказов от клиентов.

При проектировании линейных сооружений сети решаются следующие вопросы:

· Выбор трассы, типа линейных сооружений и систем передачи, обеспечивающих организацию необходимого числа каналов между заданными пунктами сети (с учетом общей схемы ее развития на определенном отрезке времени);

· Обеспечение требуемого качества каналов и надежной связи для выбранной аппаратуры и оборудования путем расчетов соответствующих электрических характеристик;

· Организационно-экономические вопросы, такие же как при проектировании станций.

Любые проекты должны осуществляться при наилучших с точки зрения выбранных критериев экономических условиях.

Основой для расчетов всех видов оборудования является поток заявок на обслуживание, поведение которого описывается теорией массового обслуживания. Массовые процессы характеризуются тем, что закономерности, проявляющиеся в этой массе, лишь в незначительной степени зависят от индивидуальных особенностей объектов, и определяются именно массовым характером процесса.

Смысловую модель процесса массового обслуживания (МО) можно описать следующим образом: на вход обсуживающего устройства (ОУ) поступает поток требований, носящих случайный характер. Время обслуживания каждого требования в ОУ (время занятия требованием ОУ) в общем случае также случайно. Поток требований может характеризоваться случайным временем между моментами возникновения отдельных заявок на обслуживание или количеством вызовов в единицу времени, а также случайным временем занятия ОУ. Знание законов распределение этих случайных величин позволяет однозначно прогнозировать нагрузку, поступающую на вход сети в заданный промежуток времени.

Если входящий поток вызовов описывается в терминах количества вызовов, то он описывается как дискретная случайная величина. Если в качестве случайной величины рассматривается время, то речь идет о законе распределения вероятностей непрерывной случайной величины.

Для дискретных случайных процессов важное значение имеют свойства стационарности, последействия и ординарности, при их наличии говорят, что поток является простейшим (пуассоновским) потоком, что позволяет решать задачи массового обслуживания на основании формулы

,

где l - интенсивность потока заявок.

Вероятность P_n(t) можно рассматривать как вероятность одновременного занятия n ОУ, через которые проходит l требований со средней продолжительностью t каждое или как вероятность появления n требований за время t, равное средней продолжительности обслуживания одного требования.

Важно знать количество источников требований. При их количестве более 50 можно считать, что количество источников бесконечно, что упрощает математическую модель данного процесса.

Более того, задача становится еще проще, если может быть сделано допущение о неограниченном количестве обслуживающих устройств. Для расчета оборудования также имеет значение структура ОУ. Если ОУ однофазовое, то требование обрабатывается только одним устройством. В многофазовых ОУ одно требование последовательно обрабатывается несколькими элементами ОУ (поэтапная обработка). Кроме того, имеет значение порядок загрузки ОУ. Если любой вызов может быть принят к обслуживанию любым из свободных ОУ, система называется неупорядоченной. В упорядоченных системах новое требование обслуживается (i+1)-м устройством, если предыдущие i заняты.

В общем случае, смысловую модель задачи МО можно сформулировать следующим образом:

· Есть затраты, которые зависят от длины очереди, потерь времени на ожидание и называются стоимостью ожидания обслуживания. Это затраты потребителя.

· Есть затраты (капитальные и эксплуатационные), обусловленные необходимостью увеличения мощности технических средств для обслуживания требований с определенным качеством.

· Можно показать, что если мощность технических средств выбрана так, чтобы удовлетворять требования по обслуживанию заявок, поступающих со средней скоростью l, то длина очереди будет необграниченно возрастать

· Оптимальное решение может заключаться в нахождении дополнительной мощности оборудования, такой, чтобы минимизировать затраты первого и второго типов.

Дата добавления: 2014-01-04