Главная | Обратная связь

Предмет і задачі теорії телетрафіка

Предметом вивчення теорії телетрафіка є процеси в системах масового обслуговування, що виникають при надходженні й обслуговуванні потоків викликів, та їх кількісні характеристики.

Математична модель системи масового обслуговування (СМО) містить наступні основних елементи: потік повідомлень, що надходять, (вхідний потік викликів), систему обслуговування, що має то чи інше число каналів, визначену дисципліну обслуговування та забезпечує необхідні характеристики якості.

Поняття вхідного потоку викликів включає інформацію про модель потоку викликів (вимог на з’єднання), закон розподілу тривалості обслуговування (передачі) повідомлення, множину адрес джерел і приймачів повідомлень, а також тип каналу, який потрібен для передачі повідомлень, та спосіб передачі – аналоговий чи дискретний. Система обслуговування характеризується структурою побудови (кількість каналів, фазність, доступність) та набором структурних параметрів. Під дисципліною обслуговування викликів розуміють: спосіб обслуговування (з наявними втратами, очікуванням, повтором чи комбінований), порядок обслуговування (за чергою, у випадковому порядку чи з пріоритетом), а також іншу інформацію, яка характеризує взаємодію потоку повідомлень з системою обслуговування. До характеристик якості обслуговування відносять імовірність явної або умовної втрати повідомлення, середній час затримки повідомлення, середня довжина черги, імовірність втрати первинного або повторного виклику, інтенсивність обслугованого навантаження і т.п.

При дослідженні СМО можуть вирішуватися:

· задачі аналізу СМО – визначення, які характеристики якості забезпечить СМО із заданою структурою і параметрами для відомого вхідного потоку повідомлень;

· задачі параметричного синтезу – визначення, які параметри системи обслуговування з фіксованою структурою треба встановити, щоб забезпечити для відомого вхідного потоку повідомлень задану якість обслуговування;

· задачі структурного синтезу – визначення, яку структуру системи обслуговування з фіксованими параметрами треба встановити, щоб забезпечити для відомого вхідного потоку повідомлень задану якість обслуговування;

· задачі оптимізації СМО – визначення, яку структуру і параметри системи треба встановити, щоб забезпечити мінімальну вартість її функціонування при підтримці заданої якості обслуговування.

В телекомунікаційних системах заявка асоціюється, перш за все, зі спробою абонента отримати доступ до ресурсів мережі для передачі або прийома повідомлень. Наприклад, знімаючи слухавку телефонного апарату, абонент телефонної мережі породжує сигнал, який і є заявкою на обслуговування його цією мережею. Якщо апарат ввімкнено через блокіратор, і після зняття слухавки абонент не чує сигналу, то мережа відмовляє йому в обслуговуванні, заявка відкидається. Наявність гудка означає, що заявка прийнята й абонент отримає обслуговування.

Абонент телефонної мережі створює заявки й іншого типа – набір номера абонента, що викликається. Ця заявка також може бути виконана, якщо ресурси мережі дозволять установити з’єднання між усіма телефонними станціями, які забезпечують передачу мовного сигнала між телефонами цих абонентів. Однак, це відбувається не завжди. Заявка на встановлення з’єднання може бути не задоволена. Імовірність такої події для абонентів телефонної мережі розглядяється як характеристика якості обслуговування цієї мережі. Тому розрахунок імовірності відмови в обслуговуванні є прикладом рішення задачі аналізу теорії телетрафіка.

Розглянемо тепер користувачів іншої, комп’ютерної мережі, наприклад Internet. В цьому випадку якість мережі асоціюється з іншою характеристикою: часом доступу до того чи іншого ресурсу. Причиною уповільнення роботи є черги пакетів, що утворюються в маршрутизаторах. В комп’ютерних (пакетних) мережах заявка на передачу інформації від одного узла до іншого навіть у випадку нестачі мережного ресурса, як правило, не відкидається, а ставиться в чергу на очікування звільнення необхідного ресурса. Тому характеристикою якості обслуговування в цьому випадку вважають час очікування в черзі на обслуговування. Задача розрахунку середнього часу очікування також вирішується в рамках рішення задачі аналізу.

Прикладом задачі параметричного синтезу може бути визначення необхідної швидкодії маршрутизатора для забезпечення нормованого часу затримки обробки пакетів заданої довжини.

При струтурному синтезі, наприклад машинної АТС, визначається кількість комутаційних приладів на кожному кроці шукання для забезпечення нормованоі імовірності втрати вилику.