определяются значения:

 - соответственно доля нагрузки, необслуженной из-за занятости приборов, и приходящейся на неработоспособные приборы в состоянии вычисляется значение:

,                               (9.5)

где

                                                       (9.6)

                           (9.7)

КСЭ позволяет сравнивать варианты построения системы, в том числе с учетом различных способов резервирования, организации контроля и техобслуживания, а также для расчета численности обслуживающего персонала.

9.2 Расчет надежности

Надежность связи от УКi  к УКj – это вероятность исправного состояния хотя бы одного пути. Если все пути взаимно независимы, то:

где

ij – надежность k-го  пути ij k.

Надежность к-го пути определяется:

ijk       ijk

где

     а – вероятность исправности а-го ребра, принадлежащего пути ij k;

     q a – вероятность неисправного состояния а-го ребра.

Однако в реальных условиях часто пути зависимы, т.е. имеют общие ребра. Равенство (4.7) превращается в неравенство и дает верхнюю оценку надежности. Действительное значение получится, если выражение (4.7) после раскрытия скобок все показатели степени, большей единицы, заменить на единицу. Такая операця обозначается буквой Е:

Схему сети сигнализации отображаем в виде графа(рисунок 4.3), вершины которого сопоставляются с пунктами сигнализации, а ребра со звеньями сигнализации.

В соответствии с формулой (9.9) определим надежность сети (надежности всех ребер одинаковы и равны Р=0,9):

1,2=(1-(1-рa)(1–pb pc pd pe pf pg ph))=

=(1- (1-0.9)(10.9*0.9*0.9*0.9*0.9*0,9*0,9))=0.959,

2,3=0.959,

3,4=0.959,

4,5=0.959,

5,6=0.959,

6,7=0.959,

7,8=0.959,

8,1=0.959,

9.3 Расчет экспериментального звена сигнализации

9.3.1 Расчет сигнальной нагрузки

Сигнальная нагрузка определяется по формуле:

eff eff eff ineffineff·ineff/ 8000 Эрл,                (9.10)

где

Neff – число удачных вызовов в секунду приходящихся на пучок каналов емкостью С;

Nineff – число не удачных вызовов в секунду приходящихся на пучок емкостью С;

Мeff – среднее число сигнальных единиц которыми обмениваются пункты сигнализации для обслуживания удачных вызовов, Мeff=1;

Мineff – среднее число сигнальных единиц которыми обмениваются пункты сигнализации для обслуживания не удачных вызовов, Мineff=6;

Leff  – средняя длина сигнальной единицы в байтах для удачных вызовов, Leff=130 байт;

Lineff – средняя длина сигнальной единицы в байтах для не удачных вызовов, Lineff=150 байт;

Число удачных вызовов определяется:

eff                                                                                      (9.11)

где

Xeff – отношение удачных вызовов к общему числу вызовов (от нуля до единицы);

С – число каналов обслуживаемых между звеном сигнализации;

А – средняя нагрузка в Эрлангах на разговорный канал;

Teff – среднее время занятия канала в секундах для удачного вызова; Teff=100 c.

Число неудачных вызовов:

                                                                              (9.12)

где

Tineff  – среднее время занятия канала в секундах для неудачного вызова,

Teff=12 c.

4.3.2 Рассчитаем сигнальную нагрузку от ЦС к АМТС:

STP1 –STP2

Средняя нагрузка на один разговорный канал:

                                                                                                    (9.13)

где

А* – нагрузка на С каналов, А* = 17.5 Эрл.

      С = 26 каналов, С определяется по первой формуле Эрланга.

Cогласно формуле (4.13) определяем:

Число удачных вызовов (4.14):

Число неудачных вызовов (9.15):

Нагрузка на звено сигнализации между STP1 – STP2 равна (9.15):

Вывод : Считается, что звено сигнализации работает нормально, если Y=0,2 Эрл. Если нагрузка больше, то звено дублируется. Следовательно необходимо одно звено сигнализации ОКС 7 для обслуживания СТС c. Уштерек.

9.3.3 Расчет надежности элементов станции

Понятие надежности программного обеспечения связано с тем, что вычислительный процесс обслуживания вызовов, организуемый управляющим устройством, базируется на сопоставлении информации о предыдущем состоянии системы, хранящейся в оперативном запоминающем устройстве, с информацией о текущем состоянии системы, хранящейся в периферийном

Следовательно, вероятность потери вызова на V - линейном пучке

Во второй модели также имеются два потока: простейший поток вызовов с интенсивностью нагрузки А=l/m и простейший поток моментов выхода из строя линий, причем последний имеет абсолютный приоритет и интенсивность отказов . Вероятность потери источника вызова , а полезная нагрузка , где tm – средняя длительность обслуживания источника вызова. Так как обслуживание вызова может быть прервано, то , а . Рассмотрим систему распределения информации, которая в общем виде состоит из абонентских комплектов, коммутационного поля, комплектов соединительной линии и управляющих устройств. К управляющим устройствам относятся центральное и периферийные управляющие устройства.

Коммутационное поле имеет N входов, выходы КП разбиты на h направлений, пучок линий в j- м направлении содержит Vj линий . Вызову, поступившему на вход системы, может потребоваться соединение с одной и только одной линией определенного для данного вызова направления, причем безразлично, с какой именно и по какому пути.

Вероятность того, что поступивший вызов i-го входа потребует соединения с j-м направлением может зависеть как от номера входа, так и от номера направления. Будем считать, что эта вероятность зависит только от j. В этих условиях характер потока вызовов в направлении сохранится, его интенсивность . Структурные параметры КП предполагаются известными.

Элементы системы обладают конечной надежностью. Последнее означает, что на элементы системы воздействует поток неисправностей, который может быть примитивным или простейшим с интенсивностями нагрузки Аа.к для абонентских комплектов, Ак.э для коммутационных элементов КП, Ам.с для монтажных соединений, Ал для линейных (исходящих, входящих) комплектов, Аш для шнуровых комплектов, Ар для периферийных управляющих устройств, Ас для центрального управляющего устройства. Строго говоря, поток неисправностей всегда примитивный, однако в тех случаях, когда параметр потока неисправностей одного элемента весьма мал, а число элементов велико, характер потока близок к простейшему. Интенсивности восстановления неисправных элементов системы соответственно равны rа.к,…,rc.

Любой вызов обслуживается центральным управляющим устройством имеющем Vс – краткий резерв, которое, будучи в исправном состоянии, через Vр периферийных управляющих устройств получает информацию о поступлении вызова, его требованиях (например, номере направления, с которым нужно установить соединение или номере входа по которому поступил вызов), о состоянии самой системы, т.е. о том, какими путями в КП проходят уже установленные соединения и какие элементы системы исправны. Неисправные элементы системы обнаруживаются мгновенно. На основании такой информации УУ принимает и осуществляет решение об обслуживании данного вызова или отказе. Занятие соединительных путей в КП происходит случайно. В случае неисправности УУ все поступившие в систему вызовы теряются. При неисправности АК теряются вызовы, поступившие на этот комплект. Восстановление неисправных элементов системы, работающей в необслуживаемом режиме, начинается с момента прибытия ремонтно-восстановительной бригады.

За основу расчета примем тот факт, что реальная пропускная способность системы определяется числом только исправных элементов, образующих фактическую структуру системы. Таким образом, определение пропускной способности системы с ненадежными элементами, по сути, сводится к нахождению фактической структуры (или нагрузки) и расчету пропускной способности уже известными методами для систем с абсолютно надежными элементами.

Пусть N=n, j=h=1, Vj=V, s=1. Надежность линий (выходов из коммутаторов) и монтажных соединений внутри коммутатора намного выше надежности коммутационных элементов, т.е. Ал=Ам.с=0, Ак.э>0. Предположим, коммутационные элементы выходят из строя намного реже, чем поступают вызовы. Тогда дополнительные потери в коммутаторе (помимо тривиальных потерь в пучке линий) обусловлены только ненадежностью коммутационных элементов. Если dк.э – число исправных коммутационных элементов в произвольный момент в вертикали, к которой подключен источник вызова, pк.э – условные потери, а – вероятность наличия точно dк.э исправных или V-dк.э неисправных коммутационных элементов вертикали, то по формуле полной вероятности

                                                                                        (9.16)

Из (4.16) для нашего случая имеем

Коммутационные элементы имеют два вида неисправностей: обрыв и короткое замыкание.

                                                                                                                   (9.17)

Обрыв лишает возможности проключения источника вызова (вертикали) на один из выходов (горизонталь) коммутатора. Неисправность этого типа не влияет на обслуживание источников вызова, подключенных к другим вертикалям. Обозначим aк.э0 параметр потока неисправностей типа "обрыв" одного исправного коммутационного элемента.

Короткое замыкание не дает возможности отключить освободившийся или свободный источник вызова (вертикаль) от выхода (горизонтали) коммутатора. Эта неисправность влияет на обслуживание источников вызова, подключенных к другим вертикалям, так как горизонтали всех источников –общие. Обозначим через aк.э1 параметр потока неисправностей типа "короткое замыкание" одного исправного коммутационного элемента. Исходя из сказанного (9.16) и (9.15)

ак.э=aк.э /rк.э=(naк.э1+aк.э0/ rк.э.                                                        (9.18)

После вычислений произведенных на программном продукте Mathcad вероятность потерь p = Р в полнодоступном пучке с ненадежными коммутационными элементами составила при известной интенсивности нагрузки поступающего простейшего потока вызовов А = 6,58 на SI-2000 от ОС, интенсивности нагрузки поступающего простейшего потока неисправностей В = 0,0001, емкости пучка V = 1.

По результатам вычисления получилось Р = 0,0412.

Таким образом, вероятность потери вызова из-за выхода из строя элементов станции составляет Р=0,0412, что удовлетворяет установленным нормам.

10. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПЕРЕДАЧИ РЕЧЕВОЙ ИНФОРМАЦИИ ПО КАНАЛАМ СВЯЗИ И АНАЛИЗ СМО С ОЧЕРЕДЬЮ

10.1 Оценка качества передачи речевого сигнала по каналам связи

Как показано в, задача выбора интегрального критерия оценки качества передачи речевой информации по каналам мобильной связи сводится к вычислению обобщенного коэффи­циента Кобощ.кач. Отмечено, что интегральная оценка качества определяется либо средней арифметической, либо средней гео­метрической величиной. В данной статье рассматриваются возможные численные методы интегральной оценки качества передачи речевой информации, передаваемой по мобильным каналам связи, и пути правильного выбора одного из них.

Арифметический метод определения интегрального критерия сводится к оптимизации многокомпонентной функции оценки качества. Ранее авторами статьи уже предлагались два вариан­та арифметического метода вычисления Кобощ.кач.

В первом случае обобщенный коэффициент качества:

                                    (10.1)

где

μ1 = 0,2;

μ2 = 0,4;

μ3 = 0,2;

μ4 = 0,2  – весовые коэффициенты, найденные методом экспертных оценок.

Во втором случае

       (10.2)

где

μ1 = 0,25;

μ2 = 0,5;

μ3 = 0,25.

К достоинствам арифметического метода нужно отнести то, что он учитывает удельный вес каждого индивидуального критерия оценки (разборчивости, натуральности, громкости, структуры мобильного канала связи). Для определения воз­можности использования данного метода оценки качества передачи речевой информации по каналам связи предлагается рассмотреть взаимосвязь между индивидуальными компонен­тами и интегральным критерием. Однако практика показыва­ет, что, когда одна из составляющих интегрального критерия равна нулю, интегральный критерий тоже должен быть равен нулю. Формулы (1) и (2) не отражают эту взаимосвязь. Для устранения основного недостатка арифметического метода их необходимо скорректировать. Тогда выражения (1) и (2) примут вид:

                          (10.3)

где М = 1, если Кгр, Кразб, Кнат, и Кстр.кан не равны 0; М = 0, если хоть один из указанных коэффициентов равен 0;

(10.4.1)

где коэффициент М принимает такие же значения, что и в (10.3).

При геометрическом методе определения интегрального критерия возможны три варианта: оптимистический, пессими­стический и реалистический.

Оптимистический критерий оценки качества определяется как максимальное значение

                           (10.4)

Из (10.4) следует, что при равенстве любой из составляющих компонент нулю Кобобщ.кач.опт. тоже равен нулю и достигает максимума только тогда, когда все компоненты достигают максимума. Таким образом, данная формула удовлетворяет  требуемому условию.

Пессимистический критерий оценки качества передачи определяется как минимальное значение. Интегральная оценка равна самому минимальному значению из всех компонент:

                                        (10.5)

Реалистический критерий является комбинированным ва­риантом оптимистического и пессимистического критериев Суть его заключается в том, что интегральная оценка равна: а) одной из составляющих компонент, когда три остальные равны максимуму; б) геометрической средней величине двух компонент, когда третья и четвертая равны максимуму; в) геометрической средней величине трех компонент, когда одна из них достигает максимума; г) геометрической средней величине всех компонент, когда ни одна из них не достигает максимума.

Для вычисления Кобобщ.кач.реал. практически применим вариант (г), т.е.                         (10.6)

Отметим,   что   реалистический   критерий  действительно является интегральным. Используя его, можно считать, что: - в данном  интегральном критерии содержатся  все основные показатели, характеризующие качество передачи ре­чевой информации по каналам связи;

- оценки по реалистическому критерию действительно правильно характеризируют качество передачи речевой инфор­мации.

Следовательно, выбранный критерий допускает количе­ственную оценку качества передачи речевой информации по каналам мобильной связи. Желательно, чтобы при геометри­ческом методе определения интегрального критерия так же, как и при арифметическом, учитывались весовые коэффициен­ты каждой из его составляющих. Поэтому авторами пред­лагается скорректированное выражение для расчета интегра­льного критерия независимо от числа составляющих ni,

где

Ai = μiКi - произведение весового коэффициента на величину составляющей интегрального критерия качества.

На основе выбранного критерия предлагается новая мето­дика объективной оценки качества передачи речевой информации по каналам мобильной связи, которая обладает соответствую­щим преимуществом перед субъективными (абонентскими) методами.

Учитывая, что конечным приемником речевой информации в канале связи обычно является слуховой аппарат человека, целесообразно оценивать качество передачи речи "искусствен­ным ухом", характеристики которого должны совпадать с основными характеристиками естественного уха. Согласно выбранному критерию в "искусственном ухе" должны присут­ствовать эталонные значения каждой из компонент, характе­ризующих качество передачи речи по каналам связи. Сопо­ставление реальных параметров речевого сигнала с эталонны­ми значениями в "искусственном ухе" позволяет оценивать качество с требуемой точностью. Для автоматизации процесса контроля качества передачи речевой информации "искусствен­ное ухо" должно оценивать не акустический, а электрический входной сигнал (первичный сигнал). Поэтому будем "искус­ственное ухо" называть электронным.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10