Введение к работе
Актуальность проблемы. В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986-1990 годы и на период до 2000 года" перед связистами нашей страны в числе наиболее важных поставлены задачи обеспечения более полного удовлетворения потребностей народного хозяйства и населения в услугах связи, повышения их качества. При этом большое внимание уделяется развитию телефонной связи. В частности, емкость городских телефонных сетей к концу 1990 г. по сравнению с 1985 г. возрастет в 1,4 раза, а сельских - в 1,33 раза. В четырнадцатой пятилетке в год должно вводиться почти 7 млн номеров, а всего за период с 1985 до 2000 г. предстоит ввести почти 70 млн номеров на городских и сельских сетях.
Высокие темпы развития телефонных сетей в новых условиях хозяйствования вызывают необходимость поиска путей повышения эффективности функционирования телефонных сетей, обеспечивающих высокое качество их работы при минимально возможных затратах общества. Одним из путей эффективного и целесообразного использования материальных трудовых и финансовых ресурсов общества, направляемых на развитие телефонной связи, является оптимизация показателей качества обслуживания вызовов.
Качество функционирования телефонной сети оценивается в значительной мере потребителями. Это обуславливает необходимость рассмотрения эффективности телефонной связи с народнохозяйственной точки зрения на основе взаимодействия абонентов с техническими средствами в составе единой системы. Такое взаимодействие проявляется прежде всего в повторных вызовах, которые, с одной стороны являются естественным способом реализации неудовлетворенных требований абонентов, а с другой стороны - существенно снижают эффективность йункционирования телефонных сетей. Однако известные в научно-технической литературе метода проектирования телефонных сетей недостаточно полно учитывают влияние повторных вызовов на показатели качества обслуживания и эффективность функционирования телефонных сетей. Поэтому актуальными являются решаемые в диссертационной работе задачи, связанные с повышением эффективности функционирования телефонных сетей путем оптимизации показателей качества обслуживания вызовов на основе народнохозяйственного подхода с учетом влияния повторных вызовов.
Цель работы заключается в разработке метода определения таких значений показателей качества обслуживания вызовов
на отдельных участках телефонной сети, при которых достигается минимум совокупных годовых затрат общества, необходимых для создания и эксплуатации телефонных сетей.
Для разработки такого метода решается ряд взаимосвязанных задач: анализ и выбор наиболее целесообразного показателя качества обслуживания вызовов, используемого в качестве исходного при проектировании сетей; выбор критерия оптимальности значений показателя качества обслуживания вызовов; исследование и развитие метода расчета интенсивности нагрузки, поступающей на отдельные участки телефонной сети, с учетом значений показателя качества обслуживания и потока повторных вызовов; развитие метода расчета числа соединительных устрой--в отдельных участков сети при наличии потока повторных вызовов; исследование взаимосвязи показателя качества обслуживания вызовов с потерянным временем абонентов и величиной потерянных тарифных доходов телефонной сети; разработка алгоритма оптимизации значений показателя качества обслуживания вызовов на отдельных участках телефонной сети.
Методы исследования. В основу проведенных теоретических исследований положены методы теории вероятностей, теории телетрафика, автоматических систем коммутации и теории сетей связи. Экспериментальные исследования осуществлялись на основе метода имитационного моделирования.
Научная новизна работы заключается в следующем:
предложен и обоснован принцип оптимизации показателей качества обслуживания вызовов на телефонных сетях, базирующийся на народнохозяйственном подходе к оценке эффективности качества обслуживания вызовов. Этот принцип позволяет определить такое значение вероятности потерь на каждом участке сети, при котором, во-первых, обеспечивается минимум совокупных годовых затрат общества, а во-вторых, значение вероятности потерь от абонента до абонента не превышает допустимое;
развит метод расчета интенсивности телефонной нагрузки, поступающей на отдельные участки сети, который в отличие от известных методов учитывает значения показателей качества обслуживания вызовов на отдельных участках сети и настойчивость абонентов при пользовании средствами телефонной связи;
развит метод расчета числа соединительных устройств, основанный на эквивалентной замене многоэтапной системы с повторными вызовами одноэтапной о явными потерями, что позволяет использовать
расчетные формулы, полученные для одноэташшх систем с потерями;
развит метод расчета годовой стоимости потерянного времени абонентов и времени замедления производственных процессов при наличии потерь на отдельных-участках сети. Метод учитывает настойчивость абонентов при пользовании средствами телефонной связи, длительность установления соединений и показатели качества обслужива-ния вызовов на отдельных участках сети. Это позволяет установить взаимосвязь между качеством обслуживания вызовов на отдельных участках сети и потерянным временем абонентов;
установлена количественная зависимость между качеством обслуживания вызовов и тарифным доходом предприятий связи за состоявшиеся телефонные разговоры.
Личный вклад. Основные научные положения, теоретические выводы и рекомендации получены автором лично.
Практическая ценность. Теоретические исследования, выполненные в диссертационной работе, доведены до инженерных решений. Полученные методы, формулы, алгоритмы и программы позволяют решить задачу оптимизации показателей качества обслуживания вызовов на телефонных сетях с учетом интересов администрации сетей и ее пользователей, повысить эффективность использования материальных, трудовых и финансовых ресурсов общества на построение телефонных сетей. Использование разработанной программы дает возможность проектным организациям автоматизировать процесс проектирования телефонных сетей и позволяет оперативно реагировать на изменение параметров телефонной сети и их стоимостных характеристик.
Самостоятельную практическую ценность имеет также метод расчета интенсивности телефонной нагрузки и объема оборудования отдельных участков телефонных сетей с учетом потока повторных вызовов и многоэтапноети их обслуживания, так как они позволяют исследовать влияние повторных вызовов, производимых абонентами, на показатели качества функционирования телефонных сетей.
Результаты работы могут быть использованы проектными л научно-исследовательскими организациями Министерства связи СССР при проектировании и исследовании телефонных сетей.
Внедрение результатов работы. Разработанная в диссертации программа, реализующая предложенный принцип оптимизации показателей качества обслуживания вызовов, внедрена в институте ГСЇЇИ-2. Внедрение программы позволило автоматизировать процесс расчета оборудования проектируемых станций и сократить затраты на проектирование одной станции на" 0,2-0,3 тыс.
руб., то-есть на 4-5$.
Кроме того, предложенный метод оптимизации показателей качества обслуживания вызовов и метод расчета интенсивности телефонной нагрузки и числа соединительных устройств телефонных сетей с учетом повторных вызовов, а также разработанная программа расчета оптимального числа соединительных устройств использованы в научно-исследовательских работах ЦНИИС Министерства связи СССР.
Результаты диссертационной работы используются также в учебном процессе кафедры "Автоматическая электросвязь" Ташкентского электротехнического института связи (в курсе- "Теория распределения информации", в курсовом и дипломном проектировании).
Документы, подтверждающие внедрение и использование результатов диссертационной работы, приведены в приложениях к диссертации.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы обсуждались и получили одобрение на У Всесоюзной научно-технической конференции по повышению качества функционирования и надежности информационных сетей и их элементов (Новосибирск, 1985 г.), на XLEI Всесоюзное научной сессии, посвященной Дню радио (Москва, 1988 г.), на XI и ХШ научно-технических конференциях НТОРЭС имени А.С.Попова (Москва, 1985 и 1987 г.), на республиканских научно-технических конференциях "Совершенствование эксплуатации и дальнейшее развитие сельских сетей связи в свете решений майского (1982 г.) Пленума ЦК КПСС" (Ташкент, 1983 г.), "Автоматизированный контроль и повышение эффективности сетей связи" (Ташкент, 1985 г.), "Методы управления технической диагностикой и восстановлением работоспособности элементов сетей связи" (Ташкент, 1988 г.), на научно-техническом семинаре "Проблемы внедрения программно-управляемых средств коммутации" (Вильнюс, 1986 г.), на научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, сотрудников и аспирантов МЭИС (Москва, 1987 г.).
Публикации. По материалам выполненных в диссертации исследований опубликовано 10 печатных работ, из которых 4 ~ в соавторстве.
Объем работы, диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и трех приложений. Работа содержит 123 страницы машинописного текста, 38 рисунков и 13 таблиц. Список литературы включает 92 наименования.
Основные положения, выносимые на защиту.
I. Наиболее целесообразным критерием оптимальности принятых значений показателей качества обслуживания вызовов на отдельных участках телефонной сети являются совокупные годовые затраты об-
щества, необходимые для организации телефонной связи и состоящие из годовых приведенных затрат на оборудование телефонной сети, годовой стоидастй замедления производственных процессов и потерянного времени абонентов телефонной сети и годовой величины потерянных тарифных доходов предприятий телефонной сети.
-
Интенсивность телефонной нагрузки, поступающей на отдельный участок сети, следует определять не только по величине интенсивности поступления первичных вызовов, длительности установления, соединения и продолжительности разговора, но и с учетом качества обслуживания вызовов на всех участках сети и параметров, характеризующих настойчивость абонентов.
-
Для расчета многоэтапных систем с повторными вызовами с достаточной для проектирования точностью (погрешность при расчете вероятности потерь составляет 8$) применимы расчетные формулы, полученные для одноэтапных систем с явными потерями, если интенсивность поступающей нагрузки определять с учетом многоэтапности обслуживания и потока повторных вызовов.
