Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Интеграция обслуживания пользователей, передающих речевую информацию, оперативные данные и файлы ЭВМ, видеосигналы в рамках единой цифровой сети является актуальной задачей. Априорная информация о пользователях не позволяет эффективно на стадии проектирования разработать алгоритмы управления цифровой сетью. Поэтому наиболее эффективно разработать1адаптивные алгоритмы управления цифровой сетью интегрального обслуживания (ЦСИО), позволяющие на основе формирования, обмена и анализа служебной информации в реальном масштабе времени <РМВ> принимать решения по управлению ЦСИО. Особый интерес представляет исследование и разработка алгоритмов адаптивного управления потоками информации, которые реализуют функции маршрутизации и ограничения входной нагрузки сети.
Традиционно ограничение входных потоков ЦСИО в периоды. повышенной нагрузки осуществляется в случайном порядке, без разбора, независимо от степени важности и срочности каждого конкретного вызова для абонента. Это значит, что повышается вероятность малоценных и длительных сеансов связи из-за которых не могут быть обслужены важные и срочные выповы. Увеличение числа отказов ведет к возникновению повторных вызовов, к еще большему росту,_ поступающей нагрузки, к возникновению перегрузки и снижению качества обслуживания пользователей ЦСИО. Кроме того, для сетей электросвязи и, в частности, для ЦСИО характерна неравномерность возникающей нагрузки во времени. Таким образом, возникает актуальная проблема: обеспечить оптимальное перераспределение ресурсов сети с целью максимизации ее эффективности в отношении передачи наиболее ценной для абонентов информации. Данная проблема может быть эффективно разрешена с помощью введения в управление ЦСИО адаптивной тарификации <АТ>, сущность которой заключается в назначении величины тарифа в зависимости от уровня нагрузки с оперативным информированием пользователей ЦСИО о величине тарифа.
Анализ функционирования ЦСИО с позиции теории управления показывает, что введение"AT позволит придать человеко-машинной системе "Абоненты - ЦСИО" совершенно новое и очень важное
- 2:-
свойство саморегуляции. Это свойство является отличительным признаком высокоэффективных кибернетических систем. В частности, AT в ЦСИО должна обеспечивать фильтрацию вызовов по критерию ценностного содержания информации, сокращение длительности обслуживания пользователей в период повышенной нагрузки, сглаживание неравномерности нагрузки во времени и повышение тарифного дохода ЦСИО. Исследование эффективности введения AT в ЦСИО в. рамках вышеперечисленных преимуществ является актуальной задачей. -
При введении AT в управление ЦСИО возникает целый ряд разнообразных проблем: экономических, социальных, психологических, эргономических и технических. Из перечисленных проблем выделим технические', к которым относятся: автоматический учет количества вызовов, управление функционированием ЦСИО в РМВ (выработка списка оптимальных маршрутов.и назначение тарифов на них), оперативное информирование пользователей о текущих значениях тарифов на оптимальных маршрутах к пункту назначения (звуковой сигнал или индикатор). Решение технических задач при введении AT в ЦСКО является важной задачей.
Автоматический учет количества вызовов представляет собой
процесс накопления информации, необходимой для принятия реше
ний в РМВ. Этот процесс связан с затратами времени, что приво
дит к запаздьюанию в получении адаптивной системой управления
информации о процессе функционирования системы "Абоненты.-
ЦСИО". Запаздывание информации существенно снижает эффектив
ность работы адаптивных систем управления в' РМВ. Поэтому зна
чительной является задача прогнозирования состояний системы
"Абоненты - ЦСИО". . -
Целью диссертационной работы является разработка и исследование моделей и алгоритмов адаптивного- управления с тарификацией цифровой сетью интегрального обслуживания. Для достижения указанной целг необходимо:
I. Провести аналитическое исследование:
вероятностных характеристик процесса' принятия решения абонентом при AT;
сглаживания нагрузки во времени;
сокращения длительности обслуживания пользователей в
период повышенной нагрузки;
- дополнительного экономического эффекта от введения AT в
цсио.
2. Разработать комплекс алгоритмов адаптивного управления
функционированием ЦСИО при AT:
алгоритм автоматического учета количества вызовов при AT с' прогнозированием;
алгоритм обнаружения перегрузки каналов связи сКСВэ и узлов коммутации сж> В РМВ;
алгоритм обновления маршрутных таблиц ЦСИО в РМВ;
алгоритм обслуживания вызовов пользователей в ЦСИО при AT.
3. Провести исследование методом имитационного
моделирования эффективности функционирования ЦСИО при AT с
целью определения оптимальных условий введения AT
с интенсивность входной нагрузки, относительное превышение
тарифа. режим коммутации? в : смысле максимизации
дополнительного общего экономического эффекта.
ОБЪЕКТОМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ является конкретизация системы управления ЦСИО с учетом введения AT.
ОБЪЕКТОМ ИССЛЕДОВАНИЯ в данной работе является эффективность введения AT в ЦСИО.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. При проведении исследований в диссертационной работе использовались методы и аппарат теории адаптивной тарификации в сетях связи, теории прагматических свойств нагрузки сетей связи, теории управления сложными объектами, теории массового обслуживания, теории прогнозирования временных рядов, планирования экспериментов и имитационного моделирования.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. В результате проведенных исследований в работе получены следующие результаты:
-
Вероятностные характеристики процесса принятия решения абонентами при адаптивной тарификации, позволяющие моделировать поведение пользователей при введении повышенного тарифа и обеспечивающие возможность проведения имитационного исследования эффективности введения AT в ЦСИО.
-
Математическая модель процесса поступления вызовов от
-. 4 .-абонентов в ЦСИО при повышенном тарифе. основанная на распределении Эрланга для метода этапов, служащая основой для проведения аналитического исследования сглаживания нагрузіси во времени при "адаптивной тарификации.
-
Аналитические выражения для определения длительности сеансов связи при повышенном тарифе, основанные на вероятностных характеристиках процесса принятия решения абонентами при AT. позволяющие дать рекомендации о повышении тарифа на определенные виды связи и дающие возможность моделировать поведение абонентов при введении повышенного тарифа, что необходимо для организации и проведения имитационного исследования эффективности введения AT в ЦСИО.
-
Комплекс алгоритмов, реализующий введение адаптивной тарификации в ЦСИО. дающий возможность справедливого ограничения нагрузки,в зависимости от степени важности и срочности каждого вызова для конкретных абонентов, отличающийся от других алгоритмов управления функционированием ЦСИО в РМВ вовлечением абонентов в процесс принятия решений по управлению ограничением нагрузки, обеспечивающий оптимальное перераспределение ресурсов ЦСИО с целью максимизации ее эффективности в отношении передачи наиболее ценной для пользователей информации и позволяющий получить дополнительный экономический эффект по сравнению с неадаптивной тарификацией.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ работы состоит в следующем:
-
Разработан с помощью системы программного обеспечения СПО gpss/pc комплекс программ имитационного моделирования процесса функционирования ЦСИО при адаптивной тарификации, позволяющий определить оптимальные условия введения AT в ЦСИО с целью максимизации дополнительного экономического эффекта.
-
Выработаны рекомендации эффективного введения AT в ЦСИО (относительное превышение тарифа в 2 раза и передача в режиме коммутации каналов речевой информации и дополнительных видов связи свидеотекс, телетекс. факсэ. а в режиме коммутации пакетов - трафика данных).
ПУБЛИКАЦИИ. По материалам диссертационной работы опубликованы 2 статьи.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ: диссертационная работа состоит
- 5 -из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы, включающего 108 наименований и приложения. Основная часть работы изложена на 137 страницах машинного текста. Работа содержит 32 рисунка и 3 таблицы-
