Оценка эффективности функционирования сетей связи по частному показателю устойчивости

Практическая работа № 6,7

6.Исследование информационных сетей системы связи ГО

7.Изучение организации связи при проведении работ в районах ЧС

1. Оценка эффективности функционирования сетей связи по частному показателю устойчивости

Устойчивость – способность сети связи выполнять заданные функции в установленном объёме с требуемым уровнем качества в течение определённого периода или в произвольный момент времени при воздействии различных дестабилизирующих факторов.

Устойчивость сети связи характеризуется живучестью, помехоустойчивостью и надёжностью.

Живучесть сети связи характеризует её свойство сохранять способность устойчиво функционировать при воздействии на неё дестабилизирующих факторов, существующих вне сети и приводящих к разрушению или значительному повреждению её элементов(линий, станций и узлов связи). Все дестабилизирующие факторы можно разделить на два класса: стихийные и преднамеренные. К стихийным факторам относятся такие, как гроза, землетрясение, оползни, разливы рек и так далее, а к преднамеренным – террористические акты, диверсии.

Для оценки сети связи используются показатели объектовой, структурной и функциональной живучести.

Объектовая (элементная) живучесть – свойство, присущее элементу сети связи сохранять работоспособность с качеством не хуже заданного на некотором интервале времени.

Структурная живучесть это свойство сети сохранять связность структуры при массовых разрушениях отдельных элементов – узлов, линий или целых участков сети.

Функциональная живучесть – структурная живучесть с наложенными на неё ограничениями по условиям функционирования.

Количественной мерой объектовой живучести элемента сети связи является вероятность его выживания, то есть вероятность того, что в случае воздействия на элемент поражающего фактора он сохранит свою работоспособность. Структурная живучесть оценивается связностью сети, а также величиной структурного ущерба от выхода из строя узлов и линий связи.

Свойство связности формулируется следующим образом: сеть связи называется связной, если в ней может быть найден хотя бы один прямой или транзитный путь для установления связи между любой парой узлов связи.

Функциональная живучесть определяется уменьшением производительности сети (снижением показателей таких свойств, своевременность, достоверность и других) в результате выхода из строя одного из её элементов.

В общем случае живучесть зависит от степени поражающего воздействия на сеть связи (её элементы) и от защищённости. Общая последовательность оценки сети связи по живучести включает четыре этапа:

1. Моделирование предполагаемого воздействия на сеть связи в соответствии с её предназначением, анализ возможных дестабилизирующих факторов.

2. Определение вероятности выживания отдельных элементов сети связи, то есть объектовой живучести.

3. Определение структурной живучести сети с учётом объектовой живучести её элементов.

4. Определение функциональной живучести сети с учётом того, что структурная живучесть принимается за потенциально возможную живучесть сети, на которую накладываются некоторые ограничения, связанные с условием функционирования сети и алгоритмом её управления.

Оценка живучести сети проводится по критерию:

                               Р_выж.сс  ≥ ,                                                                (1)

где, Р_выж.сс  - вероятность выживания сети связи.

При планировании связи оценить в целом связь по критерию (1) затруднительно, в том числе, из – за дефицита времени. Сеть связи может быть оценена по направлениям связи (рис. 1).

          Рис. 1 Направление связи

Направление связи – часть сети связи, представляющая собой совокупность линий связи между узлами связи двух пунктов управления.

Количественно направление связи оценивается вероятностью выживания или вероятностью разрушения:

                                 Р_выж.нс + Р_раз.нс = 1,                                                         (2)

Под вероятностью выживания направления связи понимается вероятность того, что хотя бы одна линия связи на этом направлении не будет выведена из строя.  Под вероятностью разрушения направления связи понимается вероятность того, что все линии (элементы) на этом направлении будут выведены из строя. Вероятность выживания направления связи определятся по формуле:

                              Р_выж.нс =  ,                                                       (3)

где, Р_раз.i – разрушения i – го элемента (линии, станции, узла) на направлении связи;  j – количество элементов связи на направлении связи.

В зависимости от площади, занимаемой элементом, а также от других условий элементы сети связи могут быть объектами точечными, распределёнными или линейными. Элемент сети связи относят к точечным, если его линейные размеры не превышают радиуса действия внешнего фактора, а после воздействия он может иметь только одно из двух состояний: либо сохранит работоспособность, либо полностью выйдет из строя. Для распределённого и линейного элементов, кроме упомянутых выше вероятностных оценок вычисляется также величина нанесенного ущерба каждому из них.