Построение сетей телефонной связи железнодорожного транспорта (Раздел дипломной работы), страница 3

Можно выделить две группы принципов организации управления путями передачи потоков вызовов (см. рис.7.4) – управление перераспределением обходных направлений и управление числом допустимых обходных направлений.

Рис.7.5 Фрагмент сети с обходными направлениями

Первая группа принципов подразделяется на две подгруппы: управление порядком выбора обходных направлений, когда при перегрузке сети или повреждении ее элементов изменяется последовательность выбора обходных маршрутов, но не изменяется их число и состав и управление составом путей передачи потоков, когда при изменении ситуации на сети не используются одно или несколько обходных направлений, но вместо них включается такое же число других обходных маршрутов.

При возникновении перегрузки на сети часто неэффективно с точки зрения качества обслуживания вызовов использовать обходные направления. Принципы организации управления, позволяющие определить момент времени, когда становится неэффективно использовать часть или все обходные маршруты и требуется исключить их из списка обходных, используются при  управлении числом допустимых обходных направлений.

Если для любого узла сети i (i = 1, …, N) заданы состав исходящих из узла направлений связи (ветви сети) и последовательность их выбора при установлении соединения к любому другому узлу, то для узла i формируется план распределения информации Пi. План распределения информации описывается матрицей маршрутов Мi:

                                                        УАК1 … УАКn

                                                      (7.1)

Число столбцов матрицы Mi равно количеству узлов сети, а число строк – количеству ветвей, исходящих от узла к соседним с ним узлам. Очередность выбора ветви h1, …, hj, …, hm определяется численным значением элемента k матрицы Mi. Элемент k может принимать целые численные значения, начиная с 0(k = 0, 1, 2, …). Если элемент k = 0, то это означает, что соответствующая данному элементу ветвь сети h не используется при установлении соединения от узла к требуемому узлу (номер этого узла указан над соответствующим столбцом матрицы Mi). Если k = 1, то выбор данной ветви сети осуществляется в первую очередь и т.д. В качестве примера ниже представлен один столбец матрицы маршрутов узла i для случая выбора направлений к узлу j (см. рис.7.5).

УАКj

                                                                                                                  (7.2)

При длительных перегрузках или повреждениях части каналов сети план распределения информации может оказаться не оптимальным, что повлечет за собой снижение пропускной способности сети и ухудшение качества обслуживания абонентов. Для оптимизации плана распределения информации необходимо осуществить его коррекцию, т.е. перераспределить последовательность выбора направлений связи или заменить их состав.

Метод управления путями передачи потоков, при котором не предусматривается коррекция плана распределения информации, принято называть статическим. В этом случае обходные направления в узлах коммутации сети выбирают в строго заранее заданном поряд­ке. Если в процессе функционирования сети периодически изменяют­ся планы распределения информации узлов коммутации или, иначе говоря, корректируются матрицы маршрутов, то такой метод управления называется динамическим.

Рис.7.6 Схема иерархического и симметричного принципов организации обходных направлений

При использовании статического и динамического управления путями передачи потоков сеть может быть построена по иерархичес­кому и симметричному принципам. В первом случае на сети выделя­ются пучки каналов высокого использования, избыточная нагрузка Yизб с которых передается на обходные маршруты первого, второго и последующего выбора (рис.7.6,а). Пучки каналов высокого исполь­зования не занимаются под обходные соединения. При симметричном принципе каждый пучок каналов может быть использован для обслу­живания основной Y и избыточной Yизб (рис.7.6, 6) нагрузок. При иерархической структуре сети пучки каналов высокого использова­ния имеют большую протяженность, измеряемую иногда тысячами километров, и являются дорогостоящими, а их емкость рассчитывает­ся при больших вероятностях потерь вызовов (0,1—0,2). Пучки каналов для организации обходных соединений менее протяженные и рас­считываются при малых потерях вызовов. В случае использования симметричного принципа построения сети пучки каналов близки по длине; емкость этих пучков рассчитывается при одинаковой вероят­ности потерь.

Существующие способы динамического управления путями пере­дачи потоков делятся на детерминированные и статистические. Де­терминированными способами динамического управления называют­ся такие способы, при которых план распределения потоков вызовов корректируется в соответствии с ситуацией на сети связи перед каж­дой заявкой на соединение или перед группой заявок. В случае приме­нения статистических способов динамического управления план распределения потоков вызовов подвергается

коррекции после обслу­живания каждого вызова или группы вызовов. Основанием для изме­нения плана является информация о результатах обслуживания каж­дого предыдущего или группы предыдущих вызовов.

Статический и динамический способы управления путями переда­чи потоков могут применяться в комбинации со способами управления объемами потоков вызовов. Таким способом, например, является резервирование каналов на ветвях сети для приоритетного обслужи­вания потоков основной нагрузки. Суть резервирования каналов заключается в следующем. Обходные маршруты имеют протяженность, превышающую по числу ветвей протяженность основных направле­ний связи. Чтобы уменьшить число случаев, при которых основной маршрут невозможно образовать вследствие занятости каналов об­ходными соединениями, нужно на каждой ветви сети резервировать часть каналов для обеспечения соединений по основным маршрутам, запрещая занимать эти каналы для образования обходных путей. Число резервируемых каналов W на ветви сети, емкость которой V каналов, можно найти, пользуясь таблицами Эрланга, из выражения