Основы теории телетрафика

Содержание

Слайд 2

Время обслуживания

Время обслуживания

Слайд 3

Слайд 4

Продолжительность одного занятия показывающая, сколько времени затрачивается на его обслуживание, называется временем обслуживания.

Продолжительность одного занятия

показывающая, сколько времени затрачивается на его обслуживание, называется временем

обслуживания.
Слайд 5

Для контролируемого промежутка времени (t1, t2) определяют среднее время обслуживания h

Для контролируемого промежутка времени (t1, t2) определяют среднее время обслуживания h

как математическое ожидание длительности занятий в этом промежутке времени (t1, t1).
Слайд 6

Различают математические модели, соответствующие фиксированному и случайному времени обслуживания.

Различают математические модели,

соответствующие фиксированному и случайному времени обслуживания.

Слайд 7

Фиксированное время может быть задано последовательностью величин hi, характеризующих длительность обслуживания i-го вызова

Фиксированное время

может быть задано последовательностью величин hi, характеризующих длительность обслуживания i-го

вызова
Слайд 8

Например, последовательностью из четырех междугородных телефонных переговоров заранее определенной длительности: h1=5,

Например,

последовательностью из четырех междугородных телефонных переговоров заранее определенной длительности:
h1=5, h2=3,

h3=10, h4=4 мин —
в промежутке времени (t1=10 ч 50 мин, t2=11 ч 20 мин)
среднее время обслуживания =?
Слайд 9

Ответ: среднее время обслуживания составляет h=5,5мин

Ответ:

среднее время обслуживания составляет h=5,5мин

Слайд 10

Фиксированное время обслуживания называют постоянным, если hi=h.

Фиксированное время обслуживания называют постоянным, если hi=h.

Слайд 11

Характеристики потоков вызовов

Характеристики потоков вызовов

Слайд 12

Последовательность телефонных вызовов при непрерывном отсчете времени их поступления называется потоком

Последовательность телефонных вызовов

при непрерывном отсчете времени их поступления называется
потоком телефонных

вызовов.
Различают
детерминированный и
случайный
потоки вызовов.
Слайд 13

Детерминированным потоком называется поток вызовов с фиксированными моментами их поступления. Например,

Детерминированным потоком

называется поток вызовов с фиксированными моментами их поступления.
Например, поступление

телефонных вызовов строго по расписанию.
Такой поток сравнительно редко встречается на практике.
Слайд 14

Поток называется случайным потоком телефонных вызовов. если моменты поступления телефонных вызовов зависят от случайных факторов

Поток называется случайным потоком телефонных вызовов.

если моменты поступления телефонных вызовов

зависят от случайных факторов
Слайд 15

Основными характеристиками случайного потока являются его параметр и интенсивность.

Основными характеристиками

случайного потока являются его
параметр и
интенсивность.

Слайд 16

Параметр случайного потока вызовов

Параметр случайного потока вызовов

Слайд 17

Интенсивность случайного потока вызовов где μ(0, t) и μ(0, t+Δt) —

Интенсивность случайного потока вызовов

где μ(0, t) и μ(0, t+Δt) —

математические ожидания за промежутки времени [0, t) и [0, t+Δt) соответственно.
Слайд 18

Интенсивность μ(t) характеризует случайный поток вызовов в момент времени t числом

Интенсивность μ(t) характеризует случайный поток вызовов в момент времени t числом

поступающих вызовов, а его параметр λ(t) характеризует этот же поток за ту же единицу времени числом вызывающих моментов, т. е. моментов времени поступления одного или одновременно группы вызовов.
Слайд 19

Поэтому для любого случайного потока вызовов всегда имеет место соотношение μ(t) ≥ λ(t).

Поэтому для любого случайного потока вызовов всегда имеет место соотношение
μ(t)

≥ λ(t).
Слайд 20

Основные свойства случайных потоков вызовов

Основные свойства случайных потоков вызовов

Слайд 21

Одинарным потоком телефонных вызовов называется поток вызовов, в котором вероятность появления

Одинарным потоком

телефонных вызовов называется поток вызовов, в котором вероятность появления более

чем одного телефонного вызова (i ≥ 2) за малый промежуток времени Δt пренебрежительно мала по сравнению с вероятностью появления одного телефонного вызова,
Слайд 22

где о(Δt) — бесконечно малая более высокого порядка, чем малый промежуток времени Δt, определяемая выражением

где о(Δt) — бесконечно малая более высокого порядка, чем малый промежуток

времени Δt, определяемая выражением
Слайд 23

Одинарность случайного потока вызовов означает практическую невозможность группового поступления вызовов в

Одинарность случайного потока вызовов

означает практическую невозможность группового поступления вызовов в любом

из вызывающих моментов времени. Поэтому
μ(t ) ≡ λ(t)
для любого момента времени t.
Слайд 24

Поток телефонных вызовов называется стационарным, если вероятность поступления ровно k вызовов

Поток телефонных вызовов называется стационарным,

если вероятность поступления ровно k вызовов Pk(tj;

tj+t) за любой промежуток времени (tj; tj+t) определяется лишь длительностью этого промежутка t и не зависит от момента его начала tj,

где j ≠ l.

Слайд 25

для стационарных потоков справедливо неравенство λ ≤ μ

для стационарных потоков

справедливо неравенство
λ ≤ μ

Слайд 26

Потоком без последействия называется поток телефонных вызовов, если для любых непересекающихся

Потоком без последействия

называется поток телефонных вызовов, если для любых непересекающихся промежутков

времени число вызовов, попадающих на один из них, не зависит от того, сколько вызовов попало на другой
Слайд 27

отсутствие последействия потока вызовов означает независимость вероятности поступления вызова в момент

отсутствие последействия потока вызовов

означает независимость вероятности поступления вызова в момент t

от предыдущих событий до этого момента времени.
Слайд 28

Простейший поток телефонных вызовов и его свойства

Простейший поток телефонных вызовов и его свойства

Слайд 29

Простейшим потоком телефонных вызовов называется случайный поток телефонных вызовов, обладающий одновременно

Простейшим потоком телефонных вызовов

называется случайный поток телефонных вызовов, обладающий одновременно свойствами


стационарности,
одинарности и
отсутствия последействия
Слайд 30

Определим функцию распределения числа вызовов за время t

Определим функцию распределения числа вызовов за время t

Слайд 31

функция распределения числа вызовов k за время t: - уравнение Пуассона

функция распределения числа вызовов k за время t:

- уравнение Пуассона


Слайд 32

Простейший поток можно задать системой функций распределения вероятностей поступления вызовов: где

Простейший поток можно задать системой функций распределения вероятностей поступления вызовов:

где ζk

и tk – соответственно случайный и фиксированный моменты времени поступления k-го вызова.
Слайд 33

Простейший поток можно также полностью определить системой функций распределения промежутков между

Простейший поток можно также полностью определить системой функций распределения промежутков между

моментами поступления вызовов:

где Zk и tk – случайная и фиксированная величины промежутка времени, предшествующего k-му вызову.

Слайд 34

При объединении n простейших потоков соответственно с параметрами λ1; λ2,…, λn

При объединении n простейших потоков соответственно с параметрами λ1; λ2,…, λn

получается простейший поток, параметр которого равен сумме параметров объединяемых потоков
Слайд 35

Численные характеристики простейшего потока – математическое ожидание Mi и дисперсия Di

Численные характеристики простейшего потока – математическое ожидание Mi и дисперсия Di

числа вызовов i за промежуток времени t – равны друг другу и определяются выражениями:
Слайд 36

Поток телефонных вызовов от ограниченного числа источников

Поток телефонных вызовов от ограниченного числа источников

Слайд 37

Потоком телефонных вызовов от ограниченного числа источников (потоком ВОЧИ) называется случайный

Потоком телефонных вызовов от ограниченного числа источников

(потоком ВОЧИ) называется случайный одинарный

поток, параметр которого λi, зависящий от состояния коммутационной системы обслуживания, в любой момент времени пропорционален числу свободных источников телефонной нагрузки
Слайд 38

Поток ВОЧИ где α – параметр либо интенсивность источника в момент,

Поток ВОЧИ

где
α – параметр либо интенсивность источника в момент, когда

он свободен (во время занятости источники вызовов не создают);
N – общее число источников, создающих поток;
i – число занятых источников.
Слайд 39

Поток ВОЧИ не удовлетворяет свойству стационарности, так как λi ≠ const,

Поток ВОЧИ не удовлетворяет свойству стационарности, так как λi ≠ const,

и является потоком с последействием

при увеличении числа источников и соответствующем уменьшении α последействие потока уменьшается

Слайд 40

Практически уже при N > 100 можно пользоваться более простой моделью

Практически уже при N > 100

можно пользоваться более простой моделью простейшего

потока.
Вносимая в этом случае погрешность крайне мала
Слайд 41

Телефонная нагрузка

Телефонная нагрузка

Слайд 42

Пример: если среднее время обслуживания одного вызова h = 1/60 ч,

Пример:

если среднее время обслуживания одного вызова h = 1/60 ч, то для обслуживания

600 вызовов потребуется 600(1/60) =10 ч суммарного времени при последовательном обслуживании одного вызова за другим, или при h=1/30 ч для обслуживания этого же потока потребуется 600(1/30) = 20 ч суммарного времени.
Слайд 43

для обслуживания потока μ=600 выз/ч при h=1/60 ч потребуется 1 ч

для обслуживания потока μ=600 выз/ч при h=1/60 ч потребуется 1 ч

полного занятия
десяти
соединительных линий в течение этого часа.
Слайд 44

Телефонной нагрузкой называют суммарное время занятия соединительных путей коммутационной системы за определенный промежуток времени

Телефонной нагрузкой

называют суммарное время занятия соединительных путей коммутационной системы за определенный

промежуток времени
Слайд 45

за единицу измерения телефонной нагрузки принято часо-занятие (ч-зан.) Размерность телефонной нагрузки — время

за единицу измерения телефонной нагрузки

принято часо-занятие (ч-зан.)
Размерность телефонной нагрузки —

время
Слайд 46

Одно часо- занятие это такая нагрузка, которая может сбыть обслужена одним

Одно часо- занятие

это такая нагрузка, которая может сбыть обслужена одним

соединительным устройством при его непрерывном занятии в течение одного часа
Слайд 47

Различают: ∙ поступающую, ∙ обслуженную и ∙ потерянную телефонные нагрузки

Различают:
∙        поступающую,
∙        обслуженную и
∙        потерянную
телефонные нагрузки

Слайд 48

Обслуженной телефонной нагрузкой Y0(t1;t2) за промежуток времени [t1;t2) называется суммарное время

Обслуженной телефонной нагрузкой

Y0(t1;t2) за промежуток времени [t1;t2) называется суммарное время занятия

всех V соединительных путей коммутационной системы за этот промежуток времени

где y0i(t1;t2) – суммарное время занятия i-го (1 ≤ i ≤ V) соединительного пути коммутационной системы.

Слайд 49

Поступающей телефонной нагрузкой Y(t1;t2) за промежуток времени [t1;t2) называется нагрузка, которая

Поступающей телефонной нагрузкой

Y(t1;t2) за промежуток времени [t1;t2) называется нагрузка, которая была

бы обслужена, если бы каждому поступившему вызову был тотчас предоставлен один из соединительных путей коммутационной системы

где y*(t1;t2) – суммарное время занятия i-го соединительного пути коммутационной системы без отказов. Здесь V* = ∞, поскольку каждый поступивший вызов должен быть немедленно обслужен.

Слайд 50

Потерянной телефонной нагрузкой Yп (t1;t2) за промежуток времени [t1;t2) называется часть

Потерянной телефонной нагрузкой

Yп (t1;t2) за промежуток времени [t1;t2) называется часть поступающей

телефонной нагрузки, не обслуженная из-за отсутствия свободных соединительных путей в коммутационной системе
Слайд 51

Часом наибольшей телефонной нагрузки (ЧНН) называется непрерывный 60~минутный промежуток суток, в течение которого нагрузка максимальна

Часом наибольшей телефонной нагрузки (ЧНН)

называется непрерывный 60~минутный промежуток суток, в течение

которого нагрузка максимальна
Слайд 52

Интенсивностью нагрузки называется математическое ожидание нагрузки в единицу времени (обычно за

Интенсивностью нагрузки

называется математическое ожидание нагрузки в единицу времени
(обычно за час)


где h – среднее время одного занятия, а
Pi, Pi* – вероятности занятия i соединительных путей в коммутационной системе из их общего числа соответственно
V и V* (V* = ∞).

Слайд 53

Один Эрланг (Эрл) это такая интенсивность нагрузки, при которой в течение

Один Эрланг (Эрл)

это такая интенсивность нагрузки, при которой в течение

одного часа будет обслужена нагрузка в одно часозанятие (1 Эрл=1 ч-зан./ч).
Слайд 54

Характеристики качества обслуживания

Характеристики качества обслуживания

Слайд 55

В системах телефонной коммутации находят применение две основные дисциплины обслуживания телефонных

В системах телефонной коммутации

находят применение две основные дисциплины обслуживания телефонных вызовов:


без потерь и
с потерями телефонного сообщения
Реальные коммутационные системы в большинстве случаев по экономическим соображениям проектируются в режиме с потерями сообщения
Слайд 56

Обслуживания с явными потерями телефонного сообщения предполагает, что вызов и связанное

Обслуживания с явными потерями телефонного сообщения

предполагает, что вызов и связанное с

ним сообщение при получении отказа в немедленном установлении соединения полностью теряются и больше на обслуживание не поступает
Слайд 57

Обслуживание с условными потерями телефонного сообщения предполагает, что сообщение, поступающее в

Обслуживание с условными потерями телефонного сообщения

предполагает, что сообщение, поступающее в момент

занятости соединительных путей коммутационной системы не пропадает, но обслуживание несущего это сообщение вызова задерживается
Слайд 58

По способу обслуживания задержанных вызовов возможно подразделение на обслуживание с ожиданием и с повторными вызовами

По способу обслуживания задержанных вызовов

возможно подразделение на обслуживание
с ожиданием и


с повторными вызовами
Слайд 59

Обслуживание с ожиданием: ”пассивное” очередь ”активная” очередь

Обслуживание с ожиданием:

”пассивное” очередь
”активная” очередь

Слайд 60

Для оценки качества обслуживания телефонных вызовов с явными потерями сообщения используют:

Для оценки качества обслуживания телефонных вызовов с явными потерями сообщения используют:


потери по вызовам рв;
потери по времени рt и
потери по нагрузке рн
Потери сообщения являются случайной величиной.

Слайд 61

Вероятность потерь по вызовам есть отношение математических ожиданий числа потерянных и

Вероятность потерь по вызовам

есть отношение математических ожиданий числа потерянных и общего

числа поступивших телефонных вызовов за рассматриваемый промежуток времени или для стационарных потоков — отношение их интенсивностей
Слайд 62

Вероятность потерь по времени есть отношение промежутка времени, в течение которого

Вероятность потерь по времени

есть отношение промежутка времени, в течение которого телефонный

вызов не может быть обслужен, к величине всего контролируемого промежутка времени
Слайд 63

Вероятность потерь по нагрузке есть отношение потерянной нагрузки к поступившей за

Вероятность потерь по нагрузке

есть отношение потерянной нагрузки к поступившей за рассматриваемый

промежуток времени или отношение их интенсивностей для стационарных потоков