19. Показатели эффективности сетей

Основным показателем эффективности сети связи в народном хозяйстве должен быть показатель увеличения национального дохода или валового продукта за счет средств связи.

Для оценки сети и отдельных ее составляющих используется большое число различных показателей:

Объемные показатели:

- число оконечных пунктов (абонентских пунктов, телефонных аппаратов, телевизоров и т.п.) как общее, так и отнесенное к числу людей или площади, в том числе наиболее часто встречающийся показатель телефонной плотности (число телефонов на 100 человек).

- общая длина линий (магистралей) L_B как по видам линий (кабельные, воздушные, РРЛ и т.п.), так и по видам сетей и связей;

- общая длина каналов Λ (в км) как по отдельным видам связи или типам каналов, так и приведенная к стандартному телефонному каналу (каналу ТЧ);

- число переданных сообщений за год (месяц, день), т.е. число разговоров телеграмм и т.п. или число бит;

- число часо-занятий или эрланг для характеристики нагрузки;

- число часов вещания в год или день;

- стоимость сети, капитальные вложения или приведенные затраты;

- число работающих и производительность труда (общая и по сетям и видам связи).

Способность сети выполнять свое основное назначение – доставку сообщений на расстояние – характеризуется показателем, который можно назвать номинальной мощностью сети по пропускной способности: ,

где c_ij – номинальная пропускная способность ребра (линии, пучка, каналов), бит/с или Эрл, при заданном качестве; l_ij – длина ребра, км. Если пропускную способность ребра определять ее емкостью (числом каналов), то мощность сети переходит в общую длину каналов: .

Реальная мощность сети: ,

где η_ij – коэффициент использования каналов ребра, зависящий от системы коммутации и нагрузки (для каналов телефонной сети η_ij=0,6÷0,8).

Фактическая нагрузка сети (использование ее мощности) будет: ,

где Y_ij – объем передаваемых по ребрам сообщений, бит или нагрузка ч-зан, а t – время, с или ч.

Показатели качества обслуживания: время доставки и реакции, задержки и искажения; качество передачи – наличие искажений, разборчивость, четкость и т.п.; потери вызовов и задержки при установлении соединения, показатель полезного использования времени пользователей (абонентов), который может быть выражен коэффициентом: ,

где t_э1 и t_э2 – эффективное время (при телефонном разговоре t_э1= t_э2= t_э), затраченное пользователями на собственно передачу и прием информации; α_э – коэффициент, учитывающий потери времени при передачи на паузы, и повышение вероятности; Т₁, Т₂ – полное время, затраченное передающим и принимающим пользователями; Т₃ – время, затраченное 3 человеком, принимавшим участие в установлении связи.

Показатели надежности и живучести. Надежностью называется свойство объекта, заключающееся в его способности выполнять определенные задачи в определенных условиях эксплуатации. Надежность характеризуется вероятностью безотказной работы объекта Р(t₀) в интервале времени от нуля до t₀ или Р(t, t+t₀) в интервале (t, t+t₀) или вероятностью отказа в тех же интервалах q(t₀)=1- Р(t₀).

Другим важным показателем надежности является коэффициент готовности К(t) – вероятность того, что в момент t объект находится в состоянии работоспособности или – математическое ожидание доли времени, в течение которого объект находится в исправном состоянии.

k=1-K – вероятность нахождения объекта в состоянии отказа.

Живучестью сети называется вероятность ее функционирования в условиях повышенной вероятности выхода из строя как линий, так и узлов.

Характеристики живучести:

- вероятность сохранения связности;

- вероятность снижения числа возможных связей между корреспондирующими парами сети.

Показатели использования канала характеризуют как саму сеть и алгоритм управления, так и ее загрузку. За некоторый отрезок времени Т можно выделить 3 основных состояния канала в сети: t_бл – заблокированное, когда канал не может быть использован из-за неисправности или выключения; t_св – свободное, когда канал исправлении и включен, но не используется из-за отсутствия потребности или из-за блокировок в системах коммутации; t_зан – занятое, когда канал используется для передачи какой-либо информации или включен в тракт передачи.

Стоимостные показатели:

- себестоимость С_ij

- эксплуатационные затраты Э_ij

- капитальные затраты

- приведенные затраты П_р=С+ЭК

- прибыль

Понятие критерий оптимальности тесно связан с понятием эффективности. За критерий оптимальности принимается – функция эффективности, зависящая от внутренних и внешних параметров системы и способная изменяться в нужном исследователю направлении.