книги из ГПНТБ / Матлин Г.М. Проектирование оптимальных систем производственной связи

7~а/ П

Я / Г

О — Яіі)Роті-

/=1

Отсюда окончательно математическое ожидание времени под­ хода при входящем вызове с учетом ориентирования вызова равно

(=1

где

m—1

Предполагая, что все абоненты одинаковы с точки зрения ве­ личины создаваемого потока, вероятности нахождения возле теле­ фона и времени подхода, получим

нента от телефонного аппарата: чем ближе абонент к телефону, тем более вероятно, что подойдет на вызов именно он. Величина Гопр в соответствии с [24] может быть принята равной порядка 9 с.

Рассмотренные выше формулы показывают, что непроизводи­ тельные затраты времени, связанные с подходом к телефонному аппарату, имеют величины, которые не позволяют их игнорировать при расчете сетей связи. Обнаруженные при этом закономерности оказываются достаточно сложными, но, тем не менее, допустимы­ ми для вычислений не только на ЭВМ, но и вручную. Дальнейшее исследование данного вопроса позволит разработать методику оп­ ределения числа абонентских устройств по критерию минимума затрат времени для осуществления подходов.

— 152 —

Время, необходимое для выполнения технических операции по установлению соединения

Во всех сетях связи для установления соединения с требуемым абонентом необходимо выполнить минимум технических операций, состав которых зависит от используемых средств и принятого спо­ соба коммутации (набор номера — в АТС, нажатие ключа или кнопки — в сетях диспетчерской и директорской связи и т. д.). На выполнение этих операций затрачивается время tT, от величины которого, как было показано выше, в заметной степени зависит общая величина затрат времени, связанных с различного рода ожи­ даниями, а следовательно, и величина Тп, определяющая эффек­ тивность функционирования сети связи. Таким образом, разработ­ ка совершенных систем коммутации, при которых U-+0, в замет­ ной степени увеличивает эффективность связи.

Данные о промежутках времени, требуемых для установления соединения в различных сетях связи, приведены в табл. 3.8. Из

бенно фототелеграф) скорость установления соединения зависит от сноровки абонентов, их подготовленности к пользованию сред­ ствами связи. Кроме того, имеют значение тип применяемой аппа­

телями и др.). Поэтому в расчетах принимается средняя величина tT даже для одной конкретной сети связи.

3.5. ДОСТОВЕРНОСТЬ

Достоверность связи, характеризующая степень соответствия переданного сообщения принятому, количественно оценивается для различных способов передачи информации по-разному. Так, напри­ мер, количественной оценкой достоверности передачи речевых со­ общений (по сетям телефонной, радио- и производственной гром­ коговорящей связи) является артикуляция (разборчивость). В свою очередь, артикуляция при телефонной связи определяется вели­ чиной затухания тракта между абонентами, уровнем шумов и рядом других характеристик; при радиосвязи и производственной громкоговорящей связи — отношением уровня полезного сигнала к уровню помех и т. д. Поэтому ниже достоверность связи рассмат­ ривается отдельно для каждого способа передачи информации.

Общим подходом к определению достоверности связи для всех способов передачи информации является следующий. Некоторый уровень связи принимается за эталонный, т. е. такой уровень, при превышении которого реального увеличения артикуляции (для ре­ чевых сообщений) не происходит. При уровне ниже эталонного рез-

— 153 --

ко уменьшается артикуляция (для речевых сообщений), что при­ водит к увеличению времени передачи информации, которое равйо:

передачи информации, соответствующая эталонному уровню до­ стоверности; Zk — увеличение продолжительности передачи инфор­ мации при уровне достоверности ниже эталонного.

Достоверность телефонной связи определяется величиной зату­ хания тракта между разговаривающими абонентами, уровнем окру­ жающего шума, а также особенностями речи и слуха абонентов. Как указывалось выше, в этом случае достоверность оценивается с помощью понятия артикуляции (разборчивости) речи.

Существует два подхода к определению артикуляции — стати­ стический и вероятностный. При статистическом подходе артику­ ляция понимается как отношение правильно воспринятых на при­ емном конце формант1) (звуков, слогов, слов, фраз) к общему числу переданных. При вероятностном подходе вводятся следую­ щие обозначения: А — вероятность правильного приема форманты; D — вероятность правильного приема звука; S — 'вероятность пра­ вильного приема слога; W — вероятность правильного приема сло­ ва; / — вероятность правильного приема фразы. Указанные вероят­ ности и являются выражением артикуляции соответственно для формант, звуков, слогов, слов и фраз. Различные виды артикуля­

сительное число комбинаций, имеющих смысл слова, среди всех возможных комбинаций из т звуков (£„1=0,084 при т = 2 ; £т = 0,097

и фразовой разборчивости от разборчивости слогов — на рис. 3.13 и 3.14.

Учитывая, что все виды артикуляции (фразовая, словесная, сло­ говая, звуковая, формантная) связаны между собой, не имеет принципиального значения, каким из них пользоваться для оценки

достоверности речи, так как всегда можно пересчитать получен­ ное значение артикуляции при одном виде разборчивости на дру­ гой. Однако надо принять во внимание, что, как правило, только фразы содержат в себе закончен­ ную мысль, и поэтому именно они должны рассматриваться как «го­ товая продукция» систем произ­ водственной телефонной связи.

Вследствие этого ниже для оцен­ ки достоверности указанных сетей связи принимается фразовая ар­ тикуляция (разборчивость).

Допустим, что по тракту пере­ дачи телефонной связи, имеющей фразовую артикуляцию J, должен быть передан объем сообщений Ѵ0. Поскольку 1ф' 1, не все фразы будут правильно приняты на

одном конце, в результате чего возникнут переспросы и повторения передачи невоспринятых фраз. При этом опять какая-то часть фраз, определяемая величиной J, не будет понята абонентом и потребуется вновь передать часть информации и т. д. Таким обра­ зом, объем сообщений, фактически переданный по тракту телефон­ ной связи, будет больше первоначального объема на величину, зависящую от фразовой разборчивости J. Попытаемся оценить дан­ ное увеличение объема передаваемых сообщений

— 157 —

Обозначим фактически переданный объем сообщений через Уф. Очевидно, что

недостаточного качества тракта телефонной связи. Вероятность то­ го, что объем сообщений У0 будет передан без переспросов и по­ вторений, равна величине фразовой разборчивости /. Однократно по тракту телефонной связи будет передан весь объем Уо, но пра­ вильно воспринята на приемном конце только часть этого объема /Уа. Пренебрегая временем переспроса, можно считать, что объем сообщений Уо—/Уо будет повторен. Вероятность такого события равна вероятности того, что при однократной передаче информации она не будет полностью правильно принята, т. е. 1—/. При повтор­ ной передаче объема сообщений Уо—/Уо правильно будет принят объем /(Уо—/Уо). Следовательно, потребуется осуществить пере­ дачу в третий раз объема Уо—/Уо—/(Уо—/Уо) = 0 —/ ) 2Уо, где (1—/ ) 2 —вероятность того, что часть объема сообщений будет пе­ редана трижды.

Таким образом, Уф= У0+ (1—/) Уо+ (1—/ ) 2Уо + . •.+ (1—/ ) П-1Уо, где п — максимальное число передач, которое необходимо осущест­

Ухудшение достоверности связи сказывается не только на уве­ личение объема передаваемых сообщений, но и на уменьшение скорости передачи. Уменьшение скорости передачи в зависимости от изменения разборчивости для отдельных субъектов различно. Однако можно считать, что эта зависимость подчиняется психо­ физиологическому закону Вебера—Фехнера, который гласит: «при­ рост ощущения пропорционален логарифму отношения раздраже­ ний». В данном случае «раздражениями» являются изменения раз­ борчивости речи, а «приростом ощущения» — изменение скбрости речи. Таким образом,

где k — коэффициент пропорциональности; / о — фразовая разбор­ чивость, соответствующая эталонной (/о = 1), т. е. с»—co=k\gJ.

Коэффициент k может быть определен, исходя из следующих соображений. Предельной величиной скорости передачи инфор­ мации «снизу» является Сі —0. В этом случае передача информа­

— 158 —