Характеристики качества обслуживания

В системах телефонной коммутации находят применение две основные дисциплины обслуживания телефонных вызовов: без потерь и с потерями телефонного сообщения. При обслуживании без потерь всем поступившим вызовам немедленно предоставляется требуемое соединение. Реальные коммутационные системы в большинстве случаев по экономическим соображениям проектируются в режиме с потерями сообщения. Различают явные и условные потери телефонного сообщения.

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 поступают.

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.

По способу обслуживания задержанных вызовов возможно подразделение на обслуживание с ожиданием и с повторными вызовами. При обслуживании с ожиданием задержанные вызовы ставятся в очередь и обслуживаются по мере освобождения соединительных путей (”пассивное” ожидание). При обслуживании с повторными вызовами вызовы, поступившие в момент занятости соединительных путей, повторяются через случайные или фиксированные промежутки времени до получения требуемого соединения («активная» очередь) .

Кроме перечисленных трех основных моделей обслуживания возможен ряд комбинированных способов обслуживания телефонных вызовов. Например, при обслуживании с ожиданием накладывают ограничение на количество ожидающих вызовов (длину очереди) или на время ожидания. При таком обслуживании, очевидно, часть вызовов будет обслуживаться с ожиданием, а остальные — с явными потерями или с повторными вызовами.

Для оценки качества обслуживания телефонных вызовов с явными потерями сообщения используют один из трех видов потерь сообщения: потери по вызовам р_в; потери по времени р_tи потери по нагрузке р_н. Потери сообщения являются случайной величиной. При расчетах обычно оперируют с их первыми моментами — вероятностью потерь.

Вероятность потерь по вызовами есть отношение математических ожиданий числа потерянных и общего числа поступивших телефонных вызовов за рассматриваемый промежуток времени или для стационарных потоков — отношение их интенсивностей; иначе говоря, это доля вызовов, обслуживание которых заканчивается отказом в установлении соединения из-за отсутствия в этот момент на том или ином участке соединительного тракта свободного соединительного пути.

Вероятность потерь по времени р_tесть отношение промежутка времени, в течение которого телефонный вызов не может быть обслужен, к величине всего контролируемого промежутка времени.

Вероятность потерь по нагрузке р_н есть отношение потерянной нагрузки к поступившей за рассматриваемый промежуток времени или отношение их интенсивностей для стационарных потоков.

Для оценки качества обслуживания телефонных вызовов с ожиданием чаще всего пользуются (обычно в совокупности) следующими характеристиками:

вероятностью ожидания поступившего вызова Р (>0),определяемой как отношение математических ожиданий числа задержанных к общему числу поступивших вызовов за рассматриваемый промежуток времени или отношение их интенсивностей для стационарных потоков; очевидно, что Р(>0) =1 — Р(=0); где Р(=0) — вероятность обслуживания вызова без ожидания;

вероятностью условных потерь, под которой понимают вероятность ожидания P(>t) свыше допустимого времени ожидания t для поступившего вызова, определяемую как отношение математических ожиданий числа задержанных вызовов свыше времени t к общему числу поступивших вызовов за рассматриваемый промежуток времени или за единицу времени для стационарных потоков; другими словами, под условными потерями понимают долю вызовов, обслуженных с ожиданием свыше некоторого наперед заданного времениt;

средним временем ожидания по отношению ко всем поступившим вызовам ¯γ или по отношению только к задержанным вызовам ¯γ_з. Между ¯γ и ¯γ_зв случае стационарности потока справедливо соотношение ¯γ = ¯γ_зР(>0).

Для оценки качества обслуживания телефонных вызовов с повторными вызовами ограничимся следующими характеристиками: вероятностью потерь первичного вызова р, т. е. долей вызовов, не сразу получивших соединение; вероятностью повторного вызова и, т. е. долей повторных вызовов среди всех вызовов; средним числом повторных попыток Q, необходимых для того, чтобы получить одно установленное соединение.

Характеристики качества обслуживания в каждой конкретной задаче выбираются в соответствии с ее спецификой и в соответствии с оценкой степени важности или нежелательности тех или иных явлений. Например, модель обслуживания с учетом повторных вызовов математически более сложна и ее следует применять при расчете коммутационных систем со сравнительно высокими потерями сообщений, когда поток повторных вызовов велик. При малых потерях сообщений (р_в≤ 0,03) поток повторных вызовов незначителен и вполне удовлетворительные результаты можно получить, пренебрегая этим потоком.

Качество обслуживания телефонных вызовов может определяться как на отдельных участках соединительного тракта, так и для всей коммутационной системы в целом. Характеристики качества обслуживания Р, допускаемые для соединительного тракта в целом, складываются из соответствующих характеристик потерь на каждом из S кoммутационных участков Р_i. При небольших значениях Р_i.(Р_i≤ 0,01) считают, что

Р = Р₁+Р₂+ • • +Р_s.

В остальных случаях удовлетворительные результаты можно получить по формуле

Характеристики качества обслуживания влияют на пропускную способность коммутационной системы. Под пропускной способностью коммутационной системы понимают интенсивность обслуженной этой системой нагрузки при заданном качестве обслуживания.