Лекция 1. Предмет и задачи теории телетрафика.
Предметом теории телетрафика является количественная сторона процессов обслуживания потоков сообщений в системах распределения информации.
Системой распределения информации может быть совокупность коммутационных приборов, часть или весь телекоммуникационный узел или сеть в целом, которые обслуживают по определенному алгоритму любые виды сообщений.
Теория телетрафика изучает соотношения между величиной и характером информационной нагрузки, количеством обслуживающего оборудования и качеством обслуживания требований на установление соединений.
Основными задачами теории телетрафика являются:
1.Исследование количественных и качественных характеристик потоков требований на установление соединений.
2.Исследование характеристик коммутационной системы с точки зрения их способности обслужить потоки требований.
3.Получение расчетных соотношений, связывающих информационную нагрузку, число обслуживающих устройств и качество обслуживания.
4.Разработка инженерных методов расчета объема оборудования коммутационных устройств.
Математическая модель теории телетрафика включает в себя следующие три основных элемента:
1.Входящий поток вызовов (требований на обслуживание).
2.Схему системы обслуживания.
3.Дисциплину обслуживания потока вызовов.
Входящий поток вызовов на обслуживание характеризуется интенсивностью поступления вызовов от источников, длительностью времени, которое необходимо дляобслуживания этого вызова. Число вызовов и длительность обслуживания являются величинами случайными.
Схемы систем обслуживания (коммутационные схемы) детально изучаются в дисциплине «Системы коммутации».
Дисциплина обслуживания характеризует взаимодействия потока вызовов с системой обслуживания.
Пусть на коммутационную систему поступает C вызовов и каждый вызов занимает одну линию на выходе. Если вызов поступил, но нет ни одного свободного обслуживающего устройства на выходе, то вызов теряется. Обозначим число потерянных вызовов Cп. Качество обслуживания будет тем хуже, чем больше отношение Cп/C. Это соотношение обозначают Pв и называют величиной потерь сообщения (по вызовам).
Коммутационные системы, в которых поступающий вызов при занятости всех обслуживающих устройств теряется, называются коммутационными системами с явными потерями или с отказами.
Кроме систем с явными потерями существуют системы с условными потерями или системы с ожиданием. В этих системах вызов, поступивший в момент отсутствия свободных обслуживающих устройств, не теряется, а обслуживается с ожиданием. Качество обслуживания таких систем характеризуется вероятностью ожидания P(tож>0), вероятностью ожидания свыше некоторого времени t P(tож>t) и средним временем ожидания. Вероятность P(tож>0) характеризует долю всех поступивших вызовов, которые не могут быть сразу обслужены, а вероятность P(tож>t) – долю всех поступивших вызовов, ожидающих начала обслуживания в течение времени, превышающего t.
Эти два основных способа обслуживания – с явными потерями и ожиданием – имеют на практике целый ряд дополнительных условий и ограничений. Например, в системах с ожиданием вызовы могут обслуживаться в порядке поступления, в случайном порядке, в порядке, обратном поступлению, с приоритетами.
Способы обслуживания вызовов называют дисциплиной обслуживания.
В теории телетрафика дисциплина обслуживания описывается следующими характеристиками:
способом обслуживания вызовов (с отказами, с ожиданием, комбинированный);
порядком обслуживания;
режимами искания выходов схемы (свободное, групповое, линейное);
законом изменения длительности обслуживания (показательным, постоянным, произвольным);
наличием приоритетов в обслуживании некоторых категорий источников.