Определение показателей структурной надежности в распределенных телекоммуникационных системах - Шерстнева, А А; Шерстнева, О Г (Вестник ИжГТУ имени М.Т. Калашникова, 2022)
Рассмотрена задача расчета структурных характеристик сети связи. Целью работы является вычисление ключевых показателей структурной надежности. Предложена методика расчета математического ожидания числа связей и вероятности связности в сетях разной структуры. В основе методики лежит решение задачи оптимизации сетевой структуры с точки зрения надежности. Предложена классификация оборудования по степени влияния его отказа на качество обслуживания сетевого трафика. Согласно принятой классификации перечислены параметры надежности, характеризующие каждую из классифицируемых групп оборудования. Параметры надежности разделены на единичные и комплексные. Надежность и качество функционирования сети связи оцениваются расчетными значениями этих параметров. Построен вероятностный граф сетевой модели и граф состояний линий связи одного иерархического уровня сети связи. При их построении предполагалось, что коммутационные узлы абсолютно надежны. Надежность линий связи выражена через коэффициент готовности. Расчет параметров выполнен при условии того, что отказы линии связи являются статистически независимыми событиями. Вычислены показатели надежности, такие как вероятность связности между каждой парой телекоммуникационных узлов и абсолютное значение математического ожидания числа связей. Для удобства практического применения результатов расчета по предлагаемой методике математическое ожидание числа связей выражается в процентах. Рассматривается математическая модель функционирования отдельно взятой линии связи с абсолютной надежностью системы контроля ее технического состояния. Математическая модель представлена в виде графа состояний. Принято, что система мониторинга сети выполняет функции периодического и непрерывного контроля. Предложена методика расчета комплексных показателей надежности, таких как коэффициент готовности и коэффициент простоя. Методика расчета основана на матричном методе анализа вероятностных систем. В состав расчетных формул вошли статистические данные системы контроля технического состояния линий связи. При экспериментальных исследованиях применялся метод имитационного моделирования. Моделируется процесс функционирования сети связи. В зависимости от поступающей нагрузки выполняется поиск свободных алгоритмических ресурсов, линий связи. Выполняется расчет показателей надежности выбранного пути обслуживания вызовов с учетом установленного программой критерия выбора. На экран монитора выводятся графики зависимости показателей надежности от интенсивности поступающей нагрузки. Выполняется расчет относительной статистической частоты успешности обслуживания запросов, а также рассчитывается частота отказов линий связи. Результатом работы программы являются предложения по реконструкции сети связи путем перераспределения используемых сетевых ресурсов.