Система связи

Изобретение относится к области связи и может быть использовано для построения информационно-телекоммуникационных сетей с коммутацией пакетов, сетей ЭВМ. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности функционирования системы связи за счет реконфигурации ее структуры. Устройство содержит узел коммутации – отправитель, канал связи, узел коммутации – получатель, блок управления, блок измерения пропускной способности, блок вычисления вероятности блокирования, блок вычисления риска потери пропускной способности, блок сравнения рисков потерь пропускной способности, блок измерения времени работы и времени простоя, блок вычисления вероятности связности. 1 ил.

 

Предлагаемое решение относится к области систем и сетей связи и может быть использовано при проектировании и построении новых или совершенствовании существующих систем связи.

Известна система связи, реализующая способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи (патент RU 2405184 С1, МПК G05B 23/00, G06F 17/50, опубликовано 27.11.2010, бюл. №33), заключающийся в определении элементов системы связи, подвергаемых воздействию помех, оценке показателя достоверности вскрытия системы связи и заблаговременном изменении структуры системы связи. Ее недостатком является низкая эффективность функционирования системы связи. Это обусловлено тем, что реализуемый системой способ направлен на обеспечение одного из требований к системе связи - устойчивости, а выбранный показатель достоверности вскрытия системы связи не отражает целенаправленность функционирования системы связи и не учитывает требования по предоставляемым видам и услугам связи и их качеству.

Наиболее близким аналогом (прототипом) к предлагаемому решению является система связи, реализующая способ обеспечения устойчивости сетей связи в условиях внешних деструктивных воздействий (патент RU 2379753 С1, МПК G06F 21/20, G06N 3/02, опубликовано 20.01.2010, бюл. №2), который заключается в контроле внешних деструктивных воздействий, оценивании пропускной способности и, путем распределения доступного ресурса между абонентами, обеспечении своевременности предоставления информационных услуг. Недостатком данной системы связи является низкая эффективность функционирования, обусловленная снижением пропускной способности при перегрузке системы связи.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности функционирования системы связи за счет управления ее конфигурацией на основе оценки риска потери пропускной способности с учетом воздействия внешних и внутренних деструктивных факторов.

Технический результат достигается тем, что в известной системе связи, реализующей способ обеспечения устойчивости в условиях внешних деструктивных воздействий, содержащей последовательно соединенные узел коммутации - отправитель, вход которого является входом системы связи, канал связи, узел коммутации - получатель, выход которого является выходом системы связи, а также блок управления, первый вход которого соединен со вторым выходом узла коммутации - отправителя, а первый выход - со вторым входом узла коммутации - отправителя, второй вход блока управления соединен со вторым выходом канала связи, а второй выход - со вторым входом канала связи, третий вход блока управления соединен со вторым выходом узла коммутации - получателя, а третий выход - со вторым входом узла коммутации - получателя, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены последовательно соединенные блок измерения пропускной способности, вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, блок вычисления вероятности блокирования, блок вычисления риска потери пропускной способности, блок сравнения рисков потерь пропускной способности, выход которого соединен с четвертым входом блока управления, при этом выход блока измерения пропускной способности одновременно соединен с первым входом блока вычисления вероятности блокирования и вторым входом блока вычисления риска потери пропускной способности; последовательно соединенные блок измерения времени работы и времени простоя вход которого соединен с пятым выходом блока управления, блок вычисления вероятности связности, выход которого соединен с третьим входом блока вычисления риска потери пропускной способности; при этом шестой выход блока управления одновременно соединен со вторым входом блока вычисления вероятности блокирования и четвертым входом блока вычисления риска потери пропускной способности, а седьмой выход блока управления соединен со вторым входом блока сравнения рисков потерь пропускной способности.

Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно введены последовательно соединенные блок измерения пропускной способности, вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, блок вычисления вероятности блокирования, блок вычисления риска потери пропускной способности, блок сравнения рисков потерь пропускной способности, выход которого соединен с четвертым входом блока управления, при этом выход блока измерения пропускной способности одновременно соединен с первым входом блока вычисления вероятности блокирования и вторым входом блока вычисления риска потери пропускной способности; последовательно соединенные блок измерения времени работы и времени простоя вход которого соединен с пятым выходом блока управления, блок вычисления вероятности связности, выход которого соединен с третьим входом блока вычисления риска потери пропускной способности; при этом шестой выход блока управления одновременно соединен со вторым входом блока вычисления вероятности блокирования и четвертым входом блока вычисления риска потери пропускной способности, а седьмой выход блока управления соединен со вторым входом блока сравнения рисков потерь пропускной способности.

Структурная схема системы связи приведена на фигуре, где обозначено:

1 - узел коммутации - отправитель;

2 - канал связи;

3 - узел коммутации - получатель;

4 - блок управления;

5 - блок измерения пропускной способности;

6 - блок вычисления вероятности блокирования;

7 - блок вычисления риска потери пропускной способности;

8 - блок сравнения рисков потерь пропускной способности;

9 - блок измерения времени работы и времени простоя;

10 - блок вычисления вероятности связности.

Назначение блоков ясно из их названия и могут быть реализованы на элементах, широко распространенных в области электроники, электротехники или в программной форме.

Устройство реализации работает следующим образом.

Последовательно соединенные узел коммутации - отправитель 1, канал связи 2 и узел коммутации - получатель 3 представляют собой обобщенную систему связи, осуществляющую передачу информации от узла коммутации - отправителя и прием ее узлом коммутации - получателем.

В блоке управления 4 осуществляют сбор данных о состоянии элементов системы связи, их загруженности и управление ими, а также, исходя из предназначения системы связи, задают требуемую пропускную способность системы связи γ_тр и допустимое значение риска потери пропускной способности системы связи R_доп.

В блоке измерения пропускной способности 5 на основе первичных данных об объемах передаваемой информации измеряют реальную пропускную способность системы связи у.

В блоке вычисления вероятности блокирования 4 на основе измеренной реальной пропускной способности γ и заданной требуемой пропускной способности γ_тр вычисляют вероятность блокировки системы связи Р_бл (Шварц М. Сети связи: протоколы, моделирование и анализ: в 2-х ч. Ч. 1. Пер. в англ. - М.: Наука, 1992):

где ρ=γ_тр/γ - коэффициент использования системы связи, N - длина очереди (емкость буферов) в узлах коммутации.

В блоке измерения времени работы и времени простоя 9 на основе информации о состоянии элементов системы связи, поступающей от блока управления, измеряют времена простоя и работы элементов системы связи, например, с использованием программно реализованных секундомеров.

В блоке вычисления вероятности связности 10 на основе измеренных времен работы и простоя вычисляют коэффициент готовности системы связи (ГОСТ Р 53111 - 2008. Устойчивость функционирования сети связи общего пользования. Требования и методы проверки. - М.: Стандартинформ, 2009 г. - 19 с.), на основе коэффициента готовности определяют вероятность связности системы связи Р_св (ГОСТ Р 53111-2008. Устойчивость функционирования сети связи общего пользования. Требования и методы проверки. - М.: Стандартинформ, 2009 г. - 19 с.).

В блоке вычисления риска потери пропускной способности 7 на основе вероятностей блокировки Р_бл, связности Р_св, реальной пропускной способности γ и требуемой γ_тр вычисляют риск потери пропускной способности системы связи R (ГОСТ Р ИСО/МЭК 31010 - 201. Менеджмент риска. Методы оценки риска. - М.: Стандартинформ, 2012 г. - 70 с. Головин О.В. Системы и устройства коротковолновой радиосвязи / О.В. Головин, С.П. Простов // Под ред. профессора О.В. Головина. - М.: Горячая линия-Телеком, 2006. - 598 с.), обусловленных перегрузкой системы связи и потерей ее связности:

В блоке сравнения рисков потерь пропускной способности 8 сравнивают вычисленное значение риска потери R с установленным допустимым значением риска потери R_доп. При превышении вычисленного значения риска R над допустимым R_доп формируют команду на реконфигурацию системы и отправляют ее в блок управления 4. Блок управления 4 осуществляет реконфигурацию системы связи путем переключения линий связи между узлами коммутации, перераспределения трафика, изменения пропускных способностей каналов связи и т.д. в результате чего достигается цель изобретения.

Система связи, содержащая последовательно соединенные узел коммутации - отправитель, вход которого является входом системы связи, канал связи, узел коммутации - получатель, выход которого является выходом системы связи, а также блок управления, первый вход которого соединен со вторым выходом узла коммутации - отправителя, а первый выход - со вторым входом узла коммутации - отправителя, второй вход блока управления соединен со вторым выходом канала связи, а второй выход - со вторым входом канала связи, третий вход блока управления соединен со вторым выходом узла коммутации - получателя, а третий выход - со вторым входом узла коммутации - получателя, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены последовательно соединенные блок измерения пропускной способности, вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, блок вычисления вероятности блокирования, блок вычисления риска потери пропускной способности, блок сравнения рисков потерь пропускной способности, выход которого соединен с четвертым входом блока управления, при этом выход блока измерения пропускной способности одновременно соединен с первым входом блока вычисления вероятности блокирования и вторым входом блока вычисления риска потери пропускной способности; последовательно соединенные блок измерения времени работы и времени простоя, вход которого соединен с пятым выходом блока управления, блок вычисления вероятности связности, выход которого соединен с третьим входом блока вычисления риска потери пропускной способности; при этом шестой выход блока управления одновременно соединен со вторым входом блока вычисления вероятности блокирования и четвертым входом блока вычисления риска потери пропускной способности, а седьмой выход блока управления соединен со вторым входом блока сравнения рисков потерь пропускной способности.