Способ оценки эффективности информационного обмена системы связи

Изобретение относится к электросвязи и предназначено для оценки информационного обмена в системах связи. Технический результат - определение интервала входного трафика, в котором система связи функционирует с заданным КПД передачи информации, обеспечивая заданную эффективность информационного обмена. Для этого последовательно рассчитывают значения обобщенного параметра - коэффициента полезного действия (КПД) передачи информации системы связи для различных значений интенсивности входного трафика от γ_{вх min} до γ_{вх max} с шагом Δγ_вх, сравнивают их с пороговым значением КПД передачи информации системы связи η_пор и определяют интервал [γ_{вх пор1}, γ_{вх пор2}], в пределах которого обеспечивается передача информации в системе связи с КПД не ниже порогового. 2 ил.

 

Изобретение относится к электросвязи, в частности к способам оценки информационной эффективности систем связи. Оно может быть использовано при создании новых и совершенствовании существующих каналов связи, узлов коммутации, автоматизированных систем управления, локальных вычислительных сетей, сетей связи с коммутацией сообщений, сетей связи с коммутацией пакетов, в том числе быстрой коммутацией пакетов.

Известен способ оценки информационной эффективности системы связи (патент RU №2477928, H04L 29/00, 20.03.2013. Бюл. №8), взятый в качестве прототипа.

Сущность прототипа заключается в том, что в качестве универсального обобщенного параметра, характеризующего информационные возможности системы связи и показывающего степень близости ее к предельным возможностям по передаче информации, используют КПД передачи информации (η), для этого измеряют: среднее за выбранный интервал времени общее количество находящейся в системе связи информации в блоке запоминающих устройств и в блоке устройств передачи информации, а также среднюю за этот же интервал времени производительность системы связи; после чего вычисляют кибернетическую мощность (KW) системы связи, а также измеряют: емкости буферов блока запоминающих устройств и пропускные способности каналов связи блока устройств передачи информации; после чего вычисляют полную кибернетическую мощность системы связи (KW_полн) и с учетом полученных результатов определяют:

$$\eta =\frac{KW}{K{W}_{полн}}\cdot 100\%,\left(1\right)$$

где $$KW=N\cdot G|{}_T$$ - кибернетическая мощность системы связи; N - измеренное количество информационных сообщений в системе связи; G - измеренная производительность системы связи; T - выбранный временной интервал усреднения; $$K{W}_{полн}={\displaystyle \sum _{i=1}^n\left(N_i\cdot {\displaystyle \sum _{k=1}^s{C}_{k,i}}\right)}$$ - полная кибернетическая мощность системы связи; N_i - измеренные емкости каждого буфера блока запоминающих устройств; $${\displaystyle \sum _{k=1}^s{C}_{k,i}}$$ - измеренные суммарные пропускные способности каналов связи блока устройств передачи информации для каждого элемента блока запоминающих устройств; n - количество буферов блока запоминающих устройств; s - число каналов связи блока устройств передачи информации, для обслуживания каждого i-го буфера блока запоминающих устройств.

Недостаток способа заключается в том, что он не позволяет определять, в каком интервале входного трафика система связи будет работать с требуемой эффективностью информационного обмена, определяемой значением КПД передачи информации.

Техническим результатом предлагаемого способа является определение интервала входного трафика, в котором система связи функционирует с заданным КПД передачи информации, т.е. обеспечивает требуемую эффективность информационного обмена.

Технический результат достигается тем, что последовательно рассчитывают значения обобщенного параметра - коэффициента полезного действия (КПД) передачи информации системы связи для различных значений интенсивности входного трафика от γ_{вх min} до γ_{вх max} с шагом Δγ_вх, сравнивают их с пороговым значением КПД передачи информации системы связи η_пор и определяют интервал [γ_{вх пор1}, γ_{вх пор2}], в пределах которого обеспечивается передача информации в системе связи с КПД не ниже порогового.

При описании системы связи, под которой понимается как одноканальная, многоканальная системы связи, так и сеть связи, используется понятие объекта связи 1 (фиг. 1), состоящего из основных блоков:

2 - блок устройств ввода информации в систему связи (БУВИ);

3 - блок запоминающих устройств (БЗУ);

4 - блок устройств передачи информации (БУПИ);

5 - блок устройств вывода информации из системы связи (БУВВИ).

Кроме того, структурная схема реализации предлагаемого способа включает в себя блоки:

6 - измерителя-вычислителя обобщенного параметра КПД передачи информации (БИВКПД);

7 - блока сравнения БС;

8 - блока фиксации пороговых значений (БФПЗ).

Сущность изобретения заключается в том, что измеряют: емкости буферов блока запоминающих устройств и пропускную способность каналов связи блока устройств передачи информации и вычисляют полную кибернетическую мощность системы связи KW_полн, а также за выбранный интервал времени последовательно измеряют количество находящейся в блоках запоминающих устройств и устройств передачи системы связи, информации и производительность системы связи для различных значений интенсивности входного трафика от γ_{вх min} до γ_{вх max} с шагом Δγ_вх и вычисляют кибернетические мощности системы связи KW_i, после чего определяют значения КПД передачи информации η_i системы связи в соответствии с выражением

при этом каждое значение КПД сравнивают с пороговым и, если

то фиксируют значение γ_вх=γ_{вх пор1}, а действия по определению КПД продолжают, пока не выполнится условие η_i≤η_пор, после чего прекращают измерения и вычисления, и принимают решение о том, что система связи будет работать эффективно при входном трафике γ_вх в интервале [γ_{вх пор1}, γ_{вх пор2}], где γ_{вх пор2} - входной трафик, зафиксированный при выполнении неравенства η_i≤η_пор (фиг. 2).

Сущность изобретения поясняется следующим. Проведение цикла последовательных измерений КПД передачи информации η_i соответствует решению задачи оценки информационной эффективности системы связи при изменениях интенсивности входного трафика [Межуев A.M. Тензорные методы в теории оценки информационной эффективности и анализа элементов цифровых радиосетей (монография). - Тамбов: Интеграция, 2008 г. - 262 с.] и позволяет определять интервал входного трафика [γ_{вх пор1}, γ_{вх пор2}], в пределах которого система связи функционирует с требуемой эффективностью информационного обмена, исходя из заданного порогового значения обобщенного параметра.

Способ оценки эффективности информационного обмена системы связи осуществляется следующим образом (фиг. 1). За интервал времени усреднения работы системы связи из БЗУ, БУПИ и БУВВИ в БИВКПД поступает информация о реальной загрузке системы связи и о предельных возможностях системы связи по передаче информации, где последовательно производят измерения и вычисления для определения согласно выражению (1) значений КПД передачи информации системы связи η_i для различных значений интенсивности входного трафика от γ_{вх min} до γ_{вх max} с шагом Δγ_вх. Каждое вычисленное значение КПД передают в БС, где производят сравнение с заданным пороговым значением η_пор. При выполнении условия (2) фиксируют значение γ_вх=γ_{вх пор1} в БФПЗ и из БФПЗ передают команду в БИВКПД для продолжения измерений и вычислений КПД. При выполнении условия η_i≤η_пор в БФПЗ фиксируют значение γ_вх=γ_{вх пор2}, формируют команду на прекращение действий по вычислению КПД и передают ее в БИВКПД. После чего в БФПЗ определяют интервал интенсивностей входного трафика [γ_{вх пор1}, γ_{вх пор2}], в пределах которого обеспечиваются требуемые условия передачи информации в системе связи исходя из заданного порогового значения КПД η_пор.

Отличие предложенного способа от прототипа состоит в том, что способ обеспечивает определение интервала интенсивностей входного трафика, в пределах которого функционирование системы связи в смысле информационного обмена осуществляется с требуемым качеством.

Доказательством технической реализуемости способа оценки информационной эффективности системы связи, с учетом ее предельных возможностей по передаче информации, является то, что для его осуществления требуется программное обеспечение, основой которого являются стандартные математические операции, а также существующие средства измерительной и вычислительной техники.

Область применения предложенного способа оценки информационной эффективности систем связи относится к информационным системам, где объектом рассмотрения являются процессы приема, хранения и передачи информации как внутри системы, так и выдачи ее пользователям, подключенным к ее выходу.

Способ оценки эффективности информационного обмена системы связи, заключающийся в измерении емкости буферов блока запоминающих устройств и пропускной способности каналов связи блока устройств передачи информации и вычислении полной кибернетической мощности системы связи KW_полн, отличающийся тем, что за выбранный интервал времени проводят последовательные измерения количества, находящегося в блоках запоминающих устройств и устройств передачи системы связи, информации, а также производительности системы связи для различных значений интенсивности входного трафика от γ_{вх min} до γ_{вх max} с шагом Δγ_вх и вычисляют кибернетические мощности системы связи KW_i, после чего определяют значения КПД передачи информации η_i системы связи в соответствии с выражением

при этом каждое значение КПД сравнивают с пороговым, и если

то фиксируют значение γ_вх=γ_{вх пор1}, а действия по определению КПД продолжают, пока не выполнится условие η_i≤η_пор, после чего прекращают измерения и вычисления и принимают решение о том, что система связи будет работать эффективно при входном трафике γ_вх в интервале [γ_{вх пор1}, γ_{вх пор2}], где γ_{вх пор2} - входной трафик, зафиксированный при выполнении неравенства η_i≤η_пор.