Модели абонентских устройств (АУ)

3. Модели элементов телекоммуникационной сети

3.1. Модели абонентских устройств (АУ).

3.1.1. Модель телефонного аппарата (ТА).

ТА представляет собой тип АУ, который преобразует аналоговую речевую информацию в цифровой поток и обратно.

Функционально каждый ТА представляет собой последовательное соединение стандартного ТА (СТА), преобразующего речь в цифровой поток с номинальной скоростью (64 кбит/с), и кодера источника (КИ), реализующего процедуру сжатия и абонентского шифрования.

Внешние характеристики ТА:

Параметры стыка: 1 – количество ТА на АП N_ТА.АП; 2 - скорость на выходе ТА V_ТА ; 3 – номер подключенной АЛ N_АЛ.ТА; 4 – номер технологии в подключенной АЛ N_{Тех.АЛ.ТА}; 5 – поддержка в подключенной АЛ технологии TCP/IP ("Yes” или "No”) U_{ТСР.АЛ.ТА}; 6 – поддержка в подключенной АЛ технологии PPP ("Yes” или "No”) U_{РРР.АЛ.ТА}; 7 – номер технологии в подключенной МЛ (на ближайшем УК) N_{Тех.МЛ.ТА}; 8 – поддержка в подключенной МЛ технологии TCP/IP U_{ТСР.МЛ.ТА}.

Параметры своевременности: 1 – время задержки на кодирование/декодирование информации T_ТА.к; 2 – время передачи одного бита T_ТА.б ; 3 – среднее время передачи одного информационного сообщения T_ТА.с ; 4 – выходная интенсивность информационных сообщений l_ТА; 5 – исходящая нагрузка Z_ТА .

Рекомендуемые материалы

Параметры достоверности: отсутствуют.

Параметры надежности: вероятность отказа ТА P_отк.ТА.

Параметры стоимости: стоимость ТА S_ТА.

Указанные характеристики зависят от следующих фиксированных и варьируемых параметров ТА.

Фиксированные параметры: 1- номинальная скорость СТА V_СТА; 2 – минимальная скорость после сжатия V_ТА.min; 3 – объем (длительность) отдельного речевого сообщения на входе ТА W_ТА.с; 4 - интенсивность следования речевых сообщений на входе ТА l_ТА.с; 5 - вероятность отказа ТА P_отк.ТА; 6 – стоимость СТА S_ТА; 7 – удельная стоимость сжатия речи в КИ S_ТА.к.

Варьируемые параметры: полностью совпадают с приведенными выше параметрами стыка.

При выборе варьируемых параметров должны соблюдаться условия

1  £  N_ТА.АП £  N_ФАП ;                                                        (1)

V_ТА.min  £  V_ТА £  V_СТА ;                                                           (2)

1 £ N_АЛ.ТА £ 4  ;                                                               (3)

0 £ N_{Тех.АЛ.ТА} £ 7  ;                                                            (4)

U_{ТСР.АЛ.ТА} ="Yes” или "No”  ;                                                 (5)

U_{РРР.АЛ.ТА} ="Yes” или "No”  ;                                                 (6)

0 £ N_{Тех.МЛ.ТА} £ 7  ;                                                           (7)

U_{ТСР.МЛ.ТА} ="Yes” или "No”  ;                                                 (8)

Кроме того, при выборе указанных варьируемых параметров стыка следует иметь в виду следующие функциональные ограничения.

Поддержка в подключенной АЛ (МЛ) технологии TCP/IP возможна только при использовании в АЛ (МЛ) технологий КП (номера технологий 2-7). Поддержка в подключенной АЛ технологии РРР имеет смысл только при фиксированном закреплении каналов АЛ или при использовании в АЛ технологии КК (номера технологий 0 и 1). При этом, если включена поддержка РРР, то возможна поддержка TCP/IP и без использования в АЛ технологий КП.

Выбор подключаемых АЛ и МЛ, совпадающих по номеру с АЛ и МЛ, уже подключенных к другим АУ, возможен только в режимах КП (номера технологий 2-7). В режиме КК (номер технологии 1) совпадение подключаемых АЛ (или МЛ) тоже возможно, но только при одинаковых скоростях передачи информации на выходе всех подключаемых АУ.

Внешние характеристики ТА могут быть вычислены на основании известных фиксированных и варьируемых параметров ТА следующим образом.

Параметры стыка однозначно соответствуют варьируемым параметрам.

Параметры своевременности:

1.Время задержки на кодирование/декодирование информации

T_ТА.к = .                                 (9)

2.Время передачи одного бита

 T_ТА.б = 1/ V_ТА .                                                           (10)

3.Среднее время передачи одного информационного сообщения

 T_ТА.с = W_c .                                                                 (11)

4.Интенсивность информационных сообщений

l_ТА = l_ТА.с .                                                               (12)

5.Исходящая нагрузка

Z_ТА = T_ТА.с ^. l_ТА .                                                           (13)

Параметры надежности: вероятность отказа ТА P_отк.ТА однозначно соответствует заданному значению аналогичного фиксированного параметра P_отк.ТА.

Параметры стоимости: стоимость ТА

S_ТА = S_СТА + S_КИ.                                                            (14)

где S_КИ – стоимость кодера источника, определяемая по формуле

S_КИ = S_ТА.к ^. 10 ^. log(V_СТА/V_ТА).                                               (15)

3.1.2. Модель видеоаппаратуры (ВА).

ВА представляет собой тип АУ, который преобразует видео информацию в цифровой поток и обратно.

Функционально каждая ВА представляет собой последовательное соединение стандартной ВА (СВА), преобразующей видеоизображение, состоящее из последовательности кадров размером 600х800 цветных пикселей (кодируемых по 3х8 бит), следующих со скоростью 2/25 кадр/с в цифровой поток с номинальной скоростью (144 Мбит/с), и кодера источника (КИ), реализующего процедуру сжатия и абонентского шифрования.

Все параметры ВА по составу аналогичны приведенным выше параметрам ТА и могут быть выбраны и рассчитаны по формулам (1)-(14) с учетом замены индексов «ТА» на «ВА». Исключение составляет расчет времени задержки на кодирование/декодирование информации, который следует выполнять не по формуле (9), а по следующей формуле:

T_ВА.к = .                      (15)

3.1.3. Модель специальной (служебной) аппаратуры (СА).

СА представляет собой тип АУ, который преобразует телекодовую информацию в цифровой поток и обратно.

Функционально каждая СА представляется единым устройством без детализации внутренних функциональных блоков.

Внешние характеристики СА:

Параметры стыка: 1 – количество СА на АП N_СА.АП; 2 - скорость на выходе ТА V_СА ; 3 – номер подключенной АЛ N_АЛ.СА; 4 – номер технологии в подключенной АЛ N_{Тех.АЛ.СА}; 5 – поддержка в подключенной АЛ технологии TCP/IP ("Yes” или "No”) U_{ТСР.АЛ.СА}; 6 – поддержка в подключенной АЛ технологии PPP ("Yes” или "No”) U_{РРР.АЛ.СА}; 7 – номер технологии в подключенной МЛ (на ближайшем УК) N_{Тех.МЛ.СА}; 8 – поддержка в подключенной МЛ технологии TCP/IP U_{ТСР.МЛ.СА}.

Параметры своевременности: 1 – время передачи одного бита T_СА.б ; 2 – среднее время передачи одного информационного сообщения T_СА.с ; 3 – выходная интенсивность информационных сообщений l_СА; 4 – исходящая нагрузка Z_СА .

Параметры достоверности: отсутствуют.

Параметры надежности: вероятность отказа ВА P_отк.СА.

Параметры стоимости: стоимость ВА S_СА.

Указанные характеристики зависят от следующих фиксированных и варьируемых параметров СА.

Фиксированные параметры: 1- минимальная скорость V_СА.мin; 2 – максимальная скорость V_СА.max; 3 - объем отдельного телекодового сообщения W_ВА.с; 4 - интенсивность поступления запросов на передачу телекодовых сообщений  l_СА.с; 5 -  вероятность отказа СА P_отк.СА; 6 – стоимость СА S_СА.

Варьируемые параметры: полностью совпадают с приведенными выше параметрами стыка.

При выборе варьируемых параметров СА должны соблюдаться условия, аналогичные описанным выше условиям при выборе варьируемых параметров ТА (см. выражения (1)-(7) и комментарии к ним с учетом замены индексов «ТА» на «СА»).

Внешние характеристики CА могут быть вычислены на основании известных фиксированных и варьируемых параметров CА следующим образом.

Параметры стыка однозначно соответствуют варьируемым параметрам.

Параметры своевременности:

1.Время передачи одного бита

 T_CА.б = 1/ V_CА .                                                           (16)

2.Среднее время передачи одного информационного сообщения

 T_CА.с = W_CА.с ^. T_СА.б.                                                       (17)

3.Интенсивность информационных сообщений

l_СА = l_СА.с .                                                            (18)

4.Исходящая нагрузка

Z_СА = T_СА.с ^. l_СА .                                                          (19)

Параметры надежности: вероятность отказа СА P_отк.СА однозначно соответствует заданному значению аналогичного фиксированного параметра P_отк.СА.

Параметры стоимости: стоимость СА S_СА однозначно соответствует заданному значению аналогичного фиксированного параметра S_СА.

3.1.4. Модель персонального компьютера (ПК).

ПК представляет собой тип АУ, который преобразует файлы данных в цифровой поток и обратно.

Функционально каждый ПК представляется единым устройством без детализации внутренних функциональных блоков.

Все параметры ПК по составу аналогичны приведенным выше параметрам СА и могут быть выбраны и рассчитаны по формулам (16)-(19) с учетом замены индексов «СА» на «ПК».

3.1.5. Модель мобильного телефонного аппарата (МТА).

МТА представляет собой тип АУ, который преобразует аналоговую речевую информацию в цифровой поток и обратно и который находится в составе мобильного терминала (МТ).

Все характеристики МТА по составу аналогичны характеристикам ТА (с учетом замены обозначений «ТА» на «МТА») и вычисляются аналогичным образом. Значения фиксированных параметров у ТА и МТА одинаковы.

Дополнительными варьируемыми параметрами являются: признак разрешения совместного использования РК с МСА U_{РК.совм} , а также скорость в радиоканале V_МТА.РК, которая может отличаться от V_МТА при пакетной передаче информации.

В связи с тем, что МТА входит в состав не АП, а МТ (используемому не группой ФА, а одним ПА) и подключается не к АЛ, а к РК (используемому совместно с МСА), то при выборе варьируемых параметров МТА (внешних параметров стыка) следует учитывать ряд отличающихся ограничений.

N_MTА.МТ =1 ;                                                                    (20)

V_ТА.min  £  V_МТА £  V_СТА ;                                                              (21)

N_АЛ.МТА ="АЛ-МТА" ;                                                             (22)

0 £ N_{Тех.АЛ.МТА} £ 7  ;                                                              (23)

U_{ТСР.АЛ..МТА} ="Yes” или "No”  ;                                                  (24)

U_{РРР.АЛ..МТА} ="Yes” или "No”  ;                                                  (25)

N_{Тех.МЛ.МТА} = N_{Тех.МЛ.ТА} ;                                                        (26)

U_{ТСР.МЛ..МТА} = U_{ТСР.МЛ.ТА} ;                                                       (27)

U_{РК..совм} ="Yes” или "No”  ;                                                    (28)

В качестве АЛ в данном случае подразумевается специальная АЛ-МТА, соединяющая БС с ближайшим УК.

Поддержка в РК технологии TCP/IP возможна только при использовании в РК технологий КП (номера технологий 2-7). Поддержка в РК технологии РРР имеет смысл только при фиксированном закреплении РК или при использовании в РК технологии КК (номера технологий 0 и 1). При этом, если включена поддержка РРР, то возможна поддержка TCP/IP и без использования в РК технологий КП.

При выборе технологии ФЗК (режим 0) хотя бы для одного из АУ: МТА или МСА – предполагается, что радиоканал работает как 2-х канальная радиолиния с временным уплотнением и групповой скоростью, равной сумме скоростей МТА и МСА. При этом допустимо только одно значение U_{РК..совм} = "No”. Аналогичным образом радиоканал работает также в случае принудительного выбора U_{РК..совм} = "No” при любых технологиях для МТА и МСА.

Информация в лекции "Лекция 2" поможет Вам.

Включение U_{РК..совм} = "Yes” допустимо при использовании одинаковых режимов КК или КП для МТА и МСА при равных скоростях МТА и МСА. Можно задавать и разные скорости, но в радиоканале будет установлена максимальная из данных скоростей.

3.1.6. Модель мобильной специальной (служебной) аппаратуры (МСА).

МСА представляет собой тип АУ, который преобразует телекодовую информацию в цифровой поток и обратно и который находится в составе мобильного терминала (МТ).

Все характеристики МСА по составу аналогичны характеристикам СА (с учетом замены обозначений «СА» на «МСА») и вычисляются аналогичным образом. Значения фиксированных параметров у СА и МСА одинаковы. Однако, в связи с тем, что МСА, как и МТА, входит в состав не АП, а МТ (используемому не группой ФА, а одним ПА) и подключается не к АЛ, а к РК (используемому совместно с МТА), то при выборе варьируемых параметров МСА (внешних параметров стыка) следует учитывать ряд отличающихся ограничений, описанных выше для МТА (с учетом замены обозначений «МТА» на «МСА»).

Дополнительными варьируемыми параметрами МСА являются: признак разрешения совместного использования РК с МТА U_{РК.совм} , а также скорость в радиоканале V_МСА.РК, которая может отличаться от V_МСА при пакетной передаче информации.