Модели центров коммутации (ЦК)

3.2. Модели центров коммутации (ЦК)

Центры коммутации представляют собой основные устройства в сети, которые управляют соединением АУ по правилам (протоколам), соответствующим поддерживаемым данными ЦК сетевым технологиям. Условно считается, что один ЦК может поддерживать только одну из технологий: 1-КК (ISDN); 2- X.25; 3-Frame Relay (FR); 4-ATM (с подвидами услуг 4-AAL1, 5-AAL2, 6-AAL3/4, 7-AAL5).

При необходимости поддержки в одном направлении связи нескольких технологий следует использовать несколько пар ЦК, соединяемых на узлах коммутации соединительными линиями (СЛ) напрямую (режим инкапсуляции/туннелирования, т.е. использование внутренней сети на базе одной технологии в качестве «туннеля» на физическом уровне для внешней сети на базе другой технологии) или через шлюз/маршрутизатор TCP/IP (режим шлюзования, т.е. создание из двух и более равноправных сетей некоторой общей ассоциированной сети, в которой отдельные сети, использующие различные технологии нижних трех уровней ЭМВОС, связываются друг с другом путем преобразования протоколов на транспортном уровне). Использование маршрутизаторов TCP/IP возможно и в АЛ (РК) при использовании ФЗК или КК, но при включенной поддержке в данных каналах протокола пакетной передачи PPP.

В основном ЦК используются в составе узлов коммутации (УК), соединяя абонентские и магистральные линии. Кроме этого допускается включение ЦК в состав АП, МТ и КБС. В линиях, соединяющих любые ЦК с АУ реализуется только технология 0-ФЗК (фиксированное закрепление каналов).

Центры коммутации, поддерживающие технологию 1-КК(ISDN) реализуются в виде центров коммутации каналов (ЦКК), а ЦК, поддерживающие технологии 2-X.25; 3-Frame Relay (FR); 4-ATM реализуются в виде центров коммутации пакетов (ЦКП).

В сети подвижной радиосвязи, использующей транкинговый принцип использования радиоканалов, перед установлением соединений подвижных абонентов друг с другом или с фиксированными абонентами реализуется режим коммутации радиоканалов. Т.е. условно можно считать, что в состав каждого КБС всегда входит хотя бы один ЦКК.

3.2.1. Модель центра коммутации каналов (ЦКК)

ЦКК представляет собой ЦК, функционирующий в режиме коммутации каналов.

Функционально каждый ЦКК представляет собой последовательное соединение блока абонентских входов/выходов (БАВ), блока коммутации (БК) и блока канальных входов/выходов (БКВ).

Рекомендуемые материалы

Внешние характеристики ЦКК:

Параметры стыков:  1 - скорость коммутируемых цифровых потоков V_ЦКК ; 2 – количество абонентских входов/выходов N_ВВ.а ; 3 – количество канальных входов/выходов N_ВВ.к ;

Параметры своевременности: 1 – среднее время ожидания предоставления канала T_ЦКК.ож; 2 – вероятность превышения допустимого времени ожидания P_ЦКК.ож .

Параметры достоверности: отсутствуют.

Параметры надежности: вероятность отказа ЦКК P_{отк.ЦКК}.

Параметры стоимости: стоимость ЦКК S_ЦКК.

Указанные характеристики зависят от следующих фиксированных и варьируемых параметров ЦКК.

Фиксированные параметры: 1 - максимальное количество дуплексных входов/выходов N_ВВmax ; 2 - максимальное значение скорости передачи на любом входе/выходе V_ЦКК.max; 3 - вероятность отказа P_{отк.ЦКК}; 4 ‑  удельная стоимость реализации одного входа/выхода S_ВВ1, 5 - стоимость реализации технологии коммутации каналов S_КК; 6 – количество входов/выходов в рассчитываемом направлении K; 7 - нагрузка в рассчитываемом направлении Z; 8 – средняя длительность обслуживания заявок в рассчитываемом направлении T_об.с ; 9 – допустимое время ожидания обслуживания в рассчитываемом направлении T_ож.д .

Варьируемые параметры включают указанные выше параметры стыков: V_ЦКК , N_ВВ.а и N_ВВ.к .

При выборе варьируемых параметров должны соблюдаться условия

V_ЦКК £  V_ЦКК.max .                                                         (29)

N_ВВ.а + N_ВВ.к £  N_.ВВ.max .                                                    (30)

Для обеспечения работоспособности сети указанные выше варьируемые параметры стыков должны полностью соответствовать параметрам подключаемых ЛП.

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

Параметры стыков однозначно соответствуют выбранным значениям варьируемых параметров V_ЦКК , N_ВВ.а и N_ВВ.к .

Параметры своевременности:

1.Среднее время ожидания предоставления канала

 T_ЦКК.ож =   (если K £ Z, то T_ЦКК.ож=¥),                      (31)

где P(T_ож > 0) – вероятность того, время ожидания будет больше нуля:

P(T_ож >0) =                                                         (32)

2.Вероятность превышения допустимого времени ожидания

P_ЦКК.ож =      (если K £ Z, то P_ЦКК.ож=1),      (33)

Параметры надежности: вероятность отказа ЦКК P_{отк.ЦКК} однозначно соответствует заданному значению аналогичного фиксированного параметра P_{отк.ЦКК}.

Параметры стоимости: стоимость ЦКК

S_ЦКК = S_КК + (N_ВВ.а + N_ВВ.к) ^. S_ВВ.1.                                            (34)

3.2.2. Модель центра коммутации пакетов (ЦКП)

ЦКП представляет собой ЦК, функционирующий в режиме коммутации пакетов в соответствии с одной из технологий: 2- X.25; 3-Frame Relay (FR); 4-ATM (с подвидами услуг 4-AAL1, 5-AAL2, 6-AAL3/4, 7-AAL5).

Функционально каждый ЦКП представляет собой последовательное соединение блока абонентских входов/выходов (БАВ), блока коммутации (БК) и блока канальных входов/выходов (БКВ). Кроме того, в составе ЦКП выделяются еще два блока: процессорный блок (ПБ) и блок буферной памяти (ББП), которые соединяются с блоком коммутации.

Блок абонентских входов/выходов (БАВ) реализует функции верхних уровней ЭМВОС, а блок канальных входов, совместно с БК реализует функции нижних уровней. Следовательно, БАВ в составе ЦКП, реализующих в транспортной сети только функции нижних уровней ЭМВОС, могут отсутствовать.

Функционально БАВ в зависимости от используемой технологии представляет собой: PAD – при использовании Х.25; FRAD – при использовании FR; B-NT – при использовании АТМ.

ЦКП оперирует с протокольными блоками данных (ПБД), размер, структура и правила обработки которых соответствуют реализуемой технологии КП. При этом в роли ПБД могут выступать: при реализации Х.25 – пакеты (кадры); при FR – кадры; при АТМ – ячейки (пакеты).

Внешние характеристики ЦКК:

Параметры стыков: 1 – количество абонентских входов/выходов N_ВВ.а ; 2 – количество канальных входов/выходов N_ВВ.к ; 3 - скорости абонентских цифровых потоков V_ВВ.a.i , i=1…N_ВВ.а; 4 - скорости канальных цифровых потоков V_ВВ.к.i , i=1…N_ВВ.к.

Параметры своевременности: 1 – среднее время, затрачиваемое процессором на однократную операцию коммутации одного протокольного блока данных (ПБД) T_ком; 2 – среднее время, необходимое для передачи ПБД по каналу связи до следующего ЦКП T_кан; 3 – среднее время обслуживания ПБД (включающего коммутацию и передачу по каналу до следующего ЦКП), T_об; 4 – среднее время ожидания обслуживания ПБД T_ож; 5 – итоговое среднее время прохождения одного ПБД через ЦКП и канал связи (до следующего ЦКП) T_ЦКП ; 6 – пропускная способность ЦКП в анализируемом направлении (информационная скорость) V_c;

Параметры достоверности: 1-вероятность стирания протокольных блоков данных (ПБД) из-за обнаруженных искажений P_ст.ош; 2-вероятность стирания ПБД из-за переполнения буферной памяти P_ст.бп; 3-итоговая вероятность стирания ПБД в ЦКП P_ст; 4-вероятность хотя бы одной необнаруженной ошибки в информационной части ПБД P_н.ош; 5-вероятность ошибок на бит  в информационной части ПБД P_ош.бс.

Параметры надежности: вероятность отказа ЦКП P_{отк.ЦКП}.

Параметры стоимости: стоимость ЦКП S_ЦКП.

Указанные характеристики зависят от следующих фиксированных и варьируемых параметров ЦКП.

Фиксированные параметры: 1 - максимальное количество дуплексных входов/выходов N_ВВ.max ; 2 - максимальное значение скорости передачи на любом входе/выходе V_ВВ.max; 3 - вероятность отказа P_{отк.ЦКП}; 4 ‑  удельная стоимость реализации одного входа/выхода S_ВВ1, 5 - стоимость реализации технологий коммутации пакетов S_КП.i, i=2…4; 6 – номер канального входа/выхода в рассчитываемом направлении M; 7 – интенсивность сообщений в рассчитываемом направлении l_i, i=1..N_c, где N_c-количество типов сообщений; 8 – объем сообщений в рассчитываемом направлении W_i, i=1..N_c; 9 – канальная задержка в среде распространения до следующего ЦКП T_ср ; 10 – вероятность ошибки на бит в канале связи P_ош.б; 11 – объем (длина) служебной части кадров W_сл.к.i , i=2…7; 12 – объем (длина) служебной части пакетов W_сл.п.i , i=2…7;; 13 – минимальный объем (длина) информационной части ПБД W_ин.min.i , i=2…7 ; 14 – максимальный объем (длина) информационной части ПБД W_ин.max.i , i=2…7; 15 – количество бит в контрольной последовательности ПБД K_i , i=2…7; 16 – максимальная производительность процессора V_пр.max; 17 – максимальный объем буферной памяти W_бп.max; 18 – удельная стоимость производительности процессора S_пр; 19 – удельная стоимость объема буферной памяти S_бп.

Варьируемые параметры включают указанные выше параметры стыков: 1 – количество абонентских входов/выходов N_ВВ.а ; 2 – количество канальных входов/выходов N_ВВ.к ; 3 - скорости абонентских цифровых потоков V_ВВ.a.i , i=1…N_ВВ.а; 4 - скорости канальных цифровых потоков V_ВВ.к.i , i=1…N_ВВ.к; а также следующие параметры: 5 – номер технологии КП N; 6 – объем (длина) информационной части ПБД W_ин; 7 – производительность процессора V_пр; 8 - объем буферной памяти W_бп;

При выборе варьируемых параметров должны соблюдаться условия

N_ВВ.а + N_ВВ.к £  N_.ВВ.max .                                                         (35)

V_ВВ.а.i £  V_ВВ.max ,  i=1...N_ВВ.а .                                                      (36)

V_ВВ.к.i £  V_ВВ.max ,  i=1...N_ВВ.к .                                                     (37)

2 £  N £ 7.                                                                     (38)

W_ин.min.N £  W_ин £ W_ин.max.N .                                                       (39)

V_пр £  V_пр.max  .                                                                (40)

W_бп £  W_бп.max  .                                                              (41)

Для обеспечения работоспособности сети указанные выше варьируемые параметры стыков должны полностью соответствовать параметрам подключаемых ЛП.

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

Параметры стыков однозначно соответствуют выбранным значениям варьируемых параметров N_ВВ.а ; N_ВВ.к; V_ВВ.a.i , i=1…N_ВВ.а; V_ВВ.к.i , i=1…N_ВВ.к.

Параметры достоверности:

1.Расчет вероятности стирания протокольных блоков данных (ПБД) из-за обнаруженных искажений зависит от используемой технологии КП (все используемые в формулах объемы данных W… должны иметь размерность в битах!):

– при использовании технологии Х.25 (N=2) вероятность стирания пакетов, целиком вкладываемых в один кадр, рассчитывается по формуле:

P_ст.ош= ;                                     (42)

– при использовании технологии FR (N=3) вероятность стирания кадров рассчитывается по формуле:

P_ст.ош= ;                                             (43)

– при использовании технологии ATM/AAL1 (N=4) или ATM/AAL5 (N=7)  вероятность стирания ячеек рассчитывается по формуле:

P_ст.ош=P_ст.заг ;                                                            (44)

где P_ст.заг – вероятность стирания ячейки АТМ из-за обнаружения ошибки в заголовке ячейки АТМ:

P_ст.заг = ;                            (45)

– при использовании технологии ATM/AAL2 (N=5) или ATM/AAL3/4 (N=6)  вероятность стирания ячеек кроме вероятности стирания заголовка зависит также от вероятности обнаружения ошибок в информационной части:

P_ст.ош=1 – (1– P_ст.заг ) ^. (1–P_ст.инф);                                            (46)

где

P_ст.инф=;                            (47)

При использовании технологий ATM/AAL3/4 (N=6) и ATM/AAL5 (N=7) на уровне AAL передача осуществляется пакетами с варьируемой длиной информационной части W_ин. Формирование и обработка данных пакетов осуществляется в концевых ЦКП АТМ, поэтому характеристики достоверности и своевременности передачи пакетов в подобных случаях не являются характеристиками отдельных ЦКП, а характеризуют весь маршрут передачи информации, модели которого рассматриваются в п.3.5.

2.Вероятность стирания ПБД из-за переполнения буферной памяти

P_ст.бп =  ;                                                    (48)

где m – максимальное допустимое количество ПБД в очереди, которое зависит от выбранного объема буферной памяти W_бп, распределяемой в равных долях между всеми входами/выходами:

 – 1;                                  (49)

Z – нагрузка в рассчитываемом направлении, зависящая от заданной интенсивности и объема сообщений l_i и W_i, объема информационной части ПБД W_ин и от рассчитываемого времени обслуживания T_об (см. далее формулы (59) и (60) ) следующим образом:

Z =;                                                            (50)

3.Итоговая вероятность стирания ПБД в ЦКП

P_ст=1 – (1– P_ст.ош ) ^. (1–P_ст.бп);                                                   (51)

4.Расчет вероятности необнаруженных ошибок в информационной части ПБД зависит от используемой технологии КП следующим образом

– при использовании технологий Х.25 (N=2) и FR (N=3), K_N=16, вероятность необнаруженных ошибок в кадрах рассчитывается по формуле:

P_н.ош = ;                                                      (52)

– при использовании технологий ATM/AAL1 (N=4, W_ин=376 бит) и ATM/AAL5 (N=7, W_ин=384 бит) , K_N=0,  вероятность необнаруженных ошибок в ячейках рассчитывается по формуле:

P_н.ош = ;                                                  (53)

– при использовании технологий ATM/AAL2 (N=5, W_ин=360 бит) и ATM/AAL3/4 (N=6, W_ин=352 бит) , K_N=10,  вероятность необнаруженных ошибок в ячейках рассчитывается по формуле:

P_н.ош = =

                              (54)

Большинство из приведенных выше формул можно значительно упростить если учесть следующее приближенное равенство, справедливое при n ^. P <<1:

  (1–P) ⁿ » 1 – n ^.P ;                                                           (55)

5.Расчет вероятности ошибок на бит в информационной части ПБД зависит от используемой технологии КП следующим образом

– при использовании технологий Х.25 (N=2) вероятность ошибок на бит в информационной части ПБД рассчитывается по формуле:

P_ош.бс =  .                                     (56)

– при использовании технологий FR и АТМ (N=3…7) вероятность ошибок на бит в информационной части ПБД рассчитывается по формуле:

P_ош.бс = 0.5 ^. P_ст + (1– P_ст) ^. () » 0.5 ^. P_ст + (1– P_ст) ^. P_н.ош / W_ин;       (57)

Параметры своевременности:

1.Среднее время, затрачиваемое процессором на однократную операцию коммутации одного протокольного блока данных (ПБД)

T_ком = .                                        (58)

2.Среднее время, необходимое для передачи ПБД по каналу связи до следующего ЦКП, к которому ведет вход/выход   M:

T_кан = .                                                        (59)

3.Среднее время обслуживания ПБД (включающего коммутацию и передачу по каналу до следующего ЦКП) зависит от технологии КП следующим образом:

– при использовании технологии Х.25 (N=2), предполагающей повторную передачу стертых пакетов, среднее время обслуживания ПБД, рассчитывается по формуле:

T_об = .                                                      (60)

– при использовании технологий FR и АТМ (N=3…7), при которых повторная передача стертых пакетов не выполняется, среднее время обслуживания ПБД, рассчитывается по формуле:

T_об = .                                                        (61)

4.Среднее время ожидания обслуживания ПБД

T_ож =         (если Z ³ 1, то T_ож=¥),                                         (62)

где Z – нагрузка в рассчитываемом направлении, рассчитываемая по формуле (50).

5.Итоговое среднее время прохождения одного ПБД через ЦКП и канал связи (до следующего ЦКП)

T_ЦКП = T_ож + T_об + T_ср.                                                        (63)

6.Пропускная способность ЦКП в анализируемом направлении (информационная скорость)

V_c = W_ин / (T_ож + T_об ).                                                       (64)

Параметры надежности: вероятность отказа ЦКП P_{отк.ЦКП} однозначно соответствует заданному значению аналогичного фиксированного параметра P_{отк.ЦКП}.

Параметры стоимости: стоимость ЦКП

S_ЦКП = S_КП + (N_ВВ.а + N_ВВ.к) ^. S_ВВ.1 + V_пр ^. S_пр + W_бп ^. S_бп .                   (65)

3.2.3. Модель маршрутизатора (шлюза) TCP/IP (ЦКП-М)

Маршрутизатор (шлюз) TCP/IP (ЦКП-М) представляет собой программно реализованное устройство, обеспечивающее поддержку протоколов транспортного (TCP) и сетевого уровня (IP). Физически данное устройство может входить в АУ и ЦК при соответствующем выборе управляемых параметров АУ (см.п.3.1). Функционально данное устройство изображается в цепи прохождения информации на выходе АУ или на входе/выходе ЦК как отдельное устройство, соединяемое с указанными выше устройствами соединительными линиями (СЛ).

Если ЦКП-М входит в состав АУ, то данное устройство реализует и протоколы прикладного уровня, соответствующие виду передаваемой информации.

Если для нескольких АУ различного типа, подключенных к одной АЛ (РК), включена поддержка TCP/IP, то при этом используется только один ЦКП-М для всех этих устройств, поддерживающий на прикладном уровне несколько соответствующих видов передаваемой информации (услуг).

ЦКП-М оперирует с тремя видами протокольных блоков данных (ПБД): сегментами TCP, пакетами IP и фрагментами пакетов, представляющими собой информационную часть ПБД тех технологий, которые поддерживаются в АЛ (МЛ или РК), подключаемых к ЦКП-М через соответствующие ЦКП. При этом учитывается, что в один пакет IP вкладывается всегда только один сегмент TCP.

Основные функциональные характеристики ЦКП-М совпадают с характеристиками ЦКП и изображается аналогичным образом. При этом соединение АУ с ЦКП-М осуществляется через абонентские входы/выходы, а ЦКП (или УПП) соединяются с ЦКП-М через канальные входы/ выходы. Соответственно, количество абонентских и канальных входов/выходов ЦКП-М определяется количеством подключенных АУ и ЦК.

Внешние характеристики ЦКП-М:

Параметры стыков: 1 – количество абонентских входов/выходов N_ВВ.а ; 2 – количество канальных входов/выходов N_ВВ.а ; 3 - скорости абонентских цифровых потоков V_ВВ.a.i , i=1…N_ВВ.а; 4 - скорости канальных цифровых потоков V_ВВ.к.i , i=1…N_ВВ.к.

Параметры своевременности: 1 – среднее время обслуживания, необходимое для передачи одного сегмента по каналу связи в заданном направлении до следующего ЦКП-М T_об; 2 – среднее время ожидания обслуживания T_ож; 3 – итоговое среднее время прохождения одного сегмента через ЦКП-М и канал связи (до следующего ЦКП-М) T_ЦКП‑М; 4 – пропускная способность ЦКП-М в анализируемом направлении (информационная скорость) V_c;

Параметры достоверности: 1 - вероятность стирания сегментов (из-за обнаруженных искажений) P_ст; 2-вероятность необнаруженных ошибок в информационной части сегмента P_н.ош; 3-вероятность ошибок на бит в информационной части сегмента P_ош.бс.

Параметры надежности: отсутствуют.

Параметры стоимости: стоимость реализации технологии TCP/IP S_ЦКП-М.

Указанные характеристики зависят от следующих фиксированных и варьируемых параметров ЦКП-М.

Фиксированные параметры: 1 – номер канального входа/выхода в рассчитываемом направлении M; 2 – интенсивность ПБД (в которые вкладываются фрагменты пакетов) в рассчитываемом направлении l; 3 – среднее время передачи одного ПБД, в которые вкладываются фрагменты пакетов, по каналу связи в заданном направлении до следующего ЦКП-М T_фр; 4 – вероятность стирания ПБД, в которые вкладываются фрагменты пакетов, P_ст.фр; 5 – вероятность необнаруженной ошибки в ПБД, в которые вкладываются фрагменты пакетов, P_н.ош.фр; 6 – объем (длина) служебной части сегмента (пакета) W_сл; 7 – минимальный объем (длина) информационной части сегментов W_ин.min; 8 – максимальный объем (длина) информационной части сегментов W_ин.max; 9 – объем (длина) информационной части ПБД, в которые вкладываются фрагменты пакетов, W_ин.фр; 10 – количество бит в контрольной последовательности сегментов K; 11 - стоимость реализации технологии TCP/IP S_ЦКП-М.

Варьируемые параметры включают указанные выше параметры стыков: 1 – количество абонентских входов/выходов N_ВВ.а ; 2 – количество канальных входов/выходов N_ВВ.к ; 3 - скорости абонентских цифровых потоков V_ВВ.a.i , i=1…N_ВВ.а; 4 - скорости канальных цифровых потоков V_ВВ.к.i , i=1…N_ВВ.к; а также следующий параметр: 5 – объем (длина) информационной части сегментов (пакетов) W_ин.

Фактически варьируемые параметры стыков N_ВВ.а, N_ВВ.к, V_ВВ.a.i , i=1…N_ВВ.а, V_ВВ.к.i , i=1…N_ВВ.к, отдельно не выбираются, а однозначно определяются скоростью передачи на входах/выходах подключенных АУ или ЦК.

При выборе величины объема (длины) информационной части сегментов должно соблюдаться условие

W_ин.min £  W_ин £ W_ин.max .                                               (66)

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

Параметры стыков однозначно соответствуют выбранным значениям варьируемых параметров N_ВВ.а ; N_ВВ.к; V_ВВ.a.i , i=1…N_ВВ.а; V_ВВ.к.i , i=1…N_ВВ.к.

Параметры достоверности:

1.Вероятность стирания сегментов (из-за обнаруженных искажений)

P_ст= ,                                       (67)

где N_фр – количество фрагментов в одном пакете, вычисляемое по формуле

N_фр = .                                                        (68)

2.Вероятность необнаруженных ошибок в информационной части сегмента

P_н.ош= ;                                                             (69)

3.Вероятность ошибок на бит в информационной части сегмента

P_ош.бс =  .                                   (70)

Параметры своевременности:

1.Среднее время обслуживания, необходимое для передачи одного сегмента по каналу связи в заданном направлении до следующего ЦКП-М

T_об = N_фр ^. T_фр .                                                          (71)

2.Среднее время ожидания обслуживания

T_ож =         (если Z ³ 1, то T_ож=¥),                                  (72)

где Z – нагрузка в рассчитываемом направлении, рассчитываемая по формуле (или см. (50))

Z = l ^. T_фр ;                                                                (73)

3.Итоговое среднее время прохождения одного сегмента через ЦКП-М и канал связи (до следующего ЦКП-М)

T_ЦКП‑М = T_ож + T_об .                                                 (74)

4.Пропускная способность ЦКП-М в анализируемом направлении (информационная скорость)

V_c = W_ин / (T_ож + T_об ).                                                (75)

Параметры стоимости: однозначно соответствуют заданной величине S_ЦКП-М.

3.2.4. Модель устройства пакетной передачи (УПП)

Устройство пакетной передачи (УПП) представляет собой программно реализованное устройство, обеспечивающее пакетную передачу информации на уровне звена данных по протоколу PPP («Point-to-Point Protocol») в АЛ или РК при использовании в данных линиях фиксированного закрепления каналов или технологии КК (технологии 0 или 1).

Физически данное устройство может входить в АУ и ЦК при соответствующем выборе управляемых параметров АУ (см.п.3.1). Функционально данное устройство изображается в цепи прохождения информации на выходе АУ или на входе ЦК (точнее, на входе и выходе АЛ или РК) в виде отдельного устройства.

Характеристики УПП в основном подобны характеристикам ЦКП, поддерживающего технологию Х.25, но только на уровне звена данных. При отсутствии одновременного использования TCP/IP УПП выполняет только функции устройства повышения достоверности.

Соответственно, УПП оперирует с протокольными блоками данных (ПБД), размер, структура и правила обработки которых примерно соответствуют технологии Х.25. При этом в роли ПБД выступают кадры Х.25.

Внешние характеристики УПП:

Параметры стыков: скорость цифровых потоков V_УПП.

Параметры своевременности: 1 – среднее время обслуживания, затрачиваемое на передачу кадра по каналу связи до следующего УПП T_об; 2 – среднее время ожидания обслуживания T_ож; 3 – итоговое среднее время прохождения одного кадра через УПП и канал связи (до следующего УПП) T_УПП; 4 – пропускная способность (средняя скорость передачи информации) V_с.

Параметры достоверности: 1-вероятность стирания кадров из-за обнаруженных искажений P_ст; 2-вероятность хотя бы одной необнаруженной ошибки в информационной части кадра P_н.ош; 3 – выходная вероятность ошибки на бит P_ош.бс.

Параметры надежности: отсутствуют.

Параметры стоимости: стоимость реализации технологии РРР S_РРР.

Указанные характеристики зависят от следующих фиксированных и варьируемых параметров УПП.

Фиксированные параметры: 1 – интенсивность кадров l; 2 – канальная задержка в среде распространения до следующего УПП T_ср ; 3 – вероятность ошибки на бит в канале передачи P_ош.б; 4 – объем (длина) служебной части кадров W_сл; 5 – минимальный объем (длина) информационной части кадров W_ин.min; 6 – максимальный объем (длина) информационной части кадров W_ин.max; 7 – количество бит в контрольной последовательности кадров K; 8 - стоимость реализации технологии РРР S_РРР.

Варьируемые параметры 1 – скорость цифровых потоков V_УПП; 2 - объем (длина) информационной части кадра W_ин.

Фактически скорость цифровых потоков V_УПП отдельно не выбирается, а однозначно определяется скоростью передачи в подключенных АЛ или РК.

При выборе величины объема (длины) информационной части кадра должно соблюдаться условие

W_ин.min £  W_ин £ W_ин.max .                                                    (76)

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

Параметр стыка однозначно соответствуют выбранному значению варьируемого параметра V_УПП.

Параметры достоверности:

1.Расчет вероятности стирания кадров (только из-за обнаруженных искажений):

P_ст= ;                                                  (77)

2.Расчет вероятности необнаруженных ошибок в информационной части кадра

P_н.ош = ;                                                     (78)

3.Выходная вероятность ошибок на бит

P_ош.бс =  .                                     (79)

Параметры своевременности:

1.Среднее время обслуживания, затрачиваемое на передачу одного кадра по каналу связи до следующего УПП:

T_об = .                                                                (80)

где                          T_кан = . (81)

2.Среднее время ожидания обслуживания 

T_ож =         (если Z ³ 1, то T_ож=¥),                                       (82)

где Z – нагрузка в рассчитываемом направлении, зависящая от заданной интенсивности l и от рассчитанного времени обслуживания T_об  следующим образом:

Z = l ^. T_об ;                                                                 (83)

Информация в лекции "Патология аортального и митрального клапанов сердца" поможет Вам.

3.Итоговое среднее время прохождения одного кадра через УПП и канал связи (до следующего УПП)

T_УПП = T_ож + T_об + T_ср.                                                       (84)

4.Пропускная способность (средняя скорость передачи информации)

V_с =W_ин / (T_ож+ T_об).                                                         (85)

Параметры стоимости: однозначно соответствуют заданной величине S_РРР.