Выбор параметров надежности центров коммутации

Одной из задач, которая должна быть решена при системном проектировании сети передачи данных, является выработка рекомендаций надежности технических средств центров

коммутации. В общем случае роль центров коммутации в сети может быть различной. Достаточно полно важность центра коммутации сети определяется степенью вершины в которой он расположен. При выборе параметров надежности следует исходить из того, что его отказ с точки зрения влияния на функционирование сети эквивалентен одновременному отказу всех инцидентных линий связи.

Ввиду того что для территориально больших сетей затраты на увеличение надежности совокупности линий связи несоизмеримо больше, чем аналогичные затраты на центры коммутации, практически нет смысла оптимизировать соотношение между их показателями.

Полагая, что параметры надежности линий связи оптимизированы и известны, необходимо обеспечить такие значения соответствующих параметров центров коммутации, при которых вероятность отказа фрагмента сети, включающего центр коммутации и инцидентные линии связи, пренебрежимо мало отличается от вероятности пересечения отказовых состояний линий связи. Практически приемлемые результаты получаются, если коэффициент готовности для центра коммутации выбирается из условия

где — число линий связи, инцидентных центру коммутации; — коэффициент готовности линии связи, инцидентной центру коммутации. Так, если центр имеет четыре инцидентные равнонадежные линии связи с то вероятность пересечения их отказовых состояний равна . Тогда в соответствии с необходимо, чтобы Вероятность отказа фрагмента (центр коммутации — инцидентные линии связи) при этом будет не более т. е. практически не отличается от вероятности одновременного отказа инцидентных линий.

Полученное в приведенном примере значение может быть обеспечено при -ном резервировании оборудования центра, если последнее имеет среднюю наработку на отказ и среднее время восстановления не менее соответственно 500 и

Следует отметить, что для сильносвязанных сетей, базирующихся на стационарные магистральные каналы, полученные на основании (4.74) рекомендации могут оказаться практически нереализуемыми на существующей элементной базе. Однако исходные предпосылки позволяют утверждать, что эти рекомендации дают рациональную верхнюю границу.

При наличии в процессе функционирования сети наиболее ответственных интервалов времени необходимо, чтобы заданный коэффициент готовности обеспечивался с определенной вероятностью у в течение этого интервала. Зависимость стационарного

среднего значения от интервала наблюдения и значения доверительной вероятности определяется соотношением [62]

где — коэффициенты вариации интервалов безотказной работы и времени восстановления; находится из уравнения: — функция Лапласа.

Поскольку требования обычно задаются к стационарному значению то при наличии особых интервалов они должны быть более жесткими. Коэффициент готовности является оперативной характеристикой надежности. Для технических средств наиболее часто нормы задаются по интенсивности потока отказов (или обратной величине — среднему времени между отказами) и средней длительности восстановления Заданное значение может быть обеспечено при различных соотношениях между что обусловливает дополнительную неопределенность выбора параметров надежности центров коммутации.

Поскольку центр коммутации функционально является системой массового обслуживания, то при задании значений обеспечивающих определенное значение в качестве критерия оптимальности можно использовать, например, минимум среднего времени задержки сообщения в системе. Тогда задача формулируется следующим образом: найти такие значения при которых достигается и выполняется ограничение

Зависимость среднего времени задержки в системе обслуживания от параметров надежности для пуассоновско-экспоненниальной модели определяется соотношением (3.8). Отсюда, учитывая, что получаем

Нетрудно видеть, что значение намного быстрее возрастает при увеличении чем Исходя из этого при отсутствии дополнительных критериев можно признать целесообразным любое сокращение длительности восстановления в пределах заданного коэффициента готовности. Однако ввиду того что любое сокращение связано с определенными затратами, причем зависимости затрат от значений этих величин могут существенно отличаться, при выборе следует учитывать дополнительное ограничение на суммарные затраты. На практике, как правило, при выборе параметров надежности приходится иметь дело с ограниченным числом вариантов.

Пусть возможно создать вариантов центра коммутации, отличающихся параметром а каждый из вариантов может иметь модификаций, отличающихся параметром Таким образом, для выбора (параметров надежности предстоит рассмотреть вариантов. Варианты, не обеспечивающие границ по или

допустимым затратам, отвергаются, а из оставшихся находится вариант, при котором имеет минимальное значение.

При задании центров коммутации на основе соотношения (4174) значение можно вычислять как отношение стоимостей гипотетического центра к стоимости совокупности инцидентных линий связи. Если (для территориально небольших локальных сетей), то использование соотношения (4.74) практически не будет корректным, так как не выполняется основная предпосылка. В этом случае затраты на повышение надежности сети должны быть оптимально распределены между центрами коммутации и линиями связи.