Методы и принципы оценки эффективности и оптимизации телекоммуникационных систем
Качество управления в автоматизированных системах управления связью. Решение задач построения современных и перспективных телекоммуникационных систем, функционирующих в условиях противоборства. Процедура анализа и синтеза телекоммуникационных систем.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | реферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 02.04.2019 |
Размер файла | 78,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Методы и принципы оценки эффективности и оптимизации телекоммуникационных систем
А.В. Боговик, О. А. Кривов
Аннотация. В статье рассматривается и предлагается методологический подход к оценке эффективности и оптимизации телекоммуникационных систем с учетом их многоуровневого иерархического построения.
Ключевые слова: автоматизированные системы управления связью, качество телекоммуникационных систем, телекоммуникационные системы, эффективность, оптимизация.
Methods and principles of efficiency assessment and optimization of Telecommunication systems
A.V. Bogovik, O.A. Krivov
AO «NII «Rubin», Saint-Petersburg, Russia
Abstract. In article methodological approach to efficiency assessment and optimization of telecommunication systems, taking into account their multilevel hierarchical creation, is considered and offered.
Keywords: automated management systems of communication, telecommunication systems quality, telecommunication systems, efficiency, optimization.
1. Введение
Качество управления в автоматизированных системах управления связью (АСУС), решение задач построения современных и перспективных телекоммуникационных систем, функционирующих в условиях противоборства, требует наличия в арсенале должностных лиц органов управления связью соответствующего методического аппарата, применение которого будет способствовать достаточно продуктивно выполнять процедуры анализа и синтеза телекоммуникационных систем с учетом их многоуровневой иерархической архитектуры. Реализация современных требований к системам телекоммуникаций- это проблема, которая сегодня особенно актуальна. В рамках этой общей проблемы необходимо решать частные проблемные вопросы, в том числе и те, которые направлены на совершенствование систем поддержки организационного управления, методов и приемов оценки эффективности и оптимизации при принятии решений по построению и обеспечению функционирования телекоммуникационных систем в различных условиях их применения.
2. Обоснование процедуры оценивания эффективности в многоуровневых иерархических системах
Управляемые телекоммуникационные системы являются, как правило, многоуровневыми и иерархическими.
При таком представлении подсистема k-го уровня иерархии характеризуется совокупностью некоторых параметров состояния объекта управления S и управлений V, так называемых внутренних (или собственных) параметров.
Объектом управления k-го уровня при заданных (фиксированных) входном процессе (продукте) Х, внешних воздействиях N, выделенном ресурсе R и поставленных целях Z реализуется выходной процесс (продукт) Y, характеризуемый некоторой сово-купностью свойств - показателей качества Q.
управление связь телекоммуникационный
(1)
При оптимальном управлении управляющий орган k-го уровня решает задачу отыскания такого управления объектом, при котором достигается наилучшее качество выходного процесса (продукта):
(2)
Реализуемое при этом наилучшее качество является внешним показателем подсистемы k-го уровня иерархии. О реали-зуемом качестве выходного процесса Y управляющий орган k-го уровня ин-формирует вышестоящий (k+1)-й.
Управляющий орган (k+1)-го уровня оценивает эффективность работы сис-темы k-го уровня (своего объекта управления) путем определения степени вы-полнения поставленных целей:
Если эффективность нижестоящего уровня не удовлетворяет вышестоящий, то он может осуществить корректирующее воздействие K в виде изменения це-ли Z, выделенного ресурса R или коррекции входного процесса X.
Задача оптимального управления в данном случае будет решаться анало-гично предыдущей, т.е. сводится к задаче отыскания
(3)
В общем случае воздействие со стороны высшего уровня иерархии на низ-ший может осуществляться посредством:
корректировки его целей (уровень целей);
корректировки образов, моделей, взаимосвязей (уровень представлений);
корректировки ресурсов (ограничений, альтернативных действий и т.д.) для выполнения поставленных целей (уровень ограничений).
Часто цель системы формулируют в виде некоторой совокупности требований к ее выходному процессу (выдаваемому продукту или услугам) - качественным показателям.
Тогда под эффективностью системы понимается степень выполнения за-данных требований, определяемых функционалом:
.(4)
Функционал обычно называется критерием эффективности и отра-жает меру близости внешних показателей системы к требуемым при конкретных выделенном ресурсе и входном процессе X (нагрузке на систему).
Декомпозиция сложной иерархической системы на совокупность двухуров-невых систем позволяет производить оценку эффективности любого уровня ие-рархии независимо от других с общих методологических позиций.
При этом для оценки эффективности любого уровня иерархии необходимо:
задать (определить) требования к внешним показателям системы () и ресурс, выделяемый для их достижения (R);
определить условия функционирования системы, заключаю-щиеся в задании внешних воздействий на систему (N) и характеристик входно-го процесса (X);
определить понятие внутреннего состояния системы (S);
определить связь между показателями качества Q, внутренним состоянием системы S для заданных ресурса R и условий X, N, то есть разработать модель сис-темы;
и, наконец, определить целевой функционал (критерий эффективности) F.
Фор-мально это означает, что в системе математических моделей должна существо-вать некоторая последовательность образования понятий на каждом уровне обобщения из понятий нижестоящего уровня или базового уровня описания:
(5)
Предполагается также, что существует операторы обратного отображения понятий языка верхнего уровня на язык нижестоящего уровня описаний:
(6)
Понятия (элементы) языков разных уровней при этом должны соотноситься как:
(7)
Здесь и - операторы формирования понятий верхнего уровня из некоторого набора понятий нижнего уровня и наоборот.
3. Постановка решения задач оценки эффективности и оптимизации телекоммуникационных систем
Оценка эффективности функционирования телекоммуникационных систем и их элементов является составной частью анализа, проводимого на различных этапах жизненного цикла систем (при определении путей развития, проектирования, создания и применения по назначению).
В общем случае под системным анализом понимают совокупность методов выявления рациональных решений, базирующихся на использовании количественных оценок достигаемого эффекта и необходимых затрат.
Для многоуровневых систем, в которых общая цель разбивается на частные подцели, основной задачей анализа является получение обоснованных ответов на вопросы:
на что целесообразно тратить ресурсы, то есть, между какими целями их распределить;
в каком соотношении распределять ресурсы, то есть, какой объем ресурсов выделить на каждую цель.
Решение этих взаимосвязанных вопросов составляет суть проводимого анализа с системных позиций. Критерием распределения ресурсов между отдельными целями, очевидно, является получение максимальных совокупных результатов на основе использования всего объема ресурсов.
Системный анализ предполагает оценку трех групп показателей существенных свойств: военных, экономических и временных.
Военные показатели определяют цель деятельности (конечный результат) системы в целом и ее элементов.
Экономические показатели отражают объем требуемых (или израсходованных) на достижение цели ресурсов.
Для достижения согласованности действий элементов в многоуровневых системах, как военные, так и экономические показатели не отделимы от временных, определяющих сроки достижения частных и общих целей и, следовательно, и сроки расходования ресурсов.
При этом следует иметь в виду, что путей достижения цели может быть несколько, а, следовательно, различными будут сроки (длительность) достижения цели, объем израсходованных ресурсов и степень достижения цели. Поэтому военно-экономический анализ предполагает в общем случае оценку трех групп показателей: эффекта (Э), затрат (З) и времени (Т).
В зависимости от поставленной цели анализа выходной результат решения задачи может быть двух видов:
значения основных показателей альтернативных вариантов: ожидаемого эффекта, времени его достижения (получения) и объема требуемых ресурсов (задача оценки показателей);
оптимальный план достижения поставленной цели (задача оптимизации деятельности).
Для решения задачи оптимизации после определения существенных свойств и их показателей необходимо:
сформировать множество альтернатив достижения цели;
выбрать критерий, наиболее соответствующий цели функционирования;
оценить количественные значения показателей на каждой альтернативе;
сравнить альтернативы по выбранному критерию с учетом имеющихся ограничений и определить наилучший вариант из числа допустимых;
подготовить ЛПР рекомендации для принятия решения.
Исходя из трех групп показателей, постановка задачи оптимизации может иметь три формы:
1. Если заданы объем выделяемых ресурсов (Зтр) и требуемое время достижения цели (Ттр), то решается задача нахождения такого способа использования ресурсов, при котором достигается наибольший конечный результат (эффект): Эmax, ЗЗтр, ТТтр.
Такую задачу можно назвать задачей повышения эффективности функционирования системы, а результат - наиболее эффективным.
2. Вторая постановка возникает тогда, когда заданы требуемый результат (Этр) и время его достижения (Ттр). Требуется выбрать вариант, при котором затраты ресурсов на его реализацию будут минимальными: Эmin, ЭЭтр, ТТтр.
Такая задача является задачей повышения экономичности, а результат - наиболее экономичным.
3. Третья постановка задачи характеризуется тем, что заданы требуемый эффект (Этр) и объем выделенных на его реализацию ресурсов (Зтр). Необходимо определить такой вариант действий, при котором цель будет достигнута за минимальное время: Тmin, ЭЭтр, ЗЗтр.
Такую задачу можно назвать задачей на быстродействие.
Таким образом, для решения задачи синтеза любой динамической системы, прежде всего, необходимо определить показатели и критерии качества ее функционирования.
Под качеством ТКС в данном случае будем понимать совокупность характеристик или параметров выдаваемого ею продукта (услуг), по которым к системе предъявляются какие-либо требования. В общем случае таких требований может быть предъявлено не-сколько, например, по достоверности, по задержкам сообщений, по пропускной способности, по стоимости и т.д. То есть, требуемое качество системы, в общем случае, представляет собой вектор , компонентами которого являются частные требования, предъявляемые к системе (показателем качества). Вполне естественно, что в процессе работы текущее качество выходного процесса (продукта) системы будет отличаться от требуемого. Причем из-за случайного характера внешних воздействий на систему и неопределенностей в представлении ее внутреннего состояния, текущее качество будет случайной функцией времени.
Под эффективностью системы обычно понимают свойство системы соответствовать ее целевому предназначению. Целевым предназначением любого элемента ТКС и системы в целом, очевидно, является выполнение требуемых показателей каче-ства. Тогда показатель эффективности, связывающий значения и , дол-жен выражать степень выполнения заданных требований по всем показателям, причем, с учетом случайности показатель эффективности может быть оп-ределен только в вероятностном смысле:
,(8)
то есть трактоваться как вероятность выполнения заданных требований по всем характеристикам системы.
Как видно из (8) получение значения показателя эффективности связано в данном случае с отысканием совместного закона распределения вектора пока-зателей качества .
имеющего размеренность n:
(9)
Здесь возникают обычно большие проблемы в определении совместного (n-мерного) распределения частных показателей системы.
Для преодоления указанных трудностей часто используют метод «веду-щей» компоненты, суть которого заключается в выделении из компонент вектора одной или нескольких ведущих и наложения на остальные ограничения вида .
В соответствии с существующими в настоящее время положениями качество выдаваемого системой связи продукта приято характеризовать совокупностью таких важнейших показателей как своевременность, достоверность и безопас-ность. Причем для оценки эффективности телекоммуникационных систем вязи, обеспечиваю-щих в основном доставку информационных сообщений потребителям, на пер-вый план выдвигаются показатели своевременности и достоверности.
Тогда, с учетом (8) и 9), основными показателями для оценки эффективности ТКС целесообразно принять:
вероятность своевременной доставки сообщений, определяемую как вероятность того, что время передачи сообщений в системе (сети) не превысит допустимое:
;(10)
вероятность достоверной передачи, определяемую как вероятность того, что потери достоверности при передаче сообщений не превысят допустимые:
.(11)
Вполне очевидно, что в реальном процессе информационного обмена указанные показатели взаимозависимы. Действительно, низкая достоверность передачи сообщений приводит к необходимости их повторения, а это ведет, в свою очередь, к снижению своевременности передачи.
В связи с указанным, за обобщенный показатель эффективности ТКС принимают обычно совместную вероятность своевременной и достоверной передачи сообщений (предоставления соответствующей услуги) системой (сетью):
(12)
где - условная вероятность своевременной передачи при условии, что сообщение передано достоверно;
- безусловная вероятность достоверной передачи сообщений.
В дальнейшем при решении конкретных задач планирования и управления (при оценке различных и выборе рациональных вариантов (альтернатив) ТКС) показатель эффективности (12) целесообразно использовать как основной.
Важной особенностью оценки эффективности ТКС по критерию (12) является то, что доставка сообщений между УС ПУ осуществляется одновременно по многим направлениям связи (информационным направлениям). В этом случае неизбежно приходится сталкиваться с необходимостью введения векторного показателя для решения задач оптимизации ТКС.
4. Методы и принципы решения задач оптимизации телекоммуникационных систем
Необходимость оптимизации по векторному показателю возникает также при решении задач распределения выделенных на систему ресурсов, так как в данном случае из-за ограниченности ресурсов, выделяемых на сеть, повышение эффективности одного направления связи всегда происходим за счет снижения эффективности других направлений.
Пути решения задач по векторному показателю (многокритериальных задач) представляют наибольший интерес для оценки эффективности ТКС.
Пусть задана система связи, состоящая из N направлений, причем эффективность одного направления связи характеризуется частным показателем . Тогда все множество решений при оптимизации по векторному показате-лю можно разбить на две области: первую , в которой все частные показатели изменяются с одним знаком, то есть - так называемая область согласия, и вторую , в которой улучшение одного показателя сопровожда-ется обязательным ухудшением, по крайней мере, одного другого показателя - область компромисса. Очевидно, что оптимальное решение должно лежать вне области согласия, так как любое решение из этой области может быть улучше-но по всем показателям.
Таким образом, поиск области оптимальных решений всегда должен начи-наться с отыскания области компромисса, так называемой «Парето-области». Причем, область компромисса, соответствующая приве-денному выше определению, оказывается инвариантной к масштабу измерения частотных показателей и их приоритету.
Последнее очень важно ввиду того, что для ТКС, как иерархической системы, в числе частных могут оказаться показатели эффективности функционирования элементов разного уровня иерархии, имеющие к тому же разные единицы измерения.
Введем понятие идеальной системы - как системы, у которой все частные показатели достигают максимума: . Тогда выбор оп-тимального решения превращается в задачу наилучшего приближения к идеальному вектору . Причем в данной задаче вместо абсолютной величины частных показателей можно рассматривать их относительные (безразмерные) значения . Данный способ нормализации вполне применим для ТКС, так как реально допус-тимая область решений замкнута и ограничена, а все функционалы ограничены сверху.
Анализ ряда работ по данной проблематике показывает, что решение большинства задач вектор-ной оптимизации в области компромисса в конечном итоге осуществляется пу-тем сведения векторного критерия к скалярному.
В настоящее время существует множество способов сведения векторного критерия к скалярному, основными из которых являются:
- методы введения обобщенного функционала;
- методы последовательной оптимизации.
Сущность методов введения обобщенного функционала заключается в функциональном объединении частных критериев по некоторому аналитически или алгоритмически заданному правилу в обобщенный структурный функцио-нал .
Существенным ограничением указанных методов является зависимость по-лучаемых решений от вида обобщенного функционала. Для выбранного обоб-щенного функционала задача всегда будет иметь решение, оптимальность ко-торого гарантирована. Вопрос же о том, существует ли решение лучшее, чем найденное, остается открытым, так как при любом другом задании обобщенного функционала может быть найдено другое условно оптимальное решение, несравнимое с первым. Это является основным и весьма существенным недостат-ком подхода, так как вносит в него значительную долю субъективизма.
Методы последовательной оптимизации позволяют при решении многокри-териальных задач находить решения, близкие к оптимальным по одному, важ-нейшему из показателей, за счет введения уступок по остальным, удовлетво-ряющих наложенным ограничениям.
Широко используемыми принципами при решении задач методами после-довательной оптимизации являются:
1. Принцип равенства:
(13)
2. Принцип равномерности:
(14)
3. Принцип квазиравенства:
(15)
4. Принцип максимизации суммы:
(16)
5. Принцип относительной уступки:
(17)
6. Принцип выделения главного критерия:
(18)
7. Принцип максимизации взвешенной суммы:
(19)
8. Принцип лексикографической оптимизации:
(20)
Сущность лексикографической оптимизации заключается в том, что решение «u» считается лучше решения «V», если выполняется одно из условий:
(21)
Решение считается эквивалентным, если выполняется условие:
(22)
Наиболее общим из всех рассмотренных принципов оптимизации является принцип максимизации суммы взвешенных критериев (19), поскольку из него при соответствующем задании весовых коэффициентов , вытекают любые из перечисленных подходов.
Центральным для практического применения критерия (19) является во-прос о назначении весовых коэффициентов .
В настоящее время известно большое число работ, посвященных опре-делению весовых коэффициентов. Так в некоторых работах для этих целей предла-гается использовать методы экспертных оценок, в других - методы статистического усреднения, или методы ранжирования коэффициентов по степени устойчи-вости и чувствительности получаемого решения и т.д.
Задача нахождения весовых коэффициентов существенно упрощается, если каким-либо образом определен ряд приоритетов частных критериев, то есть пока-затели эффективности упорядочены по мере убывания (возрастания) их важности:
В этом случае задача определения оптимальных границ весовых коэффици-ентов может быть сформулирована следующим образом. Найти при ограничениях:
(23)
Здесь означает либо , если имеется верхняя граница дове-рительного интервала, либо , если имеется нижняя граница.
Как видно из (23) эта задача является задачей линейного программирова-ния. Для ее решения могут использоваться, например, стандартные процедуры симплекс-метода.
Поскольку решение указанной задачи позволяет найти не сами значения весовых коэффициентов, а лишь их доверительные границы, то возникает неопределенность в выборе значений весовых коэффициентов. Из-за неопределен-ности возникает проблема устойчивости получаемых по критерию (19) ре-шений. В данной ситуации можно принять условие, что решение (19) «устойчиво», если незначи-тельному изменению весовых коэффициентов в пределах , что со-ответствует малое изменение .
При этом одним из частных решений задачи (23), обла-дающих устойчивостью, может быть выбор весовых коэффициентов в виде средних от доверительных интервалов .
Для данного случая справедливо рекуррентное правило определения весо-вых коэффициентов:
.(24)
В отдельных задачах оптимизации приоритеты могут быть заданы бинар-ным отношением предпочтения: , определяющими степень превосход-ства по важности двух соседних показателей из ряда приоритета:
(25)
где - число ранжируемых показателей.
Весовой вектор для данного случая может быть определен из соотношения:
(26)
При решении задачи методами лексикографической оптимизации на основе соотношений (20) и (21) требуется также априорное задание ряда приори-тетности частных показателей. При этом составляющие векторного критерия располагаются в ряд приоритета по убыванию важности . Далее приводится последовательная оптимизация по показателям , при которой не допускается повышение уровня менее важ-ных показателей, если это вызывает хотя бы незначительное снижение уровня более важного показателя, который далее задается как дополнительное ограни-чение. Затем ищется глобальный экстремум на трансформированной области компромисса второго по важности показателя и т.д.
Задача лексикографической оптимизации мо-жет быть также сведена к задаче максимизации взвешенной суммы (19). Для этого достаточно взять произвольный коэффициент , а остальные последовательно назначить в соответствии с правилом:
,(27)
где .(28)
.(29)
Таким образом, в качестве основного критерия оптимального выбора наи-лучших альтернатив при решении задач построения (развития) телекоммуникационных систем целесообразно приять принцип максимизации взвешенной суммы частных показателей (19).
Особенностью решения задач оптимизации систем связи в условиях противоборства при этом будет то, что в данном случае частные показатели должны представляться в виде функционалов , определенных на множестве , где - множество решений (стратегий) системы связи , - множество стратегий системы противодействия (РЭБ).
Необходимо отметить, что в общем случае значение стратегии зависит от стратегии , то есть имеет вид . Однако для моделей поэтапного принятия решений, которыми часто описываются задачи планирования ТКС можно считать, что при поиске оптимальной стратегии множество остается неизменным. Тогда можно построить обобщенный критерий, позволяющий свести задачу векторной оптимизации к одной скалярной задаче вида:
,(30)
где весовые коэффициенты могут быть определены из соотношений (24), (26) или (27).
Ввиду сложности рассматриваемых телекоммуникационных систем, непосредственный анализ эффективности по указанным выше показателям оказывается весьма затрудненным и может быть использован при построении и применении соответствующих систем поддержки принятия решений.
5. Оценивание эффективности телекоммуникационных систем на основе метода декомпозиции
В соответствии с многоуровневым характером архитектуры анализ ТКС целесообразно осуществлять путем декомпозиции системы (сети) на ее отдельные элементы и определения частных показателей эффективности этих элементов, непосредственно влияющих на общие (системные) показатели.
Практика показывает, что для сетей связи возможно выделение как минимум девяти уровней декомпозиции с соответствующими каждому уровню показателями эффективности:
0 - физическая среда (ФС),
1 - физический элемент (ФЭ),
2 - функциональный элемент (ФЦЭ),
3 - функциональный блок (ФБ),
4 - радиоэлектронное средство (РЭС),
5 - однозвенная система передачи (ОСП) или информационное звено (ИЗ),
6 - информационная цепь (ИЦ) или многозвенная система (линия) передачи,
7 - направление связи (НС) или информационное направление (ИН),
8 - сеть (система) связи (СС) или информационная сеть (ИС).
Уровни 1--3 относятся к элементам РЭС и, поэтому, имеют существенное значение при разработке новых поколений техники связи и автоматизации. На этих уровнях основным показателем их эффективности будет техническая надежность, то есть способность обеспечивать заданные технические характеристики в течение максимально возможного времени эксплуатации. Таким показателем обычно является вероятность безотказной работы
,(31)
где - вероятность технического отказа физических, функциональных элементов или функциональных блоков соответственно.
К наиболее существенным показателям сети при ее эксплуатации (начиная с четвертого уровня) можно отнести следующие.
На уровне РЭС:
коэффициент разведзащищенности РЭС от огневого поражения
,(32)
где и - вероятности обнаружения и оценки параметров РЭС, необходимых для его огневого поражения;
коэффициент разведзащищенности РЭС от радиоподавления
,(33)
где и - вероятности обнаружения и оценки параметров используемых радиосигналов системой РЭП, необходимых для радиоподавления;
коэффициент помехозащищенности РЭС, определяемый как такое предельное отношение мощности помехи к мощности сигнала на входе приемного устройства, при котором качество передачи информации еще будет соответствовать требуемому:
(34)
Или
(35)
- коэффициент технической надежности РЭС
,(36)
где - вероятность возникновения технического отказа РЭС за время его функционирования.
При планировании операций обычно считается, что за время проведения операции , .
В соответствии с определением, простейшей моделью однозвенной системы передачи может быть взята модель, включающую передающее и приемное устройство РЭС, а также помеху (прогнозируемое воздействие) среды.
За основной показатель эффективности ОСП может быть взят коэффициент устойчивости ОСП:
.(37)
Здесь:
(38)
- коэффициент живучести i-го РЭС,
- вероятность применения по РЭС средств огневого поражения.
(39)
- вероятность огневого поражения РЭС.
(40)
- коэффициент устойчивости однозвенной системы передачи к помехам,
и - коэффициенты разведзащищенности РЭС от огневого и радиоподавления,
(41)
- вероятность энергетического подавления ОСП,
(42)
- вероятность временного подавления ОСП (временного контакта),
- время работы РЭС на передачу,
- время реакции системы РЭП (от обнаружения РЭС до постановки преднамеренных помех),
- коэффициент технической надежности РЭС.
При оценке эффективности вариантов ТКС на этапах планирования можно считать .
Как видно из (37), в показатель эффективности однозвенной системы передачи в качестве аргументов входят все показатели РЭС.
Физически показатель (37) по сути, означает вероятность доставки ОСП информации с требуемым качеством в условиях технических отказов, огневого и радиоэлектронного поражения.
В качестве показателя эффективности многозвенной линии передачи примем устойчивость информационной цепи, которая с учетом последовательного соединения ОСП формально может быть описана выражением:
,(43)
где - коэффициент устойчивости однозвенной системы передачи i-го звена ИЦ.
С учетом этого показателем эффективности направления связи (информационного направления) может быть принята вероятность сохранения на данном направлении не менее L информационных цепей из M запланированных, удовлетворяющих требованиям по своевременности и достоверности передачи (доставки) информации. Это, так называемая связность информационного направления:
.(44)
В частном случае минимальная связность информационного направления может быть вычислена как вероятность сохранения на нем хотя бы одной информационной цепи, удовлетворяющей требованиям своевременности и достоверности:
,(45)
где - коэффициент устойчивости i-й информационной цепи данного направления.
В качестве обобщенного показателя эффективности системы связи, как совокупности направлений связи, в данном случае может служить матрица связностей направлений связи:
.(46)
Таким образом, при поиске оптимальной структуры телекоммуникационной системы (сети) связи необходимо решить задачу векторной оптимизации, решение которой может быть найдено одним из способов, описанных выше.
В частности, в качестве обобщенного показателя может быть выбрана средневзвешенная по важности информационных направлений связность сети:
,(47)
где - связность i-го направления связи,
- весовой коэффициент, учитывающий важность i-го направления связи.
6. Заключение
Результативность работы органов управления связью при решении задач построения (развития) телекоммуникационных систем определяется не только опытом и квалификацией должностных лиц, но характеристиками комплексов средств поддержки организационного управления, наличием в структуре АСУС достаточно эффективной системы моделей анализа и синтеза, используемой в процессе планирования и оперативного управления.
Рассмотренный в статье методологический подход, представленные методы и модели оценки эффективности и оптимизации телекоммуникационных систем могут быть рекомендованы для использования при разработке специального программного обеспечения систем поддержки организационного управления. Их программная реализация может позволить не только строить ТКС в соответствии с требуемыми архитектурными принципами, но и количественно оценивать ее основные параметры и вероятностно-временные характеристики.
Литература
1. Боговик А.В., Игнатов В.В. Теория управления в системах военного назначения. Учеб. - СПб.: ВАС, 2008. - 460 с.
2. Боговик А.В., Игнатов В.В. Эффективность систем военной связи и методы ее оценки - СПб.: ВАС, 2006. - 184 с.
3. Месарович М.Д., Мако Д., Такахара И. Теория иерархических многоуровневых систем. Пер. с англ., М.,Мир, 1973.
4. Ли Э.Б., Маркус Л. Основы теории оптимального управления. Пер. с англ., М., Наука, 1972.
5. Методы математического моделирования систем и процессов связи. Под общ. ред. Чемиренко В.П. С-Пб. Изд-во Политехнического университета. 2009. - 308 с.
6. Емельянов С.В., Борисов В.И., Малевич А.А. Модели и методы векторной оптимизации - В кн: Итоги науки и техники. Техническая кибернетика, т. 5, М., ВИНИТИ, 1973.
References
1 Bogovik A.V., Ignatov V.V. The theory of management in military systems. Studies. - SPb.: MAC, 2008. - 460 p.
2 Bogovik A.V., Ignatov V.V. Efficiency of military communication systems and methods of its assessment - SPb.: MAC, 2006. - 184 p.
3 Mesarovich M.D., Mako D., Takahara I. Theory of hierarchical multilayer systems. Translation from English, M., World, 1973.
4 Li E.B., Markus L. Bases of the theory of optimum control. Translation from English, M., Science, 1972.
5 Mathematical modeling methods of systems and processes of communication. Under a general edition of Chemirenko V.P. SPB. Publishing house of the Polytechnical university. 2009. - 308 p.
6 Yemelyanov S.V., Borisov V.I., Malevich A.A. Models and methods of vector optimization - In book: Results of science and technology. Engineering cybernetics, t. 5, M., VINITI, 1973.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Математическая основа построения систем защиты информации в телекоммуникационных системах. Особенности методов криптографии. Принципы, методы и средства реализации защиты данных. Основы ассиметричного и симметричного шифрования-дешифрования информации.
курсовая работа [46,9 K], добавлен 13.12.2013Принципы построения беспроводных телекоммуникационных систем связи. Общая характеристика корреляционных и спектральных свойств сигналов. Анализ вероятностей ошибок различения М известных и М флуктуирующих сигналов на фоне помех и с кодовым разделением.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 19.05.2010Классификация систем синхронизации, расчет параметров с добавлением и вычитанием импульсов. Построение кодера и декодера циклического кода, диаграммы систем с обратной связью и ожиданием для неидеального обратного канала, вычисление вероятности ошибок.
курсовая работа [611,4 K], добавлен 13.04.2012Принципы построения систем передачи информации. Характеристики сигналов и каналов связи. Методы и способы реализации амплитудной модуляции. Структура телефонных и телекоммуникационных сетей. Особенности телеграфных, мобильных и цифровых систем связи.
курсовая работа [6,4 M], добавлен 29.06.2010Проектирование систем автоматического управления (САУ), методы их расчетов. Коэффициенты усиления в прямом канале управления, передачи обратных модальных связей, обеспечивающих показатели качества замкнутой САУ. Переходные процессы синтезированной САУ.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 06.04.2013Особенности разработки и осуществления телекоммуникационных проектов: опыт организации и проведения телекоммуникационных линий в России и за рубежом. Методики развития проектной деятельности учащихся в сетях, организация контактов и взаимодействия.
курсовая работа [33,7 K], добавлен 23.12.2014Общие принципы построения систем автоматического управления, основные показатели их качества. Передаточная функция разомкнутой и замкнутой систем. Определение устойчивости системы. Оценка точности отработки заданных входных и возмущающих воздействий.
реферат [906,1 K], добавлен 10.01.2016Решение задачи синтеза корректирующего устройства при коррекции систем управления. Передаточная функция интегрирующей цепи. Методы синтеза последовательных корректирующих устройств и их классификация. Их логарифмические частотные характеристики.
контрольная работа [66,9 K], добавлен 13.08.2009Принципы построения беспроводных телекоммуникационных систем связи. Схема построения системы сотовой связи. Преимущества кодового разделения. Исследование распространенных стандартов беспроводной связи. Корреляционные и спектральные свойства сигналов.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 22.05.2010Характеристика транспортной сети, общие принципы построения. Характеристики узлового оборудования. Расчет межстанционной нагрузки в рабочем состоянии. Выбор оптических интерфейсов и типов волокон. Тактовая синхронизация сетей, её главные принципы.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 14.12.2012Выбор типов цифровых систем передачи для реконструируемых участков сети. Разработка схемы организации связи, подбор многоканального оптического кабеля, расчет защиты от помех. Размещение регенерационных пунктов; комплектация кроссового оборудования.
курсовая работа [557,7 K], добавлен 28.02.2012Изучение математической основы построения систем защиты информации в телекоммуникационных системах методами криптографии. Описание системы с открытым ключом Диффи-Хелмана. Анализ особенностей и принципов шифрования по алгоритму Шамира и Эль-Гамаля.
курсовая работа [206,6 K], добавлен 25.04.2016Задачи защиты информации в информационных и телекоммуникационных сетях. Угрозы информации. Способы их воздействия на объекты защиты информации. Традиционные и нетрадиционные меры и методы защиты информации. Информационная безопасность предприятия.
курсовая работа [347,8 K], добавлен 08.09.2008Условия разрешимости синтеза на примере линейных и нелинейных систем. Методы синтеза линейных систем. Метод разделения движений и область их применения. Особенности синтеза систем с вектором скорости в управлении. Свойства систем со скользящими режимами.
шпаргалка [1,7 M], добавлен 25.05.2012Расчет уровней сигнала на входе и выходе промежуточных усилителей. Определение остаточного затухания заданного канала связи. Расчет мощности боковой полосы частот. Операции равномерного квантования и кодирования в 8-ми разрядном симметричном коде.
контрольная работа [1,0 M], добавлен 26.01.2013Основы автоматизированного моделирования и оптимизации строительных процессов. Комплекс технических средств автоматизированных систем управления строительством: устройства преобразования сигналов, аппаратура сбора и регистрации данных, средства связи.
контрольная работа [451,2 K], добавлен 02.07.2010Расчет и построение внешней диаграммы измерительных уровней канала передачи. Определение мощности, напряжения и абсолютного уровня напряжения и мощности измерительного сигнала на входе первого промежуточного усилителя. Остаточное затухание канала.
контрольная работа [544,9 K], добавлен 17.04.2015История развития телекоммуникаций и его основные направления. Волоконно-оптические системы связи. Перспективы развития цифрового телевидения. Текущее состояние и перспективы развития кабельных систем. Спутниковая и сотовая связь в Российской Федерации.
дипломная работа [475,2 K], добавлен 16.06.2012Исследование устойчивости систем управления при наличии неопределенности в пространстве параметров (робастная теория). Задача синтеза робастных систем управления. Объекты управления с мультипликативной погрешностью (неопределенностью), их схема.
реферат [366,9 K], добавлен 19.03.2016Хронология развития оптической связи. Теоретические аспекты технологии FTTx. Организация, эксплуатация и диагностика телекоммуникационных линий. Достоинства и недостатки технологии. Особенности ее развития на примере предприятия ОАО "Ростелеком".
курсовая работа [890,2 K], добавлен 14.01.2015