Современный этап развития сетей связи характеризуется переходом от традиционных телефонных сетей общего пользования к мультисервисны - polpoz.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Предложения для внесения в проект решения заседания нтс минкомсвязи... 1 7.85kb.
Правила приписки железнодорожного подвижного состава, предназначенного... 1 60.81kb.
Приложение №1 к контракту № от 2013 г. Техническое задание на выполнение... 1 51.14kb.
Наименование автомобильных дорог общего пользования федерального... 9 797.93kb.
Международный союз электросвязи 3 619.11kb.
Архангельскаяобласть областной закон 1 233.28kb.
Рефератов по курсу «Жилищное право» 1 9.81kb.
Программный комплекс «Маркшейдерско-геодезические сети и съемки»... 1 29.38kb.
Цель работы Изучить виды, топологию и компоновку локальных сетей. 3 591.59kb.
Беларусь 3 Емкость сетей фиксированной связи в Белорусии выросла... 1 181.13kb.
Курс лекций по дисциплине «Информационные сети» 1 5 891.94kb.
Эффективность управления издержками в строительном производстве на... 1 71.18kb.
1. На доске выписаны n последовательных натуральных чисел 1 46.11kb.

Современный этап развития сетей связи характеризуется переходом от традиционных телефонных - страница №1/1

Информация об авторах



Фамилия, имя, отчество

Сидоренко Игорь Александрович



Место работы

Белгородский государственный университет



Ученая степень

Кандидат технических наук



Ученое звание

Доцент


Должность

Доцент


Кафедра

Телекоммуникаций



Контактная информация

Адрес- г. Белгород, ул. Победы 85, корпус 15, аудитория 4-20.

Рабочий телефон- 30-13-54

E-mail- Sidorenko@bsu.edu.ru



ФЕДЕРАЛЬННОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»


КАФЕДРА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА

дисциплины
ТЕОРИЯ ТЕЛЕТРАФИКА

Специальность: 210406 «Сети связи и системы коммутации»

Составитель: доцент кафедры Телекоммуникаций

кандидат технических наук СИДОРЕНКО Игорь Александрович



Белгород 2008

1. Пояснительная записка



Краткое описание
Современный этап развития сетей связи характеризуется переходом от традиционных телефонных сетей общего пользования к мультисервисным сетям общего пользования. Построение современных мультисервисных сетей является сложной технической задачей, поскольку необходимо обеспечить качество обслуживания при передаче различных классов трафика, обеспечить сопряжение сегментов сетей, использующих различные технологии формирования и обработки пакетов данных, и здесь на первое место выходят проблемы определения оптимальной структуры сети, оценки её параметров и характеристик, выработка алгоритмов обработки пакетов на коммутационных узлах (маршрутизаторах). Решение данных задач сегодня достигается посредством построения и исследования математических и имитационных моделей сетей на основе теории систем массового обслуживания (СМО). Дисциплина «Теория телетрафика» изучает основы теории систем массового обслуживания, методы анализа параметров и характеристик СМО, а также современные методы математического и имитационного моделирования СМО на основе компьютерных технологий.
Цели
Целью дисциплины является подготовка специалистов в такой степени, чтобы они на основе полученных знаний в области теории систем массового обслуживания, а также навыков имитационного и математического моделирования СМО могли самостоятельно осваивать и применять на практике существующее программное обеспечение для исследования параметров и характеристик телекоммуникационных сетей, а также умели создавать новые или модернизировать существующие модели СМО в сфере телекоммуникаций.
Задачи
Задачи преподавания дисциплины «Теория телетрафика» состоят в обучении студентов теоретическим знаниям в области построения систем массового обслуживания и практическим умениями выполнять анализ параметров и характеристик телекоммуникационных систем и сетей (либо их коммутационных элементов), на основе их математического или имитационного моделирования, а также синтезировать их структуры, реализующие заданные требования по качеству обслуживания.
Список специальностей, для которых читается дисциплина

210406 «Сети связи и системы коммутации».


Место среди смежных дисциплин
Дисциплина «Теория телетрафика» рассматривает принципы анализа и синтеза мультисервисных сетей связи с позиций обеспечения качества обслуживания клиентов и основывается на знаниях полученных в курсах «Высшая математика», «Теория электрической связи», «Теория вероятностей и математической статистики», «Информатика» и подготавливает базу для изучения дисциплин «Сети связи», «Системы коммутации» и «Мультисервисные сети». Данная дисциплина является не только базой для последующего изучения специальных дисциплин, но имеет также самостоятельное значение для формирования специалистов телекоммуникационной отрасли.
Сфера профессионального использования
Сфера профессионального использования включает в себя процессы расчета параметров и проектирования мультисервисных сетей и систем, проведение анализа и оценки качественных параметров различных вариантов топологии сетей при их выборе, компьютерное моделирование для мониторинга и управления нагрузками в системах передачи.
Начальные знания, умения и навыки
Изучение дисциплины предполагает наличие навыков в области составления и программирования алгоритмов, базируется на знании содержания курсов:

  • математики;

  • информатики;

  • дискретной математики;

теории вероятности и математической статистики.
Итоговые знания, умения и навыки
Итоговые знания, умения и навыки, полученные при изучении дисциплины, позволят специалистам в области телекоммуникаций понять принципы построения современных мультисервисных сетей связи обеспечивающих качественное обслуживание клиентов, квалифицированно применять компьютерные технологии для проектирования и ввода в эксплуатацию мультисервисных сетей, а также мониторинга их состояния в процессе технического обслуживания.

2. План изучения дисциплины





№ п/п

Наименование раздела, темы учебной дисциплины

Вид

занятия


№ недели

Формы

контроля


Объем аудитор. занятий

Объем самост. работы

1

Тема 1. Введение

Лекция

1

-

2

4

2

Тема 2.1 Общие сведения о системах массового обслуживания.

Лекция

1

Ответы на контрольные вопросы темы

2

6

3

Тема 2.2. Исследование способов формирования случайной величины на основе псевдослучайных последовательностей.


Лаборат. работа № 1

2

Отчет по лаб. работе, ответы на контрольные вопросы

2

12

4

Тема 2.3. Исследование способов формирования случайной величины с заданным законом распределения.

Лаборат. работа № 2

2

Отчет по лаб. работе, ответы на контрольные вопросы

2

12

5

Тема 3.1. Классификация, параметры и характеристики случайных потоков.

Лекция

3

Ответы на контрольные вопросы темы

2

10

6

Тема 3.2. Исследование способов задания простейшего потока.

Лаборат. работа № 3

3

Отчет по лаб. работе, ответы на контрольные вопросы

2

12




Тема 4.1. Анализ моделей Марковских СМО.

Лекция

4

Ответы на контрольные вопросы темы

2

20

7

Тема 4.2. Исследование параметров и характеристик модели СМО М\М\1 с простейшим входным потоком.


Лаборат. работа № 4

5

Отчет по лаб. работе, ответы на контрольные вопросы

2

12

8

Тема 4.3 Исследование параметров и характеристик модели СМО М\М\1 с самоподобным входным потоком.

Лаборат. работа № 5

5

Отчет по лаб. работе, ответы на контрольные вопросы

2

12

10

Тема 5. Анализ моделей сетей СМО.

Лекция

6

Ответы на контрольные вопросы темы

2

20

11

Экзамен







Итоговый тест




13

12

ИТОГО по дисциплине (час): Всего-:153, в том числе :

20

133



3. Содержание разделов дисциплины


Тема 1. Введение.

Цели, задачи и структура дисциплины. Основные понятия и определения. Предмет теории телетрафика. Задачи теории при проектировании коммутационных систем и сетей связи.

Математические основы курса: теория массового обслуживания, теория графов, теория вероятностей, математическая статистика и комбинаторика.

Краткий исторический обзор развития теории телетрафика.


Тема 2. Общие сведения о системах массового обслуживания

Содержательная постановка типичной задачи теории телетрафика. Основные элементы математических моделей теории телетрафика: схема коммутационной системы, поток сообщений (вызовов), длительность обслуживания, дисциплина и характеристики качества обслуживания.

Дисциплины обслуживания поступающих потоков вызовов: с потерями и без потерь, с явными и условными потерями сообщений, с ожиданием и повторением вызовов. Комбинированные дисциплины обслуживания. Обслуживание с приоритетами.

Нагрузка и ее виды. Обслуженная, поступающая и потерянная нагрузки. Суточный профиль нагрузки. Единицы измерения. Основные параметры нагрузки.

Изменение интенсивности нагрузки во времени. Определение ЧНН и ПНН. Коэффициенты концентрации нагрузки.

Виды занятий, их продолжительность, доля различных видов занятий. Среднее время занятия. Интенсивность полезной и дополнительной нагрузки. Прогнозирование интенсивности абонентской нагрузки. Распределение интенсивности нагрузки. Особенности разделения и объединения потоков нагрузки при несовпадении ЧНН. Закономерности формирования потоков нагрузки. Коэффициенты тяготения. Колебания интенсивности нагрузки во времени и по группам. Прогнозирование параметров нагрузки.

Стандартные модели теории телетрафика, система обозначений моделей СМО Кендалла-Башарина.
Тема 3. Классификация, параметры и характеристики случайных потоков.

Определение понятия случайного потока, способы задания случайных потоков. Классификация случайных потоков.

Поток однородных событий. Детерминированные и случайные потоки, способы их задания. Свойства и характеристики потоков вызовов. Стационарность, ординарность и последействие. Ведущая функция, интенсивность и параметр потока. Простейший поток вызовов.

Вывод распределения Пуассона. Анализ функции Пуассона. Свойства и характеристики простейшего потока. Распределение промежутка между соседними вызовами. Показательное распределение и его свойство. Объединение и разъединение простейших потоков.

Пуассоновский поток с условным параметром. Определение и описание модели потока. Простое последействие. Примитивный поток. Определение и описание модели потока. Сглаженный поток. Определение и описание модели потока. Поток освобождений. Определение и описание модели потока.

Время обслуживания. Детерминированное и случайное время обслуживания. Показательное, Эрланговское, гиперэкспоненциальное распределения времени обслуживания. Свойства и параметр потока освобождений.

Поток, с ограниченным последействием. Определение и описание модели потока, его свойства. Рекурентный поток. Потоки Пальма и Эрланга.

Понятие самоподобных процессов. Определение фракталов. Свойства самоподобных процессов. Задание самоподобных процессов с помощью функций распределения. Броуновские случайные процессы. Параметр Хёрста, как критерий самоподобности случайных процессов. Применение моделей самоподобных процессов для анализа СМО в теории телетрафика.


Тема 4. Анализ моделей Марковских СМО.

Моделирование систем связи с помощью марковских процессов. Понятие о марковских процессах, качественное, формальное и конструктивное определение марковских процессов. Интенсивности переходов и стационарные (предельные вероятности), интерпретация предельных вероятностей, условия их существования. Система уравнений равновесия, правила их построения.

Обслуживание пуассоновского потока с условным параметром. Постановка задачи, переходный и установившийся режимы. Распределения Энгсета, Эрланга, Бернулли и Пуассона.

Обслуживание простейшего потока вызовов при показательном законе распределения длительности занятия. Постановка задачи, вывод второго распределения Эрланга. Условные потери сообщения. Среднее время ожидания. Средняя длина очереди. Распределение времени ожидания при упорядоченной и случайной очереди. Комбинированные системы с ожиданием и потерями.

Обслуживание простейшего потока вызовов при постоянной длительности занятия. Постановка задачи, уравнение Кроммелина. Формула Полячека-Хинчина. Результаты Берке. Зависимость пропускной способности полнодоступной системы от интенсивности потока вызовов, закона распределения времени обслуживания, числа выходов и качества обслуживания.

Многопотоковые модели: свойство мультипликативности, характеристики совместного обслуживания, рекурсивный алгоритм оценки характеристик обслуживания. Многопотоковые модели с ограниченным доступом, с резервированием, с пакетным поступлением вызовов, с приоритетным обслуживанием, модели с ожиданием и потерями.

Модели с обобщенным входным потоком: с учетом эффекта повторных вызовов; с марковским входным потоком; с входным потоком, обладающим свойством самоподобности.
Тема 5. Анализ моделей сетей СМО.

Постановка задачи, математические модели, открытые и замкнутые сети Джексона. Использование свойства мультипликативности при расчете пропускной способности сетей связи.

Приближенные методы расчета пропускной способности сетей связи методом просеянной нагрузки Эрланга и методом эквивалентных замен. Динамическое управление потоками вызовов на сетях связи, оценка качества обслуживания.

Методы исследования современных мультисервисных сетей связи. Имитационное моделирование как основной метод исследования характеристик СеМО на этапе разработки и проектирования. Классификация методов имитационного моделирования, их достоинства, недостатки, области применения.

Применение компьютерных технологий имитационного моделирования. Задачи, решаемые при имитационном моделировании на ЭВМ. Моделирование случайных величин. Псевдослучайные последовательности чисел. Моделирование непрерывной случайной величины, распределенной по заданному закону. Моделирование процесса обслуживания на основе цепи Маркова. Статистические характеристики моделирования.

Понятие о языках моделирования. Объем моделирования, точность и достоверность исследуемых характеристик. Современные программные средства для моделирования телекоммуникационных сетей на компьютерах.




4. Основная литература


  1. Корнышев Ю.Н., Пшеничников А.П., Харкевич А.Д. , Теория телетрафика. Учебник для вузов. - М.: Радио и связь, 1996 - 272 с.

  2. Лагутин В. С., Степанов С.Н. Телетрафик мультисервисных сетей связи. – М.: Радио и связь, 2000. - 320 с.

  3. Крылов В.В. Теория телетрафика – Н.Новгород: НГТУ, 2000.

  4. Крылов В.В., Самохвалова С.С. Теория телетрафика и ее приложения.- СПб.: БХВ-Петербург, 2005.

  5. Башарин Г.П. Лекции по математической теории телетрафика: Учеб. пособие. – М.: Изд-во РУДН, 2004. – 186 с.: ил.


5. Дополнительная литература


  1. Ершов В. А., Кузнецов Н. А. Мультисервисные телекоммуникационные сети. – М.: изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2003. – 432 с.

  2. Шварц М. Сети связи: протоколы, моделирование и анализ. В 2-х частях. Пер. с англ. - М.: Наука. Гл. ред. физ-мат. лит., 1992.

  3. Вишневский В. М. Теоретические основы проектирования компьютерных сетей. – М.: Техносфера, 2003. – 512 с.

  4. В. Столингс, Современные компьютерные сети. 2-е изд. ­– СП.: Питер, 2003. – 783 с.: ил.