Контрольная работа

Общие указания и выбор варианта
Контрольная работа (КР) предназначена для развития навыков студентов по решению конкретных практических вопросов на основе полученных знаний при изучении курса. Одновременно выполнение КР способствует более глубокому усвоению материала, связанного с задачами курса.
Перед выполнением каждой задачи необходимо изучить ту часть курса, которая относится к этой задаче. Выполнять задачи нужно вдумчиво и уметь обосновывать полученный результат.
Каждый студент выполняет шесть (1 – 6) задач в одном варианте. Вариант задания фомируется программой с использованием фамилии студента и последней цифры пароля.

Общие замечания
Курс "Теория массового обслуживания" является теоретической основой всех профилирующих дисциплин, изучаемых на факультете АЭС институтов и университетов связи.
Предметом изучения курса являются процессы обслуживания потоков вызовов, создающих нагрузку, различного класса коммутационными системами.
Для успешного изучения этого курса необходимы знания основ теории вероятностей и материала курса "Автоматические системы коммутации". Работа студентов по освоению курса вне университета заключается в самостоятельной проработке учебника и учебных пособий и выполнения Контрольной работы.
В случае затруднений при изучении курса или выполнения КР следует обратиться за консультацией к преподавателю (см. раздел "Расписание консультаций").

Литература

1. Лившиц Б.С., Пшеничников А.П., Харкевич А.Д. Теория телетрафика.- М.: Радио и связь. 1985-184с.
2. Корнышев Д.Н., Пшеничников А.П., Харкевич А.Д. Теория телетрафика.- М.: Радио и связь. 1996-270с
3. Корнышев Ю.Н., Фань Г.Л. теория распределения информации. - М.: Радио и связь. 1985.-184с.
5. Справочная
7. Башарин Г.П. таблицы вероятностей и средних квадратических отклонений потерь на полнодоступном пучке линий.-М.: АН СССР, 1962.-128с.
8. Лившиц Б.С., Фидман Я.В. Системы массвого обслуживания с конечным числом источников.- М.: Связь, 1968.- 167 с.
9. Мамонтова Н.П. Справочные материалы (таблицы). Л.:ЛЭИС, 1970.
10. Справочник по вероятностным расчетам.- М.:Воениздат, 1968.-536с.
11. Дополнительная
13. Гнеденко Б.В., Коваленко Н.Н. Введение в теорию массового обслуживания.-М.:Наука, 1968.-431с.
14. Максимов Г.З., Пшеничников А.П. Телефонная нагрузка местных сетей связи.-М.:Связь, 1969.-152с.
15. Шнепс М.А.Численные методы теории телетрафика.-М.: Связь, 1974.-232с.
16. Шнепс М.А. Системы распределения информации. Методы расчета.- М.:Связь, 1979.-344с.
17. Штермер Х., Белендорф Э. B и др. Теория массового обслуживания (основы расчета систем проводной связи). -М.: Связь, 1971,-320с.
18. Эллдин А., Линд Г. Основы теории телетрафика.- М.:Связь. 1972.-200с.

Методические указания по разделам курса
1. Системы связи как системы массового обслуживания
Этот раздел содержит четыре части. Главными вопросами которые следует уяснить при изучении первых двух частей, потоки вызовов и время обслуживания, являются :определение потока вызовов детерминированного и случайного; способы задания потоков; классификация потоков с точки зрения стационарности, ординарности и последействия; основные характеристики потоков- интенсивность и параметр. Особое внимание следует обратить на формулы (распределения) Пуассона и Бернулли. Описывающие вероятностные процессы в простейшем и примитивном потоках, которые в основном применяются в качестве математических моделей для реальных потоков вызовов, действующих на сетях связи. Следует обратить внимание на возможный характер распределения длительности обслуживания. Материал этих частей изложен на с. 14-34 [ I ].
При изучении третьей и четвертой частей раздела необходимо усвоить формулу нагрузки, расчет основных параметров нагрузки, единицы измерения нагрузки и интенсивности нагрузки, уяснить понятие поступающая, обслуженная, потерянная нагрузка, пропускная способность коммутационной системы. Вопрос о качестве обслуживания целесообразно рассматривать с учетом дисциплины обслуживания (по системе с явными потерями и по системе с ожиданием). Надо также уяснить, из каких элементов состоит математическая модель системы распределения информации, что такое дисциплина обслуживания, задачи теории телетрафика и методы их решения.
Ответы на вопросы третьей и четвертой частей изложены на с.6-13 и 34-50 [I ].
Для закрепления материала раздела рекомендуется ответить на следующие вопросы.

1. Задачи теории телетрафика и методы их решения.
2. Потоки вызовов. Способы их задания. Стационарность, ординарность, последействие потока.
3. Основные характеристики потоков: интенсивность и параметр потока.
4. Простейший поток. Формула Пуассона.
5. Примитивный поток. Формула Бернулли.
6. Телефонная нагрузка и ее параметры, интенсивность нагрузки. Поступающая, обслуженная и потерянная нагрузка.
7. Колеблемость нагрузки во времени. Час наибольшей нагрузки. Коэффициент концентрации.
8. Единицы измерения нагрузки и интенсивность нагрузки.
9. Параметры нагрузки. Расчет возникающей нагрузки.
10. Понятие о потерях, типы потерь, нормы потерь.
11. Способы обслуживания потоков нагрузки. Качественные характеристики систем с явными потерями и с ожиданием.
12. Пропускная способность и среднее использование линий пучка.

2. Методы расчета неблокирующих коммутационных систем
Второй раздел состоит из пяти частей. При изучении первой части следует вспомнить основные характеристики простейшего и примитивного потоков, затем разобраться в методике составления уравнений состояния полнодоступного пучка линий при обслуживании указанных потоков и, наконец, проанализировать конечные результаты решения этих уравнений- формулу Эрланга и формулу Энгсета. Надо уметь пользоваться формулами Эрланга и Энгсета и таблицами, составленными по этим формулам.
Материал первой части раздела изложен на с.50-78 [ I ] .
Во второй части раздела рассматриваются вопросы обслуживания вызовов полнодоступным пучком в системах с ожиданием. При изучении материала этой части раздела следует обратить внимание на то, что выбор метода расчета полнодоступного пучка при обслуживании простейшего потока по системе с ожиданием зависит от закона распределения длительности занятия линий пучка: при экспоненциальном распределении длительности занятия процесс обслуживания описывается второй формулой Эрланга, а при постоянной длительности занятия - формулой Кроммелина или Берка. Надо уметь определять основные качественные показатели работы устройств, обслуживающих вызовы по системе с ожиданием: вероятность ожидания сверх допустимого времени и среднее время ожидания задержанных вызовов.
Материал второй части раздела изложен на с.79-98[I].
В третьей части раздела рассматриваются системы с повторными вызовами. Здесь следует обратить внимание на изменение величины поступающей нагрузки в зависимости от интенсивности повторных вызовов и на закономерности изменения характеристик качества обслуживания ( потерь сообщения и среднего числа повторных вызовов ) от величины использования линий в пучке и вероятности повторного вызова.
Материал третьей части изложен на с.98-1-6 [I].
При проработке материала четвертой части раздела (" Неполнодоступный пучок. Система с потерями ") следует усвоить способы построения ступенчатых и равномерных неполнодоступных включений и знать их параметры ( доступность, емкость пучка линий, число нагрузочных групп ). Надо знать приближенные методы расчета пропускной способности неполнодоступных включений. Особое внимание следует уделить методу О'Делла, получившему широкое применение в инженерной практике.
По четвертой части раздела рекомендуется изучить материал, изложенный на с.116-140[I].
Материал пятой части раздела в рекомендуемой литературе отсутствует, поэтому кратко он будет изложен на лекциях.
Для закрепления материала раздела рекомендуется ответить на следующие вопросы:

1. Структура пучков линий (полнодоступное и неполнодоступное включение ).
2. Формула Эрланга для полнодоступного пучка с потерями. Область ее применения.
3. Расчет потерь в полнодоступных пучках при примитивном потоке вызовов. Формула Энгсета.
4. Характер зависимости использования линий в полнодоступном пучке от числа линий в пучке и потерь сообщения.
5. Характер зависимости использования линий в полнодоступном пучке от числа линий в пучке и числа источников нагрузки.
6. Формула для вероятности ожидания Р (g >0 ) при экспоненциальном распределении длительности занятия (вторая формула Эрланга ).
7. Вероятность ожидания свыше определенного времени Р ( g >t ) и среднее время ожидани при экспоненциальном распределении длительности занятия
8. Вероятность Р (g >t ) и среднее время ожидания при постоянной длительности занятия ( кривые Кроммелина и Берка ) .
9. Типы неполнодоступных включений ( ступенчатое и равномерное ) и условия их применения.
10. Ступенчатое включение, выбор его структуры.
11. Равномерное неполнодоступное включение, выбор его структуры.
12. Методы расчета числа линий в неполнодоступном включении.
13. Характер зависимости использования линий в неполнодоступном пучке от числа линий в пучке и доступности при фиксированных потерях

3. Методы расчета блокирующих коммутационных систем
Этот раздел содержит три части, которые объединяет в единое целое звеньевой способ построения коммутационных систем.
При изучении этого раздела в первую очередь следует уяснить физическую сущность внутренних блокировок звеньевых схем. А затем разобраться в идеях метода эффективной доступности, применяемой для расчета двухзвенных схем. Следует уяснить смысл метода вероятностных графов. Который используется для определения потерь сообщения в многозвенных коммутационных схемах.
Материал этого раздела изложен на с.140-172 [I], расчет многозвенных схем методом вероятностных графов дан в [2], [3].
Для закрепления материала раздела рекомендуется ответить на следующие вопросы:

1. Внутренние блокировки, способы их уменьшения.
2. Изменение доступности по причине внутренних блокировок на примере двухзвенной схемы.
3. Расчет числа соединительных устройств. Включаемых в двухзвенные схемы.
4. Режимы использования коммутационных схем. Схемы возможных путей соединения в двухзвенной системе при различных режимах искания.
5. Определение потерь сообщения в звеньевых схемах методом вероятностных графов.
6. Структуры многозвенных КС. Способы межзвеньевых соединений и методы искания.
7. Оптимизация многозвенных КС. Результаты Лотце.
8. Расчет потерь в многозвенных КС. Методы КЛИГС и ППЛ.

4. Приложение теории телетрафика к исследованию сетей связи

Четвертый раздел содержит пять частей. При изучении первых трех частей надо научиться определять суммарные потери сообщения при установлении соединения через несколько ступеней искания.
Нужно знать нормы потерь на городских, сельских и междугородных телефонных сетях и уметь их обосновывать. Следует усвоить методику распределения нагрузки по ступеням искания и направлениям и распределения нагрузки между станциями сети, а также методику расчета нагрузки на управляющие устройства. Вопрос о расчетной нагрузке надо рассматривать в связи с колебаниями нагрузки по абонентским группам, направлениям т по различным ЧНН.
Материал этих частей раздела изложен на с. 172-189 [I].
При проработке четвертой и пятой частей раздела следует обратить внимание на способы увеличения пропускной способности сети связи путем введения обходных направлений и динамического управления потоками нагрузки.
Эти вопросы изложены на с. 190-203 [I]. Для закрепления материала раздела рекомендуется ответить на следующие вопросы.

1. Распределение потерь по ступеням искания. Суммирование потерь.
2. Колеблемость нагрузки. Расчетная интенсивность нагрузки.
3. Способы распределения межстанционных потоков телефонной нагрузки.
4. Определение пропускной способности маркера.
5. Способы управления, применяемые на сетях связи.

5. Метод стастического моделирования для решения задач теории телетрафика

В этом разделе следует обратить внимание на необходимость применения статистического моделирования и уяснить задачи, решаемые при помощи статистического моделирования на ЭВМ. Достоинства и недостатки метода.
Этот вопрос изложен на с.106-116 [I], а также 8[2],[3], [10],[11].

6. Методы измерения параметров телефонного сообщения

Здесь надо выяснить назначение и способы измерений нагрузки, ознакомиться со способами обработки полученных результатов.
Материал этого раздела изложен на с.203-213 [I].
Для закрепления материала пятого и шестого разделов рекомендуется ответить на следующие вопросы.

1. Укажите причины, которые обуславливают применение различных способов управления на сетях связи.
2. Назовите способы управления сетями связи и их особенности.
3. Укажите основные цели измерения параметров нагрузки и потерь.
4. Перечислите типы ошибок, которые следует учитывать при измерении параметров нагрузки и потерь.

Требования к оформлению
При выполнении и оформлении КР следует иметь в виду, что КР необходимо выполнить в Word, размер шрифта 14пт. Решения задач следует располагать в порядке номеров, указанных в заданиях, перед решением каждой задачи необходимо написать условие задачи для требуемого варианта. Каждый студент должен выполнить КР в одном варианте, причем номер варианта должен соответствовать тем указаниям, которые имеются в контрольных заданиях. КР, выполненные не по требуемому варианту, не зачитываются. Решения задач должны быть четкими, пояснения краткими, но без сокращения слов. В случае необходимости нужно делать ссылки на теорию, указывая учебник, автора, год издания, страницу и если необходимо, номер чертежа.
Чертежи в КР должны быть выполнены аккуратно. Все чертежи, рисунки, таблицы должны быть пронумерованы.
Расчетные формулы следует приводить в тексте работы в общем виде с объяснением входящих в них буквенных значений. Все числовые значения необходимо представить только в основных единицах (вольт, ампер и т.д.).
КР, выполненные небрежно, без промежуточных вычислений, с пропуском задач, возвращаются студенту обратно для переработки.
В конце каждой КР необходимо указать учебники и учебные пособия, которыми пользовался студент.
После выполнения и оформления КР должна быть выслана на проверку.
При получении прорецензированной работы студент должен исправить все отмеченные рецензентом ошибки и выполнить все сделанные им указания. Если работа не зачтена, то ее необходимо после переделки, в соответствии с требованиями рецензента выслать на повторную рецензию.
Без предъявления зачтенных работ студент к сдаче экзамена не допускается.