RU2756883C1 - Apparatus for probabilistic modelling of the process of functioning of a telecommunication network - Google Patents

Apparatus for probabilistic modelling of the process of functioning of a telecommunication network Download PDF

Info

Publication number
RU2756883C1
RU2756883C1 RU2020119882A RU2020119882A RU2756883C1 RU 2756883 C1 RU2756883 C1 RU 2756883C1 RU 2020119882 A RU2020119882 A RU 2020119882A RU 2020119882 A RU2020119882 A RU 2020119882A RU 2756883 C1 RU2756883 C1 RU 2756883C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
block
multiplier
unit
Prior art date
Application number
RU2020119882A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Михайлович Ненадович
Богдан Александрович Данилюк
Сергей Васильевич Калинин
Сергей Владимирович Макаров
Original Assignee
ФГАУ "Военный инновационный технополис "ЭРА"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ФГАУ "Военный инновационный технополис "ЭРА" filed Critical ФГАУ "Военный инновационный технополис "ЭРА"
Priority to RU2020119882A priority Critical patent/RU2756883C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2756883C1 publication Critical patent/RU2756883C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10Complex mathematical operations
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/44Arrangements for executing specific programs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

FIELD: telecommunications.
SUBSTANCE: invention relates to the field of computer equipment and telecommunication systems. The technical result is achieved by means of an apparatus for probabilistic modelling of the functioning process of the telecommunication network, consisting of a random sequence sensor, a correction sequence forming unit, a correction unit, a matrix value forming unit, a control unit, an indicator value forming unit, a clock pulse generator, an AND element, an AND element unit, a memory unit, a decryption apparatus, a time setting unit, an OR element, a data packet stream intensity estimation unit, a data packet service intensity estimation unit, a data packet dequeueing intensity estimation unit.
EFFECT: technical result consists in increasing the degree of adequacy of the model of the functioning process of the telecommunication network based on the technical implementation of additional information channels.
3 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области вычислительной техники и телекоммуникационным системам и предназначен для использования в комплексах автоматизированных систем управления телекоммуникационными сетями.The invention relates to the field of computer technology and telecommunication systems and is intended for use in complexes of automated control systems for telecommunication networks.

Известен вероятностный автомат, содержащий генератор пуассоновского потока импульсов, генератор тактовых импульсов, элемент И, регистр, блоки задания закона распределения, элементы И и памяти (см. авт.св. СССР N 645162, G06F 15/20, 1979).Known probabilistic automaton containing a Poisson pulse stream generator, a clock pulse generator, an I element, a register, blocks for setting the distribution law, I and memory elements (see USSR ed. N 645162, G06F 15/20, 1979).

Однако известный вероятностный автомат моделирует цепь Маркова, в которой переход из состояния в состояние не зависит от времени пребывания в предыдущем состоянии, что огранивает функциональные возможности автомата.However, the well-known probabilistic automaton models a Markov chain in which the transition from state to state does not depend on the time spent in the previous state, which limits the functionality of the automaton.

Известен вероятностный автомат (см. авт.св. СССР N 1045232, G06F 15/36, 1983, бюл. 36), содержащий генератор тактовых импульсов, элемент И и ИЛИ, регистр сдвига, блока памяти и задания времени.Known probabilistic automaton (see ed. USSR N 1045232, G06F 15/36, 1983, bul. 36), containing a clock pulse generator, an AND and OR element, a shift register, a memory block and a time setting.

Недостатком вероятностного автомата является то, что выбор состояния регистром сдвига производится без учета внешних управляющих воздействий, вследствие чего вероятностный автомат не может моделировать управляемые цепи Маркова, что исключает его применение для анализа процесса функционирования реальных телекоммуникационных сетей. Данный вероятностный автомат позволяет моделировать неуправляемые полумарковские цепи, в то время как большинство процессов, реально протекающих в телекоммуникационных сетях, являются управляемыми. Реализация управляющих воздействий приводит к изменению вероятносто-временного механизма перехода сети из одного состояния в другое. Например, ограничения доступа информационных сообщений в сеть, вводимые при резком возрастании пользовательского трафика с целью предотвращения перегрузки, приводит к изменению вероятности перегрузки сети и времени ее пребывания в номинальном состоянии.The disadvantage of the probabilistic automaton is that the choice of the state by the shift register is made without taking into account external control actions, as a result of which the probabilistic automaton cannot simulate controlled Markov chains, which excludes its use for analyzing the functioning of real telecommunication networks. This probabilistic automaton allows one to simulate uncontrolled semi-Markov chains, while most of the processes that actually take place in telecommunication networks are controllable. The implementation of control actions leads to a change in the probabilistic-temporal mechanism for the transition of the network from one state to another. For example, restrictions on the access of information messages to the network, introduced with a sharp increase in user traffic in order to prevent congestion, leads to a change in the probability of network congestion and the time it remains in a nominal state.

Кроме того, анализируя процесс без учета шумов возбуждения, устройство не позволяет моделировать марковские цепи на основе гауссовских последовательностей, являющихся наиболее общей моделью вероятностностных процессов, реально протекающих в телекоммуникационных сетях (с учетом канальных шумов, шумов трактов приема и т.п.). Моделирование марковских последовательностей на основе гауссовских процессов позволяет использовать для проверки правильности принимаемых решений наиболее мощные из известных в настоящее время методов оптимизации методов, основанных на критерии оптимальности Беллмана и принципе максимума Понтрягина [1, 2, 3]In addition, by analyzing the process without taking into account the excitation noise, the device does not allow simulating Markov chains based on Gaussian sequences, which are the most general model of probabilistic processes that actually occur in telecommunication networks (taking into account channel noise, noise of receive paths, etc.). Modeling Markov sequences based on Gaussian processes allows using the most powerful currently known optimization methods based on Bellman's optimality criterion and Pontryagin's maximum principle to check the correctness of the decisions made [1, 2, 3]

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству (прототипом) является вероятностный автомат (см. Патент RU 2099781 С1 от 20.12.1997 г. Вероятностный автомат. Зимарин В.И., Ненадович Д.М. и др.) содержащий генератор тактовых импульсов, элементы И и ИЛИ, блоки элементов И, памяти, задания времени, датчик случайной последовательности, блок формирования корректирующей последовательности, блок коррекции, блок формирования значений элементов матрицы, блок формирования значений индикаторов, блок управления и дешифратор.The closest in technical essence to the claimed device (prototype) is a probabilistic automaton (see Patent RU 2099781 C1 from 20.12.1997, Probabilistic automaton. V.I. Zimarin, D.M. Nenadovich, etc.) containing a clock pulse generator, AND and OR elements, blocks of AND elements, memory, time setting, a random sequence sensor, a corrective sequence generation unit, a correction unit, a matrix element values generation unit, a indicator value generation unit, a control unit and a decoder.

Недостатками прототипа является низкая степень адекватности моделирования процесса изменения состояний телекоммуникационной сети, обусловленная произвольным заданием значений параметров, определяющих вероятностно-временной механизм изменения состояния моделируемого процесса.The disadvantages of the prototype are the low degree of adequacy of modeling the process of changing the states of the telecommunication network, due to the arbitrary setting of the values of the parameters that determine the probabilistic-temporal mechanism of changing the state of the modeled process.

Кроме того, недостаточная степень адекватности, обусловливается тем, что процесс функционирования телекоммуникационной сети достаточно полно описывается известным в теории массового обслуживания процессом «рождения и гибели» [4, 5], математическое описание которого достаточно хорошо согласуется с разностными уравнениями, используемыми для моделирования процесса изменения состояний системы [5] и исключает избыточность в реализации прототипа.In addition, the insufficient degree of adequacy is due to the fact that the process of functioning of a telecommunication network is sufficiently fully described by the process of “birth and death” known in the queuing theory [4, 5], the mathematical description of which is in good agreement with the difference equations used to model the process of change states of the system [5] and eliminates redundancy in the implementation of the prototype.

Целью предполагаемого изобретения является создание устройства для вероятностного моделирования процесса функционирования телекоммуникационной сети, существенно повышающего степень адекватности модели процесса функционирования телекоммуникационной сети, на основе технической реализации дополнительных информационных каналов.The purpose of the proposed invention is to create a device for probabilistic modeling of the process of functioning of a telecommunications network, significantly increasing the degree of adequacy of the model of the process of functioning of a telecommunications network, based on the technical implementation of additional information channels.

Указанная цель достигается тем, что в известный вероятностный автомат, состоящий из датчика случайной последовательности, блока формирования корректирующей последовательности, блока коррекции, блока формирования значений матрицы, блока управления, блока формирования значений индикаторов, генератора тактовых импульсов, элемента И, блока элемента И, блока памяти, дешифратора, блока задания времени, элемента ИЛИ, дополнительно введены блок оценки интенсивности потока пакетов данных, блок оценки интенсивности обслуживания пакетов данных, блок оценки интенсивности выхода пакетов данных из очереди. Выход генератора тактовых импульсов подключен к прямому входу элемента И и первому входу блока задания времени. Выход элемента И соединен с входом блока элементов И, с синхронизирующим входом блока формирования значений индикаторов и с вторым входом блока управления. Группа выходов блока элементов И соединена с входами блока памяти, группа выходов которого соединена с группой входов блока задания времени, группа выходов которого подключена к входам элемента ИЛИ и является выходами устройства. Выход элемента ИЛИ соединен с инверсным входом элемента И. Выход датчика случайной последовательности подключен к первой группе входов блока коррекции, группа выходов которого соединена с первой группой входов блока формирования значений индикаторов. Вторая группа входов блока коррекции подключена к группе выходов блока формирования корректирующей последовательности. Группа выходов блока формирования значений элементов матрицы параллельно подключена к группе входов блока формирования корректирующей последовательности, к третьей группе входов блока коррекции и, к второй группе входов блока формирования значений индикаторов. Выход блока управления соединен с четвертым входом блока формирования значений элементов матрицы и с входом дешифратора. Выходы блоков оценки интенсивности потока пакетов данных, оценки интенсивности обслуживания пакетов данных, оценки интенсивности выхода пакетов данных из очереди соединены с первым, вторым и третьим входами блока формирования значений элементов матрицы, входы блоков являются первым, вторым и третьим входами вероятностного автомата. Группа выходов блока формировали значений индикаторов соединена с группой входов блока элементов И. Третьи группа входов блока формирование значений индикаторов соединена с группой выходов блока памяти. Выход дешифратора подключен к второму входу блока задания времени. Первый вход блока управления является четвертым входом вероятностного автомата.This goal is achieved by the fact that a known probabilistic automaton, consisting of a random sequence sensor, a corrective sequence generation unit, a correction unit, a matrix value generation unit, a control unit, an indicator value generation unit, a clock pulse generator, an I element, an I element block, a memory, decoder, time setting unit, OR element, additionally introduced a unit for estimating the intensity of the data packet flow, a unit for estimating the intensity of service of data packets, a unit for estimating the intensity of data packets leaving the queue. The output of the clock pulse generator is connected to the direct input of the AND element and the first input of the time setting block. The output of the AND element is connected to the input of the block of the AND elements, to the synchronizing input of the unit for generating the indicator values and to the second input of the control unit. The group of outputs of the block of elements AND is connected to the inputs of the memory block, the group of outputs of which is connected to the group of inputs of the block of setting the time, the group of outputs of which is connected to the inputs of the element OR and is the outputs of the device. The output of the OR element is connected to the inverse input of the AND element. The output of the random sequence sensor is connected to the first group of inputs of the correction unit, the group of outputs of which is connected to the first group of inputs of the unit for generating indicator values. The second group of inputs of the correction unit is connected to the group of outputs of the correction sequence formation unit. The group of outputs of the block for generating the values of the matrix elements is connected in parallel to the group of inputs of the block for forming the correcting sequence, to the third group of inputs of the correction block and, to the second group of inputs of the block for generating the indicator values. The output of the control unit is connected to the fourth input of the unit for forming the values of the matrix elements and to the input of the decoder. The outputs of the blocks for estimating the intensity of the data packet flow, estimating the intensity of servicing data packets, estimating the intensity of the output of data packets from the queue are connected to the first, second and third inputs of the block for generating the values of the matrix elements, the inputs of the blocks are the first, second and third inputs of the probabilistic automaton. The group of outputs of the block formed the values of indicators is connected with the group of inputs of the block of elements I. The third group of inputs of the block for forming the values of indicators is connected with the group of outputs of the memory block. The decoder output is connected to the second input of the time setting block. The first input of the control unit is the fourth input of the probabilistic automaton.

Принцип создания предлагаемого устройства для вероятностного моделирования процесса функционирования телекоммуникационной сети основан на известных результатах теории марковских процессов, теории массового обслуживания, теории переменных состояния и теории последовательного оценивания.The principle of creating the proposed device for probabilistic modeling of the process of functioning of a telecommunication network is based on the well-known results of the theory of Markov processes, the theory of queuing, the theory of state variables and the theory of sequential estimation.

В рассматриваемом случае под состоянием телекоммуникационной сети (ТКС) будем понимать количество пакетов данных, находящихся в системе в каждый момент времени η (k) (в очереди и на обслуживании).In the case under consideration, the state of the telecommunication network (TCN) will be understood as the number of data packets in the system at each moment of time η (k) (in the queue and at service).

В этом случае, уравнения состояния и наблюдения, составляющие полную математическая модель этого случайного процесса могут быть представлены в следующем виде [1-4]:In this case, the equations of state and observation that make up the complete mathematical model of this random process can be represented in the following form [1-4]:

Figure 00000001
Figure 00000001

- где

Figure 00000002
вектор индикаторов состояния моделируемого процесса:- where
Figure 00000002
vector of indicators of the state of the modeled process:

Figure 00000003
Figure 00000003

(Суть введения индикаторов состоит в получении адекватных дискретному, как по времени, так и по состоянию процессу функционирования цифровой ТКС, на основе леммы о существовании стохастического дифференциала для стандартного винеровского процесса [3]),(The essence of the introduction of indicators is to obtain adequate discrete, both in time and in state, the process of functioning of a digital TCS, based on the lemma on the existence of a stochastic differential for a standard Wiener process [3]),

С(k) - М-мерная матрица-строка возможных состояний процесса η(k);С (k) - M-dimensional matrix-row of possible states of the process η (k);

П(k+1,k,r(k)) - матрица одношаговых переходных вероятностей (ОПВ), значения элементов которой зависят от вводимых управляющих воздействий r(k) и определяемая в соответствии с соотношениями Пml (k+1,k,r(х))=qmlT, Пmm=qmmT+1, Т - период изменения состояния; Г(k) - М-мерная диагональная матрица возбуждения процесса θ(k) с элементами

Figure 00000004
- априорная дисперсия, Rmm - спектральная плотность мощности белого шума возбуждения
Figure 00000005
(Vm(k) - ступенчатый мартингал, удовлетворяющий условию M{Vm(k)/(s)}=Z(r), s≤τ, ∀k≥τ) процесса изменения состояния сети.P (k + 1, k, r (k)) is a matrix of one-step transition probabilities (OPV), the values of the elements of which depend on the input control actions r (k) and determined in accordance with the relations P ml (k + 1, k, r (x)) = q ml T, P mm = q mm T + 1, T is the period of state change; Г (k) - M-dimensional diagonal matrix of excitation of the process θ (k) with elements
Figure 00000004
is the prior dispersion, R mm is the power spectral density of the white excitation noise
Figure 00000005
(V m (k) is a stepped martingale satisfying the condition M {V m (k) / (s)} = Z (r), s≤τ, ∀k≥τ) of the process of changing the state of the network.

В рассматриваемом М - мерном случае взаимосвязь индикаторов определяется выражениемIn the considered M-dimensional case, the relationship of indicators is determined by the expression

Figure 00000006
Figure 00000006

а уравнение состояния для любого m-го индикатора может быть записано в видеand the equation of state for any m-th indicator can be written in the form

Figure 00000007
Figure 00000007

Результаты анализа процессов функционирования современных ТКС показывают [4], что они имеют дискретный характер (как по времени, так и по состояниям), и достаточно корректно могут быть аппроксимированы аппаратом цепей Маркова, в частности дискретным вариантом известного процесса "рождения и гибели" [4].The results of the analysis of the processes of functioning of modern TCS show [4] that they have a discrete nature (both in time and in states), and can be quite correctly approximated by the apparatus of Markov chains, in particular, a discrete version of the well-known process of "birth and death" [4 ].

В этом случае интенсивности (q) изменения состояния сети типа μ/μ/n/N в множестве M=n+N (где n и N - количество обслуживающих приборов и максимальное число пакетов в очереди к ресурсу соответственно) могут быть представлены в следующем виде:In this case, the intensities (q) of changes in the state of a network of the μ / μ / n / N type in the set M = n + N (where n and N are the number of servicing devices and the maximum number of packets in the queue to the resource, respectively) can be represented in the following form :

Figure 00000008
Figure 00000008

Figure 00000009
Figure 00000009

Figure 00000010
Figure 00000010

0 при |m-1|≥2, n<m<n+N,0 for | m-1 | ≥2, n <m <n + N,

Figure 00000011
Figure 00000011

- где λ, μ, ν - интенсивности поступления, обслуживания и выхода из очереди информационных пакетов соответственно.- where λ, μ, ν are the rates of arrival, service and exit from the queue of information packets, respectively.

В этом случае, учитывая взаимосвязь интенсивностей перехода процесса из состояния в состояние (q) с элементами матрицы ОПВ (Пml(k+1,k,u(х))=qmlT, Пmm=qmmT+1) осуществляется реальная взаимосвязь уравнения состояния ТКС с реальными параметрами системы, отражающими особенности ее реализации на уровне вероятностно - временной механизм изменения состояния ТКС. При этом матрица ОПВ, учитывая особенности процесса "рождения и гибели", приобретает «ленточную» структуру [4]:In this case, taking into account the relationship between the intensities of the transition of the process from state to state (q) with the elements of the OPV matrix (П ml (k + 1, k, u (x)) = q ml T, П mm = q mm T + 1) the real relationship of the equation of state of the TCS with the real parameters of the system, reflecting the features of its implementation at the level of the probabilistic - temporal mechanism of the change in the state of the TCS. In this case, the OPV matrix, taking into account the peculiarities of the "birth and death" process, acquires a "ribbon" structure [4]:

Figure 00000012
Figure 00000012

Анализируя выражения (6-9) нетрудно проследить взаимосвязь процесса функционирования ТКС с различными фазами обслуживания информационных сообщений, определяемыми в основном интенсивностями поступления и обслуживания пакетов данных ТКС, а так же ее характеристиками - количеством обслуживающих приборов (n), количеством мест в очереди (N). При этом характер интенсивности перехода системы из состояния в состояние при смене фаз процесса обслуживания (0<m≤n, m=0, m=n+N, n<m<n+N, m=n+N) носит случайный скачкообразный характер, зависящий как от нагрузки, так и от количества свободных обслуживающих приборов в системе обслуживания сети, количества мест для ожидания начала обслуживания.Analyzing expressions (6-9), it is easy to trace the interconnection of the TCS functioning process with various phases of service of information messages, determined mainly by the rates of arrival and service of TCS data packets, as well as its characteristics - the number of serving devices (n), the number of places in the queue (N ). In this case, the nature of the intensity of the system transition from state to state when the phases of the service process change (0 <m≤n, m = 0, m = n + N, n <m <n + N, m = n + N) is of a random jump-like character , which depends both on the load and on the number of free servicing devices in the network servicing system, the number of places to wait for the start of servicing.

Учитывая, что в устройстве-прототипе значения элементов матрицы ОПВ назначались произвольно, и это приводило к тому, что моделирование процесса функционирования позволяло выявить лишь общие тенденции процесса изменения состояния ТКС, основной задачей заявляемого устройства, является осуществление численного расчета значений элементов матрицы ОПВ на основе данных получаемых из реально функционирующей сети на основе выражений Пml[k+1,k,r(x))=qmlT, Пmm=qmmT+1 и (6-9). В этом случае, необходимо решить задачу формирования несмещенных, эффективных оценок параметров λ, μ, ν с минимальной дисперсией.Considering that in the prototype device the values of the elements of the OPV matrix were assigned arbitrarily, and this led to the fact that the modeling of the functioning process made it possible to identify only general trends in the process of changing the state of the TCS, the main task of the proposed device is to carry out the numerical calculation of the values of the elements of the OPV matrix based on the data obtained from a really functioning network on the basis of the expressions П ml [k + 1, k, r (x)) = q ml T, П mm = q mm T + 1 and (6-9). In this case, it is necessary to solve the problem of forming unbiased, effective estimates of the parameters λ, μ, ν with minimum variance.

Из теории последовательного оценивания известно [6], что оптимальная по критерию минимума среднего байесовского апостериорного риска оценка интенсивностей поступления, обслуживания и выхода пакетов данных из очереди в ТКС может быть сформирована по результатам наблюдения интервалов времени между событиями поступления пакетов данных в сеть, их обслуживания и выхода из очередей по причинам поступления на обслуживание и превышения времени ожидания - хn, n≥1, имеющими, в общем случае, гамма- распределения с плотностямиFrom the theory of sequential estimation, it is known [6] that an estimate of the rates of arrival, service and exit of data packets from the queue in the TCS, optimal according to the criterion of the minimum of the average Bayesian a posteriori risk, can be formed from the results of observing the time intervals between the events of the arrival of data packets in the network, their service and leaving queues for reasons of arriving at service and exceeding the waiting time - х n , n≥1, having, in the general case, gamma distributions with densities

Figure 00000013
Figure 00000013

(Это, и последующие выражения в полной мере относится и к величинам μc, νc).(This and the following expressions fully apply to the quantities μ c , ν c ).

В этом случае, выражение для оптимальной (в байесовском смысле) оценки интенсивности поступления информационных сообщений, μс и λс νc при функции потерь видаIn this case, the expression for the optimal (in the Bayesian sense) estimate of the intensity of the arrival of information messages, μ s and λs ν c with a loss function of the form

Figure 00000014
Figure 00000014

- где С(n) - стоимость n-наблюдений, а выражения для формирования оценочного значения λсс, νc), порога остановки наблюдений

Figure 00000015
и оптимальное правило остановки (
Figure 00000016
) могут быть представлены следующим образом [4]- where С (n) is the cost of n-observations, and expressions for the formation of the estimated value λ сс , ν c ), the threshold for stopping observations
Figure 00000015
and the optimal stopping rule (
Figure 00000016
) can be represented as follows [4]

Figure 00000017
Figure 00000017

Figure 00000018
Figure 00000018

Figure 00000019
Figure 00000019

- где

Figure 00000020
, а параметр гамма-распределения выбирается из условия α≤1, что позволяет уменьшить количество шагов наблюдения до 50% [6].- where
Figure 00000020
, and the parameter of the gamma distribution is selected from the condition α≤1, which makes it possible to reduce the number of observation steps to 50% [6].

Далее, при аппаратной реализации выражений (13-15) и подстановки полученных значений в (6-9) можно произвести расчет интенсивностей перехода процесса из состояния в состояние, а затем и значений элементов матрицы ОПВ. Further, with the hardware implementation of expressions (13-15) and substitution of the obtained values in (6-9), it is possible to calculate the intensities of the transition of the process from state to state, and then the values of the elements of the OPV matrix.

Таким образом, устройство, построенное на таком принципе работы, в отличии от прототипа, в котором происходит произвольное задание вероятностно-временного механизма изменения состояний, моделируемого процесса функционирования ТКС, позволяет существенно увеличить степень адекватности модели при минимально возможном количество шагов наблюдения за интервалами времени между поступлением в ТКС пакетов данных (оценка λc), интервалами времени между началом и окончанием обслуживания пакетов данных (оценка μc), интервалами времени между постановкой и выходом пакетов данных из очереди (оценка νc), на основе выполнения байесовского критерия.Thus, a device built on this principle of operation, in contrast to the prototype, in which an arbitrary assignment of the probabilistic-temporal mechanism of state change, the simulated process of the TCS functioning, takes place, makes it possible to significantly increase the degree of model adequacy with the minimum possible number of steps for monitoring the time intervals between arrivals. in the TCS of data packets (estimate λ c ), time intervals between the beginning and end of servicing data packets (estimate μ c ), time intervals between setting and leaving data packets from the queue (estimate ν c ), based on the fulfillment of the Bayesian criterion.

На фиг. 1 и 2 представлена общая функциональная схема заявленного устройства, на фиг. 3 представлена функциональная схема блока оценки интенсивности потока пакетов данных, на фиг. 4 представлена функциональная схема блока формирования значений элементов матрицы, на фиг. 5 представлена функциональная схема блока управления.FIG. 1 and 2 show a general functional diagram of the claimed device, FIG. 3 is a functional diagram of a block for estimating the intensity of a stream of data packets; FIG. 4 is a functional diagram of a block for generating values of matrix elements; FIG. 5 shows a functional diagram of the control unit.

Устройство для вероятностного моделирования процесса функционирования телекоммуникационной сети, представленное на фиг. 1 состоит из датчика случайной последовательности 1, блока формирования корректирующей последовательности 2, блока коррекции 3, блока формирования значений матрицы 4, блока управления 5, блока формирования значений индикаторов 6, генератора тактовых импульсов 7, элемента И 8, блока элемента И 9, блока памяти 10, дешифратора 11, блока задания времени 12, элемента ИЛИ 13, блока оценки интенсивности потока пакетов данных 14, блока оценки интенсивности обслуживания пакетов данных 15, блока оценки интенсивности выхода пакетов данных из очереди 16. Выход генератора тактовых импульсов 7 подключен к прямому входу элемента И 8 и первому входу блока задания времени 12. Выход элемента И 8 соединен с входом блока элементов И 9, с синхронизирующим входом 64 блока формирования значений индикаторов бис вторым входом блока управления 5. Группа выходов блока элементов И 9 соединена с входами блока памяти 10, группа выходов которого соединена с группой входов блока задания времени 12, группа выходов которого подключена к входам элемента ИЛИ 13 и является выходами устройства. Выход элемента ИЛИ 13 соединен с инверсным входом элемента И 8. Выход датчика случайной последовательности 1 подключен к первой группе входов блока коррекции 3, группа выходов которого соединена с первой группой входов блока 6 формирования значений индикаторов. Вторая группа входов блока коррекции 3 подключена к группе выходов блока формирования корректирующей последовательности 2. Группа выходов блока формирования значений элементов матрицы 4 параллельно подключена к группе входов блока формирования корректирующей последовательности 2, к третьей группе входов блока коррекции 3 и к второй группе входов блока формирования значений индикаторов 6. Первый вход блока формирования значений элементов матрицы 4, соединен с выходом блока оценки интенсивности потока пакетов данных 14, второй вход блока формирования значений элементов матрицы 4 подключен к выходу блока оценки интенсивности обслуживания пакетов данных 15, третий вход блока формирования значений элементов матрицы 4 соединен с выходом блока оценки интенсивности выхода пакетов данных из очереди 16. Входы блоков оценки интенсивности потока пакетов данных 14, оценки интенсивности обслуживания пакетов данных 15, оценки интенсивности выхода пакетов данных из очереди 16, являются первым, вторым и третьим входами устройства для вероятностного моделирования процесса функционирования телекоммуникационной сети. Выход блока управления 5 соединен с четвертым входом блока формировали значений элементов матрицы 4 и с входом дешифратора 11. Группа выходов блока формировали значений индикаторов 6 соединена с группой входов блока элементов И 9. Третьи группа входов блока формирования значений индикаторов 6 соединена с группой выходов блока памяти 10. Выход дешифратора 11 подключен к второму входу блока задания времени 12. Первый вход блока управления 5 является четвертым входом устройства для вероятностного моделирования процесса функционирования телекоммуникационной сети. Устройство для вероятностного моделирования процесса функционирования телекоммуникационной сети работает следующим образом. С выхода датчика случайной последовательности 1 значения случайной вспомогательной последовательности с нормальной плоскостью распределения в двоичном коде поступают на вход блока коррекции 3. В блоке 2 на основе значений элементов матрицы ОПВ, поступающих с выходов блока 4 формируются значения корректирующих последовательностей в соответствии с правилом "трех сигм" и реализующие уравнение Колмогорова-Чепмена для расчета финальных вероятностей нахождения устройства в m-ом состоянии (Корн Г. Корн Т. Справочек по математике для научных работников и инженеров. Определения, теоремы, формулы. М. Наука, 1984, - 833 с). Блок формирования корректирующей последовательности 2 может быть реализован в соответствии со схемой, представленной в устройстве-прототипе.The device for probabilistic modeling of the process of functioning of a telecommunication network, shown in Fig. 1 consists of a random sequence sensor 1, a block for generating a correcting sequence 2, a correction block 3, a block for generating values of a matrix 4, a control block 5, a block for generating values of indicators 6, a clock pulse generator 7, an element I 8, an element block I 9, a memory block 10, decoder 11, time setting unit 12, OR element 13, unit for estimating the intensity of the data packet flow 14, unit for estimating the intensity of service of data packets 15, unit for estimating the intensity of output of data packets from the queue 16. The output of the clock pulse generator 7 is connected to the direct input of the element And 8 and the first input of the block for setting the time 12. The output of the element And 8 is connected to the input of the block of elements And 9, with the synchronizing input 64 of the block for forming the values of the indicators bis by the second input of the control unit 5. The group of outputs of the block of elements And 9 is connected to the inputs of the memory unit 10, the group of outputs of which is connected to the group of inputs of the block for setting the time 12, the group of outputs is the cat Orgo is connected to the inputs of the OR element 13 and is the outputs of the device. The output of the OR element 13 is connected to the inverse input of the AND element 8. The output of the random sequence sensor 1 is connected to the first group of inputs of the correction unit 3, the group of outputs of which is connected to the first group of inputs of the unit 6 for generating indicator values. The second group of inputs of the correction block 3 is connected to the group of outputs of the block for forming the correcting sequence 2. The group of outputs of the block for forming the values of the elements of the matrix 4 is connected in parallel to the group of inputs of the block for forming the correcting sequence 2, to the third group of inputs of the correction block 3 and to the second group of inputs of the block of forming values indicators 6. The first input of the block for generating the values of the elements of the matrix 4 is connected to the output of the block for estimating the intensity of the flow of data packets 14, the second input of the block for forming the values of the elements of the matrix 4 is connected to the output of the block for estimating the intensity of service of the data packets 15, the third input of the block for generating the values of the elements of the matrix 4 connected to the output of the unit for estimating the intensity of the data packets exit from the queue 16. The inputs of the units for estimating the intensity of the data packet flow 14, estimating the intensity of service of the data packets 15, estimating the intensity of the data packets leaving the queue 16 are the first, the second and the third inputs of the device for probabilistic modeling of the process of functioning of the telecommunication network. The output of the control unit 5 is connected to the fourth input of the block formed the values of the elements of the matrix 4 and to the input of the decoder 11. The group of outputs of the block formed the values of indicators 6 is connected to the group of inputs of the block of elements And 9. The third group of inputs of the block of forming the values of indicators 6 is connected to the group of outputs of the memory unit 10. The output of the decoder 11 is connected to the second input of the time setting unit 12. The first input of the control unit 5 is the fourth input of the device for probabilistic modeling of the operation of the telecommunications network. The device for probabilistic modeling of the process of functioning of a telecommunication network works as follows. From the output of the sensor of the random sequence 1, the values of the random auxiliary sequence with the normal distribution plane in the binary code are fed to the input of the correction block 3. In block 2, based on the values of the elements of the OPV matrix, coming from the outputs of block 4, the values of the correcting sequences are formed in accordance with the three sigma rule "and realizing the Kolmogorov-Chapman equation for calculating the final probabilities of finding a device in the m-th state (Korn G. Korn T. Handbooks in mathematics for scientists and engineers. Definitions, theorems, formulas. M. Nauka, 1984, - 833 p.) ... The block for generating the correcting sequence 2 can be implemented in accordance with the scheme presented in the prototype device.

В блоке 3 по значениям корректирующих последовательностей производится коррекция математического ожидания (МО) вспомогательной последовательности в соответствии с условиями, определяемыми принятой моделью (2). Кроме того, в блоке 3 осуществляется коррекция дисперсии вспомогательной последовательности в соответствии с правилом Гm=2πmm, определяемым моделью (2). Блок коррекции 3 может быть реализован в соответствии со схемой, представленной в устройстве-прототипе.In block 3, according to the values of the correcting sequences, the mathematical expectation (MO) of the auxiliary sequence is corrected in accordance with the conditions determined by the adopted model (2). In addition, in block 3, the variance of the auxiliary sequence is corrected in accordance with the rule Г m = 2π mm determined by model (2). Correction unit 3 can be implemented in accordance with the diagram presented in the prototype device.

С выходов блока 3 значения откорректированной вспомогательной последовательности, поступают на группу входов блока формирования значений индикаторов.From the outputs of block 3, the values of the corrected auxiliary sequence are fed to the group of inputs of the block for generating indicator values.

В блок 6 с группы выходов блока памяти 10 также поступают значения индикаторов состояния на предыдущем интервале смены состояния устройства θo(кТсс) - θM (кТсс). В моменты выхода устройства из предыдущего состояния в блоке 6 по значениям откорректированной вспомогательной последовательности и значениям индикаторов на предыдущем интервале ВЫЧИСЛЯЮТСЯ значения индикаторов на следующий период Тсс в соответствии с моделью (2) и выражением (5).The block 6 from the group of outputs of the memory unit 10 also receives the values of the state indicators at the previous interval of the state change of the device θ o (kT ss ) - θ M (kT ss ). At the moments of the exit of the device from the previous state in block 6, according to the values of the corrected auxiliary sequence and the values of the indicators in the previous interval, the values of the indicators for the next period T cc are CALCULATED in accordance with the model (2) and expression (5).

Блок вычисления значений индикаторов 6 может быть реализован по схеме, представленной устройстве-прототипе.The unit for calculating the values of the indicators 6 can be implemented according to the scheme presented by the prototype device.

Моменты выхода устройства из предыдущего состояния определяются тактовым генератором 7, элементом ИЛИ 13, элементом И 8 при формировали нулевой комбинации на выходе блока задания времен 12. С помощью блока элементов И 9 производится запись вычислительных значений индикаторов θo (кТсс) - θM (кТсс) в блок памяти 10, где реализуется их хранение до момента истечения периода изменения состояния Тсс. Период изменения состояния определяется блоком задания времени 12 по значениям кода, формируемого блоком управления 5. При этом значения кода с выхода блока управления 5 преобразуются дешифратором 11 в код, соответствующий значению Тсс, записываются в реверсивный счетчик блока 12 и считываются тактовым генератором 7 до момента появления нулевой комбинации на выходе блока 12, свидетельствующей об истечении времени пребывания устройства в данном состоянии. Управление вероятностно-временным механизмом изменения состояний устройства производится сменой значений элементов матрицы переходных вероятностей на выходах блока формирования значений матрицы 4, осуществляемого по управляющим кодовым комбинациям, поступающим с выхода блока управления 5 в моменты выхода устройства из предыдущего состояния. Коррекция значения периода смены состояний, соответствующего формируемой на следующий шаг (k+1)Тcc матрице ОПВ, как было отмечено выше, производится также по значениям управляющей кодовой последовательности, формируемой блоком 5.The moments of the exit of the device from the previous state are determined by the clock generator 7, the OR element 13, the AND element 8, when a zero combination was formed at the output of the time setting block 12. Using the block of elements I 9, the computational values of the indicators θ o (kT ss ) - θ M ( kT cc ) into the memory unit 10, where they are stored until the expiration of the period of state change T cc . The period of state change is determined by the time setting block 12 according to the values of the code generated by the control unit 5. In this case, the code values from the output of the control unit 5 are converted by the decoder 11 into a code corresponding to the value of T cc , are written into the reverse counter of block 12 and read by the clock generator 7 until the moment the appearance of a zero combination at the output of block 12, indicating the expiration of the time spent by the device in this state. The control of the probabilistic-temporal mechanism for changing the states of the device is performed by changing the values of the elements of the matrix of transition probabilities at the outputs of the block for forming the values of the matrix 4, carried out according to the control code combinations coming from the output of the control unit 5 at the moments of the exit of the device from the previous state. Correction of the value of the period of the state change corresponding to the OPV matrix formed at the next step (k + 1) T cc , as noted above, is also performed according to the values of the control code sequence generated by block 5.

Блок управления 5 представляет собой куб постоянной памяти, в котором записана программа работы устройства, и может быть реализован, в соответствии со схемой, представленной в устройстве-прототипе.The control unit 5 is a cube of permanent memory, in which the program of the device operation is recorded, and can be implemented in accordance with the diagram presented in the prototype device.

Значения элементов матрицы вычисляются в блоке 4 в соответствии с выражениями (6-9) на основе оценочных значений

Figure 00000021
формируемыми в блоке оценки интенсивности потока пакетов данных 14, блоке оценки интенсивности обслуживания пакетов данных 15 и блоке оценки интенсивности выхода пакетов данных из очереди 16 соответственно на основе выражений (13-15). Рассчитанные значения элементов матрицы ОПВ (10) поддерживаются постоянными на m выходах блока 4 в течение цикла управления.The values of the matrix elements are calculated in block 4 in accordance with expressions (6-9) based on the estimated values
Figure 00000021
generated in the unit for estimating the intensity of the flow of data packets 14, the unit for estimating the intensity of service of data packets 15 and the unit for estimating the intensity of the output of data packets from the queue 16, respectively, based on expressions (13-15). The calculated values of the elements of the OPV matrix (10) are kept constant at the m outputs of block 4 during the control cycle.

В итоге, на выходах блока задания времени 12 имеем, записанные в двоичном коде значения индикаторов состояния процесса функционирования ТКС (5) в каждый из моментов времени (определяемых генератором тактовых импульсов 7), с учетом введенного управляющего воздействия. Блок задания времени 12 может быть реализован в соответствии со схемой, представленной в устройстве-прототипе.As a result, at the outputs of the time setting block 12 we have, written in a binary code, the values of the indicators of the state of the TCS functioning process (5) at each of the moments in time (determined by the clock pulse generator 7), taking into account the introduced control action. The block for setting the time 12 can be implemented in accordance with the scheme presented in the prototype device.

Функциональная схема блока оценки интенсивности потока пакетов данных 14, представлена на фиг. 2, 3. Функциональная схема блока оценки интенсивности обслуживания пакетов данных 15, представлена на фиг. 4, 5. Функциональная схема блока оценки интенсивности выхода пакетов данных из очереди 16 представлена на фиг. 6, 7. A functional block diagram of the data packet flow rate estimator 14 is shown in FIG. 2, 3. The block diagram of the unit for estimating the service rate of data packets 15 is shown in FIG. 4, 5. The block diagram of the unit for estimating the rate of output of data packets from the queue 16 is shown in FIG. 6, 7.

Блок оценок интенсивности потока пакетов данных состоит из суммирующего счетчика 14.1 временных интервалов между приходами пакета данных, счетчика сообщений 14.2, делителей 14.4 и 14.8, сумматоров 14.3 и 14.5, вычитателя 14.7, компаратора 14.6, умножителя 14.9, устройства извлечения квадратного корня 14.10 и субблока управления 14.11. Бинарная импульсная последовательность с входа ТКС в параллельном коде поступает на входы 14.1.1 и 14.2.1 счетчика временных интервалов 14,1 и счетчика сообщений 14.2 соответственно, вторые входы 14.1.2 и 14.2.2 счетчиков 14.1 и 14.2 соответственно соединены с выходом компаратора 14.6, первый вход которого соединен с выходом 14.1.3 счетчика временных интервалов 14.1, второй вход компаратора 14.6.3 соединен с выходом 14.10.2 устройства извлечения квадратного корня 14.10, третий вход 14.2.3 счетчика сообщений 14.2 соединен с четвертым выходом 14.11.5.2 субблока управления 14.11, второй выход 14.2.4 соединен с первым входом 14.3.1 сумматора 14.3, третий выход 14.2.5 подключен к первому входу 14.5.1 сумматора 14.5. Второй вход 14.3.3 сумматора 14.3 соединен с выходом 14.11.4.2 субблока управления 14.11, выход 14.3.2 сумматора 14.3 подключен ко второму входу 14.4.3 делителя 14.4, первый вход которого 14.4.1 подключен к выходу 14.1.3 счетчика временных интервалов 14.1, второй вход которого 14.1.2 соединен с выходом 14.6.2 компаратора 14.6, к этому же выходу подключены второй вход 14.2.2 счетчика сообщений 14.2, второй вход 14.4.2 делителя 14.4. Второй вход 14.5.2 сумматора 14.5 соединен с выходом 14.11.4.2 субблока управления 14.11, выход сумматора 14.5.3 подключен ко входу 14.7.1 вычитателя 14.7, второй вход которого соединен с выходом 14.11.3.2 субблока управления 14.11, выход которого 14.7.3 соединен со входом 14.9.1 умножителя 14.9 и входом 14.8.1 делителя 14.8. Второй вход 14.9.2 умножителя 14.9 подключен к выходу 14.11.2.2 субблока управления 14.11, выход умножителя 14.9 соединен со вторым входом делителя 14.8, выход 14.8.3 которого соединен со входом 14.10.1 устройства извлечения квадратного корня 14.10, выход которого 14.10.2 соединен со вторым входом компаратора 14.6.3. Выходом блока оценнки интенсивности потока сообщений является выход 14.4.4 делителя 14.4.The block of estimates of the intensity of the data packet flow consists of a summing counter 14.1 of time intervals between data packet arrivals, a counter of messages 14.2, dividers 14.4 and 14.8, adders 14.3 and 14.5, a subtractor 14.7, a comparator 14.6, a multiplier 14.9, a device for extracting a square root 14.10 and a control subunit 14.11 ... A binary pulse sequence from the input of the TCS in a parallel code is fed to the inputs 14.1.1 and 14.2.1 of the counter of time intervals 14.1 and the counter of messages 14.2, respectively, the second inputs 14.1.2 and 14.2.2 of counters 14.1 and 14.2, respectively, are connected to the output of the comparator 14.6 , the first input of which is connected to the output 14.1.3 of the time interval counter 14.1, the second input of the comparator 14.6.3 is connected to the output 14.10.2 of the square root extractor 14.10, the third input 14.2.3 of the message counter 14.2 is connected to the fourth output 14.11.5.2 of the control subunit 14.11, the second output 14.2.4 is connected to the first input 14.3.1 of the adder 14.3, the third output 14.2.5 is connected to the first input 14.5.1 of the adder 14.5. The second input 14.3.3 of the adder 14.3 is connected to the output 14.11.4.2 of the control subunit 14.11, the output 14.3.2 of the adder 14.3 is connected to the second input 14.4.3 of the divider 14.4, the first input of which 14.4.1 is connected to the output 14.1.3 of the counter of time intervals 14.1, the second input of which 14.1.2 is connected to the output 14.6.2 of the comparator 14.6, the second input 14.2.2 of the message counter 14.2, the second input 14.4.2 of the divider 14.4 are connected to the same output. The second input 14.5.2 of the adder 14.5 is connected to the output 14.11.4.2 of the 14.11 control subunit, the output of the adder 14.5.3 is connected to the input 14.7.1 of the subtractor 14.7, the second input of which is connected to the output 14.11.3.2 of the 14.11 control subunit, the output of which is 14.7.3 connected with input 14.9.1 of multiplier 14.9 and input 14.8.1 of divider 14.8. The second input 14.9.2 of the multiplier 14.9 is connected to the output 14.11.2.2 of the control subunit 14.11, the output of the multiplier 14.9 is connected to the second input of the divider 14.8, the output of which is connected to the input 14.10.1 of the device for extracting the square root 14.10, the output of which is connected to 14.10.2 with the second input of the comparator 14.6.3. The output of the block for estimating the intensity of the flow of messages is the output 14.4.4 of the divider 14.4.

На фиг. 4 представлена функциональная схема субблока управления 14.11, состоящего из генератора тактовых импульсов 14.11.1 и четырех делителей с переменным коэффициентом деления 14.11.2-14.11.5. Выход 14.11.1.1 генератора тактовых импульсов 14.11.1 соединен со входами 14.11.2.1, 14.11.3.1, 14.11.4.1, 14.11.5.1 делителей с переменным коэффициентом деления 14.11.2-14.11.5 соответственно, выходы делителей 14.11.2.2-14.11.5.2 являются выходами блока управления.FIG. 4 shows a functional diagram of the 14.11 control subunit, which consists of a clock pulse generator 14.11.1 and four dividers with a variable division ratio 14.11.2-14.11.5. The output of 14.11.1.1 of the clock pulse generator 14.11.1 is connected to the inputs of 14.11.2.1, 14.11.3.1, 14.11.4.1, 14.11.5.1 of the dividers with a variable division ratio 14.11.2-14.11.5, respectively, the outputs of the dividers are 14.11.2.2-14.11. 5.2 are the outputs of the control unit.

Нетрудно видеть, что блоки 14, 15 и 16 имеют одинаковое структурное построение и функционируют в соответствии с одними и тем же алгоритмом. Различие состоит только в наблюдаемых временных интервалах, на основе которых формируются оценки

Figure 00000022
(интервалы между поступлением пакетов данных в сеть),
Figure 00000023
(интервалы обслуживания пакетов данных в сети),
Figure 00000024
(интервалы между поступлением и покиданием пакетов данных очереди), что обусловливает достаточность рассмотрения принципов функционирования только одного блока. В качестве примера выберем блок оценки интенсивности потока пакетов данных 14.It is easy to see that blocks 14, 15 and 16 have the same structural structure and function in accordance with the same algorithm. The difference is only in the observed time intervals, on the basis of which the estimates are formed.
Figure 00000022
(intervals between the arrival of data packets into the network),
Figure 00000023
(service intervals for data packets in the network),
Figure 00000024
(intervals between the arrival and departure of data packets of the queue), which makes it sufficient to consider the principles of functioning of only one block. As an example, let us choose the block for estimating the intensity of the data packet stream 14.

Двоичная импульсная последовательность значений временных интервалов между поступлением пакетов данных в сеть подается на вход 14.1 блока оценок интенсивности потока пакетов данных из системы управления ТКС. Блок 14 аппаратно реализует выражения 13-15, вычисляя пороговое значение (14) на основе

Figure 00000025
счетчика сообщения 14.2, сумматоров 14.3 и 14.5, вычитателя 14.7, делителя 14.8, умножителя 14.9 устройства для извлечения корня 14.10, реализация оптимального правила остановки наблюдений (15) хo N за интервалами времени
Figure 00000026
между поступлением пакетов данных и формирования оценки интенсивности потока
Figure 00000027
(13) производится посредством суммирующего счетчика временных интервалов 14.1, счетчика сообщений 14.2, сумматора 14.3 и делителя 14.4, выход 14.4.3 которого является информационным выходом (
Figure 00000028
) блока 14 блока оценки интенсивности потока пакетов данных. По сигналу с выхода компаратора 14.6 происходит обнуление счетчика сообщений 14.2, суммирующего счетчика временных интервалов 14.1 и делителя 14.4 после реализации правила остановки, минимизирующего количество шагов наблюдения для формирования оптимальной (по критерию минимума апостериорного среднего байесовского риска) оценки интенсивности пакетов данных. Для обеспечения вычислений в соответствии с выражениями 13-15 с выходов делителей с переменным коэффициентом деления (ДПКД) блока управления на элементы блока оценок интенсивности потока пакетов данных поступают значения параметра гамма-распределения α≤1 (блок 14.2), значение принятой на данный момент в ТКС (блоки 14.3, 14.5, информационной длины пакета сообщения mn, логическая единица (блок 14.7), принятая в системе цена наблюдения сn (блок 14.9). Формирование управляющих импульсных последовательностей осуществляется установкой в элементах группы ДПКД соответствующих коэффициентов деления импульсной последовательности, поступающей с выхода генератора 14.11.1.A binary pulse sequence of values of time intervals between the arrival of data packets into the network is fed to the input 14.1 of the block of estimates of the intensity of the data packet flow from the TCS control system. Block 14 hardware implements expressions 13-15, calculating the threshold value (14) based on
Figure 00000025
message counter 14.2, adders 14.3 and 14.5, subtractor 14.7, divider 14.8, multiplier 14.9 device for extracting the root 14.10, implementation of the optimal rule for stopping observations (15) x o N over time intervals
Figure 00000026
between the arrival of data packets and the formation of an estimate of the flow rate
Figure 00000027
(13) is performed by means of a totalizing counter of time intervals 14.1, a message counter 14.2, an adder 14.3 and a divider 14.4, the output of which is an information output (
Figure 00000028
) block 14 of the block for estimating the intensity of the flow of data packets. According to the signal from the output of the comparator 14.6, the message counter 14.2, which sums the counter of time intervals 14.1 and divider 14.4, is reset after the implementation of the stopping rule, which minimizes the number of observation steps to form the optimal (according to the criterion of the minimum of the posterior average Bayesian risk) estimate of the data packet intensity. To ensure computations in accordance with expressions 13-15, from the outputs of the variable-division divisors (VDPD) of the control unit, the values of the gamma distribution parameter α≤1 (block 14.2) are sent to the elements of the unit for estimating the intensity of the data packet flow (block 14.2) TCS (blocks 14.3, 14.5, the information length of the message packet m n , logical unit (block 14.7), the observation price with n accepted in the system (block 14.9). from the generator output 14.11.1.

Блок формирования значений элементов матрицы 4, состоит из первого 4.1, второго 4.2 и третьего 4.3 дешифраторов, входы которых соединены с выходом системы управления ТКС, выход первого дешифратора 4.1 соединен с первым входом 4.5.1 первого компаратора 4.5, первым входом 4.6.1 второго компаратора 4.6, первым входом 4.7.1 третьего компаратора 4.7 и вторым выходом 14.18.2 умножителя 4.18. Выход второго дешифратора 4.2 соединен со вторым входом 4.5.2 первого компаратора 4.5, вторым входом 4.6.2 второго компаратора 4.6, вторым входом 4.7.2 третьего компаратора 4.7 и первым входом 4.4.1 сумматора 4.4 и вторым входом 4.21.2 вычитателя 4.21. Вторым входом 4.4.2 сумматора 4.4 является выход третьего дешифратора 4.3, параллельно соединенный с третьим входом 4.7.3 третьего компаратора 4.7 и со вторым входом 4.30.2 умножителя 4.30. Выход первого компаратора 4.5 соединен с входом 4.8.1 ключа 4.8, вторым входом 4.8.2 является выход блока 14, выходом ключа 4.8, является первый вход 4.16.1 умножителя 4.16, вторым входом которого является выход блока 5, выход умножителя 4.16 соединен с первым входом 4.34.1 запоминающего устройства 4.34. Второй выход 4.5.4 компаратора 4.5 соединен с первым 4.9.1 ключа 4.9 второй выход которого 4.9.2 подключен к первому входу 4.17.1 умножителя 4.17, второй вход которого 4.17.2 соединен с выходом блока 5, выход умножителя 4.17 соединен с входом 4.26.1 сумматора с логической единицей 4.26, выход 4.26.2 сумматора соединен с вторым входом 4.34.2 запоминающего устройства 4.34. Третий выход компаратора 4.5, соединен с первым входом 4.10.1 ключа 4.10, вторым входом 4.10.2 которого является выход блока 15, выход ключа 4.10 соединен с первым входом 4.18.1 умножителя 4.18, второй вход 4.18.2 соединен с выходом дешифратора 4.1, а выход 4.18.3 подключен к первому входу 4.22.1 умножителя 4.22, второй вход которого подключен к выходу блока 5, а выход 4.22.3 соединен с третьим входом 4.34.3 запоминающего устройства 4.34. Первый выход 4.6.5 второго компаратора 4.6 соединен с первым входом 4.11.1 ключа 4.11, второй вход которого 4.11.2 соединен с выходом блока 14, а выход 4.11.3 с первым входом 4.19.1 умножителя 4.19, второй вход которого подключен к выходу блока 5, выход умножителя 4.19 соединен с четвертым входом 4.34.4 запоминающего устройства 4.34. Второй выход 4.6.6 второго компаратора 4.6 соединен с первым входом 4.12.1 ключа 4.12 выход которого 4.12.2 соединен с первым входом 4.20.1 умножителя 4.20, второй вход которого соединен с выходом блока 5, а выход 4.20.3 соединен со входом 4.23.1 сумматора с логической единицей 4.23, выход которого 4.23.2 соединен с пятым входом 4.34.5 запоминающего устройства 4.34. Третий выход 4.6.7 второго компаратора 4.6 соединен с первым выходом 4.13.1 ключа 4.13, выход которого 4.13.2 соединен с первым входом 4.21.1 вычитателя 4.21, второй вход 4.21.2 которого соединен с выходом 4.2.2 дешифратора 4.2, а выход 4.21.3 подключен к первому входу 4.24.1 умножителя 4.24, второй вход которого подключен к выходу блока 16, выход вычитателя 4.21 соединен с первым входом 4.27.1 сумматора 4.27, второй вход 4.27.2, которого соединен с выходом 4.28.2 умножителя 4.28, первый вход 4.28.1 которого подключен к выходу блока 15, а второй к выходу второго дешифратора. Выход 4.27.3 сумматора 4.27 соединен с первым входом 4.31.1 умножителя 4.31, второй вход которого соединен с выходом блока 5, а выход 4.31.3 подключен к шестому входу 4.34.6 запоминающего устройства 4.34. Первый выход 4.7.4 третьего компаратора 4.7 соединен с входом 4.14.1 ключа 4.7 выход 4.14.2 которого соединен с входом 4.25.1 управляемого умножителя 4.25, второй вход 4.25.2 которого соединен с выходом блока 15, третий вход 4.25.3 подключен к выходу 4.2.2 дешифратора 4.2, выход 4.25.4 управляемого умножителя 4.25 соединен с первым входом 4.29.1 сумматора 4.29, второй вход 4.29.2 соединен с выходом 4.30.3 умножителя 4.30, первый вход которого 4.30.1 соединен с выходом блока 16, а второй вход 4.30.2 соединен с выходом 4.3.2 дешифратора 4.3, выход 4.29.3 сумматора 4.29 соединен с входом 4.32.1 умножителя 4.32 второй вход 4.32.2 соединен с выходом блока 5, выход 4.32.2 умножителя 4.32 соединен с входом 4.33.1 самматора с логической единицей 4.33, выход 4.33.2 которого соединен с входом 4.34.7 запоминающего устройства 4.34. Выход 4.7.5 компаратора 4.7 соединен с входом 4.15.1 устройства формирования логического нуля 4.15, выход которого 4.15.2 соединен с входом 4.34.8 запоминающего устройства 4.34, вход 4.34.9 которого соединен с выходом блока 5. Выходы 4.34.10-4.34.17 запоминающего устройства 4.34, является выходами блока формирования значений элементов матрицы 4, параллельно соединенными с входами 2, 3 и 6 устройства для вероятностного моделирования процесса функционирования телекоммуникационной сети.The block for forming the values of the elements of the matrix 4, consists of the first 4.1, the second 4.2 and the third 4.3 decoders, the inputs of which are connected to the output of the TCS control system, the output of the first decoder 4.1 is connected to the first input 4.5.1 of the first comparator 4.5, the first input 4.6.1 of the second comparator 4.6, the first input 4.7.1 of the third comparator 4.7 and the second output 14.18.2 of the multiplier 4.18. The output of the second decoder 4.2 is connected to the second input 4.5.2 of the first comparator 4.5, the second input 4.6.2 of the second comparator 4.6, the second input 4.7.2 of the third comparator 4.7 and the first input 4.4.1 of the adder 4.4 and the second input 4.21.2 of the subtractor 4.21. The second input 4.4.2 of the adder 4.4 is the output of the third decoder 4.3, connected in parallel with the third input 4.7.3 of the third comparator 4.7 and with the second input 4.30.2 of the multiplier 4.30. The output of the first comparator 4.5 is connected to the input 4.8.1 of the key 4.8, the second input 4.8.2 is the output of block 14, the output of the key 4.8 is the first input 4.16.1 of the multiplier 4.16, the second input of which is the output of block 5, the output of the multiplier 4.16 is connected to the first input 4.34.1 storage device 4.34. The second output 4.5.4 of the comparator 4.5 is connected to the first 4.9.1 of the key 4.9, the second output of which 4.9.2 is connected to the first input 4.17.1 of the multiplier 4.17, the second input of which 4.17.2 is connected to the output of block 5, the output of the multiplier 4.17 is connected to the input 4.26 .1 adder with logical unit 4.26, the output 4.26.2 of the adder is connected to the second input 4.34.2 of the memory 4.34. The third output of the comparator 4.5 is connected to the first input 4.10.1 of the key 4.10, the second input 4.10.2 of which is the output of block 15, the output of the key 4.10 is connected to the first input 4.18.1 of the multiplier 4.18, the second input 4.18.2 is connected to the output of the decoder 4.1, and the output 4.18.3 is connected to the first input 4.22.1 of the multiplier 4.22, the second input of which is connected to the output of block 5, and the output 4.22.3 is connected to the third input 4.34.3 of the storage device 4.34. The first output 4.6.5 of the second comparator 4.6 is connected to the first input 4.11.1 of the key 4.11, the second input of which 4.11.2 is connected to the output of block 14, and the output 4.11.3 is connected to the first input 4.19.1 of the multiplier 4.19, the second input of which is connected to the output block 5, the output of the multiplier 4.19 is connected to the fourth input 4.34.4 of the memory 4.34. The second output 4.6.6 of the second comparator 4.6 is connected to the first input 4.12.1 of the key 4.12 whose output 4.12.2 is connected to the first input 4.20.1 of the multiplier 4.20, the second input of which is connected to the output of block 5, and the output 4.20.3 is connected to the input 4.23 .1 adder with logical unit 4.23, the output of which is 4.23.2 connected to the fifth input 4.34.5 of the storage device 4.34. The third output 4.6.7 of the second comparator 4.6 is connected to the first output 4.13.1 of the key 4.13, whose output 4.13.2 is connected to the first input 4.21.1 of the subtractor 4.21, the second input 4.21.2 of which is connected to the output 4.2.2 of the decoder 4.2, and the output 4.21.3 is connected to the first input 4.24.1 of the multiplier 4.24, the second input of which is connected to the output of block 16, the output of the subtractor 4.21 is connected to the first input 4.27.1 of the adder 4.27, the second input 4.27.2, which is connected to the output 4.28.2 of the multiplier 4.28 , the first input 4.28.1 of which is connected to the output of block 15, and the second to the output of the second decoder. The output 4.27.3 of the adder 4.27 is connected to the first input 4.31.1 of the multiplier 4.31, the second input of which is connected to the output of block 5, and the output 4.31.3 is connected to the sixth input 4.34.6 of the storage device 4.34. The first output 4.7.4 of the third comparator 4.7 is connected to the input 4.14.1 of the key 4.7, the output 4.14.2 of which is connected to the input 4.25.1 of the controlled multiplier 4.25, the second input 4.25.2 of which is connected to the output of block 15, the third input 4.25.3 is connected to the output 4.2.2 of the decoder 4.2, the output 4.25.4 of the controlled multiplier 4.25 is connected to the first input 4.29.1 of the adder 4.29, the second input 4.29.2 is connected to the output 4.30.3 of the multiplier 4.30, the first input of which 4.30.1 is connected to the output of block 16, and the second input 4.30.2 is connected to the output 4.3.2 of the decoder 4.3, the output 4.29.3 of the adder 4.29 is connected to the input 4.32.1 of the multiplier 4.32, the second input 4.32.2 is connected to the output of block 5, the output 4.32.2 of the multiplier 4.32 is connected to the input 4.33 .1 a summator with a logical unit 4.33, the output 4.33.2 of which is connected to the input 4.34.7 of the storage device 4.34. Output 4.7.5 of comparator 4.7 is connected to input 4.15.1 of the device for forming logical zero 4.15, whose output 4.15.2 is connected to input 4.34.8 of memory 4.34, input 4.34.9 of which is connected to the output of block 5. Outputs 4.34.10-4.34 .17 memory 4.34, is the outputs of the unit for forming the values of the elements of the matrix 4, connected in parallel with the inputs 2, 3 and 6 of the device for probabilistic modeling of the process of functioning of the telecommunications network.

Блок формирования значений элементов матрицы функционирует следующим образом. На вход блока в двоичной импульсной последовательности поступают данные из системы управления (СУ) реально функционирующей ТКС. В составе данных различных СУ, разработанных в соответствии с современными технологиями создания сетей управления электросвязью (Telecommunications Management Network - TMN) и рекомендациями МСЭ-Т по управлению сетями серий M, Q, X, G, I [5], содержится информация о количестве обслуживающих приборов, мест в очереди и количестве пакетов данных, находящихся в данный момент на обслуживании в ТКС. С целью выделения этих данных в состав блока формирования значений матрицы введены три дешифратора, формирующие на своих выходах данные в двоичном коде о количестве пакетов в сети (дешифратор 4.1) - m, о количестве обслуживающих приборов (дешифратор 4.2) - n, и количестве мест в очереди к началу обслуживания (дешифратор 4.3) - N. Дешифрированные данные поступают на входы трех компараторов, в первом из которых происходит проверка выполнения условия 0<m≤n, во втором n<m<n+N, а в третьем m=n+N. В зависимости от выполнения того или иного условия выполняется аппаратная реализация выражений 6, 8, 9 для расчета интенсивностей перехода моделируемого процесса функционирования сети из состояния в состояние (условие m=0 будем считать не реальным, для реально функционирующей ТКС), на основе оценочных значений

Figure 00000029
,
Figure 00000030
и
Figure 00000031
, поступающих с выходов блоков 14, 15 и 16 соответственно. Затем производится аппаратная реализация пересчета интенсивностей в вероятностные элементы матрицы ОПВ (10) в соответствии с выражениями [1, 2]:The block for forming the values of the matrix elements operates as follows. The input of the block in a binary pulse sequence receives data from the control system (CS) of the actually functioning TCS. The data of various CSs, developed in accordance with modern technologies for creating telecommunication management networks (Telecommunications Management Network - TMN) and ITU-T recommendations for the management of M, Q, X, G, I series networks [5], contains information on the number of servicing devices, places in the queue and the number of data packets currently being serviced in the TCS. In order to isolate this data, three decoders were introduced into the block for forming matrix values, which form at their outputs data in binary code about the number of packets in the network (decoder 4.1) - m, about the number of service devices (decoder 4.2) - n, and the number of places in queue to the beginning of service (decoder 4.3) - N. The decrypted data is fed to the inputs of three comparators, in the first of which the fulfillment of the condition 0 <m≤n is checked, in the second n <m <n + N, and in the third m = n + N. Depending on the fulfillment of this or that condition, the hardware implementation of expressions 6, 8, 9 is performed to calculate the intensities of the transition of the modeled process of network functioning from state to state (the condition m = 0 will be considered unreal, for a really functioning TCS), based on the estimated values
Figure 00000029
,
Figure 00000030
and
Figure 00000031
coming from the outputs of blocks 14, 15 and 16, respectively. Then the hardware implementation of the recalculation of intensities into the probabilistic elements of the OPV matrix (10) is performed in accordance with the expressions [1, 2]:

Figure 00000032
Figure 00000032

Figure 00000033
Figure 00000033

Выражения 6,16,17 реализуется посредством элементов 4.8-4.10,4.16-4.18, 4.22, 4.26 при выполнении условия 0<m≤n. Выражения 8, 16, 17 реализуется посредством элементов 4.11-4.13, 4.19 -4.21, 4.23, 4.24, 4.27, 4.28 и 4.31, при выполнении условия n<m<n+N. Выражения 9, 16, 17 реализуется посредством элементов 4.14, 4.15, 4.25, 4.29, 4.32, 4.33 при выполнении условия m=n+N. Полученные значения элементов матрицы ОПВ сохраняются в запоминающем устройстве 4.34 и считываются в блоки 2, 3 и 6 по команде из блока управления 5 по завершению цикла управления (Тсс).Expressions 6,16,17 are implemented by means of elements 4.8-4.10,4.16-4.18, 4.22, 4.26 when the condition 0 <m≤n is satisfied. Expressions 8, 16, 17 are realized by means of elements 4.11-4.13, 4.19 -4.21, 4.23, 4.24, 4.27, 4.28 and 4.31, under the condition n <m <n + N. Expressions 9, 16, 17 are realized by means of elements 4.14, 4.15, 4.25, 4.29, 4.32, 4.33 under the condition m = n + N. The obtained values of the elements of the OPV matrix are stored in the memory 4.34 and are read into blocks 2, 3 and 6 by a command from the control unit 5 upon completion of the control cycle (T cc ).

Входящие в состав заявленного устройства сумматоры могут быть реализованы аналогично описанным в книге Питкина О.А. «Проектирование микроэлектронных цифровых устройств». - М. Сов. Радио, 1977, с. 123, рис. 4.12. Счетчики, умножители, делители, вычитатель, устройство формирования логического нуля и дешифраторы могут быть реализованы аналогично устройствам, описанным в [7-9]. Устройство извлечения квадратного корня, может быть реализованы на основе арифметико-логического устройства, аналогичного устройствам, представленным в [8]. Компараторы могут быть реализованы в соответствии со схемами, описанными в книге Сидорова А.И. и Лебедева О.И. «Импульсные и цифровые устройства». - Л. ВАС, 1980, с. 34, рис. 19.The adders included in the claimed device can be implemented similarly to those described in O.A. Pitkin's book. "Designing microelectronic digital devices". - M. Sov. Radio, 1977, p. 123, fig. 4.12. Counters, multipliers, dividers, subtractors, logic zero shaping device and decoders can be implemented similarly to the devices described in [7-9]. The device for extracting the square root can be implemented on the basis of an arithmetic-logic device similar to the devices presented in [8]. Comparators can be implemented in accordance with the schemes described in the book by A.I. Sidorov. and Lebedeva O.I. "Pulse and digital devices". - L. VAS, 1980, p. 34, fig. 19.

Таким образом, из анализа принципа работы становится очевидным, что заявленное устройство для вероятностного моделирования процесса функционирования телекоммуникационной сети, наряду с сохраненными возможностями моделирования управляемых полумарковских цепей, способно оценивать параметры реально функционирующих телекоммуникационных сетей и реализовывать их в ходе моделирования, что приводит к существенному увеличению степени адекватности разработанной модели процесса функционирования сети. Реализация заявляемого устройства в контуре управления ТКС позволит существенно повысить качественные показатели системы управления телекоммуникационной сетью.Thus, from the analysis of the principle of operation, it becomes obvious that the claimed device for probabilistic modeling of the process of functioning of a telecommunications network, along with the preserved capabilities of modeling controlled semi-Markov circuits, is capable of assessing the parameters of actually functioning telecommunications networks and implementing them during modeling, which leads to a significant increase in the degree of the adequacy of the developed model of the network functioning process. The implementation of the proposed device in the control loop of the TCS will significantly improve the quality indicators of the telecommunications network control system.

Источники информацииSources of information

1. Сэйдж Э, Меле Дж. Теория оценивания и ее применение в связи и управлении. М. Связь, 1976, 496 с. 1. Sage E, Mele J. Estimation theory and its application in communication and control. M. Communication, 1976, 496 p.

2. Сэйдж Э., Уайт Ч. Оптимальное управление системы. М. Радио и связь, 1982, 92 с. 2. Sage E., White C. Optimal control of the system. M. Radio and communication, 1982, 92 p.

3. Segall A. Optimal Control of Noise Finit State Markov Process IEEE Trans. Automat Contr. 1977, v. 22, N 2, p.179-186;3. Segall A. Optimal Control of Noise Finit State Markov Process IEEE Trans. Automat Contr. 1977, v. 22, No. 2, p. 179-186;

4. Гнеденко Б.В., Коваленко И.Н. Введение в теорию массового обслуживания. М. Наука. 1966, 420 с. 4. Gnedenko B.V., Kovalenko I.N. Introduction to the theory of queuing. M. Science. 1966, 420 p.

5. Ненадович Д.М. Методологические аспекты экспертизы телекоммуникационных проектов. - М. Горячая линия - Телеком, 2008 - 272 с. 5. Nenadovich D.M. Methodological aspects of the examination of telecommunication projects. - M. Hot line - Telecom, 2008 - 272 p.

6. А.Г. Тартаковский, Последовательное оценивание параметров и фильтрация случайных процессов, Пробл. передачи информ., 1982, том 18, выпуск 4, 62-656. A.G. Tartakovskii, Sequential Estimation of Parameters and Filtering of Random Processes, Probl. transmission inform., 1982, volume 18, issue 4, 62-65

7. Паперков А.А. Логические основы ЦВТ. М. Связь, 1973, с. 203, рис. 4;7. Paperkov A.A. Logical foundations of digital computer technology. M. Communication, 1973, p. 203, fig. 4;

8. Дроздов Е.А., Комарницкий В.А., Пятибратов А.П. ЭВМ ЕС. - М. Машиностроение, 1981, с. 158-170.8. Drozdov E.A., Komarnitskiy V.A., Pyatibratov A.P. EC computer. - M. Mechanical Engineering, 1981, p. 158-170.

9. Мальцева Е.А., Франберг Э.М., Ямпольский B.C. Основы цифровой техники. М. Радио и связь, 1980.9. Maltseva E.A., Franberg E.M., Yampolsky B.C. Fundamentals of digital technology. M. Radio and communication, 1980.

Claims (3)

1. Устройство для вероятностного моделирования процесса функционирования телекоммуникационной сети, включающее в себя вероятностный автомат, состоящий из датчика случайной последовательности, блока формирования корректирующей последовательности, блока коррекции, блока формирования значений элементов матрицы, блока управления, блока формирования значений индикаторов, генератора тактовых импульсов, элемента И, блока элементов И, блока памяти, дешифратора, блока задания времени, элемента ИЛИ, отличающееся тем, что в него дополнительно введены блок оценки интенсивности потока пакетов данных, блок оценки интенсивности обслуживания пакетов данных, блок оценки интенсивности выхода пакетов данных из очереди, выходы которых соединены с первым, вторым и третьим входами блока формирования значений элементов матрицы, далее выход генератора тактовых импульсов подключен к прямому входу элемента И и первому входу блока задания времени, так как выход элемента И соединен с входом блока элементов И и с синхронизирующим входом блока формирования значений индикаторов, далее группа выходов блока элементов И соединена с входами блока памяти, группа выходов которого соединена с группой входов блока задания времени, группа выходов которого подключена к входам элемента ИЛИ и является выходами устройства, далее выход элемента ИЛИ соединен с инверсным входом элемента И, далее выход датчика случайной последовательности подключен к первой группе входов блока коррекции, группа выходов которого соединена с первой группой входов блока формирования значений индикаторов, далее вторая группа входов блока коррекции подключена к группе выходов блока формирования корректирующей последовательности, далее группа выходов блока формирования значений элементов матрицы параллельно подключена к группе входов блока формирования корректирующей последовательности, к третьей группе входов блока коррекции и к второй группе входов блока формирования значений индикаторов, далее выход блока управления соединен с входом блока формирования значений элементов матрицы и с входом дешифратора, далее выходы блоков оценки интенсивности потока пакетов данных, оценки интенсивности обслуживания пакетов данных, оценки интенсивности выхода пакетов данных из очереди соединены с входами блока формирования значений элементов матрицы, входы блоков являются первым, вторым и третьим входами устройства для вероятностного моделирования процесса функционирования телекоммуникационной сети, затем группа выходов блока формирования значений индикаторов соединена с группой входов блока элементов И, далее третья группа входов блока формирования значений индикаторов соединена с группой выходов блока памяти, далее выход дешифратора подключен ко второму входу блока задания времени, далее первый вход блока управления является четвертым входом устройства для вероятностного моделирования процесса функционирования телекоммуникационной сети.1. A device for probabilistic modeling of the process of functioning of a telecommunications network, which includes a probabilistic automaton consisting of a random sequence sensor, a corrective sequence generation unit, a correction unit, a matrix element value generation unit, a control unit, an indicator value generation unit, a clock pulse generator, an element AND, a block of elements AND, a memory block, a decoder, a time setting block, an OR element, characterized in that it additionally includes a block for estimating the intensity of the data packet flow, a block for estimating the intensity of data packet service, a block for estimating the intensity of data packets leaving the queue, outputs which are connected to the first, second and third inputs of the block for forming the values of matrix elements, then the output of the clock pulse generator is connected to the direct input of the AND element and the first input of the time setting block, since the output of the AND element is connected to the input of the AND element block and with the synchronizing input of the block for generating indicator values, then the group of outputs of the block of elements AND is connected to the inputs of the memory block, the output group of which is connected to the group of inputs of the time setting block, the group of outputs of which is connected to the inputs of the OR element and is the outputs of the device, then the output of the OR element is connected to the inverse the input of the AND element, then the output of the random sequence sensor is connected to the first group of inputs of the correction unit, the group of outputs of which is connected to the first group of inputs of the unit for generating indicator values, then the second group of inputs of the correction unit is connected to the group of outputs of the unit for generating the correcting sequence, then the group of outputs of the forming unit values of matrix elements is connected in parallel to the group of inputs of the correcting sequence formation unit, to the third group of inputs of the correction unit and to the second group of inputs of the indicator values generation unit, then the output of the control unit is connected to the input m of the block for forming the values of matrix elements and with the input of the decoder, then the outputs of the blocks for estimating the intensity of the data packet flow, estimating the intensity of servicing data packets, estimating the intensity of the output of data packets from the queue are connected to the inputs of the block for forming the values of the matrix elements, the inputs of the blocks are the first, second and third the inputs of the device for probabilistic modeling of the process of functioning of the telecommunication network, then the group of outputs of the block for forming the indicator values is connected to the group of inputs of the block of elements I, then the third group of inputs of the block for forming the values of indicators is connected to the group of outputs of the memory block, then the output of the decoder is connected to the second input of the block for setting the time , then the first input of the control unit is the fourth input of the device for probabilistic modeling of the process of functioning of the telecommunication network. 2. Устройство по п. 1 отличается тем, что блок оценок интенсивности потока пакетов данных состоит из суммирующего первого счетчика временных интервалов между приходами пакетов данных, второго счетчика сообщений, первого и второго делителей, первого и второго сумматоров, вычитателя, компаратора, умножителя, устройства извлечения квадратного корня и субблока управления, далее входы блока соединены с входом ТКС и являются первыми входами счетчика временных интервалов и счетчика сообщений, вторые входы счетчиков соединены с выходом компаратора, первый вход которого соединен с выходом счетчика временных интервалов, второй вход компаратора соединен с выходом устройства извлечения квадратного корня, третий вход счетчика сообщений соединен с четвертым выходом субблока управления, второй выход соединен с первым входом первого сумматора, третий выход счетчика подключен к первому входу второго сумматора, далее второй вход первого сумматора соединен с третьим выходом субблока управления, выход первого сумматора подключен ко второму входу делителя, первый вход которого подключен к выходу счетчика временных интервалов, второй вход которого соединен с выходом компаратора, к этому же выходу подключены второй вход счетчика сообщений, второй вход первого делителя, далее выход второго сумматора подключен к входу вычитателя, второй вход которого соединен со вторым выходом блока управления, выход вычитателя соединен с входом умножителя и входом второго делителя, далее второй вход умножителя подключен к первому выходу субблока управления, выход умножителя соединен со вторым входом делителя, выход которого соединен с входом устройства извлечения квадратного корня, выход которого соединен со вторым входом компаратора, далее субблок управления блока, состоит из генератора тактовых импульсов и четырех делителей с переменным коэффициентом деления, выход генератора тактовых импульсов соединен с входами делителей с переменным коэффициентом деления, выходы делителей являются выходами субблока управления так, как выходом блока оценки интенсивности потока сообщений является выход первого делителя, поэтому блоки оценки интенсивности обслуживания пакетов данных и блок оценки интенсивности выхода пакетов данных из очереди построены аналогичным образом.2. The device according to claim 1 is characterized in that the unit for estimating the intensity of the data packet stream consists of a summing first counter of time intervals between the arrival of data packets, a second message counter, first and second dividers, first and second adders, a subtractor, a comparator, a multiplier, a device extraction of the square root and the control subunit, then the inputs of the block are connected to the input of the TCS and are the first inputs of the time interval counter and the message counter, the second inputs of the counters are connected to the output of the comparator, the first input of which is connected to the output of the time interval counter, the second input of the comparator is connected to the output of the device extraction of the square root, the third input of the message counter is connected to the fourth output of the control subunit, the second output is connected to the first input of the first adder, the third output of the counter is connected to the first input of the second adder, then the second input of the first adder is connected to the third output of the control subunit, the output is the second adder is connected to the second input of the divider, the first input of which is connected to the output of the time interval counter, the second input of which is connected to the output of the comparator, the second input of the message counter, the second input of the first divider is connected to the same output, then the output of the second adder is connected to the input of the subtractor, the second input of which is connected to the second output of the control unit, the output of the subtractor is connected to the input of the multiplier and the input of the second divider, then the second input of the multiplier is connected to the first output of the control subunit, the output of the multiplier is connected to the second input of the divider, the output of which is connected to the input of the square root extractor, the output of which is connected to the second input of the comparator, then the subunit of the control unit, consists of a clock pulse generator and four dividers with a variable division ratio, the output of the clock pulse generator is connected to the inputs of dividers with a variable division ratio, the outputs of the dividers are the outputs of the subunit unit Since the output of the block for estimating the intensity of the message flow is the output of the first divisor; therefore, the blocks for estimating the intensity of data packet service and the block for estimating the intensity of the output of data packets from the queue are constructed in a similar way. 3. Устройство по п. 1 отличается тем, что блок формирования значений элементов матрицы состоит из первого, второго и третьего дешифраторов, входы которых соединены с выходом системы управления ТКС, выход первого дешифратора соединен с первым входом первого компаратора, первым входом второго компаратора, первым входом третьего компаратора и вторым выходом третьего умножителя, далее выход второго дешифратора соединен со вторым входом первого компаратора, вторым входом второго компаратора, вторым входом третьего компаратора, первым входом первого сумматора и вторым входом вычитателя, далее вторым входом первого сумматора является выход третьего дешифратора, параллельно соединенный с третьим входом третьего компаратора и со вторым входом десятого умножителя, далее первый выход первого компаратора соединен с входом первого ключа, вторым входом которого является выход блока оценок интенсивности потока сообщений, выходом ключа первого ключа является первый вход первого умножителя, вторым входом которого является выход блока управления, выход умножителя соединен с первым входом запоминающего устройства, далее второй выход первого компаратора соединен с первым входом второго ключа, выход которого подключен к первому входу второго умножителя, второй вход которого соединен с выходом блока управления, выход второго умножителя соединен с входом второго сумматора, выход которого соединен с вторым входом запоминающего устройства, далее третий выход первого компаратора соединен с первым входом третьего ключа, вторым входом которого является выход блок оценки интенсивности обслуживания пакетов данных, выход третьего ключа соединен с первым входом третьего умножителя, второй вход которого соединен с выходом первого дешифратора, а выход подключен к первому входу шестого умножителя, второй вход которого подключен к выходу блока управления, а выход соединен с третьим входом запоминающего устройства, далее первый выход второго компаратора соединен с первым входом четвертого ключа, второй вход которого соединен с выходом блока оценок интенсивности потока сообщений, а выход подключен к первому входу четвертого умножителя, второй вход которого подключен к выходу блока управления, выход четвертого умножителя соединен с четвертым входом запоминающего устройства, далее второй выход второго компаратора соединен с первым входом пятого ключа, выход которого соединен с первым входом пятого умножителя, второй вход которого соединен с выходом блока управления, а выход соединен с входом второго сумматора, выход которого соединен с пятым входом запоминающего устройства, далее третий выход второго компаратора соединен с первым входом шестого ключа, выход которого соединен с первым входом вычитателя, второй вход которого соединен с выходом второго дешифратора, а выход подключен к первому входу седьмого умножителя, второй вход которого подключен к выходу блока оценки интенсивности выхода пакетов данных из очереди, выход вычитателя соединен с первым входом четвертого сумматора, второй вход которого соединен с выходом девятого умножителя, первый вход которого подключен к выходу блока оценки интенсивности обслуживания пакетов данных, а второй - к выходу второго дешифратора, далее выход четвертого сумматора соединен с первым входом одиннадцатого умножителя, второй вход которого соединен с выходом блока управления, а выход подключен к шестому входу запоминающего устройства, далее первый выход третьего компаратора соединен с входом седьмого ключа выход которого соединен с входом восьмого умножителя, второй вход которого соединен с выходом блока оценки интенсивности обслуживания пакетов данных, третий вход умножителя подключен к выходу второго дешифратора, выход восьмого умножителя соединен с первым входом пятого сумматора, второй вход которого соединен с выходом десятого умножителя, первый вход которого соединен с выходом блока оценки интенсивности выхода пакетов данных из очереди, а второй вход соединен с выходом третьего дешифратора, выход пятого сумматора соединен с первым входом двенадцатого умножителя, второй вход которого соединен с выходом блока управления, выход двенадцатого умножителя соединен с входом шестого сумматора, выход которого соединен с седьмым входом запоминающего устройства, далее второй выход третьего компаратора соединен с входом устройства формирования логического нуля, выход которого соединен с восьмым входом запоминающего устройства, девятый вход которого соединен с выходом блока управления, и далее с первого по восьмой выходы запоминающего устройства являются выходами блока формирования значений элементов матрицы.3. The device according to claim 1 differs in that the block for forming the values of the matrix elements consists of the first, second and third decoders, the inputs of which are connected to the output of the TCS control system, the output of the first decoder is connected to the first input of the first comparator, the first input of the second comparator, the first the input of the third comparator and the second output of the third multiplier, then the output of the second decoder is connected to the second input of the first comparator, the second input of the second comparator, the second input of the third comparator, the first input of the first adder and the second input of the subtractor, then the second input of the first adder is the output of the third decoder, in parallel connected to the third input of the third comparator and to the second input of the tenth multiplier, then the first output of the first comparator is connected to the input of the first key, the second input of which is the output of the block of estimates of the intensity of the message flow, the output of the key of the first key is the first input of the first multiplier, the second input whose output is the output of the control unit, the output of the multiplier is connected to the first input of the memory device, then the second output of the first comparator is connected to the first input of the second key, the output of which is connected to the first input of the second multiplier, the second input of which is connected to the output of the control unit, the output of the second multiplier is connected with the input of the second adder, the output of which is connected to the second input of the memory device, then the third output of the first comparator is connected to the first input of the third key, the second input of which is the output of the unit for estimating the intensity of service of data packets, the output of the third key is connected to the first input of the third multiplier, the second input which is connected to the output of the first decoder, and the output is connected to the first input of the sixth multiplier, the second input of which is connected to the output of the control unit, and the output is connected to the third input of the memory device, then the first output of the second comparator is connected to the first input of the fourth key, the second whose input is connected to the output of the block of estimates of the intensity of the message flow, and the output is connected to the first input of the fourth multiplier, the second input of which is connected to the output of the control unit, the output of the fourth multiplier is connected to the fourth input of the memory device, then the second output of the second comparator is connected to the first input of the fifth key , the output of which is connected to the first input of the fifth multiplier, the second input of which is connected to the output of the control unit, and the output is connected to the input of the second adder, the output of which is connected to the fifth input of the memory device, then the third output of the second comparator is connected to the first input of the sixth key, the output of which connected to the first input of the subtractor, the second input of which is connected to the output of the second decoder, and the output is connected to the first input of the seventh multiplier, the second input of which is connected to the output of the unit for estimating the intensity of the output of data packets from the queue, the output of the subtractor is connected to the first input of the fourth adder, the second the input of which is connected to the output of the ninth multiplier, the first input of which is connected to the output of the unit for estimating the intensity of service of data packets, and the second to the output of the second decoder, then the output of the fourth adder is connected to the first input of the eleventh multiplier, the second input of which is connected to the output of the control unit, and the output is connected to the sixth input of the memory device, then the first output of the third comparator is connected to the input of the seventh key, the output of which is connected to the input of the eighth multiplier, the second input of which is connected to the output of the data packet service rate estimation unit, the third input of the multiplier is connected to the output of the second decoder, the output of the eighth the multiplier is connected to the first input of the fifth adder, the second input of which is connected to the output of the tenth multiplier, the first input of which is connected to the output of the unit for estimating the intensity of the output of data packets from the queue, and the second input is connected to the output of the third decoder, the output of the fifth adder is connected to n The first input of the twelfth multiplier, the second input of which is connected to the output of the control unit, the output of the twelfth multiplier is connected to the input of the sixth adder, the output of which is connected to the seventh input of the memory device, then the second output of the third comparator is connected to the input of the logical zero formation device, the output of which is connected to the eighth the input of the memory device, the ninth input of which is connected to the output of the control unit, and then from the first to the eighth outputs of the memory device are outputs of the block for forming the values of the matrix elements.
RU2020119882A 2020-06-09 2020-06-09 Apparatus for probabilistic modelling of the process of functioning of a telecommunication network RU2756883C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020119882A RU2756883C1 (en) 2020-06-09 2020-06-09 Apparatus for probabilistic modelling of the process of functioning of a telecommunication network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020119882A RU2756883C1 (en) 2020-06-09 2020-06-09 Apparatus for probabilistic modelling of the process of functioning of a telecommunication network

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2756883C1 true RU2756883C1 (en) 2021-10-06

Family

ID=78000287

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020119882A RU2756883C1 (en) 2020-06-09 2020-06-09 Apparatus for probabilistic modelling of the process of functioning of a telecommunication network

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2756883C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995035000A2 (en) * 1994-06-15 1995-12-21 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Distributed connection control in telecommunication networks
RU2309555C2 (en) * 2001-12-19 2007-10-27 Сименс Акциенгезелльшафт Method for operating communication network
US20080208784A1 (en) * 2006-11-15 2008-08-28 Gene Network Sciences, Inc. Systems and methods for modeling and analyzing networks
US20120158391A1 (en) * 2010-04-29 2012-06-21 The Regents of the University of California, a U.S. entity Pathway recognition algorithm using data integration on genomic models (PAGADIGM)
US20130329588A1 (en) * 2012-06-08 2013-12-12 T-Mobile Usa, Inc. Behavior-based network optimization through cell clustering

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995035000A2 (en) * 1994-06-15 1995-12-21 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Distributed connection control in telecommunication networks
RU2309555C2 (en) * 2001-12-19 2007-10-27 Сименс Акциенгезелльшафт Method for operating communication network
US20080208784A1 (en) * 2006-11-15 2008-08-28 Gene Network Sciences, Inc. Systems and methods for modeling and analyzing networks
US20120158391A1 (en) * 2010-04-29 2012-06-21 The Regents of the University of California, a U.S. entity Pathway recognition algorithm using data integration on genomic models (PAGADIGM)
US20130329588A1 (en) * 2012-06-08 2013-12-12 T-Mobile Usa, Inc. Behavior-based network optimization through cell clustering

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111709533A (en) Distributed training method and device of machine learning model and computer equipment
CN113033712B (en) Multi-user cooperative training people flow statistical method and system based on federal learning
Declerck et al. State estimation of timed labeled Petri nets with unobservable transitions
US20210056416A1 (en) Distributed Deep Learning System
CN111106960B (en) Mapping method and mapping device of virtual network and readable storage medium
RU2756883C1 (en) Apparatus for probabilistic modelling of the process of functioning of a telecommunication network
RU2759253C1 (en) Device for probabilistic modeling of the functioning process and optimal assessment of the state of a telecommunications network
CN111144572A (en) Power distribution network disaster situation inference method and system based on tree-shaped Bayesian network
CN115865607A (en) Distributed training computing node management method and related device
Mohammadi et al. Machine learning assisted stochastic unit commitment: A feasibility study
CN112001571B (en) Markov chain-based block chain performance analysis method and device
RU2773870C1 (en) Apparatus for stochastic and fuzzy modelling of the process of functioning of advanced telecommunication networks
JP5060515B2 (en) Ground-to-ground traffic estimation method, ground-to-ground traffic estimation device and program
Helm et al. Flow-level Tail Latency Estimation and Verification based on Extreme Value Theory
Breuer et al. A Two-Phase BMAP| G| 1| N→ PH| 1| M–1 System with Blocking
CN108804640B (en) Data grouping method, device, storage medium and equipment based on maximized IV
CN112953747A (en) Method, system and terminal device for analyzing performance of alliance chain
RU2755260C1 (en) Apparatus for determining distribution functions of message flows and state of data transmission network implementing different message service disciplines in multi-link and single-link centres
Haghighi et al. A single-server Poisson queueing system with delayed-service
CN113836438B (en) Method, electronic device, and storage medium for post recommendation
JP5238048B2 (en) Application connection number peak value estimation apparatus, method, and program
CN114580578B (en) Method and device for training distributed random optimization model with constraints and terminal
He et al. An extended combinatorial analysis framework for discrete-time queueing systems with general sources
Abramov Statistical analysis of single-server loss queueing systems
Li et al. On the analytic assessment of the impact of traffic correlation on queues in continuous time domain