RU2225074C2 - Способ оценки информационных возможностей системы связи - Google Patents
Способ оценки информационных возможностей системы связи Download PDFInfo
- Publication number
- RU2225074C2 RU2225074C2 RU2002101647/09A RU2002101647A RU2225074C2 RU 2225074 C2 RU2225074 C2 RU 2225074C2 RU 2002101647/09 A RU2002101647/09 A RU 2002101647/09A RU 2002101647 A RU2002101647 A RU 2002101647A RU 2225074 C2 RU2225074 C2 RU 2225074C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- information
- communication
- communication system
- time interval
- messages
- Prior art date
Links
Landscapes
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электросвязи, в частности к системам передачи данных и к способам оценки качества их функционирования. Техническим результатом является получение универсального параметра для оценки информационных возможностей систем передачи данных. Технический результат достигается тем, что при измерении производительности системы за избранный интервал времени, измеряют общее количество находящийся в системе информации, в избранный интервал времени как в статическом состоянии в блоке запоминающих устройств, так и в динамическом состоянии в блоке устройств передачи информации данной системы связи, а затем определяют кибернетическую мощность анализируемой системы путем умножения измеренного среднего за избранный интервал времени общего количества информации на измеренную среднюю за этот же интервал времени производительность системы связи. 1 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к электросвязи, в частности к способам оценки информационной эффективности систем связи. Оно может быть использовано при создании новых и совершенствовании существующих каналов связи, узлов коммутации, автоматизированных системам управления, локальных вычислительных сетей, сетей связи с коммутацией сообщений, сетей связи с коммутацией пакетов, в том числе быстрой коммутацией пакетов.
Известен способ оценки информационной эффективности функционирования одноканальной системы связи [Зюко А.Г., Кловский Д.Д., Назаров М.В., Финк Л. М. Теория передачи сигналов: Учебник для вузов. - М.: Радио и связь, 1986], заключающийся в определении коэффициента использования канала по пропускной способности η, который определяется как отношение скорости передачи информации R к пропускной способности канала связи С: η=R/C. Этот же параметр используется для оценки информационной эффективности многоканальной системы связи. Его основным недостатком является то, что он не дает полную характеристику канала связи с памятью, так как определяет только скоростные его способности.
Известен также способ [Шварц М. Сети связи: протоколы, моделирование и анализ: в 2-х ч. Ч. 1: Пер. с англ. - М.: Наука. Гл. ред. физ-мат. лит., 1992] , взятый в качестве прототипа, используемый для информационной оценки коммуникационной сети связи, который заключается в определении суммарной скорости выдачи сообщений пользователям-адресатам, подключенным к выходу сети связи, и именуется производительностью сети связи G.
Недостатком указанного способа оценки информационной эффективности функционирования системы связи является то, что он не раскрывает всех информационных возможностей сети связи, а определяет только скорость выдачи системой количества информации. Он не является обобщенным, так как не учитывает динамические свойства сети связи, характеризуемые задержкой при передаче информации внутри нее, а также не отражает статическое свойство сети - хранение информации и ее количество в сети связи на интервале рассмотрения.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение универсального параметра для оценки информационных возможностей системы связи.
При описании системы связи, под которой понимается как одноканальная, многоканальная системы связи, так и сеть связи, используется понятие объекта связи (чертеж), состоящего из основных функциональных узлов системы связи.
Толкование терминов, используемых в заявке:
БУВИ - блок устройств ввода информации в объект связи, представляющий собой необходимое линейное оборудование, которое согласует и подключает оконечное оборудование пользователей-источников к входу системы связи;
БЗУ - блок запоминающих устройств, которые непосредственно подключены к входу БУВИ и входам обслуживающих устройств или каналов связи системы связи, исходя из ее структуры;
БУПИ - блок устройств передачи информации, представляющий совокупность обслуживающих устройств или каналов связи с заданными пропускными способностями, входы которых подключены к БУВИ и БЗУ, а выходы соединены, исходя из структуры системы, с входами устройств БЗУ или с входами устройств блока вывода информации из объекта связи;
БУВВИ - блок устройств вывода информации из объекта связи, который представляет собой совокупность устройств линейного оборудования, соединяющих и согласующих выходы каналов связи через линии связи с оконечным оборудованием пользователей-получателей информации. Под понятием сообщения понимается ему соответствующий цифровой электрический сигнал заданной длины в битах, который воспринимается, хранится и передается в объекте связи как единое целое.
БУВИ - блок устройств ввода информации в объект связи, представляющий собой необходимое линейное оборудование, которое согласует и подключает оконечное оборудование пользователей-источников к входу системы связи;
БЗУ - блок запоминающих устройств, которые непосредственно подключены к входу БУВИ и входам обслуживающих устройств или каналов связи системы связи, исходя из ее структуры;
БУПИ - блок устройств передачи информации, представляющий совокупность обслуживающих устройств или каналов связи с заданными пропускными способностями, входы которых подключены к БУВИ и БЗУ, а выходы соединены, исходя из структуры системы, с входами устройств БЗУ или с входами устройств блока вывода информации из объекта связи;
БУВВИ - блок устройств вывода информации из объекта связи, который представляет собой совокупность устройств линейного оборудования, соединяющих и согласующих выходы каналов связи через линии связи с оконечным оборудованием пользователей-получателей информации. Под понятием сообщения понимается ему соответствующий цифровой электрический сигнал заданной длины в битах, который воспринимается, хранится и передается в объекте связи как единое целое.
Сущность изобретения заключается в том, что в качестве универсального обобщенного параметра, характеризующего информационные возможности системы связи, используют кибернетическую мощность (KW) системы связи, получаемую путем умножения количества информации, выраженное числом информационных сообщений (N), находящихся в системе связи как в процессе хранения, так и в процессе передачи внутри системы, на производительность системы связи (G), усредненными за заданный временной интервал (Т):
KW=N•G|T.
KW=N•G|T.
Применяя аналогию усредненных информационных потоков λ (сообщений/с) в интервале рассмотрения для сетей связи и токов в электрических цепях, а также время обслуживания сообщения в виде сопротивления системы в терминах времени Rt, размерность кибернетической мощности определим выражением:
где λвх и λвых - входной и выходной суммарные информационные потоки соответственно в входящих и выходящих каналах связи, Rt - кибернетическое сопротивление системы в терминах времени, которое при фиксированных значениях на обработку аппаратурных данных характеризует время нахождения сообщения заданной длины (в битах) в системе и имеет размерность [Rt]=T/L. В случае, когда на интервале рассмотрения информационный поток стационарен, его можно характеризовать импульсом силы информационного воздействия на узел: Liλвх, где Li - количество информации (бит) в i-м сообщении. Используя произведение, аналогичное закону Ома, получим формулу Литтла [Шварц М. Сети связи: протоколы, моделирование и анализ: в 2-х ч. Ч.1: Пер. с англ. - М.: Наука. Гл. ред. физ-мат. лит., 1992], которая определяет среднее число сообщений в объекте связи в интервале рассмотрения:
Так как суммарный поток λвых (сообщений/с) на выходе объекта связи является его производительностью G, то размерность равна:
Полученное выражение показывает, что кибернетическая мощность объекта связи есть обобщенная характеристика, так как учитывает одновременно его производительность и количество информации, находящейся в нем, т.е. в процессе передачи по каналам связи и ожидания в очередях БЗУ. Параметр Т - интервал рассмотрения в выражении, определяющем KW, может рассматриваться как гарантируемое время передачи сообщений. В этом случае он будет определять максимально допустимое число сообщений N, которое может находиться в объекте связи. Так как информация, находящаяся в объекте связи, одновременно находится в стационарном состоянии в блоке БЗУ и в динамическом состоянии в блоке БУПИ, то ее количество можно характеризовать в интервале рассмотрения соответственно потенциальной и кинетической энергией. В блоке БУПИ в динамическом состоянии информация кроме передачи на выход объекта связи может повторяться и транслироваться внутри него. Поэтому кибернетическая мощность в БУПИ подразделяется на активную AW и реактивную RW составляющие.
где λвх и λвых - входной и выходной суммарные информационные потоки соответственно в входящих и выходящих каналах связи, Rt - кибернетическое сопротивление системы в терминах времени, которое при фиксированных значениях на обработку аппаратурных данных характеризует время нахождения сообщения заданной длины (в битах) в системе и имеет размерность [Rt]=T/L. В случае, когда на интервале рассмотрения информационный поток стационарен, его можно характеризовать импульсом силы информационного воздействия на узел: Liλвх, где Li - количество информации (бит) в i-м сообщении. Используя произведение, аналогичное закону Ома, получим формулу Литтла [Шварц М. Сети связи: протоколы, моделирование и анализ: в 2-х ч. Ч.1: Пер. с англ. - М.: Наука. Гл. ред. физ-мат. лит., 1992], которая определяет среднее число сообщений в объекте связи в интервале рассмотрения:
Так как суммарный поток λвых (сообщений/с) на выходе объекта связи является его производительностью G, то размерность равна:
Полученное выражение показывает, что кибернетическая мощность объекта связи есть обобщенная характеристика, так как учитывает одновременно его производительность и количество информации, находящейся в нем, т.е. в процессе передачи по каналам связи и ожидания в очередях БЗУ. Параметр Т - интервал рассмотрения в выражении, определяющем KW, может рассматриваться как гарантируемое время передачи сообщений. В этом случае он будет определять максимально допустимое число сообщений N, которое может находиться в объекте связи. Так как информация, находящаяся в объекте связи, одновременно находится в стационарном состоянии в блоке БЗУ и в динамическом состоянии в блоке БУПИ, то ее количество можно характеризовать в интервале рассмотрения соответственно потенциальной и кинетической энергией. В блоке БУПИ в динамическом состоянии информация кроме передачи на выход объекта связи может повторяться и транслироваться внутри него. Поэтому кибернетическая мощность в БУПИ подразделяется на активную AW и реактивную RW составляющие.
На чертеже представлена структурная схема реализации предлагаемого способа. Она состоит из объекта связи 1, БУВИ 2, БЗУ 3, БУПИ 4 и БУВ-ВИ 5.
Способ оценки информационных возможностей объекта связи осуществляется следующим образом.
С оконечного оборудования пользователей-источников последовательность сообщений заданной длины (в битах) поступает на вход объекта связи в блок БУВИ. Если каналы связи блока БУПИ, используемые для передачи информации в направлении пользователей-адресатов, свободны, то сообщения поступают в БУПИ и передаются по каналам связи. При этом количество сообщений, находящихся в процессе передачи в БУПИ, измеряется за заданный интервал времени. Если информация обладает свойством активных электрических параметров, то далее она воспринимается БУВВИ для последующей передачи по согласованным с оконечным оборудованием линиям связи пользователям-адресатам; если сообщения, поступающие из БУВИ в БУПИ, имеют реактивные компоненты, например, из-за повторных передач по каналам связи или передач по транзитным участкам внутри объекта с промежуточным хранением в БЗУ, то они, обладая реактивной мощностью, задерживаются во внутренней цепи объекта связи. Если каналы связи заняты, то информация помещается в БЗУ и приобретает статическую форму, при этом измеряется ее количество в числе сообщений или в битах за заданный интервал времени. При освобождении части каналов связи БУПИ из накопительных устройств БЗУ, подключенных к соответствующим каналам, сообщения поступают для передачи в БУПИ. По результатам измерений за заданный интервал времени среднее количество сообщений в каналах связи и среднее количество сообщений в БЗУ суммируются, определяя значение N. Сообщения, поступающие за заданный интервал времени в выходной блок БУВВИ, количественно измеряются и используются программным продуктом объекта связи для вычисления производительности G. В соответствии с определением понятия кибернетической мощности системы вычисляется произведение KW=N•G и эта величина характеризует исследуемый объект связи с точки зрения его информационных возможностей в целом.
Преимущество изобретения состоит в том, что метод оценки функционирования сети связи характеризует общую информацию в системе связи и динамику этой информации. Система характеризуется полностью относительно возможности передачи информации, в отличие от общепринятого подхода, когда характеризуется только скорость выдачи информации системой связи.
Доказательством технической реализуемости способа оценки информационных возможностей системы связи является то, что все операции по его осуществлению выполняются программным обеспечением и вычисляются простыми средствами компьютерной техники.
Область применения способа оценки информационных возможностей систем относится ко всем кибернетическим системам, где объектом рассмотрения служат процессы восприятия, хранения и передачи информации как внутри системы, так и выдачи ее пользователям, подключенным к ее выходу.
Claims (1)
- Способ оценки информационных возможностей системы связи, заключающийся в измерении производительности системы за избранный интервал времени, отличающийся тем, что для оценки качества объекта связи измеряют общее количество находящейся в системе информации в избранный интервал времени как в статическом состоянии в блоке запоминающих устройств, так и в динамическом состоянии в блоке устройств передачи информации данной системы связи, а затем определяют кибернетическую мощность анализируемой системы путем умножения измеренного среднего за избранный интервал времени общего количества информации на измеренную среднюю за этот же интервал времени производительность системы связи:
где KW - кибернетическая мощность системы связи;N - число информационных сообщений;G - производительность системы связи;Т - заданный временной интервал усреднения.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002101647/09A RU2225074C2 (ru) | 2002-01-15 | 2002-01-15 | Способ оценки информационных возможностей системы связи |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002101647/09A RU2225074C2 (ru) | 2002-01-15 | 2002-01-15 | Способ оценки информационных возможностей системы связи |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002101647A RU2002101647A (ru) | 2003-07-10 |
| RU2225074C2 true RU2225074C2 (ru) | 2004-02-27 |
Family
ID=32172276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002101647/09A RU2225074C2 (ru) | 2002-01-15 | 2002-01-15 | Способ оценки информационных возможностей системы связи |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2225074C2 (ru) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2477928C1 (ru) * | 2011-12-15 | 2013-03-20 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Способ оценки информационной эффективности системы связи |
| RU2519487C2 (ru) * | 2012-06-04 | 2014-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "18 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Способ оценки информационных возможностей узла телекоммункационной сети |
| RU2571917C1 (ru) * | 2014-10-07 | 2015-12-27 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Способ оценки эффективности информационного обмена системы связи |
| RU2602347C1 (ru) * | 2015-08-05 | 2016-11-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Способ оценки эффективности информационного обмена системы связи |
| RU2671623C1 (ru) * | 2017-07-25 | 2018-11-02 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Устройство оценки эффективности информационного обмена системы связи |
| RU2685030C2 (ru) * | 2017-07-25 | 2019-04-16 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Способ оценки эффективности информационного обмена системы связи |
| RU2751077C1 (ru) * | 2020-08-14 | 2021-07-08 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) | Устройство оценки эффективности информационного обмена системы связи |
| RU2758261C1 (ru) * | 2020-08-21 | 2021-10-27 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) | Способ оценки эффективности информационного обмена системы связи |
| RU2779503C1 (ru) * | 2021-11-24 | 2022-09-08 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Способ оценки эффективности информационного обмена системы связи с учетом информационных потерь |
-
2002
- 2002-01-15 RU RU2002101647/09A patent/RU2225074C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2477928C1 (ru) * | 2011-12-15 | 2013-03-20 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Способ оценки информационной эффективности системы связи |
| RU2519487C2 (ru) * | 2012-06-04 | 2014-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "18 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Способ оценки информационных возможностей узла телекоммункационной сети |
| RU2571917C1 (ru) * | 2014-10-07 | 2015-12-27 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Способ оценки эффективности информационного обмена системы связи |
| RU2602347C1 (ru) * | 2015-08-05 | 2016-11-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Способ оценки эффективности информационного обмена системы связи |
| RU2671623C1 (ru) * | 2017-07-25 | 2018-11-02 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Устройство оценки эффективности информационного обмена системы связи |
| RU2685030C2 (ru) * | 2017-07-25 | 2019-04-16 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Способ оценки эффективности информационного обмена системы связи |
| RU2751077C1 (ru) * | 2020-08-14 | 2021-07-08 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) | Устройство оценки эффективности информационного обмена системы связи |
| RU2758261C1 (ru) * | 2020-08-21 | 2021-10-27 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) | Способ оценки эффективности информационного обмена системы связи |
| RU2779503C1 (ru) * | 2021-11-24 | 2022-09-08 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Способ оценки эффективности информационного обмена системы связи с учетом информационных потерь |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7715316B2 (en) | Method and apparatus for improving performance in a network using a virtual queue and a switched poisson process traffic model | |
| US6850541B2 (en) | Technique to measure network path bandwidth capacity using modal analysis | |
| JPH08340353A (ja) | パケットネットワークの伝送遅延測定方法とそのシステム | |
| CN103326901B (zh) | 一种电力系统宽带网络性能测试方法及系统 | |
| Lai et al. | Performance modeling and analysis of TCP and UDP flows over software defined networks | |
| CN101656653B (zh) | 一种应用于多路径传输的接收缓存配置方法及装置 | |
| RU2225074C2 (ru) | Способ оценки информационных возможностей системы связи | |
| CN103259696A (zh) | 网络带宽检测方法、装置及网络设备 | |
| RU2477928C1 (ru) | Способ оценки информационной эффективности системы связи | |
| CN102984035A (zh) | 网络数据丢包率的环回测试方法及系统 | |
| CN106658644A (zh) | 通信网络选路方法和装置 | |
| US8243607B2 (en) | Packet delay characteristic measuring apparatus and method | |
| Tariq et al. | Poisson versus periodic path probing (or, does PASTA matter?) | |
| JP3422952B2 (ja) | パケット交換ネットワーク区間空き帯域測定方法及び装置 | |
| Liebeherr et al. | A min-plus system interpretation of bandwidth estimation | |
| CN112637055B (zh) | 基于vpn隧道的多链路聚合方法、系统及存储介质 | |
| Ouyang et al. | Predictive bandwidth control for mpeg video: A wavelet approach for self-similar parameters estimation | |
| JP3866647B2 (ja) | パケット損失率測定方法及びシステム | |
| JP2004088289A (ja) | ネットワーク品質評価装置 | |
| Pakulova et al. | Simulation of priority multi-path data transmission in the AnyLogic environment | |
| CN112565013B (zh) | 利用ip网络的语音通信方法、交换机、ip终端及系统 | |
| Tan | Statistical analysis of long-range dependent processes via a stochastic intensity approach, with applications in networking | |
| RU2779503C1 (ru) | Способ оценки эффективности информационного обмена системы связи с учетом информационных потерь | |
| Lin et al. | VoIP communication quality and flow volume preference—a SIP and Red5 example | |
| RU2527729C1 (ru) | Способ и устройство гибридной коммутации цифровых каналов связи, генератор сетевого трафика и модуль идентификации |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040116 |