CC BY
49
Ибрагимов Б.Г., Мамедов Э.Г. , Мамедов Ш.М. ОБ ОДНОМ ПОДХОДЕ ОЦЕНКИ ДОСТОВЕРНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ СИСТЕМ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ
Современный уровень развития технических средств телекоммуникации на основе современных информационных и компьютерных технологий требует создания мультисервисных сетей, образованными многофункционального абонентского и сетевого терминала с повышенной отказоустойчивостью.
Как отмечается в [1,2], что к числу влияющих на отказоустойчивость телекоммуникационных систем отно-
сится достоверность функционирования технических средств, обеспечивающая свойство модульных систем функционировать в любой момент времени в точном соответствии со своим алгоритмом управления и передачей неоднородного трафика, что является актуальной задачей в системах телекоммуникаций. Для решения проблемы - повышения достоверности функционирования технических средств на базе модульных систем, связанной сбоями ее блоков, отказами ее элементов и искажениями при управлении между системами, исследуются возможности повышения достоверности функционирования технических средств телекоммуникации с введением оптимального резервирования.
Установлено [2], что достоверность функционирования технических средств телекоммуникации характеризуется вероятностью безошибочной работы модульных средств Рь8^), вероятностью неправильной работы блоков терминала Рьн^) и вероятностью обнаружения ошибок Pвo(t) системы. С учетом последнего, целевые функции достоверности функционирования технических средств телекоммуникации за время t примут вид [2]:
И (/ ) = {тт \рЬн (/), а ,Т,з ] ,тах ),С,.тах, РЬо (/)]} (1)
Из анализа данного выражения следует, что характеристики достоверности определяют свойство техниче-
ских средств телекоммуникации при выполнении функции управления систем телекоммуникации с заданным качеством в условиях воздействия на него случайных сбоев.
Проведенные экспериментальные исследования показали, что среди отказов достаточно большой удельный вес имеют сбои, которые приобретают особую значимость для оценки достоверности функционирования технических средств телекоммуникации. Сбоем элементов модульных систем являются неустойчивые отказы, возникающие из-за влияния внешних и внутренних помех (импульсных, флуктационных напряжений питания, механических вибраций) и приводит к кратковременным нарушениям нормальной работы технических средств телекоммуникации [3,4].
На основе методов корректирующих кодов типа циклических кодов Боуза-Чоудхури-Хоквингема БЧХ (п, ^
г) и Рида-Соломона (п, ^ г) с введением структурной избыточности и определена вероятность безошибочной работы технических средств телекоммуникации, учитывая, что в модульных систем произошел сбой различных элементов независимо друг от друга [1] выражается следующим образом:
к /7—1
Рь8(* - к )=!С • рш-(1 - рош г, к=—- (2)
1=0 2
где Рош - вероятность ошибки технических средств телекоммуникации в одном такте обмена информации.
Второй метод повышения достоверности функционирования технических средств телекоммуникации на базе модульных систем является мажоритарный метод резервирования. Данный метод в технических средствах телекоммуникации реализуется с помощью логических мажоритарных устройств (регистров сдвига и сумматоров) и осуществляет функции «голосования по большинству», т.е. решение принимается по большинству одинаковых элементов для всех соотношений.
Допустим технических средств телекоммуникации, имеющий г избыточных блоков функционирует в системах телекоммуникации, и примем условную вероятность того, что средства и системы контроля отображают истинное состояние модульных средств при наличии информации об ошибке. Тогда достоверность функционирования технических средств телекоммуникации будет определяться выражением:
D(t)=pвб(t^pвн(t) •Рво^) (3)
где Рвб^) - вероятность безошибочной работы; Рвн^) - вероятность неправильной работы; Рво^) - веро-
ятность обнаружения ошибок.
Предполагаем, что ошибка модульных систем может быть вызвана только сбоями ее элементов. Для одной
модульных средств выражение (3) примет следующий вид:
D(t)=Pi(t) •Рво^) (4)
где Р^^ - вероятность безошибочной работы при отсутствии сигнала ошибки.
Предположим, что Р^^ подчиняется экспоненциальной функции распределения и функции наработки до
п
ошибки [3], тогда она описывается выражением Р^^= 1 - eхр(-Лit ), Л — ЕЛ. При этом вероятность Рво (^
I=1
за время ^ с учетом параметров корректирующего кода примет вид [1]:
{ ч 1-а
Р”№)= 1 • Рош ’ 1 - К - а - 1
где а - показатель группирования ошибок в технических средствах телекоммуникации.
Для циклических кодов (7,4) при а=0, 44 9, Рош=1,37-10-2, получено, что Рво (^=0, 980. Используемые в технических средствах телекоммуникации методы контроля ошибок достаточно эффективны и можно принять Рво(^=1, тогда получим D(t)=1+e-Лt, где Л - интенсивность ошибок технических средств телекоммуникации.
На основе выполненного исследования рассмотрим частные случаи, когда технических средств телекоммуникации состоят из двух модульных систем: модуля систем управления с клавиатурой и модуля приемопере-
датчика. Тогда достоверность функционирования определяется выражением:
Ип (0 = 02(/) + 200) + [1 - £>(/)], п = 2
Допустим также, что необходим модуль систем управления с вычислительным устройством. При этом достоверность функционирования в целом определяется следующим образом:
Dз (t)=3D(t)-11D3 (t)+15D4 (t)-6D5(t)
Анализы и расчеты показывают, то достоверность функционирования изменяется в пределах
0,9^^) -0, 999999. Для пятимодульных систем Л (^ =Л1+Л2+Л3+Л4+Л5=1,95-10-61/ч, ц(^=0, 0 97ч, Кг=0, 99988; Кнг=2,4 5-10-9, Р(^=0, 9999, D(t)=0, 97229, Тд=4 , 0704^108 ч.
Исследование и анализ показали, что для улучшения достоверности функционирования технических средств телекоммуникации необходимо повышение эффективности методов помехоустойчивого кодирования за счет кор-
рекции сбоев с методами контроля и диагностики отказов модульных систем, благодаря использованию информации о статистике их внутреннего состояния и циклических кодов БЧХ (31,16) и Рида-Соломона (32,16).
ЛИТЕРАТУРА
1. Кловский Д.Д. и др. Теория электрической связи. Учебник для вузов. - М.: Радио и связь, 1998. -
432 с.
2. Ибрагимов Б.Г. Эффективность и помехоустойчивость терминальных комплексов систем телекоммуникаций. Баку, "Элм", 1998. -256 с.
3. Диллон Б., Синчх Ч. Инженерные методы обеспечения надежности систем. Москва, Мир. 1984. -318 с.
4.Ибрагимов Б.Г. Разработка методов повышения отказоустойчивости терминальных комплексов систем телекоммуникаций // Труды Международного Симпозиума «Надежность и Качество». В 2-х томах. Том 1./ Под ред. проф. Н.К. Юркова. - Пенза. Изд-во.Пенз. Гос.Ун- та, 2006. - с.29-30.
