CC BY
35
12 января 2012 г, 16:14
ТЕХНОЛОГИИ
Повышение надежности установления телефонного соединения за счет использования аудиоинформационных устройств
Ключевые слова;
Энергопотребление, абонентская линия, аудиоинформационное устройство, надежность.
Терехов АН.,
Заведующий лабораторией ГОУ ВПО МТУ СИ,
Изменение телефонной нумерации (ТН) снижоет комфортность телефонного общения [1], за счет уменьшения надежности установления телефонного соединения (УТС). Известны 5 субъективных критериев, по которым абоненты судит о качестве услуг телефонной связи [2]:
• надежность (вероятность того, что услуга по предоставлению связи будет вьполнять свою функцию в течение определенного периода при определенных условиях);
• отзывчивость (стремление или готовность своевременно предоставить услугу);
• безопасность (наличие требуемых навыков и знаний, чтобы выполнить услугу, способность внушать уверенность операторов связи);
• взаимопонимание с абонентом (персонифицированное внимание, оказываемое абоненту с целью понимания его потребностей);
• очевидность (физические аспекты услуги средства обслуживания, инструменты или оборудование, используемые для предоставления услуги связи).
При опросе более 2000 человек оценивалось соотношение этих субъективных критериев: надежность — 34%, отзывчивость — 19%, безопасность — 20%, взаимопонимание с абонентом — 16% и очевидность — 11% (рис 1). Самым серьезным критерием качества для пользователей услугами связи является ее надежность. В отличие от традиционного понятия
344 - надежность
194- опшпшмп
114 • очевидности
14К*
•ынмоаоннмшик
с абонентом
Рис. 1. Данные опроса по критериям оценки качества
Рассмотрены причины снижения надежности установления соединения при изменении телефонной нумерации. Предложены и проанализированы пути решения данной проблемы при использовании аудиоинформационных устройств. Произведена оценка выигрыша от использования аудиоинформационных устройств с "энергонезависимой" передачей информации по сравнению с типовыми. Выполнена оценка снижения надежности при изменении телефонной нумерации и возможность ее компенсации.
надежности [3], зависящей от вероятности безотказной работы (ВБР) каждого элемента системы, в донном случае начинают влиять субъективные факторы общения. Причиной изменения надежности телефонного общения после изменения ТН служит необходимость абонентам, как запоминать новые номера большей разрядности, так и привыкать по-новому, набирать привычные номера. Эю приводит к ее снижению за счёт появления субъективных факторов — неправильного набора номера, ограниченной оперативной памяти человека и тд. Учитывая вышесказанное, надежностью в данном случае следует считать вероятность правильного установления телефонного соединения после изменения ТН.
На рис 2, а изображено установление связи в типовых условиях эксплуатации, при котором вызывающий абонент Аб, производит набор номера абонента Аб2. В этом случае станция вызывающего абонента — АТС, автоматически соединяется со станицей вызываемого абонента — АТС2 После чего АТС-, производит соединение с номером абонента Аб2.
Установление соединения при измененном номере изображено на рис 2,6 и происходит в два этапа. Вначале вызывающий абонент Аб, при вызове по старому номеру вызываемого абонента Аб2, посредством АТС, и АТС2 попадает на АИУ, оповещающее абонента Аб, об изменении номера. После чего абонент Аб, набирает новый номер и происходит соединение между АТС, и АТС3, позволяя установить связь с абонентом А62. Если же вызывающий абонент уже был оповещен об изменении, то установление связи происходит в один этап, аналогично схеме на рис. 2,а (Аб, —» АТС, —» АТС3 —> Аб2). Как видно из рис 2,6, установление связи возможно либо при наличии у вызывающего абонента сведений об изменении, либо при качественной работе АИУ Комфортность телефонного общения — субъективное восприятие абонентом изменения условий об-
щения на расстоянии по сравнению с непосредственным общением. Для получения численной оценки [4] снижения комфортности телефонного общения необходимо рассчитать надежность установления телефонного соединения до и после изменения ТН. Также рассчитывается надежность после установки но АТС АИУ для оценки эффективности от его применения, и позволяющего снизить дискомфорт. Для определения вероятности установления соединения между абонентами с учетом влияния различных факторов рассмотрим расчет надежности УТС
Р = Р • Р
* тс ' аб 'об *
П)
где Р. — вероятность: Р — УТС; Ро6 — наличия вызываемого абонента; Р^ — ВБР пользовательского (оконечного) и станционного оборудования.
Из (1) видно, что в типовых условиях надежность УТС зависит только от деух величин, имеющих высокие значения вероятности. Значение этой надежности — 95% и отображено первым столбцом диаграммы на рис 3. При этом дисперсия может составлять до 2%.
После изменения ТН надежность телефонного соединения уменьшается, и зависит не только от вероятностей, входящих в формулу (1), но также и от вероятности наличия сведений об изменившемся номере из различных источников (Интернет, пресса, радио и телевидение, знакомые и тд)- В таких условиях расчет надежности производится по следующей формуле
Аб|
ДТС|
Аб!
АТС: Аб:
АТС: АУ
АТС> Аб:
б)
2. Установление телефонного соединения
Т-Сотт #2-2011
43
А
ТЕХНОЛОГИИ
У
- Р р р
аб об свсд *
(2)
где Р. — вероятность; Р/гккюа — УТС после изменения ТН; — наличия вызываемого абонента; Р^ — ВБР оконечного и станционного оборудования; Рсжл — наличия сведений об изменении.
Сведения об изменении ТН, доставляемые различными информационными источниками, не являются своевременными, поскольку поступают абоненту до фактического осуществления им телефонного вызова. Они не являются актуальными на данный момент времени и поэтому обычно не запоминаются. Соответственно данная вероятность приводит к существенному снижению надежности УТС на период одагтто-ции абонентов к измененной ТН. Таким обро-зом, надежность УТС после изменения ТН резко подает по сравнению с типовыми условиями эксплуатации АТС, с 95 до 15%, что иллюстрирует второй столбец диаграммы на рис 3.
Повысить надежность УТС после изменения ТН возможно, установив на АТС специальное оборудование — АИУ, предназначенное для оповещения абонентов об изменении нумерации в момент осуществления вызова по старому номеру Одним из важных параметров АИУ является надежность его функционирования, основной составляющей которой является его энергоснабжение. Надежность АУ определяется источником его энергоснабжения, которь** может быть как сеть переменного тока (220 В)
— типовые АИУ, так и постоянного (60 В) — АИУ с энергонезависимой передачей информации (ЭПИ). Последние не затрачивают энергию на хранение информации и осуществляют ЭПИ, более подробно рассмотрены в [5].
Для получения численной оценки надежностей УТС от применения АИУ с ЭПИ и типовых АИУ необходимо выразить и рассчитать значения вероятностей достоверного получения абонентами информации об изменении телефонной нумерации Надежность УТС с применением типовых АИУ будет зависеть от следующих составляющих
^тс22<>В — ^тс ' Рщ* ' ^ДИУ 220В » (3)
где Р^— вероятность УТС в типовых условиях; Р.— вероятности (с применением на АТС типовых АИУ): Ртс220В~Р«м~ правильного набора номера, Р^ 220 в *“ &БР АУ.
При использовании на АТС АИУ с ЭПИ надежность телефонного соединения записывается следующим образом
ЛсЭПИ “ Лс ' Рцоы ' Л\ИУсЭПИ * (4)
где Р^ — вероятность УТС в типовых условиях; Р. — вероятности (с применением на АТС АИУ с ЭПИ): Р^эпи — Р^ — правильного набора номера; Рдиу с эпи ~ ВБР АИУ с ЭПИ.
При расчёте надежностей по формулам (3) и (4) вероятность УТС в типовых условиях известна и составляет 95%, существенное влияние, и соответственно розничные результаты, оказывают вероятности правильного набора номера и ВБР АИУ. На вероятность правильного набора номера влияют:
• увеличение количества цифр телефонных номеров с 7 до 11;
• качество перед анной информации об изменении нумерации, которая передается абоненту при осуществлении вызова по старому номеру Так как разборчивость передаваемой информации входит в понятие ВБР АИУ, то при разных типах АИУ она будет отличаться. Количество цифр, запоминаемых человеком в оперативной памяти при первичном представлении, ограничено [6]. В связи с этим, вероятность правильного набора номера в зависимости от увеличения количества цифр представляется возможным записать в следующем виде
Р =С Р
1 НОМ ^ 1 7»
(5)
где Р^ — вероятность правильного набора но мера; С — коэффициент пропорциональности, определяющий ожцдоемое снижение вероят-
АГ~.%
иости правильного набора номера за счет ошибок абонента; Р7 — вероятность правильного набора номера в типовых условиях Предположительно вероятность ошибок возрастет пропорционально увеличению количества цифр набираемого номера, т. е. минимальное значение коэффициента пропорциональности будет следующим -С-7/11. Вторая составляющая, влияющая как на вероятность правильного набора номера, так и на ВБР АИУ — качество передаваемой информации. В связи с этим надежность АИУ рассматривается с позиции достоверного приема информации абонентом.
Вероятность безотказной работы типового АИУ возможно определить исходя из следующей формулы
^АИУ 220В — ^!пп ' ^арогр ' ' ^220 В • (6)
где Р. — вероятность: Р^ 220 в — ^Р типового АИУ; Рт — функционирования аппаратной составляющей АИУ; Р^^— функционирования программной составляющей АИУ; ^220В — энергообеспечения; Р^^ — правильной передачи речевого сигнала (разборчивость).
Вероятность безотказной работы АИУ с ЭПИ можно записать следующим образом
Р = Р Р Р Р
* АИУ с Э ПИ ‘ни прогр * жергооб *р«иборч '
(7)
где Р. — вероятность: РАиусЭГ1и — ВБР АИУ с ЭПИ; Р — функционирования аппаратной составляющей АИУ; Рпро^ — функционирова-
Надежность УТС:
1 • а типовых условиях
2 - после изменения ТН
3 - после изменения ТН при использовании типовых АУ
4 - после изменения ТН при использовании АУ с ЭПИ
Піс. 3. Надежность установления телефонного соединения при различных условиях
44
Т-Сошт #2-20)
Л
Y
ТЕХНОЛОГИИ
ния программной составляющей АИУ; Рэ,сргоо5
— энергообеспечения; Рраз6срч — правильной передачи речевого сигнала (разборчивость).
С точки зрения аппаратной составляющей, АИУ с ЭПИ и типовой АИУ отличаются способом энергоснабжения. Устройства с питанием от АТС (60 В) имеют ряд преимуществ перед своими аналогами, так как они становятся независимыми от напряжения в сети, т.е. при сбоях в подаче электроэнергии в жилые и производственные объекты, АИУ с ЭПИ сохранит свою работоспособность. Таким образом, суммарное значение вероятности функционирования аппаратной составляющей и вероятности энергообеспечения АИУ с ЭПИ выше на 50%, чем у типовых АИУ Программное обеспечение АИУ с ЭПИ [7] и типовых также различно. Основное отличие, являющееся преимуществом АИУ с ЭПИ — низкое потребление тока в режиме ожидания (ограничение потребления тока от АТС посредством абонентской линии (АЛ)) — за счет этого обеспечивается экономия энергопотребления. Разборчивость передаваемого сигнала зависит от физических параметров тракта телефонной связи, которые имеют высокую надежность. Также разборчивость зависит от технических параметров АИУ, устанавливаемых на АТС. Типовым АИУ свойственны шумы сети 220 В, нелинейные искажения, шумы квантования. За счет использования энергоснабжения АИУ с ЭПИ от АТС, эти шумы устраняются, и слоговая разборчивость передаваемого речевого сигнала повышается на 15%. При вышеперечисленных преимуществах АИУ с ЭПИ свойственны линейные искажения за счет гальванической связи с АЛ.
Однако они существенно не влияют на разборчивость передаваемого речевого сигнала. Рассчитанная по (3) надежность установления телефонного соединения с применением типовых АИУ с учетом (5) и (6) составляет 55%, т.е. применение на АТС типовых АИУ позволяет повысить надежность УТС после изменения ТН на 40%. Третий столбец диаграммы на рис 3 иллюстрирует данное значение. Значение надежности УТС, рассчитанное по (4) учитывая (5) и (7), составляет 90% (четвертый столбец рис 3). Это позволяет сделать вывод о том, что применение на АТС АИУ с ЭПИ дает лучшие показатели (на 35% надежность выше), нежели у типовых АИУ, так как не зависит от напряжения питания в сети 220 Вив случае его пропадания остаются полностью функционирующими. Эта их особенность — высокая надежность передачи информации, а также абсолютная пожаро
— безопасность позволяют применять их в биб-
лиотеках, офисах и помещениях, энергоснабжение которых не осуществляется круглосуточно. Замена традиционных АИУ на АИУ с ЭПИ повышает в 2 раза надежность передачи информации и обеспечивает снижение энергопотребления до 40%.
Выводы
Снижение надежности установления телефонного соединения вызвано изменением телефонной нумерации. Применение АИУ повышает надежность установления телефонного соединения до 75%.
Литература
Тереосв АН. Аудооинфср\*г1ионные устройства — средпво гкеыиения комфортности телефонного
общем*) //Вест»#* связи, №8,2008. — С 71-72.
2. Маркетинг в отраслях и сферах деятельности.
- М.: "Дашков и К", 2002.
3. ГОСТ 13377-75 — Надежность в технисе
Теркины и определения.
4 Чепенкое АС Основы югассификац^ услуг •сак маркетинового продукта — М. 1998.
5 Тороков АН. Аудиоинформоционные устройства на телефонной сети // Материалы НТК ППС и ИГС, Книга 2, МТУСИ, 2008. - С 270-274.
6. Введение в эргономику Методические указо-тя к изучению дисциплины для студентов специальности "Информационные системы и технологии* очной и заочной форм обучения. — Самара: Сам-ГАПС, 2004.-21с
7 Манонкю ЦВ., Терехов АН Программа управления аудиоинформационным устройством с “энергонезависимой" передачей речевой информации для ПС. РОСПАТЕНТ — Свидетельство №2011611227,2011.
8 Орлов В.Г., Терехов АН. Телефонный аудиоинформатор с гитанием от абонентской линии ПС // Вестник связи, №2, 2006. — С 38-41.
Telephone connection establishment reliability improvement with audionformation devices
A.N.Terehc*
Keywords:
Energy consumption, subscriber line, audio information devices, reliability.
The reasons of connection reliability degradation phone number being changed are analyzed in the publication. New methods of dealing with that kind of problem are elaborated for information devices. The advantages of audio information nonvolatile devices versus typical ones were evaluated,
The reliability degradation and compensation capability phone number being changed was evaluated.
References
1 Terehov A >1. Audioinforrnatsionnye uslroystva — sredstvo povysheniya komfodnosli telefonnogo obshcheniya / / \fesfnik svyazi № 8, 2008. — S. 71 -72.
2 . Marketing v otraslyah i sferah dyeyalelnosti. — M:" Dashkov i K", 2002 .
3 . GOST 13377-75 — Nade?zhnosl tehnlce v. lerminy i opredeleniya.
4 Chelenloov A .S. Osnovy kbssifikatsii uslug kak marketingovogo produklo . — M ., 1998.
5 Terehov A .N. Aodk»nfomiat$ionnye usiroyslva no teleformoy seti // Materialy NTK PPS i IT-S, Kniga 2, MTUSI, 2008. - S. 270-274.
6. Vvedenie v eigonomltu: Me*odicheskie ukazaniya k izucheniyu disisipliny dya studentov spetsialnosti" Informatsionnye sistemy i lehnologi" ochnoy i zaochnoy form obuchenrya. — Samara: Sam GAPS, 2004. — 21s.
7 Manonna IV., Tereha/ A .N. Programme uprcrvteniya aixk)inforTna(5»cnnym usfroystvom s * ener gonezavisimoy" peredochyey rechevoy informatsii dya GT-S. ROSPATENT — Svidetektvo №2011611227, 2011.
8 OriovV.G., Terehov A >1. Telefonnyy audioinformator s pitaniem ot abonent-skoy linii GTS / / Vesmik svyazi, №2,2006.-S. 38-41 .
T-Comm #2-2011
45
Ж
