СПОСОБ ОЦЕНКИ ИНФОРМАЦИОННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМЫ СВЯЗИ Российский патент 2013 года по МПК H04L29/00 

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 систем управления, локальных вычислительных сетей, сетей связи с коммутацией сообщений, сетей связи с коммутацией пакетов, в том числе быстрой коммутацией пакетов.

Известен способ оценки информационных возможностей системы связи (патент RU №2225074, H04L 29/02, 10.09.2005. Бюл. №200525), взятый в качестве прототипа.

Сущность прототипа 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):.

Недостаток указанного способа заключается в том, что он не позволяет определять степень близости системы связи к ее предельным возможностям по передаче информации и не может быть использован для сравнения информационной эффективности систем связи с различными топологиями в неодинаковых условиях функционирования.

Техническим результатом предлагаемого способа является получение универсального параметра для оценки информационной эффективности системы связи с определением степени близости к ее предельным возможностям по передаче информации [Межуев A.M. Тензорные методы в теории оценки информационной эффективности и анализа элементов цифровых радиосетей (монография). - Тамбов: Интеграция, 2008 г. - 262 с.].

Технический результат достигается тем, что за выбранный интервал времени определяется кибернетическая мощность системы связи и полная кибернетическая мощность системы связи, по полученным значениям находится параметр - коэффициент полезного действия (КПД) передачи информации системы связи, выраженный в процентах и показывающий степень близости системы связи к ее предельным возможностям по передаче информации.

При описании системы связи, под которой понимается как одноканальная, многоканальная системы связи, так и сеть связи, используется понятие объекта связи 1 (фигура), состоящего из основных блоков:

2 - блок устройств ввода информации в систему связи (БУВИ);

3 - блок запоминающих устройств (БЗУ);

4 - блок устройств передачи информации (БУПИ);

5 - блок устройств вывода информации из системы связи (БУВВИ).

Кроме того, структурная схема реализации предлагаемого способа включает в себя блоки измерителя-вычислителя 6 универсального параметра для оценки информационной эффективности системы связи:

7 - блок измерения количества сообщений в системе связи (БИКС);

8 - блок измерения производительности системы связи (БИПС);

9 - блок вычисления кибернетической мощности (БВКМ);

10 - блок измерения емкостей буферов БЗУ (БИЕБ);

11 - блок измерения пропускных способностей БУПИ (БИПрС);

12 - блок вычисления полной кибернетической мощности (БВПКМ);

13 - блок вычисления КПД (БВКПД).

Сущность изобретения заключается в том, что в качестве универсального обобщенного параметра, характеризующего информационные возможности системы связи и показывающего степень близости ее к предельным возможностям по передаче информации, используют КПД передачи информации (), для этого измеряют: среднее за выбранный интервал времени общее количество находящейся в системе связи информации в блоке запоминающих устройств и в блоке устройств передачи информации, а также среднюю за этот же интервал времени производительность системы связи; после чего вычисляют кибернетическую мощность (KW) системы связи, а также измеряют: емкости буферов блока запоминающих устройств и пропускные способности каналов связи блока устройств передачи информации; после чего вычисляют полную кибернетическую мощность системы связи (KW_полн) и с учетом полученных результатов определяют

где - кибернетическая мощность системы связи; N - измеренное количество информационных сообщений в системе связи; G -измеренная производительность системы связи; Т - выбранный временной интервал усреднения; - полная кибернетическая мощность системы связи; N_i - измеренные емкости каждого буфера блока запоминающих устройств; - измеренные суммарные пропускные способности каналов связи блока устройств передачи информации для каждого элемента блока запоминающих устройств; n - количество буферов блока запоминающих устройств; s - число каналов связи блока устройств передачи информации, для обслуживания каждого i-го буфера блока запоминающих устройств.

Сущность изобретения поясняется следующим. КПД передачи информации системы связи является обобщенным параметром, так как позволяет определять степень близости системы связи к ее предельным возможностям по передаче информации, выраженную в процентах, и производить однозначную сравнительную оценку информационной эффективности систем связи с разными топологиями при различных значениях их информационной нагрузки. В выражении (1) значение кибернетической мощности учитывает скоростные возможности системы связи, выражаемые производительностью, и статическое свойство, определяемое общим количеством информации в системе, усредненные за интервал рассмотрения Т, а значение полной кибернетической мощности - предельные возможности системы связи по передаче и хранению информации [Пасечников И.И. Методология анализа и синтеза предельно нагруженных информационных сетей: Монография. - М.: Машиностроение-1, 2004. - 216 с.].

Способ оценки информационной эффективности системы связи, с учетом ее предельных возможностей по передаче информации, осуществляется следующим образом (фигура). В БИКС и БИПС за интервал рассмотрения Т работы системы связи из БЗУ, БУПИ и БУВВИ, соответственно, поступает информация о реальной загрузке системы связи, и измеряются усредненные на интервале рассмотрения суммарное число сообщений в системе (N) и ее производительность (G). После чего в БВКМ осуществляют вычисление кибернетической мощности системы связи с использованием значений N и G. Далее в БИЕБ и БИПрС из БЗУ и БУПИ, соответственно, поступает информация о предельных возможностях системы связи по передаче информации и осуществляется измерение: размеров устройств временного хранения информации (буферов) БЗУ и пропускных способностей каналов связи БУПИ. После чего в блоке БВПКМ производится вычисление полной кибернетической мощности системы связи. Далее два полученных значения реальной и полной кибернетической мощности системы связи из БВКМ и БВПКМ, соответственно, поступают в БВКПД, где по выражению (1) осуществляется вычисление значения КПД передачи информации системы связи.

Новизна предложенного способа состоит в том, что он позволяет определять выраженную в процентах степень близости системы связи к ее предельным возможностям по передаче информации. Преимущество изобретения над прототипом заключается в том, что предложенный способ позволяет производить однозначную сравнительную оценку информационной эффективности систем связи с разными топологиями при различных значениях их информационной нагрузки. При этом в получаемом значении КПД учитываются как скоростные возможности системы по передаче информации, так и статическое свойство, определяемое суммарным количеством сообщений, находящихся в системе в режимах передачи по каналам связи и хранения в БЗУ.

Доказательством технической реализуемости способа оценки информационной эффективности системы связи, с учетом ее предельных возможностей по передаче информации, является то, что для его осуществления требуется программное обеспечение, основой которого являются стандартные математические операции, а также существующие средства измерительной и вычислительной техники.

Область применения предложенного способа оценки информационной эффективности систем связи относится к информационным системам, где объектом рассмотрения являются процессы приема, хранения и передачи информации как внутри системы, так и выдачи ее пользователям, подключенным к ее выходу.

Изобретение относится к электросвязи, в частности к способам оценки информационной эффективности систем связи. Техническим результатом предлагаемого способа является получение универсального параметра для оценки информационной эффективности системы связи - КПД передачи информации. Для этого за выбранный интервал времени измеряют: средние, за выбранный интервал времени, общее количество информации и производительность системы связи; после чего вычисляют кибернетическую мощность системы связи, а также измеряют: емкости буферов запоминающих устройств и пропускные способности каналов связи; после чего вычисляют полную кибернетическую мощность системы связи и на основе полученных результатов определяют КПД передачи информации системы связи, как отношение представленных выше мощностей, умноженное на 100%. Способ позволяет определять степень близости системы связи к ее предельным возможностям по передаче информации, выраженную в процентах, и производить сравнительную оценку информационной эффективности систем связи с разными топологиями при различных значениях их информационной нагрузки. Изобретение 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. 1 ил.

Способ оценки информационной эффективности системы связи с учетом ее предельных возможностей по передаче информации и заключающийся в определении универсального обобщенного параметра - КПД передачи информации (η), отличающийся тем, что измеряют: среднее за выбранный интервал времени общее количество находящейся в системе связи информации в блоке запоминающих устройств и в блоке устройств передачи информации, а также среднюю за этот же интервал времени производительность системы связи; после чего вычисляют кибернетическую мощность (KW) системы связи, а также измеряют: емкости буферов блока запоминающих устройств и пропускные способности каналов связи блока устройств передачи информации; после чего вычисляют полную кибернетическую мощность системы связи (KW_пoлн) и с учетом полученных результатов определяют:

где - кибернетическая мощность системы связи; N - измеренное количество информационных сообщений в системе связи; G - измеренная производительность системы связи; Т - выбранный временной интервал усреднения; - полная кибернетическая мощность системы связи; N_i - измеренные емкости каждого буфера блока запоминающих устройств; - измеренные суммарные пропускные способности каналов связи блока устройств передачи информации для каждого элемента блока запоминающих устройств; n - количество буферов блока запоминающих устройств; s - число каналов связи блока устройств передачи информации для обслуживания каждого i-го буфера блока запоминающих устройств.