通信网技术第八章.pptxVIP

通信网技术;第八章; 网络流量是个广泛使用的术语，如：交通网中的车流量，运输网中的货流量，通信网中的信息流量(话务、数据等)。网络的作用是传递各种业务流，业务流量的大小反应了人们对网络的需求和网络具有的传送能力。通信网络流量设计应根据业务流量预测值和服务指标要求确定交换设备和线路的容量，并对网内的流量进行合理的分配，以达到节省网络资源的目的。进行网络流量设计首先必须掌握有关通信流量的特性、参数和网内流量的分析方法。 ;§8.1 网络流量的基本概念; ;1. 流入话务量 流入话务量等于在平均时长内话源发生的平均呼叫次数。 故又称为活源话务量。 2.完成话务量 一组设备的完成话务量等于该组设备在平均占用时长内发生 的平均占用次数。显然，完成话务量就等于话源话务量减去 由于设备的不足而损失的话务量。;8.1.3 网络的服务质量 当用户进行呼叫时，希望网络能够为其与呼叫对方迅速建立起信息的通道，对于实时性语言信号。一般采用即时拒绝系统，即如果用户进行呼叫时系统已经被占用满（设有空闲的中断线路），则呼叫被拒绝，这种现象称为呼损。对于非实时性数据传输业务，经常采用延时拒绝系统，即用户输入信息时如果系统已被占满，则延迟一段时间后才被传送，因此会引入时延。所以网络的服务质量主要用呼损和时延来表示。; 呼损又叫阻塞率，因为在出现呼损时系统是阻塞的，阻塞率主要有两种定义方法，一种是以系统阻塞时间占总观察时间的百分比定义的时间阻塞率，另一种是以被拒绝的呼叫次数占总呼叫次数的百分比定义呼叫阻塞率。它们可分别表示为： 时间阻塞率： ;2. 时延 时延通常指从信息进入网络后直到被服务完毕所需时间的总和，包括等待时间、服务时间、传输时延和处理时间。因为传输时延和处理时间一般比较小，因此引起人们关注的主要是延迟拒绝系统的等待时间和服务时间。; ;8.2.1 排队论的基本概念 排队论又称随机服务系统理论，它的奠基人是丹麦数学家爱尔兰(A.K.Erlang)。20世纪初，爱尔兰服务于哥本哈根电话公司，通过对电话交换机???用状况的研究，发表了排队论方面的第一篇论文。70年代以后，这一理论广泛用于通信和计算机等领域，成为通信网业务分析和性能计算不可缺少的工具。;1. 排队系统 资源的有限性和需求的随机性是排队现象存在的基础。由要求服务的顾客和提供服务的服务员双方构成的系统通常称为排队系统。 研究排队系统的复杂性在于它的随机性。由于顾客到达与服务完毕的时间都是不确定的，绝大多数排队系统工作于随机状态。一个高效的排队系统应能为顾客提供满意服务的同时，尽量提高资源的利用率。因此，排队论是利用概率论和随机过程理论，研究排队系统内服务机构与顾客需求之间的关系，以便合理地设计和控制排队系统，使之即能满足一定的服务质量要求，又能节省服务机构的费用。;2. 排队系统的基本参数 任何排队系统在运行中包括三个过程：顾客到达过程、排队过程和顾客接受服务然后离去的过程。描述这三个过程有三个基本参量m、λ和μ，称为排队模型的三要素。 (1) 窗口数目m 窗口数目m或服务员数目，表征系统的资源量。表示系统有多少服务设备可同时向顾客提供服务。例如，通信系统中的信道数等。当m=1，可称为单窗口排队系统；当m＞1，就是一个多窗口排队系统。;(2) 顾客到达率λ 顾客到达率λ，即单位时间(s)内平均到达系统的顾客数。它反映了顾客到达系统的快慢程度和规律，对系统的工作有很大的影响。λ越大说明系统的负载量越重。对电话系统，λ就是单位时间内发生的呼叫次数；对数据传输系统，λ就是单位时间内输入到系统的平均信息量。 (3) 系统服务率μ 系统服务率μ，即单位时间内由一个窗口服务而离去的平均顾客数。顾客接受服务的时间也是个随机变量，其统计平均值称为平均服务时间， 的倒数称为系统服务率μ，即 ;3. 顾客到达间隔时间和服务时间统计分布 窗口数m、顾客到达率λ和系统服务时间率μ是排队系统的三个基本参数，但要充分描述并分析其系统的运行状态还是不够的，排队系统的性能主要取决于顾客到达时间间隔和服务时间的统计分布和排队规则。;在常见的排队系统中，对顾客的输入过程一般做如下假设： ① 平稳性：在时间间隔t内，到达k个顾客的概率只与t有关，而与t在时间轴上的位置无关。 ② 无后效性：顾客到达时刻相互独立，即在某一Δt内顾客到达的概率与下一个Δt及其他Δt内顾客到达的概率无关。 ③ 稀疏性：在足够小的时间间隔Δt内，到达两个及两个以上的顾客的概率可认为是零，即只有一个或没有顾客到达，且有限时间内到达的顾客