Теория телетрафика: концепции, модели, приложения

      Аннотация: Изложены основные положения, модели и алгоритмы, используемые для оценки характеристик передачи трафика сервисов реального времени и данных в сетях и системах связи. Проанализированы основные этапы, из которых состоит стандартное исследование в области теории телетрафика: построение функциональной модели рассматриваемого объекта, формулировка предположений о характере поступления и обслуживания информационных сообщений, выбор метрики для оценки показателей качества предоставления инфокоммуникационных сервисов. Построены и исследованы модели обслуживания трафика сервисов реального времени (среди них модели: Эрланга, Энгсета, с групповым поступлением заявок, с ограниченным доступом, с резервированием, с учётом повторных вызовов и т.д.). Сформулированы эффективные расчётные алгоритмы для классических моносервисных конструкций, а также их мультисервисных аналогов. Разработаны процедуры оценки характеристик обслуживания трафика сервисов передачи данных, допускающего задержку в узлах коммутации. Пересылка данных рассмотрена на уровне поступления отдельных сообщений (результаты Эрланга, Поллачека-Хинчина, Кроммелина, сети Джексона, Гордона и Ньювела, ВСМР и т.п.) и на уровне обслуживания отдельных информационных потоков с динамически изменяемой скоростью передачи, которые анализируются с помощью моно- и мультисервисных моделей разделения процессора. Особое внимание уделено интерпретации параметров и характеристик моде¬лей, позволяющей использовать полученные результаты для решения задач анализа и планирования сетей связи. Расчётные формулы и процедуры оптимизированы для последующей реализации на средствах вычислительной техники с целью создания программно-аналитических комплексов. Рассмотрено большое число примеров и численных результатов, иллюстрирующих особенности применения построенных моделей и алгоритмов. Для научных работников и инженеров, занятых исследованием, разработкой и эксплуатацией современных систем телекоммуникаций. Книга будет полезна студентам, магистрантам, аспирантам и преподавателям соответствующих специальностей. Basic conceptions, models and algorithms used for estimation of characteristics of servicing the real time and data traffic in telecommunication networks are presented. Main steps of standard research in teletraffic theory including: the construction of functional model of system under investigation, the formulation of assumptions concerning the processes of information messages coming and servicing, the choice of metrics for estimation of system’s performance measures are analyzed. Models of servicing the real time traffic are constructed and studied. Among them are models of Erlang and Engset, models with group arrival, with restricted access, with reservation and with repeated attempts. The effective calculation algorithms for classical monoservice models and their multiservice analogues are formulated. The methods of estimation the characteristics of servicing the data traffic with possibility of delay are constructed. Data transmission is considered on the level of information messages (the results of Erlang, Pollaczek-Khinchin, Crommelin, networks of Jackson, Gordon, Newell, BCMP etc.) and on the level of data flows with dynamically changeable speed of transmission which are analyzed with mono- and multiservice processor sharing models. Special attention is paid to the model’s parameters and performance measures interpretation that allows to use obtained results for solving the networks planning and analyzing problems. Calculation formulae and procedures are optimized for the purpose of usage in the elaboration of the networks calculators. Large number of examples and numerical results illustrated the usage of constructed models and algorithms are presented. For engineers and specialists making research in the field of investigation, design and implementation of modern telecommunication systems. The book will be helpful for university teachers and students doing their research for master degree or PhD thesis.