Зміст
Введення
1. Класифікація структур радіотехнічних систем
2. Методи дослідження структурної надійності радіотехнічних систем
2.1 Точний метод аналізу структурної надійності радіотехнічних систем
2.2 Наближені методи аналізу структурної надійності радіотехнічних систем
2.2.1 Метод розкладання
2.2.2 Метод перерізів або сукупності шляхів
2.2.3 Метод ітерацій (двосторонній оцінки)
2.2.4 Метод статистичної оцінки структурної надійності
3. Дослідження структурної надійності радіотехнічних систем методом статистичного моделювання
3.1 Критерії оцінки структурної надійності радіотехнічних систем методом статистичного моделювання
3.2 Розробка алгоритму оцінки структурної надійності радіотехнічних систем методом статистичного моделювання
3.3 Розробка програми оцінки структурної надійності радіотехнічних систем методом статистичного
4. Розрахунок собівартості
5. Безпека життєдіяльності
Висновок
Бібліографія
Додаток А
Додаток В
Введення
Розробка сучасних інформаційних систем включає в якості одного з обов'язкових етапів проектування аналіз їх надійності. Проблема ускладнюється тим, що комутаційні мережі, до аналізу яких в кінцевому підсумку зводиться дана задача, є сильно зв'язними структурами (міжміські мережі зв'язку, системи управління та ін.) Це ускладнює, а деколи робить неможливим розрахунок їх надійності строго аналітичними методами, як це має місце, наприклад, для паралельно-послідовних мереж. Єдиним чисельним методом розрахунку надійності сильно зв'язаних мереж залишається метод повного перебору, який, проте, навіть із залученням швидкодіючих ЕОМ, не дозволяє аналізувати мережі, що містять більше 15-20 випадкових компонент.
У тих випадках, коли до складу інформаційної системи включені не тільки фізичні об'єкти (канали зв'язку, транспортні засоби, релейно-контактні елементи і т.п.), але і об'єкти, означають такі поняття, як "логічний зв'язок", "операція" і т.п. Одним із способів підвищення надійності таких мереж є просте дублювання складових їх елементів. Однак внаслідок обмеженості ресурсів такий шлях в більшості випадків нераціональний. До теперішнього часу аналітичний апарат синтезу оптимальних структур комунікаційних мереж практично ще не розроблений внаслідок виняткової складності в самій завданню. В інженерній практиці при вирішенні подібного роду задач часто вдаються до методу часткового перебору. Так, наприклад, при виборі оптимальної структури мережі зв'язку в якості приватних варіантів можуть аналізуватися деякі типові схеми з'єднання вузлових пунктів. Застосовується так званий радіальний принцип з'єднання вузлів, принцип зв'язку "кожного з кожним" або "кожного з найближчим", ієрархічний принцип з'єднання і т.д. Одним з основних критеріїв оцінки цих варіантів є насамперед надійність передачі повідомлення в мережі.
Серед методів імовірнісного аналізу комунікаційних мереж будемо розрізняти алгоритмічні, що є по суті програмами для вирішення задач на ЕОМ, і методи аналого-імовірнісного моделювання.
Одним з основних методів вирішення поставлених завдань є метод статистичного моделювання. Критерієм оцінки структурної надійності мереж зв'язку за цим методом є імовірність настання події - мережа связанна.
1. Класифікація структур радіотехнічних систем
Одними з основних характеристик мереж зв'язку, незалежно від систем передачі інформації, є: структура, топологія та структурна надійність.
Структура мережі зв'язку - взаємне розташування вузлів комунікацій і ліній зв'язку без урахування їх розташування на місцевості.
Топологія мережі зв'язку - структура мережі зв'язку з урахуванням реального розташування вузлів зв'язку на місцевості.
Мережа вважається зв'язковий, якщо всі вузли комунікацій можна з'єднати між собою ланцюгом примикають один до одного ліній зв'язку.
Структурна надійність мережі зв'язку - властивість мережі забезпечувати зв'язність мережі в умовах виходу з ладу її елементів.
В якості кількісних оцінок структури мережі зв'язку, як правило, використовуються 'S' - кількість вузлів комунікацій; 'M' - кількість ліній зв'язку; 'Kij' - кількість каналів в лінії зв'язку, що з'єднує ('I - ї' і 'j - Й ') вузли комунікацій;' Ri '- ступінь вузлів комунікацій, яка показує загальну кількість ліній зв'язку від даного вузла до сусіднім (i, j = 1 ... S, i в‰ j); U - перетин мережі - мінімальне число ліній зв'язку, одночасний відмова яких призводить до незв'язною мережі.
На сьогоднішній день існує велика кількість структур мереж, які об'єднують заданий безліч вузлів комунікацій, проте серед них можна виділити три типи: сетеобразной, деревовидні і кільцеві (таблиця 1).
Кільцеві структури мають при 'S' вузлів комунікацій, 'M' ліній зв'язку і Ri = U. Капітальні витрати для створення мережі зв'язку кільцевої структури відносно невеликі. Однак, і структурна надійність такої мережі також невисока. Так при виході з ладу всього двох не сусідніх вузлів комунікацій мережу залишається не зв'язковою. Прикладом реалізації кільцевої структури є локальна мережа ЕОМ БВК ЄС, створена ВКЦП СВ АН СРСР.
До деревоподібним структурам мереж зв'язку відносяться всі структури мають M = S-1. Це зіркоподібні (U = 1), лінійні (U = 1, Ri = 2) і ієрархічні (U = 1) структури (таблиця 1).
Відмінна риса деревовидних структур - мінімальні капітальні витрати на їх створення.
У лінійних структурах всі вузли комунікацій, крім кінцевих, виконують комутаційні функції. Прикладом побудова таких мереж є локальні мережі ЕОМ: ИНФРА СВ АН СРСР і ETHERNET (США).
Зіркоподібна структура використовується на рівні абонентських ліній телефонних мереж зв'язку, в термінальному комплексі NASDAQ (США) і в обчислювальних мережах: ЕВС Латв. РСР і SNA (США).
сетеобразной, в залежності від їх зображення на площині, розрізняються на плоскі, які не мають пересічних ліній зв'язку; об'ємні, які не можна уявити без перетину ліній зв'язку.
Об'ємні, в залежності від ступеня кожного вузла комутацій, можуть бути повнозв'язну і неполносвязнимі.
У повнозв'язних структурах кожна пара вузлів комутацій з'єднана з лінією зв'язку, отже, Ri = U = S-1. Для її побудови необхідно мати M = S (S-1)/2 ліній зв'язку. Структурна надійність таких мереж, в порівнянні з іншими (при рівних S і ймовірностях відмови кожного елемента мережі), найвища. Однак, основним недоліком повнозв'язних мереж є великі капітальні витрати. Прикладом побудови таких мереж служить: міжнародна мережа зв'язку Поштового відомства ФРН або локальна мережа MERIT (США).
У неполносвязной структурі не кожна пара вузлів комунікацій з'єднана лінією зв'язку. Для побудови при S вузлів комунікацій необхідно M = S * Rср. /2, де Rср. - Середній ступінь вузлів комунікацій мережі. За кількісними показниками (кількість вузлів комутацій, ліній зв'язку, величина капітальних вкладень на створення мережі, структурна надійність, і U) неполносвязние і повнозв'язну структури схожі. Прикладом застосування неполносвязних структур є мережі ПДС.
Плоскі сетеобразной структури розпадаються на комірчасті і радіально-кільцеві. Останні мають високий ступінь концентрацій вузлів комунікацій у центрі мережі. При цьому ступінь центрального вузла комутацій по відношенню до решти буде найвищою.
Радіально-кільцеві структури, як правило, застосовуються в мережах з явно вираженим характером тяжіння віддалених вузлів комунікацій до центру. Структурна надійність таких мереж, зважаючи на велике число маршрутів між довільною парою вузлів комунікацій, досить висока. При цьому капітальні витрати відносно невеликі.
Прикладом побудови нерегулярних радіально-кільцевих структур (таблиця 1) є внутріспі...
