Организация процесса обслуживания

ГЛАВА 3

ПРИНЦИПЫ ОБСЛУЖИВАНИЯ ВЫЗОВОВ В СИСТЕМАХ МОБИЛЬНОЙ РАДИОСВЯЗИ

Организация процесса обслуживания

Системы мобильной радиосвязи относятся к многоканальным системам массового обслуживания (СМО) [1], которые обеспечивают услуги связи большому числу мобильных абонентов при ограниченном числе каналов на базовых станциях. По типу организации процесса обслуживания они относятся к СМО с отказами или СМО с очередями.

Процесс обслуживания в СМО характеризуется принятой дисциплиной обслуживания и отказа в обслуживании (блокировании вызова), средним временем ожидания в очереди и др.

В СМО с отказами (примерами являются сотовые системы общего пользования) вызов (заявка), поступивший с абонентской радиостанции (заявка на обслуживание) в момент, когда все каналы заняты, получает отказ и теряется.

В СМО с очередями (примерами являются транкинговые системы) в случае занятости каналов вызов ставится в очередь на обслуживание и ожидает, когда освободится хотя бы один канал. При этом в случае системы с ожиданием это время ничем не ограничивается (чистая система с ожиданием). В системах же смешанного типа время нахождения в очереди ограничивается определенными условиями. Если эти условия не выполняются, заявка получает отказ в обслуживании. В противном случае заявка ожидает своей очереди на обслуживание. Ограничения, накладываемые на ожидание, чаще всего бывают двух типов: ограничение на время нахождения в очереди и ограничение на число заявок в очереди.

Для СМО с очередями могут иметь место разные дисциплины обслуживания очереди в порядке очередности либо по приоритетам абонентов.

При оценке показателей эффективности (например, пропускной способности) и при определении основных параметров систем мобильной радиосвязи (числа базовых станций в сети, основных характеристик радиоканала, приемопередающего оборудования и др.) важным является характеристика (профиль) обслуживаемого трафика. Трафик в системах мобильной радиосвязи является случайным, образуется суммированием отдельных потоков заявок (вызовов) от многих абонентов и близок к пуассоновскому потоку, для которого вероятность поступления в СМО заявок (вызовов) за время определяется по формуле:

(3.1)

где — интенсивность (плотность)потока заявок (вызовов), или среднее число вызовов в единицу времени. При этом среднее число вызовов на интервале равно

.

Продолжительность обслуживания одного вызова (длительность занятости канала связи) обычно принимается случайной величиной с экспоненциальным распределением

(3.2)

где — интенсивность обслуживания, или величина, обратная среднему времени обслуживания одного вызова.

Одной из форм классификации СМО является символьная классификация Д.Кендалла [39], при которой система характеризуется символами A/B/n/m. Первые символы характеризуют тип распределения входящего потока заявок на обслуживание (A) и распределения времени обслуживания (B). Последующие символы показывают число обслуживающих каналов СМО (n) и емкость буфера для ожидания заявок в очереди (m). При m,равном нулю, имеем СМОс отказами. Если m равно бесконечности, то имеем СМО свозможностью неограниченного ожидания. Пуассоновское распределение потока заявок обозначается символом M. Рекуррентное распределение входящего потока заявок и процесса их обслуживания (описываются, как правило, потоками Пальма) обозначается символом G1, регулярное (детерминированное) распределение – символом D. В ряде случаев используется расширенная классификация, когда после первых трех основных символов через двоеточие вводятся дополнительные символы, например A/B/n:d/e/f. которые означают особенности системы (допустимую длину очереди, приоритеты в обслуживании абонентов и др.)