Оперативна готовність типового фрагменту відомчої цифрової телекомунікаційної мережі

Фещенко Андрій Борисович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-4869-6428

Закора Олександр Вікторович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-9042-6838

Собина Віталій Олександрович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-6908-8037

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2024-39-17

Ключові слова: цифрова телекомунікаційна мережа, надійність, коефіцієнт оперативної готовності, імовірність безвідмовної роботи

Анотація

Досліджено імовірнісну модель типового фрагменту відомчої цифрової телекомунікаційної мережі, яка враховує вплив структури резервування та експлуатаційних параметрів безвідмовності та ремонтопридатності його вузлів та каналів передачі даних на його коефіцієнт оперативної готовності. Отримана й проаналізована імовірнісна модель коефіцієнту оперативної готовності типового фрагменту цифрової телекомунікаційної мережі після відмов в умовах надзвичайної ситуації, установлений взаємозв’язок між коефіцієнтом оперативної готовності і експлуатаційними параметрами. Вказано, що потрібний коефіцієнт оперативної готовності типового фрагменту цифрової телекомунікаційної мережі досягається не тільки підвищенням надійності вузлів, а вибором структури резервування та режиму технічного обслуговування каналів передачі даних, які до цього невизначені, тому і робляться дослідження залежності коефіцієнта оперативної готовності типового фрагмента відомчої телекомунікаційної мережі від нормованих експлуатаційних параметрів для структур без резервування та з резервуванням каналів передачі даних методом статистичного математичного моделювання. Встановлено, що з метою досягнення потрібного коефіцієнта оперативної готовності при зниження вимог до надійності вузлів типового фрагменту відомчої цифрової телекомунікаційної мережі достатньо застосовувати структурне роздільне як мінімум двократне резервування каналів передачі даних, при наявності трикратного резервування каналів передачі даних ефективність також не значно зростає. Дані досліджень корисні для прогнозування коефіцієнта оперативної готовності при експлуатації та плануванні потрібного режиму технічного обслуговування вузлів і каналів передачі даних типового фрагмента відомчої телекомунікаційної мережі в залежності від співвідношення періоду профілактичних робіт до часу наробітку на відмову під час експлуатації.

Посилання

1. Qadir J., Hasan O. Applying formal methods to networking: Theory, techniques, and applications, Communications Surveys & Tutorials. 2015. Vol. 17(1). P.256–291. doi: 1109/COMST.2014.2345792
2. Bistouni F., Jahanshahi M. Pars network: a multistage interconnection network with fault-tolerance capability, Journal of Parallel and Distributed Computing. 2015. Vol. P. 168–183. doi: 10.1016/j.jpdc.2014.08.005
3. Wäfler J., Heegaard P. E. A combined structural and dynamic modelling approach for dependability analysis in smart grid, in: ACM Symposium on Applied Computing, ACM. 2013. P. 660– doi: 10.1145/2480362.2480489
4. Bistouni F., Jahanshahi M. Analyzing the reliability of shuffle-exchange networks using reliability block diagrams, Reliability Engineering & System Safety. 2014. 132. P. 97–106. doi: 10.1016/j.ress.2014.07.012
5. Marcus A. de Q.V. Lima, Paulo R.M. Maciel, Bruno Silva, Almir P. Guimarães. Performability evaluation of emergency call center, Performance Evaluation. 2014. Vol. P. 27–42. doi: 10.1016/j.peva.2014.07.023
6. Ahmed W., Hasan O., Pervez U., Qadir J. Reliability Modeling and Analysis of Communication Networks, Journal of Network and Computer Applications. 2017. Vol. 78. P. 191–215. doi: 10.1016/j.jnca.2016.11.008
7. Todinov M. T. Flow Networks. Analysis and Optimization of Repairable Flow Networks, Networks with Disturbed Flows, Static Flow Networks and Reliability Networks, Book, Oxford Brookes University, Oxford, UK, 2013. 320 р. URL: https://www.amazon.com/Flow-Networks-Optimization-Repairable-Reliability-ebook/dp/B00BBTIXUI
8. Sedaghatbaf A., Abdollahi Azgomi M. A method for dependability evaluation of software architectures. Computing. 2018. Vol. 100. P. 119–150. doi: 1007/s00607-017-0568-3
9. Maza S. Stochastic activity networks for performance evaluation of fault-tolerant systems, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part O: Journal of Risk and Reliability. 2014. Vol. 228(3). P. 243– doi: 10.1177/1748006X14525772
10. Фещенко А. Б., Закора О. В., Борисова Л. В. Розробка імовірнісної моделі елементарного фрагмента відомчої інформаційно-телекомунікаційної мережі. Problems of Emergency Situations. 2020. Вип. № 1(31). P. 34– doi: https://zenodo.org/badge/DOI/10.5281/zenodo.3901945.svg
11. Фещенко А. Б., Закора О. В., Борисова Л. В. Розробка імовірнісної моделі типового фрагмента відомчої цифрової телекомунікаційної мережі ДСНС. Проблеми надзвичайних ситуацій. 2021. Вип. № 1(33). P. 222– doi:https://doi.org/10.52363/2524-0226-2021-33-17
12. Фещенко А. Б., Закора О. В., Борисова Л. В. Удосконалення імовірнісної моделі типового фрагмента відомчої цифрової телекомунікаційної мережі ДСНС. Проблеми надзвичайних ситуацій. 2022. Вип. № 1(35). P. 120–132. doi: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2022-35-9
13. Фещенко А. Б., Закора О. В., Морщ Є. В. Оперативна готовність елементарного фрагменту відомчої цифрової телекомунікаційної мережі. Проблеми надзвичайних ситуацій. 2023. Вип. № 1(37). P. 44–56. doi: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2023-37-4