Выбор каналов товародвижения
Канал товародвижения (распределения, сбыта) представляет собой совокупность предприятий или отдельных лиц, участвующих в процессе движения товара от производителя к потребителю. Основными функциями каналов товародвижения являются: реализация товаров; маркетинговые исследования; сбор маркетинговой информации; закупка необходимого для производства товаров сырья и материалов; формирование спроса и стимулирование сбыта; установление контактов с потенциальными потребителями и реальными покупателями товаров; проведение переговоров; подготовка и заключение договоров; финансирование сбытовых операций; несение организационной и финансовой ответственности за функционирование канала сбыта; ответственность за обслуживание проданных товаров; транспортирование товара; участие в формировании уровня цены на реализуемые товары; приспособление товаров к требованиям потребителей (сортировка и расфасовка товаров, подбор по ассортименту и комплектности); складирование и хранение товаров и др.
Каналы товародвижения бывают нескольких видов. Основными характеристиками каналов являются их длина и ширина. Длина канала зависит от числа его уровней – посредников между производителем и потребителем. Ширина определяется числом посредников, используемых на каждом из его уровней. Прямой канал (нулевого уровня) состоит из производителя и потребителя, посредники отсутствуют. Одноуровневый канал включает между производителем и покупателем одного посредника. На потребительских рынках этим посредником выступает розничный торговец, на рынке товаров промышленного назначения брокер или агент по сбыту.
Двухуровневый канал включает в себя двух посредников. На потребительских рынках ими становятся оптовый и розничный торговец, на рынке товаров промышленного назначения это могут быть дистрибьютер и агент. Трехуровневый канал состоит из оптового, мелкооптового и розничного торговцев. Мелкие оптовики покупают товар у крупных и перепродают их небольшим предприятиям розничной торговли, так как крупные оптовики, как правило, мелкие предприятия не обслуживают. Каналы с большим количеством уровней встречаются редко.
При выборе канала распределения необходимо знать размер капитала предприятия-производителя, тип и особенности производства, вид выпускаемой продукции, качество товаров, объем продаж, размер и характеристику рынка. Если предприятие-производитель располагает достаточными финансовыми ресурсами, оно может создать свою систему товародвижения с определенным уровнем товарных запасов и сетью базовых складов. При отсутствии капитала предприятие стремится быстрее продать выпущенную продукцию. Для этого оно, как правило, прибегает к прямым продажам или использует небольшое число посредников.
Большую роль при выборе канала сбыта играют особенности производства, вид, качество и объем продаж. При единичном характере производства обычно избираются прямые связи производителя с покупателем. Массовый характер производства предполагает использование всех уровней каналов товародвижения. Продукция производственного назначения исключает участие посредников и обычно осуществляется на основе прямых хозяйственных связей или с привлечением оптового посредника. Продажа товаров конечного пользования возможна с использованием всех видов каналов. Следует учитывать также сложность продукции. Если при необходимости сборки, монтаж и установка изделий выполняется специалистами предеприятия, то это возможно на основе прямого канала.
Реализуя товары, к которым предъявляются жесткие требования к качеству, лучше использовать прямой канал. Товары пищевой, медицинской и электронной промышленности, как правило, требуют специальных условий и ограниченного срока хранения. Использование косвенного канала может ухудшить их качество. При продаже товаров небольшими партиями, по определенным нормам так же применяют прямой канал. На выбор канала сбыта оказывают размер и характеристика рынка. На небольшом рынке предприятию выгоднее реализовывать товар непосредственно покупателю, на большом рынке, наоборот, следует прибегать к посредникам, включая розничных и оптовых.
Занимаясь организацией косвенного канала распределения товаров предприятию необходимо тщательно осуществлять выбор посредников. Предпочтение следует отдавать тем посредникам, которые охватывают все целевые аудитории, в которых заинтересован производитель. Важно, чтобы товарный ассортимент посредника полностью совпадал с товарным предложением производителя, а так же чтобы посредник занимался продажей высококачественных и комплектных товаров. Кроме этого, необходима уверенность в том, что посредник располагает достаточной технологической, информационной и сырьевой базой; его финансовое положение надежно и устойчиво; репутация безупречна; управление успешно. Если у него наблюдается снижение темпа развития, лучше к такому посреднику не обращаться.
Совместные формы работы предприятия и посредника могут заключаться в интенсивном, избирательном и эксклюзивном (исключительном) распределении товаров на рынке. Интенсивное распределение товаров на рынке предполагает реализацию на любых предприятиях посредников. К этому способу сбыта обычно прибегают производители товаров массового спроса или товаров промышленного назначения, технологически простых и недорогих или обычных сырьевых материалов. При избирательном распределении используют ограниченное число посредников. В этом случае предприятие отбирает посредников на основе специальных критериев, чтобы установленные деловые отношения были максимально эффективными. Избирательная форма распределения товаров позволяет добиться необходимого охвата рынка при более жестком контроле и с меньшими затратами.
Применяя эксклюзивное распределение, используют одного или двух посредников. Особенно это целесообразно, когда основными целями становится создание престижного образа товара (предприятия) или установление контроля над посредником. Разновидностью эксклюзивного распределения является распределение на правах исключительного дилерства, когда производитель требует, чтобы дилер, продающий его товары, не торговал товарами конкурентов. Обычно распределение на правах исключительного дилерства применяют при реализации нового оборудования, сложных приборов, установок, инструментов, особо престижных товаров и др.
В случае если предприятие примет решение заниматься организацией собственной торговли, основные маркетинговые решения будут состоять в следующем: обработка заказов; складирование товаров; управление товарными запасами; транспортирование товаров. Маркетинговое решение по обработке заказов состоит в сокращение времени по оформлению заказов и отгрузке товара потребителю. Для этого разрабатывают систему программного обеспечения, с помощью которой выполнение заказа осуществляется в кратчайшие сроки.
Основные маркетинговые решения по складированию состоят в определении количества складов; аренды складов или строительства собственных складских помещений; организации технологического процесса на складе; организации продажи товаров непосредственно со склада.
Основные маркетинговые решения по управлению товарными запасами состоят в определении размеров запаса, который устанавливается на основе существующих нормативов или анализа годовых, месячных продаж, площадей хранения и возможностей соблюдения условий хранения, а также определения точки возобновления запроса, принимая во внимание уровень наличных запасов и времени поставок товаров. Уровень товарных запасов не должен быть ниже минимального, чтобы не привести к дефициту товаров. Определяется также размер резервного запаса, который обычно устанавливают опытным путем.
Основные маркетинговые решения по транспортированию заключаются в выборе видов транспортных средств, использовании собственного или наемного транспорта и определении необходимого количества транспортных единиц.
Как повысить скорость Wi-Fi, выбрав правильный канал?
Беспроводные сети прошли длинный путь развития за последние 15 лет. Но стабильная скорость Wi-Fi-соединения все еще остается источником нашего плохого настроения во многих ситуациях. Причин, ответственных за появления этой проблемы, существует много. Так, например, влияние может оказывать то, как ваш роутер настроен, существует ли рядом источник помех, живете вы в частном секторе или многоквартирном доме, насколько далеко друг от друга находятся ваше устройство и роутер. К счастью, всегда найдется способ улучшить медленную скорость передачи данных.
Если вы когда-нибудь имели дело с настройками вашего Wi-Fi роутера, то, наверняка, замечали слово «канал» (или «channel»). У большинства роутеров в установках канала по умолчанию стоит параметр «Auto», но можно с уверенностью утверждать, что большинство из нас смотрели на этот список из порядка дюжины или более каналов и задавались вопросом, что конкретно они означают, а также, что более важно, какие из этих каналов быстрее, чем остальные.
Но давайте обо всем по порядку. Некоторые каналы действительно намного быстрее, но это не значит, что вы должны немедленно сломя голову менять настройки. Лучше запаситесь терпением и прочитайте статью до конца, чтобы больше узнать о каналах IEEE 802.11 (набора стандартов связи для коммуникации в беспроводной локальной сетевой зоне, более известным под брендом Wi-Fi), интерференции и колоссальной разнице между частотными диапазонами Wi-Fi 2,4 ГГц и 5 ГГц.
Каналы 1, 6 и 11
Прежде всего, давайте поговорим о частотном диапазоне 2,4 ГГц, потому что, даже несмотря на то, что за окном вторая половина 2016 года, большинство инсталляций Wi-Fi до сих пор используют полосу 2,4 ГГц. Благодаря стандарту 802.11ac, который появился еще в 2013 году, диапазон 5 ГГц потихоньку набирает популярность, но, благодаря обратной совместимости, двухдиапазонным роутерам и другим устройствам, а также более низким издержкам при производстве периферийных устройств с менее дорогими чипсетами, частотный диапазон 2,4 ГГц продолжит еще какое-то время свое царствование на троне Wi-Fi.
Рисунок 1. Диаграмма каналов Wi-Fi диапазона 2,4 ГГц
Все более ранние версии стандартов Wi-Fi, включая 802.11n (a, b, g, n), работают в полосе частот между 2400 и 2500 МГц. Эти 100 МГц разделены на 14 каналов по 20 МГц каждый. Как вы уже, наверное, успели заметить, 14 раз по 20 МГц — это намного больше, чем 100 МГц. И, как результат, каждый канал в частотном диапазоне 2,4 ГГц пересекается по крайней мере с двумя (а чаще — четырьмя) другими каналами (смотрите диаграмму на рис.1). Не трудно понять, что использование пересекающихся каналов не сильно способствует скорости передачи данных. Более того, на самом деле — это основная причина плохой пропускной способности вашей беспроводной сети.
К счастью, каналы 1, 6 и 11 расположены на достаточном расстоянии друг от друга, чтобы не перекрываться. При не-MIMO установках (то есть для стандартов 802.11a, b или g) лучше всего стараться использовать каналы 1, 6 и 11. Если вы используете стандарт 802.11n с каналами шириной 20 МГц, также ориентируетесь на каналы 1, 6 и 11. Если же вы планируете использовать каналы шириной 40 МГц, то имейте в виду, что эфир в диапазоне 2,4 ГГц может быть слишком перегружен, если, конечно, вы не живете в частном доме посреди бескрайнего поля.
Какой канал лучше использовать в людном месте?
Собственно, если вы хотите получить максимальную пропускную способность и минимальные помехи, то каналы 1, 6 и 11 будут оптимальным выбором. Но при наличии других беспроводных сетей рядом с вашей локацией, один из этих каналов может стать более лучшим вариантом, чем другие.
Например, если вы используете канал 1, а кто-то по соседству с вами настойчиво и раздражающе вас станет использовать канал 2, то пропускная способность вашего соединение значительно упадет. В этом случае лучше всего изменить ваш канал на 11, чтобы полностью избежать помех (хотя в данном случае канал 6 также будет не плохим выбором). Заманчивым может показаться использовать канал, отличающийся от 1, 6 или 11, но в данном случае вы сами станете причиной помех для других беспроводных сетей, а любые используемые по соседству с вами каналы 1, 6 и 11 будут влиять на пропускную способность вашей точки доступа.
В идеальном мире вы могли бы встретиться и договориться с вашими соседями, чтобы задать вашим роутерам использовать разные каналы: 1, 6 или 11. Также имейте в виду, что внутренние стены способствуют значительному смягчению (ослаблению) беспроводного сигнала. Поэтому, если между вами и вашим соседом находиться добротная кирпичная стена, то вы, скорее всего, сможете вместе использовать канал 1, практически не мешая друг другу. Но, если между вами находиться тонкая стена (или большое количество окон), вам придется использовать разные каналы.
Существует большое количество программных инструментов, которые могут помочь вам найти самый свободный канал. Но, вероятно, быстрее будет просто переключиться между каналами 1, 6 и 11, пока вы не найдете тот, который будет работать лучше всего. Так, например, вы можете переслать по беспроводному соединению файл с одного ноутбука на другой, чтобы протестировать пропускную способность каждого канала.
А что на счет частотного диапазона 5 ГГц?
Рисунок 2. Будьте готовы к большому количеству антенн
Наиболее привлекательной возможностью частотного диапазона 5 ГГц является то, что он предлагает гораздо более широкие возможности на более высоких частотах. Здесь пользователям доступно 23 неперекрывающихся канала шириной 20 МГЦ.
Начиная со стандартов 802.11n и заканчивая 802.11ac, беспроводная технология в целом стала намного более продвинутой, чем во времена пика популярности стандартов 802.11b и g. Если у вас есть хотя бы соответствующий роутер с поддержкой стандарта 802.11n, а лучше — 802.11ac (то есть, если вы купили свой роутер в течении последних нескольких лет), у вас, скорее всего, внутри вашего устройства есть инструмент, который может автоматически выбирать правильный канал и изменять выходную мощность, чтобы максимизировать пропускную способность и минимизировать помехи.
Если вы используете частотный диапазон 5 ГГц, а ваши стены толще бумаги, то достаточный коэффициент затухания и полное отсутствие в эфире других устройств, работающих на частоте 5 ГГц, будут означать, что помех для соединения в вашем помещении будет очень мало, а это означает возможность эффективно использовать более широкие каналы 40, 80 или 160 МГц, если вы чувствуете в этом потребность.
В конце концов, мы все рано или поздно модернизируем наше оборудование и станем активно использовать более перспективный частотный диапазон 5 ГГц, а выбор правильного канала станет делом прошлого. Возможно, тогда еще останутся определенные ситуации, когда назначение канала будет иметь смысл для точной настройки роутера. Но, когда мы имеем дело с MIMO-функциональностью (с поддержкой до восьми пространственных каналов в стандарте 802.11ac), лучшим выбором каналов, как правило, будет предоставить выбор вашему роутеру. Безусловно, наступит время, когда частотный диапазон 5 ГГц станет перегружен, но к тому моменту, будем надеяться, у нас появиться возможность эффективно использовать более высокие частоты (например, 60 ГГц WiGig) или совершенно новые антенные конструкции (как pCells, с ее огромными возможностями для обслуживания большого количества пользователей), чтобы справиться с требованиями наших беспроводных сетей в обозримом будущем.
Что является основой для выбора канала передачи
3.3 Организация двусторонних каналов
К большинству систем связи предъявляется требование обеспечения одновременной и независимой передачи сигналов в двух направлениях – требование двусторонней связи. Для организации двусторонней связи используются два канала однонаправленного действия, образующих двунаправленный четырехпроводный канал (рисунок 3.9). Проходящие через однонаправленный канал сигналы усиливаются (S А-Б и S Б-А ).
Рисунок 3.9 – Канал двустороннего действия
Двунаправленный двухпроводный канал образуется из четырехпроводного при помощи развязывающих устройств (РУ) [1]. Зажимы 1-1 РУ называют линейными. Прохождение сигналов от линейных зажимов РУ станции А к линейным зажимам РУ станции Б, а также в противоположном направлении показаны на рисунке 3.9 с помощью сплошной и штриховой линий.
Затухание сигналов между линейными зажимами станций А и Б называется остаточным затуханием двухпроводного канала а ОСТ = а 1-2 – S А-Б(Б-А) + a 4-1 . Желательно, чтобы а 1-2 и a 4-1 были минимальны.
Основная трудность при организации перехода от четырех- к двухпроводному каналу с помощью РУ состоит в появлении петли обратной связи (ОС) . Сигнал, попадая в двухпроводный канал, начинает циркулировать по петле ОС, что приводит к искажениям формы сигналов и в пределе – к самовозбуждению канала.
Затухание, которое претерпевает сигнал, проходя от зажимов 4-4 к зажимам 2-2 РУ, называется переходным a ПЕР .
Затухание по петле ОС, равное сумме всех затуханий и усилений, a ОС = a ПЕР1 + a ПЕР2 – S А-Б – S Б-А носит специальное название – запас устойчивости . Если a ОС ≤ 0, то канал неустойчив и самовозбуждается.
В качестве РУ в современных системах передачи широко используется дифференциальная система (ДС), выполненная на основе симметричного трансформатора со средней точкой (рисунок 3.10) (полуобмотки II и III идентичны). В состав ДС входит сопротивление Z 3 , называемое балансным. Оно приближенно отражает свойства входного сопротивления абонентской линии [5].
Рисунок 3.10– Схема трансформаторной ДС
К ДС предъявляются требования минимального затухания в рабочих направлениях и максимального переходного затухания. Данные требования выполняются при соблюдении так называемого условия баланса ДС. Условием баланса ДС в направлении 4-4 – 2-2 является равенство входного сопротивления абонентской линии и балансного сопротивления Z ВХ =Z 3 . Условием баланса ДС в направлении 1-1 – 3-3 является равенство входного сопротивления первой полуобмотки дифференциального трансформатора и входного сопротивления направления приема четырехпроводного канала Z ВХ.ТР. =Z 4 .
В случае сбалансированной ДС мощность входных сигналов, подводимых к зажимам 1-1 и зажимам 4-4, передается на соответствующие выходные зажимы 2-2 и 1-1 не полностью, а лишь частично, и входные сигналы испытывают так называемые рабочие затухания ДС а 4-1 = а 1-2 = 10lg2 = 3дБ. В реальных ДС за счет неидеальности трансформатора рабочие затухания несколько больше.
Переходное затухание а 42 реальной ДС также является конечной величиной. Оно зависит, в основном, от точности равенства входного сопротивления абонентской линии и балансного сопротивления. Точно выполнить это равенство на практике не представляется возможным, поскольку к одной и той же ДС могут подключаться абонентские линии с существенно различающимися характеристиками при неизменной величине балансного сопротивления. Величина переходного затухания а 42 трансформаторных ДС может быть определена по формуле:
где – балансное затухание трансформаторной ДС.
3.4 Организация двусторонних каналов
Различают две основные схемы:
Однополосная четырехпроводная (рисунок 3.11, а). Линейные тракты имеют совпадающие спектры. При использовании симметричных кабелей во избежание значительных взаимных влияний линейные тракты размещаются в различных кабелях. Такая схема называется двухкабельной. При использовании коаксиального кабеля взаимные влияния практически отсутствуют, поэтому коаксиальные пары могут размещаться в одном кабеле. Такая схема называется однокабельной.
Двухполосная двухпроводная (рисунок 3.11, б). Используется один и тот же линейный тракт. При этом связь в противоположных направлениях передачи организуется в разных полосах частот при помощи пары направляющих фильтров ФВЧ и ФНЧ (рисунок 3.12).
3.5 Коммутация каналов, сообщений и пакетов
Известны три способа коммутации: коммутация каналов, коммутация сообщений, коммутация пакетов [27].
На телефонных сетях наиболее распространенным способом коммутации является коммутация каналов (линий). Он характеризуется тем, что по переданному адресу представляется тракт между передатчиком и приемником на все время передачи информации в реальном масштабе времени. Недостатком этого способа является неэффективное использование тракта, так как информация (речевое сообщение) прерывается длительными паузами. В таких системах коммутации качество обслуживания вызовов оценивается вероятностью отказов в установлении соединения из-за занятости каналов (линий) и приборов коммутации (системы с потерями) или временем ожидания обслуживания вызова (в системах с ожиданием). Перечисленные показатели нормируются.
Способ коммутации сообщений характеризуется тем, что тракт между приемником и передатчиком заранее не устанавливается, а канал в нужном направлении предоставляется (по адресу, приписываемому в начале сообщения), только на время передачи сообщения, а в паузах этот канал используется для передачи других сообщений. Системы коммутации сообщений являются системами с ожиданием. Качество обслуживания вызовов оценивается по среднему времени задержки сообщения. Способ коммутации сообщений используется, когда не требуется работа в реальном масштабе времени. По сравнению с коммутацией каналов коммутация сообщений имеет следующие преимущества: повышается использование каналов; возможно использование разных типов каналов на разных участках; регистрируются и хранятся проходящие через узел сообщения.
При коммутации пакетов сообщение разбивается на части одинакового объема, называемые пакетами. Каждому пакету присваивается номер пакета и адрес получателя. Передача пакетов одного сообщения происходит аналогично передаче в системе с коммутацией сообщений и может осуществляться по одному или разным путям. В оконечном пункте пакеты собираются и выдаются адресату.
Каждый из способов коммутации имеет свои преимущества и недостатки и может быть эффективно использован в определенных условиях и для определенных видов информации.
3.6 Элементы теории телетрафика
Теория телетрафика – раздел теории массового обслуживания. Основы теории телетрафика заложил датский учёный А.К. Эрланг. Термин “трафик” соответствует термину “телефонная нагрузка”. Последовательность сообщений (занятий) создает нагрузку на системы передачи и коммутации. Она определяется потоком вызовов и длительностью занятий канала.
Вызов – требование источника на установление соединения или передачу сообщения.
Поток вызовов – последовательность моментов поступления вызовов.
Длительность занятия – среднее время, в течение которого занят обслуживающий прибор при одном занятии.
В общем случае потоки вызовов являются случайными процессами. Точное математическое описание потоков невозможно, поэтому используются их модели.
Наиболее распространена модель в виде простейшего потока вызовов – это стационарный ординарный поток без последействия.
В большинстве случаев поток вызовов в ЧНН от группы источников численностью > 100 удовлетворительно описывается простейшим потоком.
В том случае, если число источников меньше 100, используют модель примитивного потока.
Примитивный поток – ординарный поток, параметр которого прямо пропорционален числу свободных источников.
Телефонная нагрузка – общая длительность занятия обслуживающих приборов в течение некоторого промежутка времени.
Единица измерения нагрузки 1 часо-занятие.
Интенсивность телефонной нагрузки – величина нагрузки в единицу времени, измеряется в Эрлангах
1 Эрл = 1 часо-занятие / час
Интенсивность телефонной нагрузки имеет сильные колебания, в том числе и в течение дня.
Час наибольшей нагрузки [ЧНН] – период суток, в течение которого нвгрузка имеет наибольшее значение
Потери – часть поступающей нагрузки, которая не обслуживается из-за занятости обслуживающих приборов [16].
Различают виды коммутационных систем: коммутационные системы без потерь; коммутационные системы с потерями; коммутационные системы с ожиданием.
Дисциплиной обслуживания без потерь называется такая, при которой поступающий вызов немедленно обслуживается, и с потерями, если поступающий вызов либо получает отказ в обслуживании, либо обслуживание его задерживается на некоторое время.
По экономическим соображениям реальные коммутационные системы обычно проектируются с потерями. Различают следующие виды потерь: явные, условные и комбинированные.
Дисциплиной обслуживания с явными потерями называется такая, при которой поступающий на коммутационную систему вызов, получая отказ в обслуживании, покидает систему и в дальнейшем не оказывает на систему никакого влияния. При такой дисциплине обслуживания абонент, получив сигнал “занято”, отказывается от дальнейших попыток установить соединение.
Дисциплиной обслуживания с условными потерями называется такая, при которой поступающий на коммутационную систему в момент отсутствия соединительных путей вызов не теряется, а обслуживается с ожиданием (дисциплина обслуживания с ожиданием). Если вызов обслуживается после многократных повторений попыток установить соединение, то имеет место дисциплина обслуживания с повторением.
Структура коммутационной системы характеризуется большим числом параметров: числом звеньев, числом, емкостью и способами связи коммутаторов и так далее. Наиболее удобной функцией распределения длительности обслуживания с точки зрения аналитического описания и анализа пропускной способности коммутационных систем является показательное распределение, так как оно не обладает последействием.
где β =1/М(t) – параметр длительности обслуживания;
М(t) – математическое ожидание длительности обслуживания.
Одной из важнейших характеристик коммутационных систем является их эффективность. В качестве показателей эффективности наряду с экономическими (капитальными затратами, эксплуатационными расходами) широко используется и такой технический показатель, как пропускная способность.
Под способностью пропускной коммутационной системы понимается интенсивность обслуженной коммутационной системой нагрузки при заданном качестве обслуживания. Пропускная способность коммутационной системы зависит от величины потерь, емкости пучков линий, включенных в выходы коммутационной системы, от способа (схемы) объединения этих выходов, класса потока вызовов, структуры коммутационной системы. Распределения длительности обслуживания и дисциплины обслуживания.
Для количественной оценки качества обслуживания с явными потерями рассчитываются следующие величины: потери по вызовам – р в ; потери по времени — р t. , потери по нагрузке – ρн.
Потери по вызовам на отрезке времени [t 1 , t 2 ) – это отношение числа потерянных за этот отрезок времени вызовов к числу поступивших за то же время вызовов.
Потери по нагрузке на отрезке времени [t 1 , t 2 ) – это отношение потерянной за этот отрезок времени нагрузки к поступающей за то же время нагрузке.
Потери по времени за отрезок времени [t 1 , t 2 ) – это доля времени, в течение которого все соединительные пути, доступные группе источников, заняты.
Если в выражения для потерь по вызовам, нагрузке и времени подставить математические ожидания соответствующих случайных величин, то можно говорить о вероятности потерь по вызовам, нагрузке и времени. Тогда формула для расчета р в будет иметь вид:
где λ – интенсивность потока вызовов; υ – количество каналов;
Формула 3.6 называется распределением Эрланга. Она показывает, что вероятность р i зависит только от числа занятых линий i, емкости пучка υ и величины параметра потока вызовов λ. По этим соображениям вероятность р i принято обозначать Е i,υ (λ), ΰ вероятность р υ – через Е υ,υ (λ) θли Е υ (λ).
При выводе формулы средняя длительность занятия принята равной единице; отсюда и параметр длительности занятий при показательном законе распределения β = 1. В общем случае при измерении длительности занятий в любых единицах времени (β 1) распределение Эрланга имеет следующий вид:
В частности, вероятность того, что в полнодоступном пучке заняты все υ линий (i = υ), πавна
где y – интенсивность поступающей нагрузки
μ – θнтенсивность потока вызовов; – средняя длительность занятия.
Для простейшего потока, который является ординарным и стационарным, μ = λ. огда распределение Эрланга имеет вид:
При распределение Эрланга преобразуется в распределение Пуассона:
Для количественной оценки качество обслуживания с ожиданием рассчитываются характеристики: вероятность ожидания обслуживания для поступившего вызова – p(γ>0); βероятность ожидания для любого поступившего вызова свыше времени t, равна p(γ>t); среднее время ожидания по отношению ко всем поступившим вызовам – и по отношению только к задержанным вызовам – ; вероятность того, что длина очереди превышает заданную величину r, p(R>r); средняя длина очереди – . Основными характеристиками являются p(γ>0) и p(γ>t).
Для систем с ожиданием вероятность ожидания для поступившего вызова P(γ>0) – это отношение математических ожиданий числа задержанных в обслуживании за отрезок времени [t 1 ,t 2 ) вызовов к числу поступивших за рассматриваемый промежуток времени вызовов находится из выражения:
Выражение (3.6.6) называется второй формулой Эрланга. Формула табулирована. Таблицы позволяют по любым двум из трех параметров y, υ, p t – определить третий.
Выражение (3.6.6) показывает, что потери по времени p t , численно равные условным потерям p(γ>0), μогут быть определены и с помощью таблиц первой формулы Эрланга [17]. Используя эти таблицы, p t можем определить из следующего соотношения:
Потери измеряются в процентах или в промилле [0.1%].
На ГТС между двумя ТА на одной ГТС р ≤ 0.03; на ЗТС между двумя ТА разных местных сетей одной зоны р ≤ 0.03 – 0,13; на МТС между двумя ТА разных зон семизначной нумерации р ≤ 0.1.
Если потери меньше 10 %, то абоненты на них не реагируют.
Основная задача инженерных расчетов – установление оптимального количества обслуживающих приборов при заданной интенсивности нагрузки и качестве обслуживания:
3.7 Принципы построения систем коммутации
Точка коммутации – группа коммутационных элементов, осуществляющих коммутацию одновременно при подаче одного управляющего сигнала.
Звено коммутации – группа коммутаторов, обеспечивающих одну и ту же функцию в коммутационной станции
Коммутационный блок – часть ступени искания, представляющая собой совокупность точек коммутации, обслуживающих определенную группу входов
Ступень искания – часть коммутационной станции, реализующая один вид искания
Коммутационное поле (КП) – совокупность коммутационных приборов всех ступеней искания станции
Коммутационная станция – совокупность технических средств, обеспечивающая коммутацию абонентских и соединительных линий и каналов при осуществлении оконечных и транзитных соединений во вторичной сети связи.
Пространственная коммутация. В пространственных КП коммутируемые цепи разделены в пространстве. Простейшим коммутационным устройством КП является коммутатор (рисунок 3.12) – это коммутационная схема с n входами и m выходами.
Рисунок 3.12 – Схема коммутатора n×m и его символическое изображение.
В точке пересечения входа с выходом может быть установлен коммутационный элемент (КЭ) – металлический контакт или полупроводниковый переключатель. Если в квадратном коммутаторе n×n на пересечении всех входов с выходами установлены КЭ, то в нём всегда можно установить соединение заданного входа с любым свободным выходом. Коммутатор с таким свойством является неблокирующим, то есть все его выходы доступны любому входу и даже при занятости n – 1 выходов последний свободный выход доступен входу. Если n > m, то в коммутаторе возникают блокировки .
Если к входам и выходам одного квадратного коммутатора N×N подключить абонентские линии одной АТС, то количество необходимых КЭ Q = N 2 – N = N(N – 1), так как КЭ по диагонали слева направо не нужны. Стоимость такого КП будет велика. Использование многозвенных структур, в которых коммутаторы соединены каскадно, позволяет построить КП с существенно меньшим количеством КЭ при заданном количестве абонентов станции и с приемлемыми потерями. Схема такого КП показана на рисунке 3.13.
Рисунок 3.13– Трёхступенчатая (трёхзвенная) коммутационная схема.
Каждая ступень коммутации связана с совокупностью соединительных путей (звеньев). Общее число КЭ в этой схеме существенно меньше, чем в схеме квадратного коммутатора с N-входами и N-выходами:
Q = 2nm (N/n) + m (N/n) 2 = 2Nm + m (N/n) 2
Коммутационные поля современных ЦСК относятся к КП блокирующего типа, однако в них число звеньев и параметры коммутаторов выбирают такими, чтобы вероятность блокировки была очень мала (не больше 0,1%) [1].
Трёхзвенная схема может быть и не блокирующей, если будет выполнено условие: m = 2n – 1. Использование неблокирующих схем в ЦСК большого объёма неэффективно, так как требует значительно большего количества КЭ, чем в блокирующих, при прочих равных условиях.
Временная коммутация . Временное разделение может реализоваться, например с помощью импульсно-кодовой модуляции. В ТФ-ОП России, как и в сетях Европы, используются тридцатиканальные ЦСП с ИКМ. В групповом тракте одного направления передачи (например, в двухпроводной кабельной физической линии) такой ЦСП организуется 30 разделённых во времени каналов (ВК) для передачи речевой информации или данных и двух специальных канала. Такое разделение 30 каналов, предоставляемых пользователям, показано на рисунке 3.14, а. Коммутационные поля цифровых станций и узлов строятся с использованием пространственно-временной коммутации [24]. Пусть для каждого ВК существует ячейка памяти, где код данных хранится в течение цикла. На рисунке 3.14, б ячейки, закреплённые за одной линией ИКМ, показаны вертикальными линиями. Также имеются промежуточные линии (горизонтальные), по которым содержимое любой ячейки может быть прочитано в любом нужном временном положении. Процесс такого считывания и называется временной коммутацией.
Пример КП с пространственно-временной коммутацией показан на рисунке 3.15. В ней на первой ступени и третьей ступенях используется временная, а на второй – пространственная коммутация.
Рисунок 3.15 – Схема трёхзвенного КП типа В – П – В.
Тип коммутации, приведённой на схеме, называют время – пространство – время (В – П – В). Как и на рисунке 3.13, здесь число входящих и исходящих каналов равно N. Эти каналы представлены в N/n входящих и исходящих линиях ИКМ. Работа такой коммутационной схемы аналогична работе трёхзвенной пространственной коммутационной (смотри рисунок 3.13). В пространственных коммутаторах второй ступени устанавливаются соединения временных каналов исходящих и входящих линий ИКМ [1].
Это значит, что КЭ, разделённые в пространстве и установленные на пресечении вертикали с горизонталью, должны открываться в выбранном свободном временном положении коммутации, которое выбирается управляющим устройством. Оно же обеспечивает считывание кода данных из требуемой ячейки (например, второй) информационной памяти входящей линии ИКМ (например, первой) в ячейку (например, n) информационной памяти некоторой исходящей линии ИКМ (например, N/n-й).
Контрольные вопросы по разделу 3:
- Дайте определение канала тональной частоты
- Для чего служит дифсистема?
- Для чего нужны усилительные и регенерационные пункты?
- Какая дополнительная характеристика вводится в цифровых каналах ТЧ?
- Как организуется двунаправленный двухпроводный канал?
- Какие методы коммутации используются в сетях связи?
- В чём отличие метода коммутации сообщений и метода коммутации пакетов?
- Каким главным недостатком обладает метод коммутации каналов? В чём его достоинство?
- Дайте определение телефонной нагрузке.
- Дайте определение ЧНН.
- Какая величина потерь (блокировок) не замечается абонентами?
- Каковы принципы пространственной коммутации?
- К чему сводится работа схемы временной коммутации?
- Приведите пример трёхзвенной коммутационной схемы.
- В чём преимущество многозвенных (многоступенных) коммутационных схем по сравнению с однозвенными?
- Постройте трёхзвенную коммутационную схему типа В – П – В.
Что является основой для выбора канала передачи
В общем случае под каналом передачи информации понимают всю совокупность технических средств, обеспечивающих передачу электрических сигналов от источника сообщений к потребителю. При рассмотрении каналов линию связи чаще всего полагают заданной (считается, что все необходимые характеристики линии связи известны) и все задачи анализа и синтеза каналов передачи информации сводятся к анализу и синтезу операторов преобразования сигналов в передатчике, приемнике и других устройствах.
Каналы передачи информации классифицируют по различным признакам: по назначению, по характеру линий связи, по диапазону частот, по характеру сигналов на входе и выходе каналов и т. п. По назначению каналы делятся на телефонные,
телеграфвые, телевизионные, фототелеграфные, звукового вещания, телеметрические, передачи данных и др. В зависимости от того, распространяются ли сигналы в свободном пространстве или по направляющим линиям, различают каналы радиосвязи и каналы проводной связи: воздушные, кабельные, волноводные, световодные и др. По воздушным проводным линиям связи передают сигналы в диапазоне 0-160 кГц. На более высоких частотах возрастает влияние помех, резко увеличивается затухание сигналов, сказывается влияние радиовещательных станций длинноволнового диапазона. Существенный недостаток воздушных проводных линий связи — большая зависимость их характеристик от атмосферных условий. Значительно лучшими характеристиками и большей устойчивостью в работе обладают кабельные линии связи. Они являются основой сетей магистральной дальней связи, по ним передают сигналы в диапазоне частот от 600 кГц до 60 МГц. С дальнейшим увеличением частоты затухание сигналов резко возрастает.
В настоящее время ведутся интенсивные теоретические и экспериментальные работы по исследованию металлических волноводов. Полученные результаты позволяют надеяться, что эти линии связи будут широко использоваться для передачи сигналов в диапазоне 35-80 ГГц (длина волны 8,6-3,75 мм). Перспективен круглый волновод с внутренним диаметром 6 см, по которому молено организовать более 200 000 стандартных телефонных каналов (каналов тональной частоты с эффективно используемой полосой частот от 300 до 3400 Гц) или около 200 телевизионных каналов [8]. Экономические расчеты показывают, что при организации телефонных каналов до 30000 еще целесообразно применять коаксиальный кабель, свыше 30 000 каналов — волновод. Еще большее число стандартных каналов можно организовать, используя оптические системы связи, в которых применяют сигналы в полосе частот 600-900 ТГц (0,5-0,3 мкм). Используя закрытые направляющие системы, которые получили название световодов, можно осуществить устойчивую связь на большие расстояния. Большой практический интерес представляют диэлектрические гибкие волоконные световоды.
Наряду с проводными линиями связи широко используют радиолинии различных диапазонов. Эти линии во многих случаях более экономичны, позволяют быстро организовать сверхдальнюю (глобальную) связь без промежуточных станций. Кроме того, и это очень важно, — эти линии являются единственным средством связи с подвижными объектами (воздушными судами, космическими кораблями, морскими судами, включая и подводные лодки, автомобилями и пр.).
Наибольшее распространение для передачи многоканальных сообщений получили наземные радиорелейные линии, работающие в метровом, дециметровом и сантиметровом диапазонах волн на частотах от 60 МГц до 15 ГГц. На этих частотах обеспечивается широкая полоса тракта передачи, необходимая для многоканальной телефонной и телевизионной связи, мал уровень
атмосферных и промышленных помех. Все это обеспечивает высокую помехоустойчивость передачи информации.
Разновидностью радиорелейных линий являются тропосферные линии, в которых принимаются сигналы, отраженные от неоднородностей тропосферы. Использование дальнего тропосферного распространения радиоволн позволяет создать линии дальней радиосвязи с расстояниями между ретрансляционными станциями в несколько сотен километров. Эти линии работают чаще всего в диапазоне частот от 0,5 до 6 ГГц.
Перспективны спутниковые линии связи. По принципу работы они представляют разновидность радиорелейных линий, ретрансляторы которых находятся на искусственных спутниках Земли. Существенным преимуществом спутниковых линий является большая дальность связи, которая при одном спутнике (ретрансляторе) составляет около 10 000 км. При использовании системы спутников можно организовать глобальную связь — между любыми пунктами Земли. Спутниковые линии связи работают в диапазоне частот 4-6 ГГц. В настоящее время отведено шесть новых частотных диапазонов от 11 до 250 ГГц, освоение которых позволит существенно повысить качественные показатели спутниковой связи. Спутниковые системы связи, особенно с цифровыми методами передачи сигналов, перспективны и в гражданской авиации, особенно с выходом на воздушные трассы сверхзвуковых пассажирских судов.
Как видим, для современных методов и средств передачи информации характерен переход на все более высокие частоты. Это обусловлено следующими основными причинами: применение высоких частот позволяет получить остронаправленное излучение при малых размерах антенн; в высокочастотных диапазонах меньшее влияние оказывают атмосферные и промышленные помехи; чем выше несущая частота, тем большее число каналов можно организовать без взаимных помех; только в высокочастотных диапазонах, начиная с метрового, можно организовать большое число широкополосных каналов, таких, например, как каналы видеотелефонной связи и телевизионные каналы.
Одной из основных задач анализа каналов передачи информации является анализ искажений передаваемых по ним сигналов. Более всего на качестве передачи информации сказываются искажения формы сигналов, определяемые реальными амплитудными и частотными характеристиками каналов, а также многолучевым распространением радиоволн. Математические модели для полного анализа искажений в реальных каналах достаточно сложны.
Для общего приближенного анализа искажений канал рассматривают как эквивалентный четырехполюсник, работа которого описывается определенным оператором Если входной сигнал то сигнал на выходе канала Для более детального анализа искажений канал связи представляют как последовательное соединение линейного, в общем случае инерционного, и нелинейного неинерционного четырехполюсников, в
которых и происходят линейные и нелинейные искажения сигналов. Если в состав канала входят модулятор и демодулятор или учитываются замирания сигналов, то к этим четырехполюсникам последовательно включают еще и четырехполюсник с переменными параметрами. Если требуется анализировать работу отдельных устройств канала, число последовательно соединенных четырехполюсников увеличивают. Например, для анализа радиоканала передачи дискретных сообщений часто используют структурную схему, представленную на рис. 1,1.
Рис. 1.1. Структурная схема канала передачи информации
Канал рассматривается как последовательное соединение кодера, первого и второго модулятора, линии связи, первого и второго демодулятора и декодера. Использование модели канала в виде эквивалентного четырехполюсника (или последовательного соединения четырехполюсников) позволяет решить ряд задач анализа и синтеза каналов методами теории радиотехнических цепей [7] и статистической радиотехники [15].
По характеру сигналов на входе и выходе каналов различают дискретные, непрерывные, дискретно-непрерывные и непрерывно-дискретные каналы. Дискретным каналом, например в схеме рис. 1.1, является канал, рассматриваемый от входа кодера до выхода декодера или от входа первого модулятора до выхода второго демодулятора. Если рассматривать совокупность технических средств от выхода первого или второго модулятора до входа первого или второго демодулятора, то в любой системе передачи информации эта совокупность образует непрерывный канал. Примером дискретно-непрерывного канала служит совокупность технических средств от входа первого модулятора до входа первого или второго демодулятора. Непрерывно-дискретный канал образуется, если анализировать в схеме рис. 1.1 прохождение сигналов от выхода первого или второго модулятора до выхода второго демодулятора или в общем случае до выхода декодера. Таким образом, на основе непрерывного канала (на рис. 1.1 он показан штриховой
линией) образуются каналы всех других видов. Поэтому изучению непрерывных каналов уделяют большое внимание.
Математические модели для исследования каналов строят с учетом рассмотренной классификации. По существу разработка модели сводится к определению структуры и параметров эквивалентного оператора преобразования сигнала в канале. В зависимости от типа этого оператора различают каналы: линейные, нелинейные, инерционные, безынерционные, стационарные, нестационарные, детерминированные, вероятностные и др. Наиболее изучены линейные инерционные каналы с постоянными параметрами.
Если передаваемый сигнал рассматривается как случайный процесс, что значительно приближает модели сигналов к реальным, то при анализе прохождения сигнала через канал необходимо анализировать прохождение случайных процессов через четырехполюсники, описываемые различными операторами. Такие задачи решают в статистической радиотехнике [15], результаты решения этих задач находят непосредственное применение при анализе каналов передачи информации.
Как и для сигналов, для каналов удобно использовать такие физические характеристики, как время занятости канала полоса пропускания (прозрачности) канала, диапазон допустимых уровней сигналов при передаче по каналу, база канала емкость канала