Визначення параметричного простору показників для оцінювання доступності інфокомунікаційного процесу в бездротовому централізованому мережевому кластері

Abstract

Аналітично визначена модель параметричного простору показників для оцінювання доступності інфокомунікаційного процесу в бездротовому централізованому мережевому кластері. Досліджений процес описується як марковська система масового обслуговування, контрольованим параметром в якій є сумарний обсяг зайнятих системних ресурсів для всіх активних сеансів інфокомунікаційної взаємодії. До складу визначеного простору якісних стохастичних характеристик увійшли: середній обсяг зайнятих системних ресурсів та середня кількість активних сеансів інфокомунікаційної взаємодії в інформаційному середовищі базової станції; імовірність втрати вхідного запиту з причини недостатнього обсягу вільних системних ресурсів або відсутності вільних комунікаційних каналів на стороні базової станції. Також аналітично визначені функціональні залежності значень перелічених якісних характеристик від виду і параметрів функції розподілу обсягу вивільнюваних системних ресурсів базової станції. Як додаткові керовані параметри в створеній моделі враховуються такі характеристики як рівень завантаженості front-end інтерфейсу базової станції і зазначений у вхідному запиті бажаний обсяг системних ресурсів. З результатів емпіричного дослідження створеного математичного апарату виявилось, що зі зростанням навантаження на front-end інтерфейс досліджуваної системи значення всіх характеристичних параметрів метрики якісних показників зростають. Зазначено, що синхронне зростання значень показника середнього обсягу зайнятих системних ресурсів і показника середньої кількості активних сеансів інфокомунікаційної взаємодії відбувається майже лінійно, на відміну від поведінки значення показника імовірності втрати вхідного запиту, яке зростає експоненційно. Очевидною причиною зростання показника імовірності втрати вхідного запиту є зростання дисперсії значення такого характеристичного параметра, як бажаний обсяг системних ресурсів у вхідних запитах. Також з’ясувалося, що основана на базі геометричного розподілу схема управління розподілом системних ресурсів, задовольняє вхідні запити з меншим значенням бажаного обсягу системних ресурсів та за-галом орієнтована на підтримку вже активних сеансів інфокомунікаційної взаємодії.

The article analytically defines the model of parametric space of indicators for assessing the availability of infocommuni-cation process in a wireless centralized network cluster. The researched process is described as a Markov queuing system, the controlled parameter of which is the total amount of occupied system resources for all active sessions of info-communication interaction. The defined space of qualitative stochastic characteristics included: the average amount of occupied system resources and the average number of active sessions of infocommunication interaction in the information environment of the base station; the probability of losing the incoming request due to insufficient free system resources or lack of free communication channels on the base station side. Also, the functional dependences of the values of the listed qualitative characteristics on the type and parameters of the volume distribution function of the released system resources of the base station are analytically determined. As additional controlled parameters in the created model such characteristics as the level of loading of the front-end interface of the base station and the desired amount of system resources specified in the input request are taken into account. From the results of empirical research of the created mathematical apparatus it was found that with increasing load on the front-end interface of the studied system, the values of all characteristic parameters of the metric of qualitative indicators increase. Note that the simultaneous increase in the values of the average volume of occupied system resources and the average number of active sessions of infocommunication interaction occurs almost linearly, in contrast to the behavior of the value of the probability of loss of incoming request, which increases exponentially. The obvious reason for the increase in the probability of losing an incoming request is the increase in the variance of the value of such a characteristic parameter as the desired amount of system resources in incoming requests. It was also found that the geometric distribution-based scheme for managing the allocation of system resources shows a tendency to satisfy incoming requests with less value of the desired amount of system resources and is generally focused on supporting already active sessions of infocommunica-tion interaction.