621.3 Elektrotechnik, Elektronik
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Es wird der Fall des reinen Internverkehrs zwischen endlich vielen Teilnehmern bei voller Erreichbarkeit der Verbindungswege an einem einfachen Modell behandelt. Die Verkehrsgrößen werden berechnet. Der Verlust wird nach seinen verschiedenen möglichen Entstehungsursachen spezifiziert. Die entsprechenden Verlustwahrscheinlichkeiten werden exakt berechnet. Für die numerische Berechnung werden Rekursionsformeln abgeleitet. Unter den genannten Voraussetzungen sind die angegebenen Beziehungen auch für kleinste Teilnehmeranzahlen gültig. Ein aktueller Anwendungsfall liegt bei der Bemessung der Sprechkreisanzahl in einem Nachrichtensystem mit dezentraler Vermittlungstechnik und Vielfachzugriff zu den vorhandenen Sprechkreisen vor.
Diese kurze Einführung zu Bedienungssystemen konzentriert sich auf grundlegende Gesetzmäßigkeiten für Bedienungssysteme im stationären Zustand (Flusserhaltung, Little-Theorem), die wesentlichen Kenngrößen (Angebot, Belastung, Restverkehr, Wartebelastung, Wartewahrscheinlichkeit, mittlere Bediendauer, mittlere Wartedauer, mittlere Durchlaufdauer) eines Bedienungssystems werden anschaulich eingeführt. Die Erlang-Formel und die Khintchine-Pollaczek-Formel werden diskutiert. Die Einführung ergänzt das Buch "Digitale Kommunikationssysteme 2 - Grundlagen der Vermittlungstechnik" des Verfassers, ist aber völlig eigenständig lesbar.
Quantisierung
(2007)
Mehrzweckschutzrelais für Mittelspannungsnetze unter Berücksichtigung von Stationsleitsystemen
(1990)
Ein universell verwendbares Mehrzweckschutzrelais (MZR)wird vorgestellt, dessen Schutzfunktionen ausschließlich durch Software bestimmt sind. Mit dem MZR wird nachgewiesen, daß die vorhandene Typenvielfalt von Schutzrelais für Mittelspannungsnetze auf einen Grundtypus reduziert werden kann. Das MZR kann in Stationsleitsysteme eingebunden werden. Die Schutzfunktionen des MZR sind Überstromschutz (MZR-I), Distanzschutz (MZR-Z) und Differentialschutz (MZR-D). Ergänzend werden ausgeführt thermisches Abbild, Erdschlußerkennung, Erdschlußrichtungsbestimmung, Kurzunterbrechung und Betriebsmeßtechnik. Für jede Schutzfunktion wurde ein spezielles Programmsegment erstellt. Je nach Komplexität der Schutzaufgabe übernimmt ein Signalprozessor bestimmte Aufgaben im MZR, wie z.B. digitale Filterung der Meßsignale, Impedanzbestimmung, Diskrete Fouriertransformation, Bestimmung des Mitsystems nach dem Verfahren der symmetrischen Komponenten. Die von der Schutzfunktion unabhängigen Programmbestandteile sind zu einem echtzeitfähigen Multitask-Betriebssystem zusammengefaßt. Ein kostengünstiges MZR-Modul zur Speicherung von Störungsereignissen wird als Erweiterung gegenüber konventionellen Schutzrelais vorgestellt. Hiermit können vom MZR erkannte Störungen achtkanalig erfaßt und mit Echtzeitmarken versehen auf Disketten im standardisierten AufZeichnungsformat gespeichert werden. Ein neues Verfahren zur Simulation des Meßverhaltens der erstellten MZR-Varianten mit dem Programm "EMTP" auf einem Personalcomputer der AT—Klasse wurde entwickelt.
Für ein baumförmiges Zeitmultiplex-Durchschalte-Vermittlungsnetz mit Vielfachzugriff wird ein neues Funktionsprinzip vorgestellt. Dessen wesentliches Merkmal ist der geringe Bandbreitenbedarf. Die in solchen Vermittlungsnetzen bei verteilter Steuerung durch Zugriffskonflikte auftretenden Verluste an Verbindungswünschen werden berechnet. Außerdem werden die Einsatzmöglichkeiten solcher Vermittlungsnetze sowie deren verkehrstheoretische Bemessung bei Internverkehr untersucht.
Auch für das Teilnehmeranschlußnetz werden neben dem heute üblichen „Sternnetz" neuerdings „Ring-" und „Verzweigungsnetze" genannt, und es wird die Frage diskutiert, ob damit geringere Kosten zu erwarten sind. Mit Begriffen der Graphentheorie werden hier z.B. die Strukturen Stern, Ring, Baum definiert. Ein gedachtes Ortsnetz wird dann in quadratische Bereiche mit der Seitenlänge l und mit M Teilnehmern aufgeteilt. Für verschiedene Strukturen des Leiternetzes in der Teilnehmerebene werden die Mindestlängen der Leiter und der Kabelkanäle berechnet. Unter anderem zeigt sich, daß unabhängig von der Struktur des Leiternetzes die Kabelkanäle, ein dominierender Kostenanteil in der Teilnehmerebene, praktisch gleich lang sind, nämlich l/M^0,5 je Teilnehmer.
Bei der Übermittlung von Nachrichtensignalen in Kommunikationsnetzen treten neben der physikalischen Laufzeit weitere Verzögerungen auf, welche durch technische Bearbeitungsvorgänge (Quellencodierung, Verschlüsselung, Kanalcodierung, Leitungscodierung, Bedienungsvorgänge, Vermittlungsvorgänge) verursacht werden. In dieser Arbeit wird die mittlere EndezuEndeDurchlaufverzögerung zwischen zwei Endgeräten in Abhängigkeit von den Eigenschaften und Parametern der Endgeräte und des paketbasierten Kommunikationsnetzes allgemein berechnet. Insbesondere wird der Mindestwert der mittleren Verzögerung in einem paketbasierten Kommunikationsnetz für Sprache (Voice over Internet Protocol, VoIP) und Daten analysiert. Die Wirkung einer Priorisierung der Sprachpakete wird untersucht. Zur Berechnung der Verzögerungen in einem Vermittlungsknoten wird das Bedienungsmodell M / G / 1 / ∞ mit Priorisierung verwendet. Die Anwendung der theoretischen Ergebnisse erfolgt auf ein stark vereinfachtes ModellNetz mit typischen Parametern für die Netzkanten und Netzknoten. Dessen mittlere EndezuEndeDurchlaufverzögerung für Sprachsignale wird unter verschiedenen Randbedingungen (eine oder zwei Verkehrsklassen, mit oder ohne Priorisierung, unterschiedliche Parameter des Datenverkehrs) numerisch berechnet und graphisch veranschaulicht.
