Для забезпечення заданих показників надійності в склад сучасних систем передавання даних вводять структурну надлишковість. Структурна надлишковість надає системі властивість відмовостійкості і суттєво підвищує її надійність. Для керування надлишковим ресурсом необхідно мати додаткові засоби, які будуть підключити резервне обладнання до основної конфігурації системи передавання даних. Засоби підключення резерву є окремими технічними засобами і з точки зору надійності, вони послідовно з’єднані з іншими модулями системи передавання даних. Таким чином, введення засобів підключення резерву в склад системи передавання даних зменшує її надійність. Крім того, засоби підключення резерву, навіть при ідеальній надійності, можуть не спрацювати або спрацьовувати неправильно і при певних умовах спричинити вихід з ладу системи передавання даних. Для визначення впливу засобів підключення резерву на показники надійності системи передавання в статті застосована оригінальна технологія побудови моделей дискретно- неперервних стохастичних систем. В якості програмного засобу для моделювання надійнісної поведінки системи передавання даних використано програмне забезпечення ASNA. Це програмне забезпечення забезпечує автоматизовану побудову моделі у вигляді графа станів і переходів на основі структурно-автоматної моделі. На основі графу станів та переходів автоматично формується аналітична модель у вигляді системи лінійних диференційних рівнянь Колмогорова-Чепмена. За допомогою розробленої моделі в статті проведено кількісний аналіз впливу засобів підключення резерву (комутаторів) на показники надійності системи передавання даних. При дослідженні, в запропонованих моделях, на відміну від існуючих, враховувалися як показники надійності (ймовірність безвідмовної роботи) так і показники функційності (ймовірність спрацювання, швидкодія) засобів підключення резерву. На основі розробленої моделі визначено граничні показники надійності та функційності засобів підключення резерву (комутаторів) при яких вони будуть мінімально зменшувати показники надійності відмовостійкої системи передавання даних. На основі аналізу отриманих результатів сформовано практичні рекомендації до вибору показників надійності засобів підключення резерву, їх швидкодії та ймовірності спрацювання.
[1] David J Smith, (2022) Reliability, Maintainability and Risk. Practical Methods for Engineers, Tenth Edition, 2022, 496 p.
[2] Dongdong Chen, Long Xiao, Hemiu Lian, Zhenming Xu, (2021)“A fault tolerance method based on switch redundancy for shunt active power filter”, Energy Reports, Volume 7, Supplement 1, 2021, Pages 449-457
[3] Israel Koren, C. Mani Krishna (2007) Fault tolerant systems, Morgan Kaufmann Publishers is an imprint of Elsevier, 2007, 378 p.
[4] Pham H. (2003) Handbook of Reliability Engineering, London: British Library Cataloguing in Publication Data, 2003, 696 p.
[5] Величко Н.І. (Керівник – Озірковський Л.Д.) (2023) Оцінювання впливу засобів підключення резерву на показники надійності відмовостійких програмно-апаратних пристроїв. Бакалаврська кваліфікаційна робота, Львів, Національний університет «Львівська політехніка», 2023, 81с.
[6] https://www.wti.com/pages/effective-power-redundancy-solutions-to-minimi...
[7] Ryabtsev, V., Evdokimov, A., Almadi M., (2018)"Microprocessor Matrix Switcher for Diagnosing Digital Systems on Single Crystal," 2018 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM),2018, pp. 1-5
[8] N. Wainstein, G. Adam, E. Yalon and S. Kvatinsky, (2021) “Radiofrequency Switches Based on Emerging Resistive Memory Technologies - A Survey”, Proceedings of the IEEE, vol. 109, no. 1, pp. 77-95, Jan. 2021
[9] Redundancy in KVM extenders and matrix switches. Technology briefing (2013), IHSE GmbH, Germany, August 2013 (https://www.ihse.de/wp-content/uploads/files/technology-briefings/ihse-t...)
[10] M:N Redundancy Switch Installation and Operation Manual. (2013) Part Number MN-RCS20, Revision 15, Comtech EF Data, 2013 (https://www.comtechefdata.com/files/MN-RCS20_15_10-18.pdf)
[11] https://www.quintechelectronics.com/applications/government-military.html
[12] Ю.Я. Бобало, Б.Ю. Волочій, О.Ю. Лозинський, Б.А. Мандзій, Л.Д. Озірковський, Д.В. Федасюк, С.В. Щербовських, В.С. Яковина, (2013) Математичні моделі та методи аналізу надійності радіоелектронних, електротехнічних та програмних систем. Монографія, Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2013, 300 с.
[13] Bohdan Volochiy, Bohdan Mandziy, Leonid Ozirkovskyy, (2012) “Extending The Features of Software For Reliability Analysis of Fault-tolerant Systems”, Computational Problems of Electrical Engineering, Lviv Politechnic National University, 2012. - Volume 2, number 1, p. 113-121
[14] Безопасность критических инфраструктур: математические и инженерные методы анализа и обеспечения (2011), Под ред. Харченко В.С., Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского "ХАИ", 2011, 641 с.
[15] Mustafa M. Alidrisi (1992) “The reliability of a dynamic warm standby redundant system of n components with imperfect switching”, Microelectronics Reliability, Volume 32, Issue 6, 1992, Pages 851-859
[16] Lun Ran, Jinlin Li, Xujie Jia, Hongrui Chu,(2014) “Optimal redundancy allocation for reliability systems with imperfect switching”, Journal of Systems Engineering and Electronic, Vol. 25, No. 2, April 2014, pp.332–339