Компьютерная программа оптимизации структурных характеристик двухуровневой телекоммуникационной сети
Описание программы по оптимизации топографической структуры двухуровневой сверхвысокоскоростной сети связи DWDM по топографическому и экономическому критерию. Описание алгоритма компьютерной программы и демонстрация процесса ее работы в динамике.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.04.2019 |
| Размер файла | 427,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Компьютерная программа оптимизации структурных характеристик двухуровневой телекоммуникационной сети
Ю.А. Тамм ОАО «КОМКОР»
Аннотация
Приводится описание программы по оптимизации топографической структуры двухуровневой сверхвысокоскоростной сети связи DWDM по топографическому и экономическому критерию. Описывается алгоритм программы и демонстрируется в динамике процесс ее работы.
Ключевые слова: .DWDM; оптимизация характеристик сети связи
Abstract
The program description on optimization of topographic structure of two-level ultra-high-speed DWDM communication network by topographic and economic criterion is given. The algorithm of the program and the process of its operation is demonstrated in dynamics is described.
Keywords: DWDM; optimization of characteristics of a telecommunication network.
программа сеть топографический связь
В последнее время при построении сетей связи большое внимание уделяется скоростным характеристикам. Особая роль здесь отводится технологии многоволнового уплотнения оптоволокна - DWDM (Dense Wavelengths Division Multiplexing), позволяющей достичь огромных скоростей передачи - десятки и сотни Гбит/с.
В соответствии с [1], такая система сверхвысокоскоростных каналов (ССВК) структурно должна быть двухуровневой и состоять из относительно малого числа узловых станций транспортной сети (первый уровень) и ансамбля парных пользовательских соединений абонентского участка (второй уровень). При этом часть каналов проходит через сеть (сетевые каналы), а другую, характеризуемую относительно короткими расстояниями между пользователями, целесообразно формировать на основе выделенных оптоволоконных линий типа «точка-точка».
Для расчета оптимальных параметров ССВК в [2] в качестве отправных характеристик использованы данные о некой группе предварительно заданных сверхвысокоскоростных каналов. Путем интерполяции характеристик такой сети, оптимизированной для данной группы каналов, спрогнозированы, с заданной точностью, параметры новой, более крупной системы, в том числе, с учетом перспективы ее развития.
Полученные в [1] данные расчета в части магистральных узлов отражают только их требуемое (оптимальное) количество, но не дают ответ на вопрос об их топологическом размещении. Также не затронут вопрос оптимизации экономических характеристик системы.
Для устранения этого недостатка была разработана специальная компьютерная программа, построенная на основе широко известного метода «кратчайшего градиентного спуска» [3]. Программа учитывает структурные и экономические аспекты при построении ССВК, а также особенности сети, состоящие в том, что часть наиболее коротких по протяженности абонентских линий пользовательских каналов целесообразно организовать не по сети, а по выделенным линиям [2].
Алгоритмическим условием того, что канал следует организовывать по выделенной линии, является то, что расстояние между парой корреспондирующих пользователей меньше, чем сумма двух абонентских линий при проключении канала по сети.
В процессе построения оптимизационной программы был выбран наиболее полно отвечающий коммерческой сути проекта - экономический критерий, а именно совокупная стоимость сетевых сооружений - .
Согласно приведенной выше логики реализации сети формула для . может быть представлена следующим полиномом:
.
Здесь: n- количество абонентов, соединенных через выделенные линии;
m- количество абонентов, подключенных через сеть DWDM (очевидно n+m=M,
M - общее количество абонентов в системе);
K- количество межузловых линий;
N- количество узлов транспортной сети;
- длина i-ой выделенной линии;
-длина j-й сетевой абонентской линии;
-длина k-й межузловой соединительной линии;
- стоимость t-го абонентского оборудования пользователя;
- стоимость оборудования p-го узла сети;
- удельная (погонная) стоимость оптоволоконной линии;
- коэффициент искривления линии для территории, обслуживаемой сетью.
При расчетах два последних компонента в выражении для были заменены на и соответственно, поскольку их дифференциация на практике мало сказывается на итоговых результатах.
В процессе программной оптимизации требовалось, путем итерационного варьирования местоположением сетевых узлов, используя метод кратчайшего градиентного спуска [2], обеспечить: .
При этом, в качестве исходных параметров выбиралось: местоположение пользовательских точек и их количество (M), количество узловых станций (N) и количество межузловых линий (K), найденных на основании расчетов в [1], значений , , и .
При отсутствии конкретных топологических сведений о расположении точек пользователей на местности их дислокация в программе может быть задана данными о плотности расположения соответствующих точек.
Указанная программа была создана в среде C++.
В качестве примера, приведены результаты конкретного оптимизационного расчета по Программе, применительно к задачам построения DWDM системы крупной Московской оптоволоконной сети АКАДО.
Было задано: M=50; N=6; K=8; =300 тыс.руб.; =10 тыс.руб.; =100 тыс.руб./км.
Было получено: =1,4 млн.руб.
При этом определено, как и требовалось, оптимальное размещение узловых станций на территории, обслуживаемой сетью.
Описанный выше подход по оптимизации технико-экономических характеристик двухуровневой сети связи по различным критериям при минимальном объеме исходных данных позволил создать удобную для расчетов программу, реально используемую на практики. Программа может быть полезна операторам связи при оценке основных объемных характеристик будущей телекоммуникационной сети на ранних стадиях ее проектирования.
Литература
1. Тамм Ю.А. «Моделирование и оптимизация системы сверхвысокоскоростных телекоммуникационных каналов при априори минимальных исходных данных»//Вопросы оборонной техники. -серия 3 выпуск 2(381), - 2014г., с.-51-56
2. Тамм Ю.А., Бух-Винер Н.Ф. «Стохастическая модель для оптимизации технико-экономических характеристик выделенной сети сверхвысокоскоростных каналов связи городского типа»// Проектирование и технология электронных средств/ Владимир. 2016. - №3 - С. 22-27
3. Уайлд Д. Методы поиска экстремума / Д. Уайлд // М.:пер. с англ. Наука. - 1967, - С.257
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Разность фаз между эталонным и исследуемым гармоническими сигналами. Выбор структуры автоматического фазометра. Расчет блока питания. Описание алгоритма программы для МК. Программа для МК. Описание алгоритма программы для ПК. Программа для ПК.
курсовая работа [101,2 K], добавлен 20.07.2010Инженерно-техническое обоснование создания сети DWDM на действующей магистральной цифровой сети связи (МЦСС) ОАО "РЖД". Расчет качества передачи цифровых потоков в технологии DWDM. Обоснование выбора волоконно-оптических линий связи. Анализ оборудования.
дипломная работа [4,1 M], добавлен 26.02.2013Методы организации качественной связи для передачи информации различного вида между населенными пунктами. Обоснование и характеристика существующей сети связи. Определение и расчет числа каналов. Конфигурация проектируемой телекоммуникационной сети.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 31.05.2013Описание архитектуры компьютерной сети. Описание и назначение адресов узлам сети. Выбор активного сетевого оборудования, структурированной кабельной системы сети. Расчет конфигурации и стоимости сети. Возможность быстрого доступа к необходимой информации.
контрольная работа [878,1 K], добавлен 15.06.2015Функции администрирования сетей. Управление отказами и конфигурацией. Учет работы сети. Управление производительностью. Обязанности системного администратора. Программы для удаленного администрирования. Механизмы передачи данных, обеспечение их защиты.
презентация [927,1 K], добавлен 16.05.2016Функциональная спецификация системы. Описание интерфейса между системой и пользователем. Описание работы тахометра. Описание алгоритма работы системы и программы. Выбор соотношения между аппаратными и программными средствами. Разбиение системы на модули.
курсовая работа [39,8 K], добавлен 21.06.2010Выбор архитектуры сети, виды работ, необходимые для строительства и запуска в строй телекоммуникационной сети. Составление графика выполнения работ, методы управления и их ход проведения. Способы предоставления услуг и техническая поддержка клиентов.
дипломная работа [3,6 M], добавлен 14.05.2011Основные принципы построения сетей сотовой связи 3-го поколения. Ожидаемые воздушные интерфейсы и спектры частот. Общая характеристика сети UMTS и анализ ее основных параметров. Этапы планирования и оптимизации сети по совокупности показателей качества.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 08.06.2011Анализ технологий беспроводной связи в городе Алматы. Технология проектирования сети WiMAX. Базовая станция Aperto PacketMax-5000 на объекте ЦА АО "Казахтелеком" (ОПТС-6). Расчет параметров сети и оптимизации пакета. Финансовый план построения сети.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 01.04.2014Рассмотрение теоретических вопросов технологий Ethernet и Wi-Fi. Расчёт характеристик проектируемой сети. Выбор оптимального оборудования для разрабатываемого проекта. Рассмотрение вопросов безопасности жизнедеятельности при монтаже и эксплуатации сети.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 03.05.2018Выявление и оценка качества синхросигналов. Принципы построения сети тактовой синхронизации для телекоммуникационной сети. Разработка ситуационной схемы заданного фрагмента тактовой сетевой синхронизации при различных авариях и в нормальном режиме.
курсовая работа [644,2 K], добавлен 03.02.2014Характеристика сети, типы модулей сети SDH. Построение мультиплексного плана, определение уровня STM. Расчет длины участка регенерации. Особенности сети SDH-NGN. Схема организации связи в кольце SDH. Модернизация сети SDH на базе технологии SDH-NGN.
курсовая работа [965,7 K], добавлен 11.12.2012Составление схемы системы связи для заданного вида модуляции и способа приема. Описание преобразования сигнала. Разработка схемы демодулятора и алгоритма его работы. Вычисление вероятности неверного декодирования, пропускной способности канала связи.
курсовая работа [502,6 K], добавлен 27.11.2015Исследование вопроса модернизации сельской телефонной сети Чадыр-Лунгского района на базе коммутационного оборудования ELTA200D. Анализ структуры организации связи в телефонной сети и способа связи проектируемых сельских станций со станциями другого типа.
дипломная работа [366,2 K], добавлен 09.05.2010Последовательность реализации транспортной сети инфокоммуникаций между тремя офисами одной фирмы с использованием современных информационных технологий. Плюсы иерархической архитектуры. Проектирование и схема компьютерной сети центрального офиса.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 08.01.2015Разработка локально-вычислительной сети компьютерного клуба. Требования к ЛВС, система охранного теленаблюдения (ОТН). Характеристика используемых каналов связи, применяемое оборудование. Наглядные схемы размещения ЛВС и сети ОТН, автоматизация процессов.
курсовая работа [394,5 K], добавлен 06.03.2016Выбор и обоснование основных технических решений микроконтроллера. Разработка алгоритма рабочей программы. Расчет потребляемой мощности и определение требований к источникам питания. Описание модулей программы и ее отдельных функциональных модулей.
курсовая работа [210,3 K], добавлен 25.11.2013Общее описание восьмиразрядного высокопроизводительного однокристального микроконтроллера. Порты ввода-вывода. Разработка структурно-функциональной схемы. Выбор элементной базы, основные используемые процедуры. Описание алгоритма программы, ее листинг.
курсовая работа [28,4 K], добавлен 23.12.2012Этапы создания беспроводной компьютерной сети в условиях отсутствия развитой инфраструктуры связи и сложного рельефа. Объединение компьютеров в локальную беспроводную сеть для обмена данными. Методы безопасности работы в сети, методика шифрования данных.
дипломная работа [5,3 M], добавлен 18.07.2012Проектирование локальной сети для фирмы ОАО Росэнерго. Исследование информационных потоков компании. Выбор топологии сети, технологий и сетевых протоколов. Распределение адресного пространства. Разработка архитектуры сети. Экономическая оценка проекта.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 28.08.2016
