4.1. Цели, задачи и принципы проектирования сетей связи

Проектирование сетей связи – это процесс разработки системно-технических решений по их построению при краткосрочном, среднесрочном и перспективном развитии (планировании). Процесс проектирования является сложной научно-технической задачей, которая основывается на использовании результатов теории систем, графов, эффективности, массового обслуживания, математического программирования и предполагает решение комплекса взаимоувязанных задач [6–8, 28–33]:

  • оценки эффективности функционирования действующих сетей связи и формулирование выводов о направлениях их развития;
  • обоснования применяемых при развитии телекоммуникационных технологий;
  • обоснования требований по обеспечению информационной безопасности (разработка политики информационной безопасности);
  • оптимизации структуры перспективной сети связи при обеспечении требований устойчивости (надёжности, живучести);
  • маршрутизации и распределения потоков в сети;
  • разработки математических моделей процессов функционирования узлов коммутации и сетей связи, адекватных применяемым телекоммуникационным технологиям;
  • оптимизации пропускной способности перспективной сети связи;
  • анализа показателей качества функционирования перспективной сети связи, а также их технико-экономических показателей;
  • обоснования способов управления доступом и передачей (табл. 2.1) и определение параметров управления;
  • построения обеспечивающих систем (управления, обеспечения информационной безопасности, тактовой сетевой синхронизации, резервирования и др.).

Как показывает практика в виду сложности и большой размерности представленный комплекс задач проектирования, как правило, адаптирован к конкретным сетевым приложениям. Вместе с тем в этом процессе можно выделить общие принципы, инвариантные к проектированию сложных сетей связи различного назначения [6, 8, 28, 30–33]. Рассмотрим основные из них.

1. Принцип декомпозиции. Невозможность постановки и решения в рамках одной математической задачи всего комплекса задач проектирования обуславливает использование метода декомпозиции. При этом декомпозиция (при четком соблюдении условий разграничения) обеспечивает независимое проектирование:

  • сети связи как совокупности подсистем информационного обмена, управления и обеспечивающих подсистем (синхронизации, резервирования и др.);
  • структуры и параметров как сети связи в целом, так и отдельных её элементов (магистральной сети и сетей доступа или их отдельных зон (подсетей));
  • различных этапов построения и развития сети связи.

В результате использование принципа декомпозиции позволяет перейти от решения задачи большой размерности к взаимосвязанной последовательности задач меньшей размерности, увязанных по входным и выходным данным.

2. Принцип итерационности. Наличие трудно формализуемых ограничений, приближенность некоторых исходных данных, многокритериальный характер задачи проектирования обуславливает применение итерационных методов и алгоритмов. Это позволяет объединить математические методы и алгоритмы оптимизации с опытом и интуицией проектировщиков для контролируемого на всех этапах решения задачи проектирования.

3. Принцип системности. Средством решения общей задачи проектирования является разработка комплекса математических моделей, методик и программ. При этом качество проектирования может быть достигнуто только на основе применения системного подхода, при объединении отдельных моделей и методик в единую многоуровневую иерархическую систему проектирования.

4. Принцип экономичности. В качестве критерия при проектировании сетей связи, как правило, выбирают технико-эксплуатационные затраты, включающие стоимость аренды каналов передачи и приведенную стоимость вновь устанавливаемого оборудования при ограничениях на показатели качества функционирования.

5. Принцип развития. Большая размерность сетей связи обуславливает их проектирование как развивающихся систем. Это предполагает:

  • определение этапов развития сети связи, как оптимальную по некоторому критерию траекторию движения (развития) из начального состояния в конечное, а также синтез структуры сети связи на каждом этапе;
  • применение набора математических моделей различной сложности, а также проведение проектирования при изменяющихся исходных данных.

В соответствии с общими целями, задачами и принципами проектирования последовательно рассмотрим вопросы:

  • аналитического описания сетей связи с позиции теории систем и графов;
  • качества телекоммуникационных услуг;
  • многокритериального проектирования МСС.

Основы теории мобильной и беспроводной связи


*****

© 2009-2017 Банк лекций siblec.ru
Лекции для преподавателей и студентов. Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.