Gerçek dünyanın bazı yönlerini tanımlayan herhangi bir teoriyi sunmanın ilk adımları her zaman zordur. Elbette, elde edilen sonuçların genellik derecesine bağlı olarak gelecekte olası yanlış anlamaları önlemek için teorinin ilgili olduğu yönler üzerinde en baştan anlaşmak istenecektir.
Pirinç. 1.1. İletişim sistemi modeli.
Ancak bu çok nadiren mümkündür. İlk olarak, teoriler dayanmaktadır Matematiksel modeller ve bunların doğruluğu ve yeterliliği ancak teorik sonuçların deneysel verilerle karşılaştırılmasıyla değerlendirilebilir. İkincisi, başarılı bir modelin geliştirilmesinin kendisi teorinin önemli bir parçası olduğundan, bir model başlangıçtan itibaren nadiren doğru bir şekilde tanımlanabilir. İletişim teorisini sunmaya başladığımızda karşılaştığımız durum tam da budur.
Şek. 1.1, bir iletişim sistemi modelinin bir gösterimidir. Bu model hala oldukça belirsiz. Bu bölümün amacı daha spesifik hale getirmektir. Bunu yapmak için rolü göstereceğiz
blok diyagramın ayrı kısımlarını ayırın ve teorinin bazı ana sonuçlarının ana hatlarını verin. "Kaynak" adı, iletilecek bilgiyi üreten kişi veya cihaza atıfta bulunmak için kullanılır, "kanal" kelimesi iletmek için kullanılan fiziksel araçlara atıfta bulunur ve "hedef", bilgiyi alan kişi veya cihazdır. Bu üç blok sabit olarak kabul edilir. "Kaynak kodlayıcı" ve "kanal kodlayıcı" blokları, kaynağın çıkışındaki mesajı, iletim için uygun bir sinyale dönüştüren cihazlara karşılık gelir. bu kanal. "Kanal kod çözücü" ve "kaynak kod çözücü" blokları, yeniden üreten cihazlara karşılık gelir. kullanışlı bilgi kanalın çıkışında alınan sinyalden. Son dört blok, mantıksal olarak olası herhangi bir işlemi gerçekleştirebilmeleri anlamında keyfidir.
İki farklı kodlayıcı ve iki farklı kod çözücünün tanıtılması, kaynak-hedef çiftinin özelliklerine bağlı kodlama ve kod çözme işlemleri ile kanalın özelliklerine bağlı işlemler arasındaki farkı vurgulama arzusundan kaynaklanmaktadır. Kaynak kodlayıcı, kaynağın çıkışında mesajın dönüşümünü ve sırasını gerçekleştirir. ikili karakterler, kaynak kod çözücünün orijinal mesajı tekrar yeterli doğrulukla üreteceği. Böylece, kaynak ve hedefin özelliklerinden bağımsız olarak, kanal kodlayıcının girişinde ve kod çözücünün çıkışında ikili sembol dizileri oluşturulur. Böyle bir ara ikili gösterimin olasılığı hakkında bir varsayım iletilen bilgi herhangi bir genellik kaybı olmadan açık değildir. Bu, aşağıda göreceğimiz gibi, teorinin ana sonuçlarından biridir. Kanalla ilgili kodlayıcıları ve kod çözücüleri ilgili kaynakla ilgili cihazlardan bağımsız olarak tasarlamayı ve tasarlamayı mümkün kılar.
İletişim sistemi modeli şek. 1.1 oldukça geneldir ve bizi ilgilendiren çok çeşitli durumları temsil etmek için kullanılabilir. Ancak bazı amaçlar için çok genelken, diğerleri için çok sınırlıdır. Örneğin, kaynak ve kanalın özelliklerine belirli kısıtlamalar getirilinceye kadar mesaj iletim süreci hakkında sadece çok az şey söylenebilir, aynı zamanda böyle bir modelde karşılıklı girişimin etkisini hesaba katmak imkansızdır. (çapraz konuşma) arasında çeşitli programlar. Bu nedenle, Şekil 2'deki model olmasına rağmen. 1.1 amacımız için oldukça kullanışlıdır, teorik çalışmalarda kullanılanlardan sadece bir tanesidir.
Modern iletişim sistemleri karmaşıktır, çünkü büyük miktar rastgele faktörler. Bu nedenle, bu tür sistemlerin artan karmaşıklığı ile, yeteneklerdeki hızlı bir artış zemininde bilgisayar Bilimi Simülasyon modelleri, matematiksel modellemede özel bir öneme sahiptir.
Matematiksel bir modelin oluşturulması, ilk verilerin resmileştirilmesini gerektirirken, tüm öğeler girdi, çıktı ve dahili olarak ayrılır. Sistemde yer almayan elemanlar çevreye atıfta bulunur. Sistemin her bir elemanı, kendi iç durumunun bir kısmı ile tanımlanabilir. Sistemin durumu şunlara bağlı değilse dış ortam, böyle bir duruma neden olan öğeye giriş öğesi denir. Bir öğe dış ortamı etkiliyorsa, buna çıktı denir.
Simülasyon modellerinin bir takım avantajları vardır:
- İlk olarak, bu tür modeller daha fazlasını sağlar yüksek hassasiyet girdi eyleminin stokastik özelliklerinden dolayı simülasyon sonuçları;
- ikincisi, müdahale eden faktörlerin sabit parametreleriyle çeşitli kod çözme algoritmalarının karşılaştırmalı testlerini yapma olasılığı;
- üçüncü olarak, deneyin amaçları için en önemli parametreleri değiştirme olasılığı;
- dördüncüsü, belirgin ekonomik verimlilik ve test süresinde önemli bir azalma.
Modelleme problemini çözmedeki eylemlerin sırasını belirleyen bir simülasyon modelinin geliştirilmesinin zorunlu aşamalarını belirtmeniz önerilir.
İlk aşama, kural olarak doğal dilde formüle edilen ve seviyeyi belirleyen görevin belirlenmesinden oluşur. bilgi modeli, bundan sonra nihai hedefe ulaşmak için modelleme araçlarını seçme sorunları çözülür. Bu durumda, yeni ortaya çıkan sorunun anlamlı bir açıklaması için gerekli bilgilerin çıkarıldığı bir veri tabanı şeklinde önsel bilgi oluşturulur.
Gerçekte geliştirilen çalışmanın amaçları arasında çeşitli modeller, oluşturan iki sınıf vardır tam grup. Bunlar analiz görevleri ve sentez görevleridir. İlkinin formülasyonu, sistemin yapısının ve elemanlarının özelliklerinin başlangıç verileri olarak belirlenmesini gerektirir. Sorunun çözümü, incelenen sistemin özelliklerini bulmaktan ibarettir. Benzersizlikleri nedeniyle analiz sorunları potansiyel olarak çözülebilir, yani. Önsel olarak, bir çözümün her zaman bir şekilde bulunabileceğini ve bu tür sorunların çözümü her zaman başarıya yol açmadığında, sistemlerin senteziyle ilgili durumun çok daha zor olduğu ileri sürülebilir.
Modellenen nesnenin anlamlı bir açıklaması aşamasında, sistematik bir yaklaşım açısından geliştirilir. Çalışmanın amacından hareketle, elemanlar arasındaki ilişki, her bir elemanın olası durumları, durumların temel özellikleri ve aralarındaki ilişkiler modelleme sürecinin sözlü anlatımında dikkate alınır, yani. doğal dilde. Bu, incelenen nesnenin orijinal doğa bilimi kavramıdır.
Bir nesnenin böyle bir ön, yaklaşık temsiline bilgisayar bilimi açısından kavramsal model denir. Kavramsal bir model, sorunun ve sistemin kısmen resmileştirilmiş bir açıklaması olarak anlaşılmalıdır. Genellikle kavramsal model aynı anda iki soruya cevap vermelidir: “Ne yapmalı? Hangi yolla?" Sorulan sorulardan birinin cevabı net değilse model oluşturmak mümkün değildir.
İkinci aşama, dizilerin ve ilk verilerin seçimini ve tanımını, sistem işleyişinin amacının resmi bir tanımını (mümkünse, çalışma amacı durum uzayının bir alt alanı olarak tanımlanır) ve çıktı verilerinin tanımını içerir. gerçek zamanlı. Modelin işleyişinin etkinliğinin bir işlevsel veya bir dizi göstergesi, optimal işleyişin mantıksal bir formülasyonu geliştirilir, bir kısıtlamalar ve varsayımlar sistemi değerlendirilir ve bunların geliştirilmekte olan model üzerindeki etkisi. Bu, modelin kavramsal düzeyini tanımlar.
Üçüncü aşama, eylem sırasının model işleyiş algoritması biçiminde belirlendiği modelin anlamsal seviyesidir.
Dördüncü aşama, mevcut bilgisayar yazılımını kullanarak modellemenin resmi seviyesini ve ardından bir bilgisayarda çeşitli durumlar oynayarak modelin test edilmesini temsil eder, bunun sonucunda gerçek bir sistem için yeterliliği kontrol edilir ve kullanımı ve iyileştirilmesi için önerilerde bulunulur. Seçim matematiksel aparat modelleme sürecinin anlamını anlamadan imkansız olan modelin resmi açıklamasının gerçek başlangıcını sağlar. Modelin bileşenleri olarak işlev gören fonksiyon türlerinin resmi bir tanımı, eninde sonunda, kendini ifade eden belirli bir yazılım ürünü şeklinde kendini gösterir. mantık seviyesi modelleme.
Modelin yeterliliğinin kontrol edilmesi, yapılan işin belgelendirilmesini sağlar. Modelin yeterliliğini kontrol etmenin sonuçlarına dayanarak, kısmen düzeltme veya araştırma konseptinin tamamen gözden geçirilmesi gibi pratik kullanım olasılığına ilişkin bir karar verilir.
Temel olarak, optimizasyonun özü açıktır. Modeli basitleştirmeyi amaçlayan belirli bir anlama göre gerçekleştirilir. önceden ayarlanmış seviye yeterlilik.
Çeşitli gürültü düzeltme kodlama şemalarını kullanma özelliklerini incelemek için iletişim sistemlerinin simülasyon modellemesi, genel kanonik ilkelere sahiptir. Ana olan, bu tip bina modellerinin yapısıdır. Modelin yapısı şekil 1'de gösterilmektedir. 2.14.
Böyle bir modelin zorunlu bir özelliği, eşit olasılıklı bir ikili sembol dizisi oluşturan tek tip bir PDF'ye sahip bir DFS'dir. Bu dizi, belirli bir iletişim sistemine özgü bilgi bloklarına dönüştürülür.
Pirinç. 2.14. Hata düzeltici kodlama ile bir iletişim sisteminin simülasyon modelini oluşturma ilkesi
Mesaj kaynağı ikili olarak kalabilir veya belirli bir -ary sisteme göre özelleştirilebilir. Böyle bir modelin ana görevi, bir hata düzeltme kodunun hataları düzeltme (tespit etme) yeteneğini değerlendirmektir. Bu özellikleri elde etmek için modelde parazitsiz bir kanal düzenlenmiştir. Böyle bir kanaldan elde edilen verilerin ve incelenen modelden geçen verilerin karşılaştırılması, genellikle, araştırılan bilgi işleme yönteminin, araştırmacının kullanabileceği istatistikler biçimindeki etkinliğinin net bir resmini verir. Karşılaştırıcı, eşitsizlik devresinin bir uygulamasıdır. Güvenilir sonuçlar elde etmek için işlenecek veri miktarı, iyi bilinen yöntemlerle belirlenir.
İncelenen iletişim yapısının bir simülasyon modeli oluşturma ilkesi, bir iletişim kanalının bir AWGN ile modellenmesi örneğinde kolayca izlenebilir.
Böyle bir kanalı temsil etmenin teorik ilkeleri bölüm 2.3'te açıklanmıştır. Herhangi bir programlama dilinin araçları yüksek seviye almana izin ver rastgele değişkenler normal bir dağılımı izleyen normalleştirilmiş ve ortalanmış PDF'lerle. İkili bir iletişim kanalını modellerken, 0 veya 1 iletirken koşullu olasılık dağılım fonksiyonlarını tanımlayan ve değerlerinden hareket etmek gerekir. doğrusal dönüşüm değerler. Bunu yapmak için operatör programa tanıtılır. 
, burada ve sırasıyla verilen standart sapma ve normal dağılım yasasının matematiksel beklentisidir. Dönüşümün anlamı, orijinal değeri matematiksel beklenti değeriyle kaydırmaya ve RMS kullanarak ölçeği değiştirmeye gelir.
Bu nedenle, değer parametre için yeterlidir ve değer, bit başına belirli bir sinyal enerjisi için parametreye karşılık gelir. Sinyal-gürültü oranı, dağılımı değiştirerek veya ile arasındaki mesafeyi değiştirerek ayarlanabilir. benzer bir kanalın modellenmesinin sonuçları ile standart kitaplık kullanılan yazılım ürünü.
Model doğrulama en önemlilerinden biridir. kilometre taşları iletişim sisteminin modellenmesi süreci. Belirtilen çek gerçekleştirilebilir:
- programın orijinal şemaya ters çevrilmesi;
- çeşitli test problemlerini çözerken programın tek tek bölümlerini kontrol etmek;
- programın tüm parçalarını birleştirmek ve modellenen sistemin bir varyantını modellemenin bir kontrol örneğinde bir bütün olarak kontrol etmek.
Şek. 2.15 bir örnektir Karşılaştırmalı analiz AWGN'li bir kanalda Hamming kodlu (7,4,3) bir veri iletim sisteminin test edilmesi.
Pirinç. 2.15. Model yeterlilik testi sonuçları:
1– ikili kanal AWGN ile kodlama yapmadan;
2– sonuçlar analitik modelleme AWGN'li bir kanal için Hamming kodlu (7,4,3) sistemler;
3. Sonuçlar simülasyon modelleme(7,4,3) kodlu sistemler
Elde edilen verilere dayanarak, geliştirilen simülasyon modeli AWGN ile iletişim kanalında gerçekleşen gerçek süreçler için yeterlidir.
İletişim ağlarının yapısal ve topolojik yapısı, ağ modellemesini, uygun parametreler aracılığıyla nicel göstergelerle temsil edilmesini ve ayrıca bileşimin, konfigürasyonun, ara bağlantının bir tanımını içerir. bireysel elemanlar ve iletişim ilkeleri. Böyle bir iletişim ağı tanımının çok yönlülüğü, üç ana grupta birleştirilebilecek bir dizi özelliğin varlığını belirler: işlevsel özellikler, ekonomik ve morfolojik.
İletişim ağlarının işleyişinin özellikleri, içlerinde meydana gelen bilgi aktarım süreçlerini ortaya çıkarır, ağların ana olasılıksal-zamansal parametrelerini belirlemenizi sağlar.
Ekonomik özellikler, iletişim ağlarının inşası ve bakımı için gerekli maliyetlerin yanı sıra ağların işletilmesinden elde edilebilecek geliri gösterir.
Morfolojik (yapısal-topolojik) özellikler, iletişim ağlarının bileşimini ve yapısını, anahtarlama merkezleri arasındaki ilişkinin doğasını tanımlar. çeşitli tipler, ayrıca kanalları şubelere ve iletişim yönlerine göre dağıtmanın yolları. Bu özellik grubu yapı, topoloji ve stereolojiyi içerir.
Unutulmamalıdır ki, yapının altında Genel davaİçlerindeki öğeleri vurgulayarak ve aralarında önemli istikrarlı ilişkiler belirleyerek süreçleri veya nesneleri tanımlamak için gerekli olan bir model anlaşılır. Aynı zamanda yapılar örgütsel, teknik, işlevsel, örgütsel personel vb. olabilir. Telekomünikasyon sistemleri ve ağları oluşturmanın temellerinin dikkate alınmasının bir parçası olarak, bir iletişim ağının yapısını, aşağıdakileri tanımlayan bir özellik olarak anlayacağız. Gerçek konumlarından bağımsız olarak içerdiği anahtarlama merkezlerinin ilişkisi ve bölgedeki iletişim hatlarını yönlendirir.
Ağın yapısı, ağın kendi noktaları arasında bilgi dağıtma potansiyelini göstermeye hizmet eder. Bu amaçla, bilgi akışlarının dağıtılabileceği ağ yapıları ve bu CC'ler arasındaki iletişim şemasını ortaya çıkaran ağ dalları üzerinde CC'ler gösterilir.
Yapının özelliklerini belirleyen çok sayıda faktör çeşitli ağlar bağlantıları, yapılarının çeşitliliğine yol açar.
Herhangi bir keyfi karmaşık yapının bir iletişim ağı oluşturmanın temeli, sözde temel yapılardır. İki tür temel yapıyı ayırt etmek gelenekseldir:
Radyal temel yapı (Şekil 1.25); - halka (döngü, döngü) temel yapısı (Şekil 1.26).
Elemanların (düğümlerin) sayısı ve bağlanan dalların (hatların) sayısı M:
Radyal bir temel yapı için Ve > 2, M = N - bir; - halka temel yapısı N > 3 için, M = VE.
Aynı türdeki yapılar arasındaki farkın bir işareti, bunlara dahil ettiğim düğüm sayısı olabilir.Aynı zamanda şöyle derler: radyal tipte temel bir temel yapı; temel temel yapı zil Tipi.
Elementer yapının bir başka tanımlayıcı parametresi, her birine gelen (ait olan) dalların sayısıdır. düğüm. Bu nedenle, bir radyal temel yapı için karakteristiktir
olay olan tek bir düğümün varlığı N- 1 dal, bu temel yapının kalan düğümleri ise sadece bir dal ile olaydır. Halka temel yapısı, herhangi bir düğümün her zaman iki dalla gelmesi gerçeğiyle karakterize edilir.
Daha karmaşık olanlar, temel yapılar temelinde inşa edilir. Yalnızca radyal temel yapılar kullanıldığında, örneğin ağaç benzeri yapılar oluşturulabilir (Şekil 1.27). İletişim ağları için ağaç yapısı ana parametrelerin aynı oranı, radyal temel yapı için olduğu gibi korunur. Böyle bir yapıdaki her bir düğüm çifti arasında bağlantı kurmanın yalnızca bir yolu vardır. Başka bir deyişle, bir ağaç ağı tek başına bağlı bir ağdır. Bunun özel durumları düğüm ağıdır (Şekil 1.27, a) hiyerarşik yapı ve yıldız şeklindeki düğümlerin (Şekil 1.27, b) bir düğüm ve doğrusal bir ağla (Şekil 1.27, c) tabi kılınması.
Hiyerarşik bir yapıya ve düğümlerine bağlı bir düğüm ağında, birinci sınıfın (seviyenin) düğümlerinin bağlı olduğu kök adı verilen en yüksek sınıfın bir düğümü vardır. Birinci sınıfın düğümleri, ikinci, üçüncü (vs.) sınıfın düğümlerine bağlanır.
Halka temel yapısı, inşa etmenin temelidir. karmaşık yapılar, genel durumda tamamen bağlı yapılara (Şekil 1.28, a) ve eksik bağlı yapılara (Şekil 1.28, b - e) bölünebilir.
Tamamen bağlı bir yapıya sahip bir ağ, düğümlerin her birinin ilkesine göre bağlandığı ve ana parametrelerin aşağıdaki oranı ile karakterize edilen bir ağdır:
M şube sayısı, I ise anahtarlama merkezi sayısıdır.
Tamamen bağlı bir ağın bir özelliği, bu ağın her bir düğüm çifti arasında (N - 1) iletişim kurmanın bağımsız yolları.
Eksik bağlı yapılar için, ana parametrelerin oranı çift eşitsizlik ile verilir:
nerede E - halka temel yapılarının sayısı. Bitişik bir halka yapısının iletişim ağları için seçenekler, Şek. 1.28 olmak.
Aynı tarafından oluşturulan bitişik halka yapıları vardır (Şekil 1.28, b, içinde, G, f) ve farklı (Şekil 1.28, e) halka temel yapıları. Bazen yapılar özel isimler alır: "Elmas" veya "Kristal", "Petek", Kafes, "Çift Kafes" (Şekil 1.28, b, içinde, d, e sırasıyla).
Şekil 1'de sunulan iletişim ağlarının yapıları. 1.28, içinde, g, e, olduğu düzenli yapılar kategorisine aittir. üniforma dağıtımı bölge genelinde düğümler ve komşu düğümlerin aynı bağlantı türü. Bu yapılarda, her düğüm (ağın kenarlarında bulunanlar hariç), onu diğer düğümlere bağlayan dalların sayısı ile belirlenen bir dereceye (derece) sahiptir. Şekil l'de gösterilen yapılar için. 1. 28, c, d, e, düğümlerin rütbeleri var r=(3, 4, 6) sırasıyla. saat büyük sayılar düzenli yapılara sahip ağlardaki düğümler, şube sayısı formülle belirlenir
Farklı sıralardaki düğümlere sahip bir ağda, şube sayısı aşağıdaki ifadeyle belirlenir:
Neredeyim. - rütbe düğümlerinin sayısı r, İletişim ağlarının karmaşık birleşik yapıları, hem radyal hem de halka tiplerinin temel yapılarının bir kombinasyonu ile oluşturulabilir. Bir telekomünikasyon ağı tipik olarak şu alanları içerir: çeşitli yapılar. Diğerlerinden daha sık, düğüm ve radyal düğüm yapıları ağları oluşturulur (Şekil 1.29, a ve b). Bir veya başka bir ağ yapısının seçimi, öncelikle ekonomik göstergeler ve güvenilirlik, hayatta kalma ve verim gereksinimleri ile belirlenir.
Önemli özel yapısal özellik iletişim ağları, aynı iletişim ağını farklı izomorfik grafiklerle döngüler olmadan temsil etme olasılığıdır. Kabul edilen iki yapı
bitişikliği koruyan düğüm kümeleri (köşeler) arasında bire bir yazışma varsa izomorfik olarak adlandırılır.
İletişim ağı grafiği G = (V, U), V= (v 1 ,v 2 ,…,v n ) köşeleri olarak adlandırılan ve U = dalları adı verilen çizgilerle birbirine bağlanan noktalar kümesidir. (ve ij ). Bu, herhangi bir yapıyı onunla daha fazla çalışmak için uygun bir biçimde göstermenize olanak tanır (Şekil 1.30, a, b).
Grafik teorisinde, yönlendirilmiş ve yönlendirilmemiş, ağırlıklı ve etiketli grafikler arasında bir ayrım yapılır.
Yönlendirilmiş grafiklerde, dallardaki (hatlar ve iletişim kanalları) mesajlar sadece bir yönde iletilir (Şekil 1.31, a). Yönsüz grafiklerde mesajlar her iki yönde de akabilir (Şekil 1.31b).
Ağırlıklı grafik, ağırlık adı verilen belirli sayıların köşelere ve dallara karşılık geldiği bir grafiktir. ağırlık olabilir verim(C), güvenilirlik, beka, vb. unsur
iletişim ağları. Şek. 1.31'de, ağırlık olarak kanal sayısı olarak ifade edilen iletişim yönünün bant genişliğinin seçildiği ağırlıklı bir grafik sunulmaktadır.
Köşelerin numaralandırıldığı bir grafiğe etiketli veya etiketli denir. Bazen çalışırken bilgisayarlar iletişim ağını grafik şeklinde göstermeye başvurmadan analiz etmeye ihtiyaç vardır. Bir iletişim ağının (grafik) matematiksel temsil biçimlerinden biri, bir dizi yapısal matris kullanarak cebirsel belirtimidir.
Köşeleri rastgele sırayla numaralandırılmış bir G = (V, U) grafiği verilsin. Bitişikliğin yapısal matrisi (komşu) [А] = [а ij ] etiketli grafiğin G =(V,U) n ile köşelere boyut matrisi denir php, nerede ve ij. = 1 tepe noktası v 1 tepe noktası v j'ye bağlıysa ve ve ij = 0 aksi halde. Böylece etiketli grafikler arasında bire bir uygunluk vardır. ve köşeler ve boyut matrisleri php ile köşegen üzerinde sıfırlar. Şekil 2'de gösterilen etiketli grafik G için. 1.31 b, komşuluk matrisi aşağıdaki forma sahiptir:
[A] matrisinin satırlardaki (sütunlardaki) elemanlarının toplamlarının, G grafiğinin köşelerinin derecelerine (sıralarına) eşit olduğunu görmek kolaydır.
Bir G grafiğinin tepe noktasının derecesi, ondan gelen ve giden dalların sayısıdır.
Grafikle ilişkili başka bir matris g, köşelerin ve kenarların numaralandırıldığı (etiketlendiği) olay matrisidir ([B]=b ij ]) Bu matris, modellenen iletişim ağının bağlantı sorunları göz önüne alındığında önemli olan köşeler ve kenarların ilişkisini karakterize eder. Etiketli grafiğin insidans matrisi G= (V, 0) ile ve zirveler ve t kenarlar bir boyut matrisidir mxn, nerede bij. = 1 köşesi v i kenara denk geliyorsa ve, ve ben = 0 aksi halde.
Etiketli bir grafik G için (Şekil 1.32), insidans matrisi B aşağıdaki forma sahiptir:
İçin Yönlendirilmiş grafik 6 insidans matrisi [B] belirlenir Aşağıdaki şekilde:
Her yay iki farklı köşeye denk geldiğinden (yay bir döngü oluşturduğu zaman hariç), geliş matrisinin her sütunu 1'e eşit bir öğe ve -1'e eşit bir öğe içerir veya sütunun tüm öğeleri sıfıra eşittir.
Elemanları ağırlık olan ve ij sayıya eşit değerler alan dal güç matrisi [M] (Şekil 1.31, c) standart kanallar CC arasında. ve CC formu vardır
Matris dönüştürme aparatı üzerinde ayrıntılı olarak durmadan, iletişim ağlarını sentezlerken ve analiz ederken dikkat edilmesi gereken özelliklerden sadece bazılarını not ediyoruz.
N dereceli [[A[[=[[a ij ] ve [[B]=[[b ij ]) iki kare matrisin çarpımı şuna yol açar: Kare matris[C] =[A][.]=[B] öğeleri olan aynı düzende ve,[A] matrisinin satırının ve [[B]] matrisinin sütununun pozlanmış ürünlerinin toplamına eşittir:
düğüm yolu olarak bir düğüme ve t, başlayan sıralı bir kenar dizisidir a, biten a, ve aynı düğümden iki kez geçmez ve önceki her bir kenarın sonu ara noktada çakışır (çünkü Bu taraftan) sonraki kenarın başlangıcı ile düğüm. Belirli bir nokta (düğüm) çifti arasında belirli mesajların iletilmesi için planlanan (seçilen) yol çağrılacaktır. güzergah, ve bu tür rotalar (yollar) oluşturma süreci - yönlendirme.
Yapısal bir matris oluştururken g-th derece, her elemanı a i düğümünden a düğümüne giden yolu karakterize eden, sayısı bu matrisin derecesini aşmayan kenarları içeren bir matris elde edilir:
Belli ki sonlu bir sayı var , matriste bir değişikliğe yol açmayacak olan, bu durumda karakteristik hale gelen aşma:
Matris [M] aranan karakteristik veya ağdaki düğümler arasındaki tüm olası yolları tanımlayan bir matris. özellik matematiksel açıklama ağlar, maksimum sıralamanın (I - 1)'i geçememesi ve dolayısıyla eşitsizliğin
g
Yolun rütbesi altında r(t st)(bazen bu göstergeye yolun uzunluğu denir) bu yolu oluşturan kenarların sayısı olarak anlaşılır. Minimum yol sıralaması 1, maksimum
(N - 1) yol tüm düğümlerden geçtiğinde.
Bir iletişim ağı, topolojisi açısından da tanımlanabilir. Bir iletişim ağının topolojisi, bu ağın CC'sinin karşılıklı konumu ve bağlantıları, kanalların iletişim dallarına ve yönlerine göre gruplandırılması ve ayrıca iletişim hatlarının geçiş yolları ve özellikleri hakkında bir fikir verir. yerde. Topoloji, her türlü operasyonel ve uzun vadeli anahtarlamayı gerçekleştiren CC'leri görüntüler. İletişim ağı hakkındaki verilerin eksiksizliğine ve bu ağın temsil biçimlerine bağlı olarak genel, eksiksiz ve özel topolojiler vardır.
Genel topoloji, her türlü CC'nin karşılıklı düzenlenmesi, iletişim hatları ile bağlantı yöntemleri ve bu hatlarda oluşturulan kanalların ve yolların iletişim dalları ve yönleri boyunca dağılımının doğası hakkında bir fikir verir. . Şekil 2'de gösterilen yapıya sahip genel bir ağ topolojisi örneği. 1.33, a, şek. 1.33 b.
KC'ye ek olarak, ... KC, operasyonel anahtarlama gerçekleştirir, genel topoloji şeması KC'yi gösterir ve KLI, kanalların uzun süreli bağlantısını sağlar. Burada kanalların nasıl gruplandığını da görebilirsiniz. Farklı iletişim yönlerine sahip bir dizi kanal, bitişik düğümler arasında dal demetleri oluşturur (örneğin, ilk KC'den giden kanallar bir demet oluşturur). t,). Aynı zamanda, iletişim yönlerine ait kanalların rotaları belirlenir (örneğin, birinci ve ikinci CC'ler arasındaki kanallar farklı aralıklarla yerleştirilebilir).
Genel topoloji, birincil ve ikincil ağların inşasının ayrıntılarını ortaya koyar, CC'ler arasında kanal dağıtma problemlerinin çözülmesine ve gerekirse bu kanalların manevrasına karar verilmesine izin verir.
Komple topolojinin şeması, kural olarak, harita üzerinde gerçekleştirilir ve iletişim ağının (CC, iletişim hatları) öğelerinin araziye bağlanmasını sağlar. İletişim hatlarının geçişinin özelliklerini, istasyonların konumunu, röle noktalarını (yükseltici noktaları) vb. gösterir. Ek olarak, tam topoloji şeması, bir iletişim ağının öğeleri olmayan, ancak çalışması sırasında önemli olan nesneleri gösterebilir. : tedarik noktaları , iletişim araçları rezervi, onarım organları vb.
Bir iletişim ağının inşası ve işletilmesi için bireysel görevleri çözmek için, bu ağın ayrı bölümlerinin, bu bölümlerin özel topolojileri olarak adlandırılan eksiksiz topolojileri kullanılabilir. Özel bir topoloji, tam bir topoloji ile aynı kurallara göre derlenir. Bu durumda, belirli bir yüklenici için kendisine verilen görevi çözmede gerekli olan bireysel bilgileri detaylandırmanın ek bir olasılığı vardır. Örneğin özel topolojiler, dağıtılan abone ağlarının topolojilerini içerir.
kontrol noktalarının bulunduğu bölgedeki veya yerleşim yerlerindeki terminal CC'lerden.
Bazı durumlarda, iletişim ağının unsurlarının bir kısmı, uçuş kaldırma araçlarına yerleştirilebilir. Bir iletişim ağının öğelerinin hacimsel düzenlemesi ve ara bağlantıları ve gerekirse hareketlerinin doğası, bu ağın stereolojisi kullanılarak açıklanabilir. Stereolojinin temsil biçimleri, bir izometrik diyagram, yatay ve dikey düzlemlerde ağ projeksiyon şemaları veya ağ elemanlarının konumunun koordinatlarının ve ilişkilerinin bir açıklaması olabilir. Böylece stereoloji, iletişim ağlarının elemanlarının mekansal düzenlenmesi ve hareketi hakkında bir fikir verir.
Dikkate alınan özellikler genel bir fikir verir hakkında Bir dizi ayırt edici özelliğe sahip iletişim ağı.
İletişim ağı özelliği - diğer iletişim ağlarından farkını veya benzerliğini belirleyen ve işleyişi sırasında kendini gösteren bu ağın önemli bir özelliğidir. Bir iletişim ağının temel özellikleri, bağlanabilirliği, yapısal olarak sürdürülebilirliği, verimi, güvenilirliği vb.
İletişim ağına bağlı denir, her bir iletişim düğümü çifti arasında iletişim kurmak için içinde en az bir doğrudan veya geçiş yolu bulunabiliyorsa. Herhangi iki düğüm, sayısı en az h olan bağımsız yollarla bağlıysa, bir ağ h-bağlı olarak adlandırılır. Örneğin, Şekil 2'de gösterilen ağ. 1.34 çift bağlantılıdır (h = 2) çünkü birinci düğümden üçüncüye iki bağımsız yolu vardır: a - b, c - d.
Bağlantı kavramı genellikle tüm iletişim ağını değil, belirli düğümleri ifade eder. a, ve a,(h-bağlanabilirliği) ve ayrıca belirli bir özelliğe sahip yol kümesine. Bu durumda, rütbeye bir kısıtlama getirebilirsiniz. Örneğin, gösterilen ağ için.
Bir iletişim ağının yapısal sürdürülebilirliği gibi bir özelliği, bağlantıya bağlıdır. Altında yapısal beka elemanların veya tek tek parçaların büyük ölçüde tahrip olması durumunda ağın bağlantıyı sürdürme özelliğini ifade eder. Yapısal beka kabiliyetinin nicel bir göstergesi, zarar verici faktörler ağına maruz kaldıktan sonra mesajların iletimi için bir bağlantı kurmanın en az bir yoluna sahip olma olasılığıdır.
Bu nedenle, tanımdan bağlanabilirliğin iletişim ağlarının en önemli özelliklerinden biri olduğu ve yapısal sürdürülebilirliğin bir göstergesi olarak kullanılabileceği sonucu çıkmaktadır. Örneğin, ağ Şekil 1'de gösterilen bir grafik olarak temsil ediliyorsa. 1.27 b, Tek bir kök düğümün kaldırılması tüm bağlantıları kopardığından ve ağın bağlantısını kestiğinden, böyle bir ağın beka kabiliyetinin düşük olduğu sonucuna varmak doğaldır.
İletişim ağının bant genişliği - bir iletişim ağının belirli mesaj akışlarını birim zaman başına iletme yeteneği.
İşlevleri, içinde dolaşan mesaj akışlarının doğasına bağlı olmayan birincil iletişim ağlarında, ağ öğelerinin (yönler veya iletişim dalları) verimi, bu öğelerdeki kanal sayısı ile belirlenir. Dijital birincil ağlarda teorik (Shannon) çıktı, kanaldaki maksimum aktarım hızına eşittir.
Birincil iletişim ağlarından farklı olarak, ikincil iletişim ağlarında, isteklerin hizmet kalitesi gereksinimlerini karşılama olasılığını dikkate almadığından, aktarım hızının kanal sayısı veya iletim hızı ile değerlendirilmesi yanlış olacaktır.
Modern anahtarlamalı ağlar, kural olarak kayıplarla çalışır. CC'de boş bir bağlantı yolu bulunamazsa (iç engelleme) veya iletişim dallarında boş kanal kaynağı yoksa (harici engelleme), istek reddedilir ve kaybolur. Açıktır ki, kayıp ne kadar büyük olursa, ağ elemanının sahip olacağı yük o kadar az olur. Bundan hareketle, ikincil iletişim ağının verimi, her iletişim yönü için belirtilen hizmet kalitesi göstergelerini sağlarken, bu ağın tüm iletişim yönlerindeki yükün toplam yoğunluğuna sayısal olarak eşit bir değerdir. Bu tanıma uygun olarak, bir iletişim ağının çıktısı için aşağıdaki ifadeyi yazabiliriz.
nerede Y ben (p ben) - verim i- eşit hizmet kalitesi göstergesi ile iletişimin yönü ben / - ağdaki iletişim yönlerinin sayısı.
İletişim ağı güvenilirliği - bir iletişim ağının iletişim sağlama, operasyonel göstergelerin değerlerini işletme, bakım, onarım ve onarım koşullarına karşılık gelen sınırlar içinde tutma yeteneği. Bir iletişim ağının güvenilirliği, teknik arızaların etkisini ve ağ öğelerinin restorasyonunu dikkate alarak, verilen olasılık ve zamansal göstergelerle bilgi iletimini sağlama yeteneğini belirler.
Ağın yukarıdaki özellikleri, ideal olarak güvenilir iletişim ağları varsayımı altında değerlendirildi. Ancak, herhangi bir teknik cihaz gibi ağ elemanları da teknik arızalara tabidir. Sonuç olarak, bilgi kaynağının bir bağlantı kurmayı ve bir mesaj iletmeyi reddetme olasılığı, hem ağ elemanlarının (iletim sistemleri, CC, vb.) teknik durumuna hem de diğer isteklerin yerine getirilmesinde ve iletilmesinde görev almalarına bağlıdır. diğer mesajlar. Olasılık 0 (t) ağa gelen uygulamaların (yönler, yollar, iletişim dalları) sorunsuz servisi. Bu göstergenin sayısal değerleri formülle hesaplanır.
Р 0 (t) = Р p y (1.31)
nerede P p - değerlendirilen iletişim ağının elemanlarının hatasız çalışma olasılığı; y, kesinlikle güvenilir öğelerle ağdaki (yön, yollar, iletişim dalları) hizmet isteklerinin sayısıdır. Hizmet isteklerinin yöntemine bağlı olarak, y değeri şu şekilde tanımlanır:
Sentezlenmiş iletişim ağlarında meydana gelen süreçleri tanımlamak için gerekli olan önemli dinamik özellikler, işlevleridir.
iletişim ağı işleviözelliklerinin tezahürünü karakterize eder ve dış çevre ile etkileşime girerken iletişim ağının çalışma modunu temsil eder. Ağların oluşturulması, gerçekleştirmeleri gereken işlevlerin dikkate alınması (analiz) ile başlar, bu da onları daha ilk aşamada ayırt etmeyi mümkün kılacaktır. Örneğin, iletim, bilgi değiştirme vb. işlevleri birincil ve ikincil iletişim ağlarının doğasında vardır ve bir dizi kontrol, araştırma ve kontrol işlevi, bu ağların dışındaki bir iletişim yönetim sistemi tarafından uygulanabilir.
(Ders 8)
Bir iletişim ağının kavramsal modeli
Sistematik bir yaklaşım açısından entegre bir ağ modelinin geliştirilmesi, karmaşık ve acil bir sorundur. Entegre bir ağ modeli, yalnızca iletişim ağının yapısının optimal modelini, optimal teknik araç setini ve çalışma algoritmalarını belirlemek için değil, aynı zamanda güvenilirlik, ağ yönetimi ve bakım sisteminin özelliklerini de dikkate almalıdır. ayrılmaz bir parçası iletişim ağının teknik durumunun izleme sistemi olan bir bütün olarak iletişim ağı .
Dijital bir entegre hizmet ağının (ISNS) oluşturulması, tasarım, uygulama ve işletim maliyetlerini içeren oldukça büyük harcamalar gerektirir. Maliyet sorununun, bir ağ kurma maliyeti ile onu işletme maliyeti arasındaki bir denge olduğunu söyleyebiliriz. Bununla birlikte, ağ tasarımındaki tasarruf, çalışması sırasında ciddi olumsuz sonuçlara yol açabilir.
Mevcut a priori bilgilere bağlı olarak ağ modelleme süreci üç aşamaya ayrılabilir:
Kavramsal modelleme;
mantıksal model;
Matematiksel model.
Kavramsal modelleme aşamasında, genellikle modelin bir açıklaması üretilir. Bu, mevcut ağ modellerinin yanı sıra bir ağ oluşturma hedeflerini, performans gerekliliklerini, kısıtlamaların dikkate alınmasını ve farklı ağ modellerini karşılaştırmayı mümkün kılan sistemin etkinliğini değerlendirmek için kriterlerin seçimini dikkate alır.
Kavramsal model çerçevesindeki bir sonraki adım, ağın yapısal (morfolojik) tanımını seçmeyi ve buna dayanarak sistemi bir dizi daha basit işlevsel modüle, süreçlere ayırmayı mümkün kılan resmi bir açıklamadır. ve bloklar. ( Morfolojik, dilbilgisel anlamların tek bir kelime içinde ifade edilmesine atıfta bulunur..) Böylece, kavramsal modellemenin bir sonucu olarak, yukarıdaki metodolojinin veya modelin sonuçtaki matematiksel açıklamasının uygulanabileceği bir dizi daha basit model elde edilebilir.
Genel sistem teorisi metodolojisini kullanmak, tasarım, uygulama ve işletme aşamalarını içeren tüm yaşam döngüsünün bir parçası olarak açık bilgi ağlarının sentezi ve analizi problemlerini düşünmemize izin verir.
Bir sistem olarak entegre hizmet dijital ağı (ISDN) hakkında konuşmak, her şeyden önce, yapısı ve mimarisi anlamına gelir. ISDN'nin mimarisi, dahili yapısını, operasyon algoritmalarını, erişim, değişim ve kontrol prosedürlerinin yapısını ve bileşimini tanımlar ve yapı, ISDN'nin dış yapısını, özellikle donanım setinin coğrafi konumunu ve konfigürasyonunun konfigürasyonunu karakterize eder. aralarındaki bağlantılar.
Yapının altında, ağın organizasyonunun temelini (bunlar arasındaki öğeler ve bağlantılar) anlayın. ISDN'nin yapısı, bilgi dağıtım yöntemini yansıtmadığından ağın istatistiksel bir özelliğidir. Ağın yapısı, verilerin ayrıntı derecesi ve görevin hedef yönelimi - soyut, coğrafi ve fiziksel - farklılık gösteren farklı yönlerde düşünülebilir. ISDN yapı modeli kullanılarak görüntülenir. saymak.
Paket anahtarlamalı bir ağın yapısı (topolojisi) çok sayıda değişkene bağlıdır: bunlar arasında iletilen bilgilerin (yük) kaynaklarının ve alıcılarının konumu, ağ gecikmeleri ve güvenilirliği için gereksinimler, kanalların maliyeti Bu nedenle, ağ yapısının geliştirilmesi, bazı değişkenlerin veya işlevlerinin amaç işlevi, diğerlerinin ise kısıtlama işlevi gördüğü bir optimizasyon sürecidir ve görev, düğümlerin konumu, kanal yolları gibi ağ parametrelerini belirlemektir. düğümler, kanal kapasiteleri ve her birinde akışlar arasında.
Gelecek vaat eden CSIS'in yapısal ve mimari organizasyonu açısından karar verici (DM), tasarımın ilk aşamalarında, bir ağ grafiği bulmaktan oluşan tek bir kesin çözümle değil, bir dizi sorunla ilgilenir. başlıcaları şunlardır:
Görev tanımının (TOR) tutarlılık açısından kontrol edilmesi, Görev Tanımının fizibilite ölçüsünün değerlendirilmesi;
Optimallik kriterleri, kısıtlamalar ve bireysel koşulların seçiminin gerekçesi;
Tasarlanan CSIS'in izin verilen maksimum güvenilirlik, olasılıksal-zamansal ve maliyet özelliklerinin değerlendirilmesi;
Hiyerarşi seviyesinin, dallanmanın doğasının, bağlanabilirliğin ve diğer bütünleyici topolojik özelliklerin belirlenmesi;
CSIS inşaatının en iyi konseptinin seçimi;
Bakım (TO) ve akış kontrolü dahil olmak üzere en uygun teknik araç tipini (TTS) seçmek veya güvenilirlik, hız vb. açısından bunlar için gereksinimleri belirlemek;
Önerilen ağ projesinin en genel özelliklerinin, özellikle giriş koşullarına direnç ve dahili parametrelerle ilgili entegre göstergelerin duyarlılığının incelenmesi;
Optimal ağ uygulama stratejisinin belirlenmesi;
Ağın bir veya başka bir göstergesi açısından "dar" bağlantıların belirlenmesi ve bunların genişletilmesi için tekliflerin geliştirilmesi.
CSIS, ana işlevin (bilgi teslimi) ve bir dizi alt işlevinin uygulandığı çok işlevli bir sistemdir. İkincisi şunları içerir: fonksiyonlar anahtarlama, yönlendirme, güvenilirlik, güvenilirlik, sapmaların ortadan kaldırılması hesaplanandan öğelerin gerçek durumu.
Gerçek bir ağda bu süreçler paralel olarak ilerlediği ve birbirine bağlı olduğu için, ISIS, aşağıdakilerden oluşan belirli bir sibernetik sistem olarak düşünülmelidir. kontrol alt sistemleri. Teslimat alt sistemi yönetilir parametreleri (verim, doğruluk, güvenilirlik) zamanla değişen.
Sibernetik anlamda kontrol sistemi, kontrol edilen alt sistemin çalışmasının bir dizi sensör, bilgi işleme, kontrol ve düzenleme aracıdır. Her iki alt sistem de geri bildirimle ("hizmet" iletişim kanalları) bağlanır. Ağ yönetimi, hizmete giren yükün niteliğindeki ve elemanların arızaları (hasarı), aşırı yükler vb. nedeniyle ağ yapısındaki değişikliklere bir yanıt olarak tanımlanır.
Fonksiyonlara göre ağ yönetim sistemi sistemlere ayrılabilir. ağ yapısı yönetimi, yük yönetimi ve yük akışı yönetimi.
Arıza (hasar) durumunda ağ yapısını yönetmenin amacı, mevcut iletişim tesislerinin yapısını değiştirerek (yeniden dağıtarak) ve (veya) yedek iletişim tesislerini devreye sokarak, sürekli bir dış yük altında çalışan ağın gerekli kalitesini sağlamaktır. İşlevsel ve yapısal fazlalığın yokluğunda, yapının yönetimi yedek fonların getirilmesine indirgenir.
Harici yük yönetimi, kontrol sonuçlarına dayalı olarak yük seviyesinin kabul edilebilir değerler içinde tutulmasından oluşur. Yük kontrolünün yöntemi, sapmalar hakkındaki bilgi transferini sınırlamak ve giriş yükünü sınırlamaktır.
Yük akışı kontrolü, elemanların güvenilirliğini ve yerel aşırı yüklenmeleri hesaba katarak gerekli ağ işletimi kalitesini sağlar. Belirli bir ağ yapısı ve giriş yükü için yük akışlarının kontrolüne dayalı olarak, ağdaki yük akışlarını dağıtmak için seçilen kriter açısından en uygun olan bir plan geliştirilir.
Bu nedenle, ISIS, ISIS'in hedef işlevini gerekli göstergelerle uygulayan bir yönetilen nesne ("Teslim" alt sistemi) ve gerekli göstergeleri sağlayan bir kontrol nesnesi ("Operasyon" alt sistemi) olarak düşünülebilir. IŞİD'in güvenilirliği ve kontrolü.
Amaç fonksiyonu ve kontrol fonksiyonu, ayrıştırılabilen karmaşık fonksiyonlardır. Ayrıştırma yöntemleri, sistemin sırayla bileşen parçalarına ayrılan parçalara ayrılmasını sağlar. Böyle bir ayrıştırmadan sonra, modelin matematiksel açıklaması .
İletişim sistemlerinin ve ağların işleyişi, bir durumdan diğerine geçiş olarak tanımlanır, bu nedenle modelin matematiksel açıklamasında üç matematiksel modelleme yöntemi kullanılır:
- bilgilendirici,
- Markov zincirleri,
- faz uzayı yöntemi.
kullanma bilgi yöntemi Kontrol bilgisinin analizine dayanarak, nesne ile özne arasında bir ara bağlantı aracı olarak, bu bilginin özne için bir belirsizlik ölçüsü olarak değeri hakkında bir sonuca varılır ( entropi) değeri sistem durumlarının sayısındaki artışla büyüyen bir nesnenin. İletişim sistemlerinin ve ağlarının işleyişini izleme görevi, gerekli bir zamanda sistemin durumu hakkındaki bilgi belirsizliğini azaltma süreci için bir görev olarak temsil edilebilir. Sistemin durumu hakkında bir önsel bilgi ölçüsünü dikkate alarak - ortalama önsel belirsizlik ve kontrolden sonra sistemin durumuyla ilgili ortalama a posteriori bilgi belirsizliği ölçüsünü dikkate alarak, ortalama miktarı belirlemek mümkündür. Belirtilen değerler arasında kontrollü bilgi. Herhangi bir kontrol anında iletişim ağının durumunun a priori belirsizliği, bu durumun olasılıksal özellikleri tarafından belirlenir - farklı durumların a priori olasılığının dağıtım yasası. Kontrolden sonra sistemin durumu hakkındaki bilginin belirsizliği, Bayes formülü kullanılarak hesaplanan bir posteriori olasılık ile karakterize edilir. Böylece, kontrol anında sistemin istenen durumunun belirsizliğinin bir ölçüsü bulunur. Problemin böyle bir formülasyonunda, a posteriori olasılık ile kontrol nesnesinin kontrol edilen özellikleri arasındaki ilişkiyi bulmak gerekir.
kullanma Markov zincir yöntemi sistemin farklı durumları arasındaki geçişler bir Markov süreci (zincir) ile tanımlanır. Kontrol zamanının herhangi bir anında sistemin durumlardan birinde olması şartıyla, işleyişin kontrol süreci, bilinen iki şekilde bir olasılık şeması şeklinde temsil edilir:
Bir geçiş olasılıkları matrisi oluşturmak;
Bir geçiş diyagramının veya bir sistemden bir durumdan diğerine geçiş olasılıklarının grafiğinin oluşturulması.
Markov zincirlerinin özellikleri ve MM'lerin yapımında kullanımları Bölüm 6 ve c'de daha ayrıntılı olarak ele alınmaktadır.
İletişim sistemlerinin ve ağların türünü belirlemek için şunları kullanabilirsiniz: faz uzayı yöntemi . Bu durumda, sistemin durumu, kontrollü miktarların vektörleri ve etkileyen etkiler ile karakterize edilir ve işleyişin izlenmesi süreci, kontrollü miktarlardaki değişiklikleri algılama, toplama, işleme, depolama ve denge hakkında bilgi gösterme süreci olarak tanımlanır. Elde edilen kontrol eylemlerinden bir karar vermek için bu vektörlerin
MM'nin seçilmesi ve gerekçelendirilmesi durumunda yapıldığı kabul edilir. kısıtlamalar seti ve seçilmiş ve kanıtlanmış amaç fonksiyonları.
MM'nin özelliklerini belirlemek için analiz etmek gerekir parametreler. Herhangi bir sistemin tanımı ve işleyişinin koşulları, belirli bir dizi parametre ile karakterize edilir ve farklı analiz ve optimizasyon aşamalarında farklı tanımlama yöntemlerine ihtiyaç vardır. Parametre grupları ana rolü oynar ( parametrik tabanlar). Keyfi bir sistem için, harici ve dahili parametrelerin temelleri ayırt edilir. Dış parametreler sırayla iki sınıfa ayrılır - giriş ve çıkış.
Karmaşıklık derecesine ve ayrıntı derecesine bağlı olarak, ilk parametreler şu şekilde ayrılır: integral ve diferansiyel. Ayrıca, operasyonun amacına bağlı olarak, izin günleri arasında aşağıdakiler ayırt edilebilir: değişkenler – kriterler optimizasyon işlemi sırasında maksimize edilen veya minimize edilen; değişkenler – sınırlayıcılar(sınırlayıcılar), kısıtlamalara tabidir (Şekil 5.1).
İç değişkenler iki gruba ayrılır: yönetilen ve yönetilmeyen. Birincisi, algoritmanın hangi optimizasyonu gerçekleştirdiğini doğrudan etkileyen model parametreleri, ikincisi ise hem kontrollü hem de kontrolsüz olabilen kontrollü olanların farklı türevleridir. Bu temeldeki değişkenlere de kısıtlamalar getirilebilir (Tablo 5.1).
ISIS'in tasarımının, uygulanmasının ve çalışmasının başarısı, yalnızca seçilen işlev modellerine, kullanılan matematiksel aygıta değil, aynı zamanda sistemin etkinliğini değerlendirmek için seçilen kriterlere de bağlıdır. Etkinliğin bir ölçüsü olarak, hem sistemi, yani ISDN'yi hem de ISDN kullanıcılarını (katman 5-7, OSI) içeren bir model kullanılabilir. Bu durumda, kullanılan kriterler CSIS'de yer alan gerçek süreçlere referans sistemine bağlı olmalıdır. Ek olarak, CSIS'e bilgi iletmenin tek sürecinde birbiriyle ilişkili süreçleri (alt süreçleri) ayırmak gerekir. Örneğin, EMWOS'un 1. seviyesinden 4. seviyesine kadar, anahtarlama, yönlendirme ve akış kısıtlama süreçlerini tek tek ayırmak mümkündür.
Listelenen tüm süreçler için genelleme, kullanıcılara bilgi sunma sürecidir. Bu durumda, aşağıdaki kriterler zinciri ayırt edilebilir:
Bilgi değeri işlevi (teslimat süreci için);
Ağ performans işlevi (bilgi alışverişi süreci için);
harici olasılıksal özellikler (anahtarlama, yönlendirme ve akış kısıtlama süreçleri için).
İletişim ağı yapısının sentezi
Pragmatik anlamda, entegre bir dijital iletişim ağı, ana görevi belirli bir kalitede kullanıcılar arasında bilgi alışverişini sağlamak olan ikincil bir iletişim ağıdır.
Bu görev, yalnızca teslimat sisteminin, işletim sisteminin (OS) ve içerdiği bakım sisteminin (STO) etkin bir yapısının oluşturulmasıyla başarıyla çözülür.
Tablo 5.1
SS dağıtım alt sistemine göre en yaygın parametrik sistem temelleri
Ağ işletim deneyimi, ESS tarafından karşılanması gereken aşağıdaki temel gereksinimleri formüle etmemizi sağlar:
Ağlar kendi kendini organize eden ve kendini yenileyen olarak inşa edilir, ancak tüm ağlar bakım personeli tarafından müdahale imkanı sağlar;
Ağın ve bireysel bileşenlerinin konfigürasyonundaki teşhis ve değişiklik süreçlerinin yüksek düzeyde otomasyonu sağlanır;
Arızaların meydana geldiği anda ve ayrıca periyodik programlı teşhis sırasında tespit edilmesini sağlayan ağ elemanlarının yerel teşhisi;
Merkezi teşhis, istatistiksel verilerin toplanması ve işlenmesi işlevlerini aynı anda yerine getiren bakım merkezlerinin (TSC) ağlarında varlığını sağlar.
DTC operasyonu (geniş anlamda), veri alışverişi gereksinimlerine uygun olarak ağ kaynaklarını kullanma sürecidir, yani bu durumda operasyon nesnesi bir bütün olarak ağdır. SE çok çeşitli konuları kapsar ve aşağıdakilere ayrılabilir: genel operasyon alt sistemi(dış çevrenin durumunun yönetimi) ve bakım alt sistemi(iç çevrenin durumunun yönetimi).
Dış çevrenin eylemi (uygulamaların girdi akışı; dış eylemlerin akışı; dokümantasyon, materyaller, enerji vb.; çevresel ve sosyal eylemler.
İç ortamın eylemi, üretim teknolojisinin kusurlu olması, fiziksel güç (açık veya kısa devre), yapıcı, algoritmik, yazılım, teknolojik hatalar, bakım personelinin hatalarından kaynaklanan bir arıza akışıdır.
Servis istasyonu, kurtarma işlemlerinin yüksek güvenilirliğine ve otomasyonuna dayanmaktadır. Tek bir ağ elemanı cihazının arızası, kural olarak, tüm ağın kalitesini önemli ölçüde etkilemez. Bunun nedeni, ISDN'de kullanılan farklı yedeklilik türleridir.
Çok sayıda yüksek nitelikli servis personelinin kullanımıyla ilişkili işletme maliyetleri, bakım süreçlerini otomatikleştirerek ve en uygun atölyeyi seçerek azaltılabilir. Açıkçası, tamamen merkezi olmayan bir atölye, yüksek derecede bakım süreçlerinin otomasyonuna sahip olsa bile, teknik personelin varlığını gerektirdiğinden optimal olmayacaktır. Öte yandan, tamamen merkezi olmayan bir SRT de görevi çözmeyecektir. Bu nedenle, otomasyonla birlikte, istasyonun optimal yapısı, yani bu kadar çok sayıda merkezi istasyonun seçimi ve minimum işletme ve sermaye yatırımı sağlayacak şekilde konumları sorunu ortaya konmaktadır. .
Teknik sistem dikkate alınarak bir iletişim ağı yapısının sentezi
hizmet
Ağ topolojisi optimizasyon problemine bir çözüm bulma algoritması iki genel yaklaşıma dayanmaktadır: çoklu çözüm yapımı ve üzerinde karar dönüşümü bazı başlangıçta verilen çözümleri geliştirmek için. İlk olarak, bazı başlangıç modeli belirtilir. Daha sonra, yapıların hedeflenen numaralandırılması yöntemi kullanılarak, ağ grafiğinin tek tek kenarları dahil edilerek veya hariç tutularak orijinal ağ optimize edilir. Her aşamada, güvenilirlik göstergelerini karakterize eden maliyet kriteri ve kısıtlamaların hesaplanması gerçekleştirilir ve optimizasyon yörüngesinin yönü belirlenir. Ortaya çıkan ağ seçeneğinin yapısı, orijinal ağın yapısına, yapıyı değiştirme prosedürlerine ve gerçekleştirilme sırasına bağlıdır.
Ağın yapısı, öğelerinin ve aralarındaki bağlantıların coğrafi konumu ile belirlenebilir veya makine arama algoritmaları tarafından otomatik olarak gerçekleştirilen özel bir çözüm üretme yöntemiyle elde edilebilir.
Ağ yapısının ve servis istasyonunun genel otomasyonu, dağıtım alt sistemleri de dahil olmak üzere genel görevin optimumunun bulunmasını sağlar. Bununla birlikte, modern ağların büyük boyutları nedeniyle genel optimizasyon görevi, kesin bir çözüm bulmak için hiçbir yöntemin bulunmadığı son derece zor bir iştir. Bu nedenle, hiyerarşik bir ağın genel bir optimizasyon modeli için oldukça basit bir şekilde dönüştürülebilen temel veri iletim sistemi için ağ yapısının ve SRT'nin genel bir optimizasyonu görevinin dikkate alınması tavsiye edilir.
Performans kriterleri Tablo 5.2.
| OSI referans modelinin katmanları | ||||
| Uygulamalı, Oturum, Sunum | Ulaşım | ağ | kanallı | Fiziksel |
| Koruma Önceliği Artık Hata Oranı Bant Genişliği İletim Gecikmesi (yön başına) İletim Optimizasyonu Genişletilmiş Kontrol Bağlantı Kuruluş Gecikmesi Kuruldu Bağlantı Reddetme Olasılığı İletim Hatası Olasılığı Bağlantı Sonlandırma Gecikmesi Bağlantı Sonlandırma Hatası Olasılığı PV Link Güvenilirliği | Bağlantı ile Güvenlik Önceliği Bağlantı aşaması: Bağlantı gecikmesi; Kurulmama olasılığı Veri aktarım aşaması: Bant genişliği; transit gecikme; KNP; güvenilirlik; başarısızlık olasılığı Ayrışma aşaması: gecikme ayırma; bağlantının kesilmeme olasılığı; Bağlantı yok Transit Gecikme CNR Koruma MF Önceliği | Bağlantı ile Veri aktarım aşaması: çıktı; transit gecikme; KNP; güvenilirlik; başarısızlık olasılığı; en karmaşık bağlantı Kurulum aşaması: kurulum gecikmesi; kuruluş olasılığı Bağlantıyı kesme aşaması: Bağlantıyı kesme gecikmesi; Bağlantının kesilmeme olasılığı Bağlantı yok PV CNR'nin Transit Gecikme Koruması Önceliği Yükleri kontrol etme yeteneği Sırayı koruma olasılığı Bir ağ hizmeti veri bloğunun maksimum ömrü | Bant Genişliği Transit Gecikme Koruması PNR Bağlantısı Güvenilirlik PV Bağlantısı | Hata oranı Bilgi biti başına hata olasılığı Servis kullanılabilirliği İletim hızı Transit gecikmesi ST |
| Not. PV - maliyet parametreleri; KNR - hataların algılanmama katsayısı |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 23 | | | | | | | | | | | | |
Altın Numaralar Güzel bir telefon numarası nasıl satılır
Kripto para madenciliği: basit kelimelerle nedir
En iyi dizüstü bilgisayar işletim sistemi: Eksiksiz inceleme
Sınıf arkadaşlarından müzik indirmek için programlar Sosyal ağ sınıf arkadaşlarından üzücü bir şarkı indirin
Yandex tarayıcısının mobil versiyonu