Моделирование и оптимизация проектных решений при проектировании мультисервисных сетей связи

• Автор: Пеньков, Алексей Викторович
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 165 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ДОСТИЖЕНИЙ В ОБЛАСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МУЛЬТИСЕРВИСНЫХ СЕТЕЙ СВЯЗИ.

1.1 Исследование процесса построения мультисервисных сетей

1.2 Обзор современного оборудования

1.3 Анализ существующих САПР СПД

1.4 Цели и задачи исследования

2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ТЕРРИТОРИАЛЬНОЙ МУЛЬТИСЕРВИСНОЙ СЕТИ

2.1. Разработка комплексной математической модели мультисервисной сети на основе системного подхода.
2.2. Использование многовариантной ин теграции в процессе проектирования мультисервисных сетей связи.
2.3. Модель поиска оптимального решения на различных этапах построения мультисервисной СПД.
2.4. Выводы второй главы
3. РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА МЕТОДОВ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ.
3.1 Оптимизация пропускной способности и экономических параметров СПД
3.2 Оптимизация математических моделей алгоритмов маршрутизации
3.3 Решение задачи прогнозирования трафика мультисервисных СПД
3.4. Выводы третьей главы
4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1. Архитектура САПР x
4.2 Анализ и синтез процесса развития территориальной ведомственной мультисервисной сети связи ЦЧБ СБ РФ.
4.3 Анализ и синтез процесса развития корпоративной сети передачи данных ГУ ОПФР по Воронежской области
4.4. Выводы четвертой главы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Процесс проектирования территориальных мультисервисных сетей передачи данных состоит из следующих этапов (см. Рис. Как правило, процесс проектирования сети передачи данных является итерационным, т. После построения примерного варианта сети осуществляется его оптимизация, уточнение и детализация. На заключительном этапе проектирования осуществляется доработка сети, реконфигурация ее структуры и определение ее пользовательских характеристик. В процессе опытной эксплуатации сети осуществляется анализ ее реальных характеристик, после чего, в соответствии с собранными данными осуществляется необходимая модернизация проекта сети. Важнейшим этаном проектирования мультисервисной сети передачи данных является выбор технических средств и системы протоколов (включая способы коммутации и доставки пакетов данных в региональной и базовой сети). Следующий этан проектирования требует решения совокупности сложных взаимосвязанных задач, к которым относятся: выбор оборудования доступа по «последней миле», выбор центрального и региональных мультиплексоров и их программного обеспечения, оптимизация пропускной способности каналов связи; выбор маршрутов; оптимизация топологической структуры; выбор методов управления потоками и определение параметров управления; анализ объемов буферной памяти узлов коммутации и маршрутизации и выбор стратегии буферизации при перегрузках и т. Задача синтеза топологической структуры является одной из основных при проектировании мультисервисных сетей передач данных и состоит в выборе оптимальной схемы соединения узлов коммутации и концентрации, выборе пропускной способности линий и оптимальных маршрутов передачи информации. Требование надежности при проектировании мультиссрвисных сетей учитываются введением ограничений на связность сети (количество независимых маршрутов из узла источников в узел адресат) и количество перс-приемов в маршруте (количество промежуточных узлов коммутации или концентрации). Предполагается, что количество переприемов не больше двух и используется принцип двухсвязкости. В соответствии с этим каждая пара источник - адресат связана по крайней мере двумя путями, не имеющими общих узлов и каналов. Таким образом, при выходе из строя узла или канала связи сеть сохраняет работоспособность. Условие двухсвязности характерно для многих как отечественных так и зарубежных сетей передачи данных. В России тарифы на аренду каналов связи дифференцированы в зависимости от длины каналов связи (тарифных зон) и пропускной способности, что значительно усложняет решение задачи синтеза топологической структуры, не позволяя непосредственно использовать простые аналитические результаты. Выбор топологии связей существенно влияет на многие характеристики сети. Например, наличие резервных связей повышает надежность сети и делает возможным балансирование загрузки отдельных каналов. Экономические соображения часто приводят к выбору топологий, для которых характерна минимальная суммарная длина линий связи. Рассмотрим некоторые, наиболее часто встречающиеся топологии. Полносвязная топология (рис. Несмотря на логическую простоту, этот вариант оказывается громоздким, неэффективным и экономически необоснованным. Действительно, каждый узел в сети должен иметь большое количество коммуникационных портов, достаточное для связи с каждым из остальных узлов сети. Для каждой пары узлов должна быть выделена отдельная линия связи. Полносвязные топологии применяются редко, так как не удовлетворяют ни одному из приведенных выше требований. Рис. Типовые топологии сетей Все другие варианты основаны на неполносвязных топологиях, когда для обмена данными между двумя узлами сети может потребоваться промежуточная передача данных через другие узлы сети. Ячеистая топология (mesh) получается из полносвязной путем удаления некоторых возможных связей (рис. В сети с ячеистой топологией непосредственно связываются только те узлы, между которыми происходит интенсивный обмен данными, а для обмена данными между узлами, не соединенными прямыми связями, используются транзитные передачи через промежуточные узлы.