RU2690213C1 - Method of simulating an optimum version of topological arrangement of a plurality of information interconnected subscribers on a given fragment of a public communication network - Google Patents

Method of simulating an optimum version of topological arrangement of a plurality of information interconnected subscribers on a given fragment of a public communication network Download PDF

Info

Publication number
RU2690213C1
RU2690213C1 RU2018118104A RU2018118104A RU2690213C1 RU 2690213 C1 RU2690213 C1 RU 2690213C1 RU 2018118104 A RU2018118104 A RU 2018118104A RU 2018118104 A RU2018118104 A RU 2018118104A RU 2690213 C1 RU2690213 C1 RU 2690213C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
communication
information
subscribers
interconnected
communication network
Prior art date
Application number
RU2018118104A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Васильевич Вершенник
Елена Валерьевна Вершенник
Николай Александрович Латушко
Юрий Иванович Стародубцев
Original Assignee
Николай Александрович Латушко
Юрий Иванович Стародубцев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Александрович Латушко, Юрий Иванович Стародубцев filed Critical Николай Александрович Латушко
Priority to RU2018118104A priority Critical patent/RU2690213C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2690213C1 publication Critical patent/RU2690213C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06NCOMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N5/00Computing arrangements using knowledge-based models
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/22Traffic simulation tools or models

Abstract

FIELD: information technology.SUBSTANCE: invention relates to a method of simulating an optimal version of a topological arrangement of a plurality of interconnected subscribers on a given fragment of a public communication network. Method involves assigning priorities to information-interconnected subscribers and ranking them according to priority, ranking nodes and communication lines by significance, simulating an initial version of topological arrangement of information interconnected subscribers based on their priority, significance of nodes and communication lines, allowable intervals of mutual removal, forming a plurality of routes between information-interconnected subscribers taking into account a given structure of information directions, actions on selection of places for topological arrangement of information-interconnected subscribers are repeated until values of communication quality indicators of each information direction are achieved, and results are output.EFFECT: technical result consists in determining optimum version of topological arrangement of a plurality of information interconnected subscribers on a given fragment of a public communication network.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к средствам моделирования сетей связи и может быть применено для моделирования сети связи и в практике их эксплуатации, в частности, для формирования оптимального варианта топологического размещения множества информационно взаимосвязанных абонентов на заданном фрагменте сети связи общего пользования.The invention relates to the simulation of communication networks and can be used to simulate a communication network and in the practice of their operation, in particular, to form an optimal variant of the topological placement of a plurality of interconnected subscribers on a given fragment of a public communication network.

Сеть связи является технологической основой системы управления (Ермишян А.Г. // Теоритические основы построения систем военной связи в объединениях и соединениях: Учебник. Ч. 1. Методологические основы построения организационно-технических систем военной связи. СПб.: ВАС, 2005. С. 433, Боговик А.В., Игнатов В.В. // Теория управления в системах военного назначения: Учебн. ВАС, 2008. С. 35).Communication network is the technological basis of the control system (AG Yermishyan // Theoretical foundations of building military communication systems in unions and connections: Textbook. Part 1. Methodological foundations of building organizational and technical systems of military communication. St. Petersburg: YOU, 2005. C 433, AV Bogovik, VV Ignatov // Control Theory in Military Systems: Educational SAC, 2008. P. 35).

В современных условиях развертывание под каждую систему управления собственной сети связи не является рациональным (Стародубцев Ю.И., Чукариков А.Г., Корсунский А.С., Сухорукова Е.В. Принципы безопасного использования инфраструктуры связи применительно к условиям техносферной войны // В сборнике: Интегрированные системы управления сборник научных трудов научно-технической конференции. 2016. С. 199-206.). При построении сети связи исходят из стремления сделать ее экономичной и надежной. Развертывание под каждую систему управления собственной сети связи в технико-экономическом отношении невыгодно, так как уже развернутая и функционирующая сеть связи общего пользования Единой сети электросвязи, имеет достаточные ресурсы и технологические возможности для подключения новых абонентов. Очевидность этого факта подтверждается эталонной моделью взаимодействия открытых систем (Олифер В.Г., Олифер Н.А. // Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 4-е изд. СПб.: Питер, 2010. С. 113-123), в которой заложено логическое разделение и независимость уровней, что позволяет множеству абонентам использовать единую транспортную сеть.In modern conditions, the deployment for each control system of its own communication network is not rational (Starodubtsev Yu.I., Chukarikov AG, Korsunsky AS, Sukhorukova EV Principles of safe use of communication infrastructure in relation to the conditions of a technospheric war // // In the collection: Integrated management systems collection of scientific papers of the scientific and technical conference. 2016. p. 199-206.). When building a communication network, they proceed from the desire to make it economical and reliable. The deployment for each management system of its own communications network is technically and economically unprofitable, since the already deployed and functioning communications network of the general use of the Unified Telecommunications Network has sufficient resources and technological capabilities to connect new subscribers. The evidence of this fact is confirmed by the reference model of the interaction of open systems (Olifer VG, Olifer NA. // Computer networks. Principles, technologies, protocols: A textbook for universities. 4th ed. SPb .: Peter, 2010. S. 113-123), in which there is a logical division and independence of the levels, which allows multiple subscribers to use a single transport network.

В создаваемых в настоящее время сетях используют коммутацию пакетов для передачи всех видов трафика: аудио-сигналов (IP-телефония), видео-информации, компьютерных данных. Применение пакетной передачи данных позволяет строить сеть таким образом, что маршруты доставки от одной точки сети до другой разных пакетов информации могут проходить по разным физическим каналам связи и, меняться в зависимости от их работоспособности или загрузки. Это значительно увеличивает живучесть и надежность сети в целом - даже если часть каналов связи будут неработоспособными, информация все равно может быть доставлена по другим работающим каналам.The networks currently being created use packet switching to transmit all types of traffic: audio signals (IP telephony), video information, computer data. The use of packet data allows you to build a network in such a way that delivery routes from one point of the network to another can contain different information packets through different physical communication channels and vary depending on their performance or load. This significantly increases the survivability and reliability of the network as a whole - even if part of the communication channels are inoperable, information can still be delivered via other working channels.

Однако различными системами управления предъявляются разные требования к сети связи (Ермишян А.Г. // Теоритические основы построения систем военной связи в объединениях и соединениях: Учебник. Ч. 1. Методологические основы построения организационно-технических систем военной связи. СПб: ВАС, 2005. С. 460; Стародубцев Ю.И., Евграфов А.А., Сухорукова Е.В. Проблема формирования системы показателей для оценки защищенности информационно-телекоммуникационных сетей // Проблемы экономики и управления в торговле и промышленности. 2014. №3. С. 80-86.).However, different control systems have different requirements for a communication network (AG Ermishyan // Theoretical foundations of building military communication systems in associations and connections: Textbook. Part 1. Methodological foundations for building organizational and technical systems of military communication. St. Petersburg: YOU, 2005 460; Starodubtsev Yu.I., Evgrafov AA, Sukhorukova EV The problem of forming a system of indicators for assessing the security of information and telecommunication networks // Problems of Economics and Management in Trade and Industry. 2014. 3. С 80-86.).

Несколько систем управления могут одновременно использовать общую транспортную сеть, таким образом влияя друг на друга. Абоненты сети связи, принадлежащие разным системам управления, будут разнородными по отношению к друг к другу. (Патент 2620200 Российская Федерация, МПК G06N 5/00 (2006.01), H04W 16/22 (2009.01), G06F 17/10 (2006.01). Способ целенаправленной трансформации параметров модели реального фрагмента сети связи / Анисимов В.В., Бегаев А.Н., Стародубцев Ю.И., Сухорукова Е.В., Федоров В.Г., Чукариков А.Г..; заявитель и патентообладатель Бегаев А.Н. - 2016119980; заявл. 23.05.2016; опубл. 23.05.2017. бюл. №15 - 18 с.) В этом случае сеть связи состоит из узлов связи, соединенных между собой линиями связи через ближайшие узлы сети связи общего пользования (от узлов связи пунктов управлений к узлам связи сети связи общего пользования проложены линии привязки) (Системы связи и оповещения: курс лекций для студентов, обучающихся по направлению подготовки «Техносферная безопасность» / Сост.: Белявская А.С. Тирасполь, 2015 г. - 75 с., стр. 66).Multiple control systems can simultaneously use a common transport network, thus affecting each other. The subscribers of the communication network belonging to different control systems will be heterogeneous with respect to each other. (Patent 2620200 Russian Federation, IPC G06N 5/00 (2006.01), H04W 16/22 (2009.01), G06F 17/10 (2006.01). A method of purposeful transformation of the parameters of the model of a real fragment of a communication network / Anisimov VV, Begaev A. N., Starodubtsev Yu.I., Sukhorukova E.V., Fedorov V.G., Chukarikov AG,; the applicant and patentee Begaev A.N. - 2016119980; announced 23.05.2016; publ. 23.05.2017 Bulletin №15 - 18 p.) In this case, the communication network consists of communication nodes interconnected by communication lines through the nearest public communication network nodes (from communication centers of control points to communication nodes of a general communication network Use of anchor lines) (Communication systems and alerts: a course of lectures for students studying in the direction of training "Technosphere safety" / Comp .: Belyavskaya A.S. Tiraspol, 2015 - 75 p., p. 66).

Транспортная сеть при предоставлении услуги не разделяет между собой абонентов различных систем управления. Поэтому необходимо оценить возможности, предоставляемые транспортной сетью, с учетом использования этой же транспортной сети другими системами управления в целях определения оптимального варианта топологического размещения множества информационно взаимосвязанных абонентов заданной системы управления на заданном фрагменте сети связи общего пользования.When providing a service, the transport network does not separate the subscribers of various control systems. Therefore, it is necessary to evaluate the opportunities provided by the transport network, taking into account the use of the same transport network by other control systems in order to determine the optimal variant of topological placement of a plurality of informationally interconnected subscribers of a given control system on a given fragment of a public communication network.

Информационно-телекоммуникационные системы относятся к классу больших систем, этапы проектирования, внедрения, эксплуатации и эволюции которых в настоящее время невозможны без использования различных видов моделирования (Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. М.: Высшая школа, 2009. 343 с.).Information and telecommunication systems belong to the class of large systems, the stages of design, implementation, operation and evolution of which are currently impossible without the use of various types of modeling (Soviets B.Ya., Yakovlev SA Modeling systems. M .: Higher School, 2009 . 343 p.).

Известен способ моделирования сети связи (изобретение «Способ моделирования сети связи» [Текст]: пат. 2476930 Рос. Федерация: МПК G06N 99/00, H04W 16/22, H04L 12/26 / О.А. Баленко [и др.]; заявитель и обладатель Военная академия связи им. С.М. Буденного. №2012106099/08; заявл. 20.02.2012; опубл. 27.02.2013, Бюл. №6. 17 с.: ил.), обеспечивающий возможность моделирования с учетом перемещения абонентов сети связи и вероятности смены узлов сети связи, обслуживающих этих абонентов.There is a method of modeling a communication network (invention "Method of modeling a communication network" [Text]: Pat. 2476930 Ros. Federation: IPC G06N 99/00, H04W 16/22, H04L 12/26 / OA Balenko [and others.] ; applicant and owner of the Military Academy of Communications named after SM Budenny. №2012106099/08; declared February 20, 2012; published February 27, 2013, Bull. No. 6. 17 pp.: ill.), providing the possibility of modeling taking into account movement of subscribers of a communication network and the probability of a change of communication network nodes serving these subscribers.

Известен способ моделирования разнородных сетей связи (изобретение «Способ моделирования разнородных сетей связи» [Текст]: пат. 248162 Рос. Федерация: МПК G06F 17/50, G06F 17/10 / Е.А. Алисевич [и др.]; заявитель и обладатель Санкт-Петербургский торгово-экономический институт. №2012100119/08; заявл. 10.01.2012; опубл. 10.05.2013, Бюл. №13. 19 с.: 2 ил.), обеспечивающий расширение функциональных возможностей за счет расчета вероятности наличия маршрута между абонентами.There is a method of modeling heterogeneous communication networks (the invention “Method of modeling heterogeneous communication networks” [Text]: Pat. 248162 Ros. Federation: IPC G06F 17/50, G06F 17/10 / EA Alisevich [and others]; the applicant and owner St. Petersburg Institute of Trade and Economics. No. 2012100119/08; declared 10.01.2012; published 10.05.2013, Bull. No. 13. 19 pp .: 2 ill.), providing enhanced functionality by calculating the probability of route availability between subscribers.

Известен способ моделирования разнородных сетей связи (Патент 2546318 Российская Федерация, МПК G06F 17/10 (2006.01), G06F 17/50 (2006.01), H04W 16/22 (2009.01). Способ моделирования сетей связи. / Алисевич Е.А., Синев С.Г., Стародубцев П.Ю., Сухорукова Е.В., Чукариков А.Г., Шаронов А.Н.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный торгово-экономический университет». - 2014103873; заявл. 04.02.2014; опубл. 10.04.2015. бюл. №10-21 с.). Способ заключается в том, что задают исходные данные, формируют в каждом из статистических экспериментов граф вероятностей сети, имитируют перемещение абонентов, генерируют начальную топологию и структуру разнородных сетей, при этом исходные данные для моделирования формируют исходя из топологической структуры реальной сети и затем моделируют расположение неоднородностей в заданном фрагменте и расположение элементов в каждой неоднородности, формируют матрицу информационных направлений между узлами сети с другим узлом сети, фиксируют пути успешного функционирования для каждого информационного направления, генерируют значения пропускной способности и показателя живучести для сформированной линии привязки между узлами, рассчитывают вероятность наличия маршрута между абонентами. Способ позволяет повысить достоверность моделирования сетей связи, а также обеспечивает возможность моделирования фрагментов сетей связи, инвариантных имеющимся, с учетом физико-географических условий местности и топологических неоднородностей, возникших в процессе развития сети.A known method for modeling heterogeneous communication networks (Patent 2546318 Russian Federation, IPC G06F 17/10 (2006.01), G06F 17/50 (2006.01), H04W 16/22 (2009.01). A method for modeling communication networks. / Alisevich EA, Sinev SG, Starodubtsev P.Yu., Sukhorukova EV, Chukarikov AG, Sharonov A.N .; applicant and patentee Federal State Budgetary Institution of Higher Professional Education "St. Petersburg State University of Trade and Economics" - 2014103873; declared 04.02.2014; published 10.04.2015. Byull. No. 10-21 p.). The method consists in setting initial data, forming a network probability graph in each of statistical experiments, simulating subscriber movement, generating an initial topology and structure of heterogeneous networks, with the initial data for modeling being formed based on the topological structure of a real network and then modeling the location of heterogeneities in a given fragment and the location of elements in each heterogeneity, form a matrix of information directions between network nodes with another network node, fixing There are ways of successful operation for each information direction, generate bandwidth and survivability for the generated link line between nodes, calculate the probability of a route between subscribers. The method allows to increase the reliability of modeling of communication networks, and also provides the possibility of modeling fragments of communication networks that are invariant with the existing ones, taking into account the physical-geographical conditions of the area and topological heterogeneities that have arisen in the process of network development.

Недостатком перечисленных выше способов является то, что при моделировании не учитывается нагрузка от разнородных абонентов и результат моделирования не позволяет осуществить выбор оптимального варианта топологического размещения множества информационно взаимосвязанных абонентов на заданном фрагменте сети связи общего пользования.The disadvantage of the above methods is that the simulation does not take into account the load from heterogeneous subscribers and the simulation result does not allow the selection of the optimal variant of the topological placement of a plurality of interconnected subscribers on a given fragment of a public communication network.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному способу является способ целенаправленной трансформации параметров модели реального фрагмента сети связи (Патент 2620200 Российская Федерация, МПК G06N 5/00 (2006.01), H04W 16/22 (2009.01), G06F 17/10 (2006.01). Способ целенаправленной трансформации параметров модели реального фрагмента сети связи / Анисимов В.В., Бегаев А.Н., Стародубцев Ю.И., Сухорукова Е.В., Федоров В.Г., Чукариков А.Г.; заявитель и патентообладатель Бегаев А.Н. - 2016119980; заявл. 23.05.2016; опубл. 23.05.2017. бюл. №15 - 18 с.).The closest in technical essence to the claimed method is a method of purposeful transformation of the parameters of the model of a real fragment of a communication network (Patent 2620200 Russian Federation, IPC G06N 5/00 (2006.01), H04W 16/22 (2009.01), G06F 17/10 (2006.01). Method purposeful transformation of the parameters of the model of a real fragment of a communication network / Anisimov VV, Begaev AN, Starodubtsev Yu.I., Sukhorukova EV, Fedorov VG, Chukarikov AG; applicant and patentee Begaev A .N. - 2016119980; claimed 05.23.2016; published 23.05.2017. Byul. # 15 - 18 p.).

Недостатком данного способа-прототипа является то, что при моделировании не учитывается нагрузка от разнородных абонентов и результат моделирования не позволяет осуществить выбор оптимального варианта топологического размещения множества информационно взаимосвязанных абонентов на заданном фрагменте сети связи общего пользования.The disadvantage of this prototype method is that the simulation does not take into account the load from heterogeneous subscribers and the simulation result does not allow the selection of the optimal variant of the topological placement of a plurality of interconnected subscribers on a given fragment of a public communication network.

Техническим результатом изобретения является определение оптимального варианта топологического размещения множества информационно взаимосвязанных абонентов на заданном фрагменте сети связи общего пользования, что позволит:The technical result of the invention is the determination of the optimal variant of the topological placement of a plurality of interconnected subscribers on a given fragment of a public communication network, which will allow:

минимизировать суммарный расход сил и средств связи на обеспечение доступа множества информационно взаимосвязанных абонентов;minimize the total expenditure of forces and communication facilities on providing access to a multitude of information interconnected subscribers;

минимизировать влияние информационно взаимосвязанных абонентов на качество услуг, предоставляемых ранее подключенным абонентам;minimize the influence of informational interconnected subscribers on the quality of services provided to previously connected subscribers;

минимизировать потребность в изменении реализуемых вариантов маршрутизации;minimize the need to change implemented routing options;

максимизировать качество предоставляемых услуг подключаемым информационно взаимосвязанным абонентам.maximize the quality of services provided to connected informational interconnected subscribers.

Технический результат достигается тем, что в известном способе, заключающемся в том, что задают площадь реального фрагмента сети связи произвольной формы выбранного региона, формируют состав и структуру сети связи, инвариантной реальному фрагменту сети связи, моделируют функционирование сети связи с учетом нагрузки от пользователей, дополнительно задают количество информационно взаимосвязанных абонентов, структуру информационных направлений между ними, требуемые значения допустимых интервалов взаимного удаления между информационно взаимосвязанными абонентами, характеристики узлов и линий связи сети связи, количественный состав и характеристики резерва сил и средств связи, присваивают информационно взаимосвязанным абонентам приоритеты и ранжируют их по приоритету, ранжируют узлы и линии связи по значимости, моделируют первоначальный вариант топологического размещения информационно взаимосвязанных абонентов с учетом их важности, значимости узлов и линий связи, допустимых интервалов взаимного удаления, формируют множество маршрутов между информационно взаимосвязанными абонентами с учетом заданной структуры информационных направлений, запоминают данные о сформированных маршрутах для каждого информационного направления в маршрутно-адресную таблицу, моделируют процессы воздействия множества дестабилизирующих факторов на элементы сети связи рассчитывают показатели качества связи для каждого информационного направления, последовательно сравнивают значения рассчитанных показателей качества связи с заданными требуемыми значениями, фиксируют места топологического размещения информационно взаимосвязанных абонентов, значения показателей качества связи информационных направлений которых равны или больше требуемых, запоминают вариант топологического размещения информационно-взаимосвязанных абонентов, запоминают данные о количестве и характеристиках используемых сил и средств привязки, если значения показателей качества связи информационных направлений меньше требуемых заданных, то информационно взаимосвязанным абонентам последовательно присваивают координаты ближайшего последующего узла сети связи с учетом заданного допустимого интервала взаимного удаления, повторяют действия по выбору мест топологического размещения информационно взаимосвязанных абонентов до достижения значений показателей качества связи каждого информационного направления требуемым, если значения показателей качества связи информационных направлений при переборе всех узлов связи в пределах заданного интервала удаления не равны требуемым, то реконфигурируют систему связи за счет резерва сил и средств связи, запоминают количество и характеристики использованных для реконфигурации средств связи, повторяют действия по выбору мест топологического размещения информационно взаимосвязанных абонентов до достижения значений показателей качества связи каждого информационного направления требуемым.The technical result is achieved by the fact that, in a known method, the area of a real communication network fragment of an arbitrary shape of the selected region is set, the composition and structure of the communication network invariant to the real communication network fragment are modeled, the communication network operation is modeled, in addition set the number of information interconnected subscribers, the structure of information directions between them, the required values of the allowable intervals of mutual removal between the information about interconnected subscribers, characteristics of nodes and communication lines of a communication network, quantitative composition and characteristics of the reserve of communication forces and resources, assign information priorities to interconnected subscribers and prioritize them, rank nodes and communication lines by importance, model the initial version of topological placement of interconnected subscribers with taking into account their importance, the importance of nodes and communication lines, the allowable intervals of mutual deletion, form a set of routes between information points connected subscribers taking into account the given structure of information directions, memorize the data on the formed routes for each information direction in the route-address table, model the processes of the impact of many destabilizing factors on the elements of a communication network, calculate the communication quality indicators for each information direction, consistently compare the values of the calculated communication quality indicators with the given required values, fix the places of topological placement of information On the basis of interconnected subscribers, the values of communication quality indicators of information directions are equal to or more than the required ones, they remember the variant of topological placement of information-interconnected subscribers, memorize the data on the number and characteristics of the used binding forces and means, if the values of communication quality indicators of information directions are less than the required ones, then interconnected subscribers are sequentially assigned the coordinates of the nearest subsequent communication network node, taking into account specified allowable interval of mutual removal, repeat the actions for selecting locations of topological placement of informationally interconnected subscribers until the required communication quality indicators of each information direction are achieved, if the values of communication quality indicators of information directions when searching all communication nodes within the specified deletion interval are not equal to the required, then reconfigure communication system at the expense of a reserve of forces and communications equipment, remember the number and characteristics of the used A reconfiguration of the communication means, repeat the steps for selecting locations interconnected topological location information of subscribers to reach values of indicators of quality of communication for each direction of information required.

Благодаря новой совокупности существенных признаков в заявленном способе обеспечивается определение оптимального варианта топологического размещения множества информационно взаимосвязанных абонентов на заданном фрагменте сети связи общего пользования, что позволяет минимизировать суммарный расход сил и средств связи на обеспечение доступа множества информационно взаимосвязанных абонентов; минимизировать влияние информационно взаимосвязанных абонентов на качество услуг, предоставляемых ранее подключенным абонентам; минимизировать потребность в изменении реализуемых вариантов маршрутизации; максимизировать качество предоставляемых услуг подключаемым информационно взаимосвязанным абонентам.Thanks to the new set of essential features in the claimed method, it is possible to determine the optimal variant of the topological placement of a plurality of informationally interconnected subscribers on a given fragment of a public communication network, which minimizes the total expenditure of communication forces and means to provide access to a multitude of interconnected subscribers; minimize the influence of informational interconnected subscribers on the quality of services provided to previously connected subscribers; minimize the need to change implemented routing options; maximize the quality of services provided to connected informational interconnected subscribers.

Из уровня техники не выявлено решений, касающихся способов моделирования оптимального варианта топологического размещения множества информационно взаимосвязанных абонентов на заданном фрагменте сети связи общего пользования, характеризующихся заявленной совокупностью признаков, следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию патентоспособности - «новизна».The prior art has not identified solutions for methods of modeling the optimal variant of the topological placement of a plurality of interconnected subscribers on a given fragment of a public communication network characterized by the stated set of features, therefore, the proposed invention meets the patentability criterion - "novelty."

Результаты поиска известных решений в данной и смежной областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипов признаками заявленного изобретения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники.The search results of the known solutions in this and related areas of technology in order to identify signs that match the distinctive features of the prototypes of the claimed invention, have shown that they do not follow explicitly from the prior art.

Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».From the prior art defined by the applicant, the influence of the envisaged essential features of the claimed invention on the achievement of this technical result is not revealed. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "inventive step".

Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показаны:The claimed method is illustrated by drawings, which show:

фиг. 1 - алгоритм способа моделирования оптимального варианта топологического размещения множества информационно взаимосвязанных абонентов на заданном фрагменте сети связи общего пользования.FIG. 1 shows an algorithm for a method for simulating an optimal variant of a topological location for a plurality of informationally interconnected subscribers on a given fragment of a public communication network.

Заявленный способ может быть реализован при помощи алгоритма, представленного на фиг. 1.The claimed method can be implemented using the algorithm shown in FIG. one.

В блоке 1 задают исходные данные, а именно:In block 1, the initial data is specified, namely:

площадь реального фрагмента сети связи произвольной формы выбранного региона;the area of the real fragment of the communication network of an arbitrary shape of the selected region;

количество информационно взаимосвязанных абонентов;the number of information interconnected subscribers;

количество структуру информационных направлений между информационно взаимосвязанными абонентами;the number of structure of information directions between interconnected information subscribers;

требуемые значения допустимых интервалов взаимного удаления между информационно взаимосвязанными абонентами у,the required values of the permissible mutual removal intervals between the interconnected information subscribers y,

требуемые значения показателей качества связи;required values of communication quality indicators;

характеристики узлов и линий связи сети связи;characteristics of nodes and communication lines of a communication network;

количественный состав и характеристики резерва сил и средств связи.the quantitative composition and characteristics of the reserve forces and communications.

Информационное направление - часть системы управления, выделенная для обмена информацией с одним из подчиненных (взаимодействующих) пунктов (органов) управления по направлению связи.The information direction is a part of the control system allocated for the exchange of information with one of the subordinate (interacting) points (bodies) of the control in the direction of communication.

Направление связи - совокупность каналов и линий связи, предназначенная для обмена информацией на одном информационном направлении (Системы связи и оповещения: курс лекций для студентов, обучающихся по направлению подготовки «Техносферная безопасность» / Сост.: Белявская А.С. Тирасполь, 2015 г. - 75 с., стр. 8).Communication direction - a set of channels and communication lines designed to exchange information in one information direction (Communication systems and alerts: a course of lectures for students enrolled in the direction of training "Technosphere safety" / Comp.: Belyavskaya A.S. Tiraspol, 2015 - 75 p., P. 8).

Структура информационных направлений между информационно взаимосвязанными абонентами может быть описана с помощью комплекса графов либо с помощью матрицы смежности.The structure of information directions between interconnected information subscribers can be described using a complex of graphs or using an adjacency matrix.

Графический метод, как правило, используется для описания информационных направлений на макроуровне, для выявления общей структуры и функций системы управления, а также для совершенствования существующих потоков информации. Описание потоков информации процессов управления с помощью графов является одним из наиболее разработанных методов. С его помощью достигается наглядность функционирования системы управления и движения потоков информации; применение математического аппарата теории графов позволяет оптимизировать работу управления и каналов связи; имеется возможность также представить динамику управления и движения информации, которая ускользает при пользовании другими методами. В настоящее время имеется много примеров использования теории графов в описании данных процессов. Они различаются по характеру описываемых объектов, по видам графов. (Б. Шкляревский. Методология научного исследования информационных потоков для проектирования и разработки информационных систем и ресурсов. Электронный ресурс: URL://http://infocom.uz/2017/04/28/metodologiya-nauchnogo-issledovaniya-informacionnyx-potokov-dlya-proektirovaniya-i-razrabotki-informacionnyx-sistem-i-resursov/. Дата обращения 17.04.2018 г.)The graphical method is usually used to describe information directions at the macro level, to identify the general structure and functions of the control system, as well as to improve existing information flows. The description of information flows of management processes using graphs is one of the most developed methods. With its help, the visibility of the functioning of the control system and the movement of information flows is achieved; the use of mathematical apparatus of graph theory allows to optimize the work of management and communication channels; It is also possible to present the dynamics of control and movement of information that eludes when using other methods. Currently, there are many examples of using graph theory in describing these processes. They differ in the nature of the objects being described, in the types of graphs. (B. Shklyarevsky. Methodology of scientific research of information flows for the design and development of information systems and resources. Electronic resource: URL: // http: //infocom.uz/2017/04/28/metodologiya-nauchnogo-issledovaniya-informacionnyx-potokov- dlya-proektirovaniya-i-razrabotki-informacionnyx-sistem-i-resursov /. Circulation date 17.04.2018)

Матрица смежности является компактной моделью информационного графа. Матрица смежности графа, состоящего из п вершин, является квадратной матрицей размером n×n. Матрица смежности для графа строится следующим образом: элемент (i,j), стоящий на пересечении i-й строки и j-гo столбца, равен единице, если из вершины xi в вершину xj идет дуга (между абонентами существует информационное направление), и равен нулю в противном случае. (Бондаренко А.В., Применение теории графов для формализации задач автоматизации документооборота информационного портала предприятия / Бондаренко А.В., Рогова Н.Г. // Вестник компьютерных и информационных технологий - 2013. - №12 -С.45-53; Патент 2568784 Российская Федерация, МПК H04L 12/729 (2013.01), H04L 9/32 (2006.01). Способ управления потоками данных распределенных информационных систем. / Алисевич Е.А., Закалкин П.В., Стародубцев Ю.И., Сухорукова Е.В., Ильина О.В.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный торгово-экономический университет». - 2014150199; заявл. 10.12.2014; опубл. 20.11.2015. бюл. №32-11 с.)The adjacency matrix is a compact model of an information graph. The adjacency matrix of a graph consisting of n vertices is a square n × n matrix. The adjacency matrix for the graph is constructed as follows: the element (i, j) standing at the intersection of the i-th row and j-th column is equal to one if there is an arc from vertex x i to vertex x j (there is an information direction between subscribers) and is zero otherwise. (Bondarenko AV, Application of graph theory to formalize the tasks of automating the document management of the enterprise information portal / Bondarenko AV, Rogova NG // Bulletin of Computer and Information Technologies - 2013. - №12 -С.45-53; Patent 2568784 Russian Federation, IPC H04L 12/729 (2013.01), H04L 9/32 (2006.01). A method for managing data flows of distributed information systems. / Alisevich EA, Zakalkin PV, Starodubtsev Yu.I., Sukhorukova E.V., Ilina O.V., applicant and patent holder Federal State Budgetary Institution of Higher Education Professional Education "Saint-Petersburg State University of Trade and Economics" - 2014150199;. appl 10.12.2014, published 11.20.2015 Bulletin №32-11 c).....

Линией связи называется среда распространения электро-магнитных волн, используемая для передачи сигналов от передатчика к приемнику.The communication line is the medium of propagation of electromagnetic waves used to transmit signals from the transmitter to the receiver.

В радиосвязи этой средой является область пространства. В системах электрической связи это провода, кабели или волноводы. (Система связи и оповещения: курс лекций / Сост.: Б.С. Ордобаев, З.Н. Намазов, Ш.С. Абдыкеева, Ж.О. Ордобаев. Бишкек: КРСУ, 2014. 148 с., с. 17).In radio communication, this medium is the region of space. In telecommunication systems, these are wires, cables, or waveguides. (Communication and alert system: lecture course / Comp.: B.S. Ordobaev, Z.N. Namazov, Sh.S. Abdykeeva, ZH.O. Ordobaev. Bishkek: KRSU, 2014. 148 p., P. 17) .

К основным характеристикам линий связи относятся следующие: амплитудно-частотная характеристика, полоса пропускания, затухание, пропускная способность, помехоустойчивость, перекрестные наводки на ближнем конце линии, достоверность передачи данных, удельная стоимость (B. Олифер, Н. Олифер. Характеристики линий связи. Журнал сетевых решений/LAN. - 2002. - №10.).The main characteristics of communication lines include the following: amplitude-frequency characteristic, bandwidth, attenuation, throughput, noise immunity, crosstalk at the near end of the line, data transmission reliability, unit cost (B. Olifer, N. Olifer. Characteristics of communication lines. Journal network solutions / LAN. - 2002. - №10.).

Узел связи - составная часть сетей связи, предназначенная для объединения и распределения потоков сообщений (телеграфных, телефонных, почтовых и т.д.).A communication node is an integral part of communication networks designed to integrate and distribute message flows (telegraph, telephone, postal, etc.).

К основным характеристикам улов связи относят: количество каналов, емкость коммутационного оборудования, объем обрабатываемой информации, производительность оборудования (Лазарев В.Г., Саввин Г.Г., Сети связи, управление и коммутация, [М.], 1973; Экономика связи, 2 изд.. М., 1974.).The main characteristics of a communication catch include: the number of channels, the capacity of switching equipment, the amount of information processed, the performance of equipment (Lazarev VG, Savvin GG, Communication networks, control and switching, [M.], 1973; Communication Economics, 2nd ed. M., 1974.).

В блоке 2 формируют состав и структуру сети связи, инвариантной реальному фрагменту сети связи. Формирование такой структуры сети может быть осуществлено по способам, описанным в (Патент 2546318 Российская Федерация, МПК G06F 17/10 (2006.01), G06F 17/50 (2006.01), H04W 16/22 (2009.01). Способ моделирования сетей связи. / Алисевич Е.А., Синев С.Г., Стародубцев П.Ю., Сухорукова Е.В., Чукариков А.Г., Шаронов А.Н.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный торгово-экономический университет». - 2014103873; заявл. 04.02.2014; опубл. 10.04.2015. бюл. №10 - 21 с; Беликова И.С., Закалкин П.В., Стародубцев Ю.И., Сухорукова Е.В. - Моделирование сетей связи с учетом топологических и структурных неоднородностей // Информационные системы и технологии. 2017. №2 (100). C. 93-101.)In block 2 form the composition and structure of the communication network, invariant to the real fragment of the communication network. The formation of such a network structure can be carried out according to the methods described in (Patent 2546318 Russian Federation, IPC G06F 17/10 (2006.01), G06F 17/50 (2006.01), H04W 16/22 (2009.01). A method for modeling communication networks. / Alisevich E.A., Sinev S.G., Starodubtsev P.Yu., Sukhorukova E.V., Chukarikov A.G., Sharonov A.N .; applicant and patentee Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education “St. Petersburg State University of Trade and Economics ". - 2014103873; declared February 4, 2014; published April 10, 2015, bulletin No. 10 - 21 seconds; Beliko Wa, IS, Zakalkin, PV, Starodubtsev, Yu.I., Sukhorukova, EV - Modeling Communication Networks Taking into account Topological and Structural Inhomogeneities // Information Systems and Technologies. 2017. No. 2 (100). C. 93-101.)

В блоке 3 присваивают информационно взаимосвязанным абонентам приоритеты и ранжируют их по приоритету.In block 3, assign information priorities to interconnected subscribers and rank them by priority.

Приоритет - преимущественное право абонента перед другими, определяющее его относительную важность на доступ к ресурсам коллективного пользования для передачи информации или прерывания. (ГОСТ Р 50304-92. Системы для сопряжения радиоэлектронных средств интерфейсные. Термины и определения).Priority is the subscriber's preemptive right over others, determining its relative importance for access to shared resources for information transmission or interruption. (GOST R 50304-92. Systems for interface of radio-electronic means. Terms and definitions).

Приоритет - классификационная группировка абонентов (должностных лиц) или содержания сообщений в целях определения очередности предоставления абонентам каналов связи или передачи сообщений. (Системы связи и оповещения: курс лекций для студентов, обучающихся по направлению подготовки «Техносферная безопасность» / Сост.: Белявская А.С. Тирасполь, 2015 г. - 75 с., стр. 12).The priority is the classification grouping of subscribers (officials) or the content of messages in order to determine the order in which the channels of communication or the transmission of messages to subscribers are provided. (Communication systems and alerts: a course of lectures for students enrolled in the direction of training "Technosphere safety" / Comp .: Belyavskaya AS Tiraspol, 2015 - 75 p., P. 12).

В блоке 4 ранжируют узлы и линии связи по значимости в зависимости от значений показателей одноименных характеристик.In block 4, the nodes and lines of communication are ranked by importance depending on the values of the indicators of the same characteristics.

В блоке 5 моделируют первоначальный вариант топологического размещения информационно взаимосвязанных абонентов с учетом их важности, значимости узлов и линий связи, допустимых интервалов взаимного удаления.In block 5, the initial version of the topological placement of informationally interconnected subscribers is modeled, taking into account their importance, the significance of nodes and communication lines, and the allowable mutual removal intervals.

В блоке 6 формируют множество маршрутов между информационно взаимосвязанными абонентами с учетом заданной структуры информационных направлений.In block 6, a set of routes is formed between informationally interconnected subscribers taking into account the given structure of information directions.

Формирование маршрутов может быть осуществлено при помощи следующих алгоритмов (Стародубцев П.Ю., Сухорукова Е.В., Закалкин П.В. Способ управления потоками данных распределенных информационных систем // Проблемы экономики и управления в торговле и промышленности. 2015. №3(11). С. 73-78.).The formation of routes can be carried out using the following algorithms (Starodubtsev P.Yu., Sukhorukova EV, Zakalkin PV The method of managing data flows of distributed information systems // Problems of Economics and Management in Trade and Industry. 2015. №3 ( 11). S. 73-78.).

Алгоритм Дейкстры (находит кратчайший путь от одной из вершин графа до всех остальных во взвешенном графе. Вес ребер должен быть положительным);Dijkstra's algorithm (finds the shortest path from one of the vertices of the graph to all the others in a weighted graph. The edge weight must be positive);

Алгоритм Беллмана - Форда (находит кратчайшие пути от одной вершины графа до всех остальных во взвешенном графе. Вес ребер может быть отрицательным);Bellman-Ford algorithm (finds the shortest paths from one vertex of the graph to all others in a weighted graph. The weight of the edges may be negative);

Алгоритм поиска А* (находит маршрут с наименьшей стоимостью от одной вершины (начальной) к другой (целевой, конечной), используя алгоритм поиска по первому наилучшему совпадению на графе);Search algorithm А * (finds the route with the lowest cost from one vertex (initial) to another (target, final) using the search algorithm for the first best match on the graph);

Алгоритм Флойда - Уоршелла (находит кратчайшие пути между всеми вершинами взвешенного ориентированного графа).Floyd-Worshell algorithm (finds the shortest paths between all vertices of a weighted directed graph).

Алгоритм Джонсона (находит кратчайшие пути между всеми парами вершин взвешенного ориентированного графа).Johnson's algorithm (finds the shortest paths between all pairs of vertices of a weighted oriented graph).

Алгоритм Ли (волновой алгоритм, находит путь между вершинами планарного графа, содержащий минимальное количество промежуточных вершин (ребер).Lie algorithm (wave algorithm, finds the path between the vertices of the planar graph, containing the minimum number of intermediate vertices (edges).

Алгоритм Килдала.Kildal algorithm.

Одним из наиболее эффективных алгоритмов для поиска кратчайшего пути в графах с ребрами, имеющими различный вес, является алгоритм Дейкстры (Национальный открытый институт ИНТУИТ. Введение в теорию графов. Лекция 9: Алгоритм Дейкстры поиска кратчайших путей в графе. URL: http.//www.intuit.ru/studies/courses/1033/241/lecture/6224 URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Алгоритм_Дейкстры).One of the most efficient algorithms for finding the shortest path in graphs with edges of different weights is Dijkstra’s algorithm (National Open Institute INTUIT. Introduction to graph theory. Lecture 9: Dijkstra’s algorithm for finding the shortest paths in a graph. URL: http.www. .intuit.ru / studies / courses / 1033/241 / lecture / 6224 URL: http://en.wikipedia.org/wiki/Algorithm_Diekstra).

В блоке 7 запоминают данные о сформированных маршрутах для каждого информационного направления в маршрутно-адресную таблицу. Данные о сформированных маршрутах представляют собой последовательность IP адресов маршрутизаторов на пути передачи сетевой дейтаграммы для каждого информационного направления.In block 7, the data on the generated routes for each information direction is stored in the route-address table. The generated route data is a sequence of IP addresses of routers in the transmission path of a network datagram for each data direction.

В блоке 8 в счетчику п присваивают значение 1.In block 8 in the counter n assign the value 1.

В блоке 9 моделируют функционирование сети связи с учетом нагрузки от пользователей. Моделирование функционирования сети связи, с учетом нагрузки от пользователей может быть реализовано согласно способу по патенту (Патент 2620200 Российская Федерация, МПК G06N 5/00 (2006.01), H04W 16/22 (2009.01), G06F 17/10 (2006.01). Способ целенаправленной трансформации параметров модели реального фрагмента сети связи / Анисимов В.В., Бегаев А.Н., Стародубцев Ю.И., Сухорукова Е.В., Федоров В.Г., Чукариков А.Г..; заявитель и патентообладатель Бегаев А.Н. -2016119980; заявл. 23.05.2016; опубл 23.05.2017. бюл. №15 - 18 с.)In block 9, the operation of the communication network is modeled taking into account the load from users. Modeling the functioning of a communication network, taking into account the load from users, can be implemented according to the method according to the patent (Patent 2620200 Russian Federation, IPC G06N 5/00 (2006.01), H04W 16/22 (2009.01), G06F 17/10 (2006.01). The targeted method transformation of the parameters of the model of a real fragment of a communication network / Anisimov V.V., Begaev A.N., Starodubtsev Yu.I., Sukhorukova E.V., Fedorov V.G., Chukarikov A.G .; applicant and patentee Begaev A. .N. -2016119980; claimed 05.23.2016; published 23.05.2017. Byul. # 15 - 18 p.)

В блоке 10 моделируют процессы воздействия множества дестабилизирующих факторов на элементы сети связи.In block 10, the processes of the impact of a multitude of destabilizing factors on the elements of a communication network are simulated.

Дестабилизирующим фактором для сети электросвязи является физический или технологический процесс внутреннего или внешнего по отношению к сети электросвязи характера, приводящее к выходу из строя элементов сети (ГОСТ Р 53111-2008: Устойчивость функционирования сети связи общего пользования. Требования и методы проверки; Патент 2623791 Российская Федерация, МПК G05B 23/00 (2006.01), G06Q 10/04 (2012.01).A destabilizing factor for a telecommunication network is a physical or technological process of an internal or external nature with respect to a telecommunication network, leading to failure of network elements (GOST R 53111-2008: Sustainability of a public telecommunications network. Requirements and verification methods; Patent 2623791 Russian Federation , IPC G05B 23/00 (2006.01), G06Q 10/04 (2012.01).

Способ определения оптимальной периодичности контроля состояния процессов / Синев С.Г., Сорокин М.А., Стародубцев П.Ю., Сухорукова Е.В.; заявитель и патентообладатель Стародубцев П.Ю. - 2015108734; заявл. 25.01.2016; опубл 29.06.2017, бюлл. №19. - 13 с; Патент 2646321 Российская Федерация, МПК G06F 17/00 (2017.08); G06F 17/40 (2017.08). Способ мониторинга состояния электрических сетей и сетей связи / Стародубцев П.Ю., Стародубцев Ю.И., Вершенник Е.В., Чеснаков М.Н.; заявитель и патентообладатель Стародубцев Ю.И., Вершенник Е.В. - 2017105612; заявл. 20.02.2017; опубл 02.03.2018. бюл. №7-15 с.).The method for determining the optimal periodicity of monitoring the state of processes / Sinev S.G., Sorokin M.A., Starodubtsev P.Yu., Sukhorukova E.V .; applicant and patent owner Starodubtsev P.Yew. - 2015108734; declare 01/25/2016; Publ. 29.06.2017, Bull. No. 19 - 13 s; Patent 2646321 Russian Federation, IPC G06F 17/00 (2017.08); G06F 17/40 (2017.08). Method for monitoring the state of electrical networks and communication networks / Starodubtsev P.Yu., Starodubtsev Yu.I., Veschennik Ye.V., Chesnakov MN; applicant and patentee Starodubtsev Y.I., Vushennik E.V. - 2017105612; declare February 20, 2017; publ 02.03.2018. bullet No. 7-15 p.).

Согласно (ГОСТ Р 53111-2008: Устойчивость функционирования сети - связи общего пользования. Требования и методы проверки) воздействие дестабилизирующих факторов на сети электросвязи разделяется на воздействие внутренних и внешних дестабилизирующих факторовAccording to (GOST R 53111-2008: Stability of network operation - public communications. Requirements and verification methods) the impact of destabilizing factors on telecommunication networks is divided into the influence of internal and external destabilizing factors.

Под внешними дестабилизирующими факторами по отношению к сети электросвязи понимаются такие дестабилизирующие факторы, источники которых расположены вне сети электросвязи.External destabilizing factors in relation to a telecommunication network are understood to be such destabilizing factors, whose sources are located outside the telecommunication network.

В зависимости от характера воздействия на элементы сети электросвязи внешние дестабилизирующие факторы делятся на классы:Depending on the nature of the impact on the elements of a telecommunication network, external destabilizing factors are divided into classes:

- механические (сейсмический удар, ударная волна взрыва, баллистический удар);- mechanical (seismic shock, shock wave of the explosion, ballistic shock);

- электромагнитные (низкочастотное излучение, высокочастотное излучение, сверхвысокочастотное излучение, электромагнитный импульс);- electromagnetic (low-frequency radiation, high-frequency radiation, microwave radiation, electromagnetic pulse);

- ионизирующие (альфа-излучение, бета-излучение, гамма-излучение, нейтронное излучение);- ionizing (alpha radiation, beta radiation, gamma radiation, neutron radiation);

- термические (световое излучение взрыва).- thermal (light radiation explosion).

Под внутренними дестабилизирующими факторами по отношению к сети электросвязи понимаются дестабилизирующие факторы, источники воздействия которых находятся внутри сети электросвязи и имеется достаточная информация о характеристиках их воздействий, позволяющая принимать эффективные решения по их локализации и проведению соответствующих профилактических и ремонтно-восстановительных мероприятий на всех этапах, от разработки и производства средств электросвязи до проектирования и эксплуатации сетей электросвязи.Internal destabilizing factors in relation to a telecommunication network are understood to be destabilizing factors, the sources of influence of which are within the telecommunication network and there is sufficient information about the characteristics of their impacts, allowing them to make effective decisions on their localization and carrying out appropriate preventive and repair measures at all stages development and production of telecommunication facilities prior to the design and operation of telecommunication networks.

В блоке 11 рассчитывают показатели качества связи для каждого информационного направления ПКn.In block 11, communication quality indicators are calculated for each information direction of PC n .

Качество связи может характеризоваться своевременностью, достоверностью и скрытностью связи (Система связи и оповещения: курс лекций / Сост.: Б.С. Ордобаев, З.Н. Намазов, Ш.С. Абдыкеева, Ж.О. Ордобаев. Бишкек: КРСУ, 2014. 148 с, с. 17; Патент 2562767 Российская Федерация, МПК G06N 5/00. Способ адаптивного повышения адекватности модели. / Алисевич Е.А., Закалкин П.В., Кириллова Т.В., Стародубцев Ю.И., Сухорукова Е.В., Чукариков А.Г.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный торгово-экономический университет». - 2014111876; заявл. 27.03.2014; опубл. 10.09.2015. бюл. №25 - 14 с.).The quality of communication can be characterized by timeliness, reliability and secrecy of communication (Communication system and alerts: a course of lectures / Comp.: B.S. Ordobaev, Z.N. Namazov, Sh.S. Abdykeeva, Z.O. Ordobaev. Bishkek: KRSU, 2014. 148 p., P. 17; Patent 2562767 Russian Federation, IPC G06N 5/00. A method of adaptively improving the adequacy of the model. / Alisevich EA, Zakalkin PV, Kirillova TV, Starodubtsev Yu.I. , Sukhorukova EV, Chukarikov AG; Applicant and Patentee Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education "Saint-Petersburg State University of Trade and Economics" - 2014111876;. Appl 27.03.2014, published 09.10.2015 Bulletin №25 - 14)......

Своевременность характеризует способность системы связи передавать сообщения определенной длины с запаздыванием, не превышающим заданное. Это означает, что система связи способна обеспечить передачу и доставку сообщений или ведение переговоров в заданное время, обусловленное оперативно-тактической обстановкой.Timeliness characterizes the ability of a communication system to transmit messages of a certain length with a delay not exceeding a specified one. This means that the communication system is capable of transmitting and delivering messages or negotiating at a specified time, due to the operational-tactical situation.

Достоверность связи характеризуется максимальным значением вероятности ошибочного приема знака при заданной максимальной вероятности ошибочного приема бита, что обеспечивает воспроизведение передаваемых сообщений в пунктах приема с заданной точностью.The reliability of communication is characterized by the maximum value of the probability of an erroneous reception of a sign at a given maximum probability of an erroneous reception of a bit, which ensures the reproduction of transmitted messages at reception points with a given accuracy.

Критерии оценки и количественные показатели своевременности и достоверности описаны в (А.Г. Ермишян. Теоретические основы построения систем военной связи в объединениях, соединениях. Часть 1. Методологические основы организационно-технических систем военной связи. ВАС, СПб. 2005 г., 741 с., стр. 335-339).Evaluation criteria and quantitative indicators of timeliness and reliability are described in (A.G. Yermishyan. Theoretical Foundations of Building Military Communication Systems in Associations, Unions. Part 1. Methodological Foundations of Organizational-Technical Systems of Military Communications. EAC, St. Petersburg. 2005, 741 sec. ., pp. 335-339).

Количественным показателем своевременности может быть вероятность своевременной передачи сообщений, которая рассчитывается по формуле [Е.С. Вентцель. Теория вероятностей. - М.: КНОРУС, 2010. - 664 с., с 27]:A quantitative measure of timeliness can be the probability of timely transmission of messages, which is calculated by the formula [E.S. Wentzel. Probability theory. - M .: KNORUS, 2010. - 664 p., P. 27]:

Figure 00000001
Figure 00000001

где Nсв - количество своевременно переданных сообщений,where N St. - the number of timely transmitted messages

N - количество всех переданных сообщений.N - the number of all transmitted messages.

Количественным показателем достоверности может выступать вероятность правильного приема сообщений, которая рассчитывается по формуле [Е.С. Вентцель. Теория вероятностей. - М.: КНОРУС, 2010. - 664 с., с 27]:The quantitative indicator of reliability can be the probability of correct reception of messages, which is calculated by the formula [E.S. Wentzel. Probability theory. - M .: KNORUS, 2010. - 664 p., P. 27]:

Figure 00000002
Figure 00000002

где Nпс - количество правильно принятых сообщений,where N ps is the number of correctly received messages,

N - количество всех переданных сообщений.N - the number of all transmitted messages.

Скрытность связи есть способность связи противостоять раскрытию содержания передаваемой информации, факта, места ее передачи и принадлежности объекта передачи.Communication stealth is the ability of a communication to resist the disclosure of the content of information transmitted, the fact, the place of its transmission and the ownership of the object of transmission.

Количественным показателем скрытности может выступать разведзащищенность.Intelligence can act as a quantitative indicator of secrecy.

Расчет показателя разведзащищенности описан в (Способ контроля демаскирующих признаков системы связи. Патент RU №2419153 С2, кл. G06N 5/00, опубликован 20.05.2011 г., бюл. №14.)The calculation of the index of intelligence protection is described in (A method for monitoring the unmasking features of a communication system. Patent RU No. 2419153 С2, class G06N 5/00, published on May 20, 2011, Bulletin No. 14.)

В блоке 12 последовательно сравнивают значения рассчитанных показателей качества связи с заданными требуемыми значениями.In block 12 sequentially compare the values of the calculated indicators of the quality of communication with the desired desired values.

Если значения рассчитанных показателей качества больше или равны заданным требуемым значениям, то в блоке 13 фиксируют места топологического размещения информационно взаимосвязанных абонентов, значения показателей качества связи информационных направлений которых равны или больше требуемых.If the values of the calculated quality indicators are greater than or equal to the specified required values, then in block 13 the locations of the topological placement of informationally interconnected subscribers are fixed, the values of the communication quality indicators of the information directions are equal to or greater than the required ones.

В блоке 14 увеличивают значение счетчика и на 1.In block 14, the counter value is increased by 1.

В блоке 15 проверяют, все ли информационные направления проверены.In block 15, it is checked whether all information directions have been verified.

Если проверены все информационные направления, то в блоке 16 запоминают вариант топологического размещения.If all informational directions are checked, then in block 16 a variant of topological placement is memorized.

В блоке 17 запоминают данные о количестве и характеристиках используемых сил и средств привязки. Линии связи привязки (доступа) предназначены для передачи каналов связи, образованных сетью связи общего пользования на узлы связи пунктов управления. Они могут быть образованы стационарными или полевыми средствами: проводными, радио или радиорелейными.In block 17 memorize the data on the number and characteristics of the used forces and means of binding. Communication lines binding (access) are designed to transmit communication channels formed by the public communication network to the communication centers of control points. They can be formed by fixed or field facilities: wired, radio or radio relay.

Если значения рассчитанных показателей качества ниже заданных требуемых (бл. 12), то в блоке 18 проверяют, все ли узлы связи с учетом заданного допустимого интервала взаимного удаления проверены.If the values of the calculated quality indicators are lower than the required ones (bl. 12), then in block 18 they check whether all the communication nodes have been checked against the specified allowable interval of mutual deletion.

Если в пределах допустимого взаимного удаления непроверенные узлы есть, то информационно взаимосвязанным абонентам в блоке 19 последовательно присваивают координаты ближайшего последующего узла сети связи с учетом заданного допустимого интервала взаимного удаления и повторяют действия по выбору мест топологического размещения информационно взаимосвязанных абонентов до достижения значений показателей качества связи каждого информационного направления требуемым.If within the permissible mutual removal there are unchecked nodes, then informationally interconnected subscribers in block 19 sequentially assign the coordinates of the next nearest node of the communication network, taking into account the specified allowable interval of mutual removal, and repeat the actions for choosing the topology location of interconnected subscribers each informational direction required.

Если значения показателей качества связи информационных направлений при переборе всех узлов связи в пределах заданного интервала удаления не равны требуемым, то в блоке 20 реконфигурируют систему связи за счет резерва сил и средств связи,If the values of the communication quality indicators of the information directions when searching all the communication nodes within the specified deletion interval are not equal to the required ones, then in block 20 the communication system is reconfigured due to the reserve of communication forces and means,

Реконфигурация системы связи заключается в изменении ее структуры, топологии, режимов работы (введении в работу резервных каналов (линий) и средств связи, восстановлении поврежденных и отказавших средств связи, изменении частот передачи, приема, мощности передачи, видов обработки сигналов, маршрутов прохождения и т.д) (Основы построения систем и сетей передачи информации. Учебное пособие для вузов / В.В. Ломовицкий, А.И. Михайлов, К.В. Шестак, В.М. Щекотихин; под. ред. В.М. Щекотихина - М.: Горячая линия - Телеком, 2005. - 382 с.; Способ формирования защищенной системы связи, интегрированной с единой сетью электросвязи в условиях внешних деструктивных воздействий Патент 2544786 Российская Федерация, классы МПК Н04В 7/24, опубликован 20.03.2015 г., бюл. №8).Reconfiguration of a communication system consists in changing its structure, topology, operation modes (introducing backup channels (lines) and communication facilities into operation, restoring damaged and failed communication facilities, changing transmission frequencies, reception frequencies, transmission power, signal processing types, transmission routes, and t (d) (Fundamentals of building information transmission systems and networks. A textbook for universities / VV Lomovitsky, AI Mikhailov, KV Shestak, VM Shchekotihin; ed. by VM Shchekotikhina - M .: Hotline - Telecom, 2005. - 382 seconds; Method of forming a defense ennoy communication system integrated with a unified telecommunication network in terms of external destructive influences Patent 2544786 Russian Federation, IPC classes N04V 7/24, published 20/03/2015, at Bull. №8).

В блоке 21 запоминают количество и характеристики использованных для реконфигурации средств связи.In block 21, the number and characteristics of the means of communication used to reconfigure are memorized.

Повторяют действия по выбору мест топологического размещения информационно взаимосвязанных абонентов до достижения значений показателей качества связи каждого информационного направления требуемым.Repeat the steps to select the places of topological placement of informationally interconnected subscribers to achieve the values of communication quality indicators of each information direction required.

В блоке 22 выводят полученные результаты.In block 22 output the results.

Результатами моделирования являются:The simulation results are:

географические координаты мест топологического размещения информационно взаимосвязанных абонентов;geographic coordinates of topological locations of informationally interconnected subscribers;

количество и характеристики использованных для реконфигурации средств связи;the number and characteristics used to reconfigure communications;

количество и характеристики используемых сил и средств привязки.the number and characteristics of the used forces and means of binding.

Таким образом, за счет определения оптимального варианта топологического размещения множества информационно взаимосвязанных абонентов на заданном фрагменте сети связи общего пользования, происходит минимизация суммарного расхода сил и средств связи на обеспечение доступа множества информационно взаимосвязанных абонентов; минимизация влияния информационно взаимосвязанных абонентов на качество услуг, предоставляемых ранее подключенным абонентам; минимизация потребности в изменении реализуемых вариантов маршрутизации; максимизация качества предоставляемых услуг подключаемым информационно взаимосвязанным абонентам.Thus, by determining the optimal variant of the topological placement of a multitude of informationally interconnected subscribers on a given fragment of a public communication network, minimizing the total expenditure of communication forces and means to provide access to a multitude of interconnected subscribers occurs; minimization of the influence of informational interconnected subscribers on the quality of services provided to previously connected subscribers; minimization of the need to change implemented routing options; maximizing the quality of the services provided to connected informational interconnected subscribers.

Claims (1)

Способ моделирования оптимального варианта топологического размещения множества информационно взаимосвязанных абонентов на заданном фрагменте сети связи общего пользования, заключающийся в том, что задают площадь реального фрагмента сети связи произвольной формы выбранного региона, формируют состав и структуру сети связи, инвариантной реальному фрагменту сети связи, моделируют функционирование сети связи с учетом нагрузки от пользователей, отличающийся тем, что дополнительно задают количество информационно взаимосвязанных абонентов, структуру информационных направлений между ними, требуемые значения допустимых интервалов взаимного удаления между информационно взаимосвязанными абонентами, характеристики узлов и линий связи сети связи, количественный состав и характеристики резерва сил и средств связи, присваивают информационно взаимосвязанным абонентам приоритеты и ранжируют их по приоритету, ранжируют узлы и линии связи по значимости, моделируют первоначальный вариант топологического размещения информационно взаимосвязанных абонентов с учетом их приоритета, значимости узлов и линий связи, допустимых интервалов взаимного удаления, формируют множество маршрутов между информационно взаимосвязанными абонентами с учетом заданной структуры информационных направлений, запоминают данные о сформированных маршрутах для каждого информационного направления в маршрутно-адресную таблицу, моделируют процессы воздействия множества дестабилизирующих факторов на элементы сети связи, рассчитывают показатели качества связи для каждого информационного направления, последовательно сравнивают значения рассчитанных показателей качества связи с заданными требуемыми значениями, фиксируют места топологического размещения информационно взаимосвязанных абонентов, значения показателей качества связи информационных направлений которых равны или больше требуемых, запоминают вариант топологического размещения информационно-взаимосвязанных абонентов, запоминают данные о количестве и характеристиках используемых сил и средств привязки, если значения показателей качества связи информационных направлений меньше требуемых заданных, то информационно взаимосвязанным абонентам последовательно присваивают координаты ближайшего последующего узла сети связи с учетом заданного допустимого интервала взаимного удаления, повторяют действия по выбору мест топологического размещения информационно взаимосвязанных абонентов до достижения значений показателей качества связи каждого информационного направления требуемым, если значения показателей качества связи информационных направлений при переборе всех узлов связи в пределах заданного интервала удаления не равны требуемым, то реконфигурируют систему связи за счет резерва сил и средств связи, запоминают количество и характеристики использованных для реконфигурации средств связи, повторяют действия по выбору мест топологического размещения информационно взаимосвязанных абонентов до достижения значений показателей качества связи каждого информационного направления требуемым, осуществляют вывод полученных результатов.A method for modeling the optimal variant of topological placement of a plurality of informationally interconnected subscribers on a given fragment of a public communication network, which consists in determining the area of a real fragment of a communication network of an arbitrary shape of a selected region, forming the composition and structure of a communication network that is invariant to a real fragment of a communication network, simulating the functioning of a network communication, taking into account the load from users, characterized in that they additionally specify the number of information interconnected abone The structure of information directions between them, the required values of permissible intervals of mutual removal between informationally interconnected subscribers, characteristics of nodes and communication lines of a communication network, the quantitative composition and characteristics of the reserve of communication forces and resources, assign information priorities to interconnected subscribers and rank them by priority. and communication lines by significance, model the initial version of the topological location of informationally interconnected subscribers, taking into account their prio the Internet, the importance of nodes and communication lines, the permissible intervals of mutual deletion, form a set of routes between informationally interconnected subscribers, taking into account a given structure of information directions, memorize data on the generated routes for each information direction in the route-address table, model the processes of influence of many destabilizing factors on elements communication networks, calculate indicators of communication quality for each information direction, consistently compare Calculations of quality indicators of communication with specified required values, record the places of topological placement of informationally interconnected subscribers, the values of communication quality indicators of information directions are equal to or more than the required ones, remember the variant of topological placement of information interconnected subscribers, remember data on the number and characteristics of the used forces and means of binding if the values of communication quality indicators of information directions are less than the required ones The informational interconnected subscribers are successively assigned the coordinates of the next subsequent communication network node, taking into account the predetermined allowable interval of mutual deletion, repeating actions to select the locations for the topological placement of interconnected informational subscribers until the communication quality indicators of each information direction are reached, if the information communication quality indicators values when iterating over all communication nodes within a given deletion interval is not equal Required, then reconfigure the communication system at the expense of the reserve of communication forces and means, remember the number and characteristics of the communication means used for reconfiguration, repeat the actions for choosing the places for the topological placement of informational interconnected subscribers to achieve the values of communication quality indicators of each information direction required, output the obtained results .
RU2018118104A 2018-05-16 2018-05-16 Method of simulating an optimum version of topological arrangement of a plurality of information interconnected subscribers on a given fragment of a public communication network RU2690213C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018118104A RU2690213C1 (en) 2018-05-16 2018-05-16 Method of simulating an optimum version of topological arrangement of a plurality of information interconnected subscribers on a given fragment of a public communication network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018118104A RU2690213C1 (en) 2018-05-16 2018-05-16 Method of simulating an optimum version of topological arrangement of a plurality of information interconnected subscribers on a given fragment of a public communication network

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2690213C1 true RU2690213C1 (en) 2019-05-31

Family

ID=67037314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018118104A RU2690213C1 (en) 2018-05-16 2018-05-16 Method of simulating an optimum version of topological arrangement of a plurality of information interconnected subscribers on a given fragment of a public communication network

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2690213C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2723296C1 (en) * 2019-11-25 2020-06-09 Елена Валерьевна Вершенник Method for simulating dynamically interacting fixed-line networks and mobile communication nodes with different interface elements
RU2746670C1 (en) * 2020-07-31 2021-04-19 Юрий Иванович Стародубцев Method for modeling the connection of mobile elements of a corporate management system to a fixed communication network
RU2754271C1 (en) * 2021-03-10 2021-08-31 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации Method for preliminary targeted reconfiguration of the communication network, taking into account the assessment of the awareness of the source of information and technical impacts on the structure of the communication network
RU2788672C1 (en) * 2022-05-15 2023-01-24 Юрий Иванович Стародубцев Method for transforming the initial physical structure of a communication network to increase the stability of the presentation of information resources to the management bodies of the corporate management system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8190409B2 (en) * 2003-12-18 2012-05-29 Telecom Italia S.P.A. Method for simulating communication networks, related simulator, communication network, and computer program product
RU2481629C1 (en) * 2012-01-10 2013-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский торгово-экономический институт" Method of simulating heterogeneous communication networks
RU2546318C1 (en) * 2014-02-04 2015-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный торгово-экономический университет" Method of simulating communication networks
US9277422B2 (en) * 2011-02-15 2016-03-01 Tata Consultancy Services Limited Dynamic self configuration engine for cognitive networks and networked devices
RU2620200C1 (en) * 2016-05-23 2017-05-23 Алексей Николаевич Бегаев Method for object-oriented transformation of parameters of the real communication network fragment model

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8190409B2 (en) * 2003-12-18 2012-05-29 Telecom Italia S.P.A. Method for simulating communication networks, related simulator, communication network, and computer program product
US9277422B2 (en) * 2011-02-15 2016-03-01 Tata Consultancy Services Limited Dynamic self configuration engine for cognitive networks and networked devices
RU2481629C1 (en) * 2012-01-10 2013-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский торгово-экономический институт" Method of simulating heterogeneous communication networks
RU2546318C1 (en) * 2014-02-04 2015-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный торгово-экономический университет" Method of simulating communication networks
RU2620200C1 (en) * 2016-05-23 2017-05-23 Алексей Николаевич Бегаев Method for object-oriented transformation of parameters of the real communication network fragment model

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2723296C1 (en) * 2019-11-25 2020-06-09 Елена Валерьевна Вершенник Method for simulating dynamically interacting fixed-line networks and mobile communication nodes with different interface elements
RU2746670C1 (en) * 2020-07-31 2021-04-19 Юрий Иванович Стародубцев Method for modeling the connection of mobile elements of a corporate management system to a fixed communication network
RU2754271C1 (en) * 2021-03-10 2021-08-31 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации Method for preliminary targeted reconfiguration of the communication network, taking into account the assessment of the awareness of the source of information and technical impacts on the structure of the communication network
RU2788672C1 (en) * 2022-05-15 2023-01-24 Юрий Иванович Стародубцев Method for transforming the initial physical structure of a communication network to increase the stability of the presentation of information resources to the management bodies of the corporate management system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2690213C1 (en) Method of simulating an optimum version of topological arrangement of a plurality of information interconnected subscribers on a given fragment of a public communication network
US11599688B2 (en) Multi-layer cyber-physical systems simulation platform
Mazda Telecommunications engineer's reference book
CN109660419A (en) Predict method, apparatus, equipment and the storage medium of network equipment exception
CN107026793A (en) Method for routing, apparatus and system
CN109347540B (en) Method and device for realizing secure routing
CN109802997A (en) A kind of selection method and its relevant device of node device
CN103650614A (en) Resource distribution method, device and network side device
Carvalho et al. Mobile edge computing performance evaluation using stochastic petri nets
Souza et al. Developing smart grids based on GPRS and ZigBee technologies using queueing modeling–based optimization algorithm
RU2749444C1 (en) Method for modeling virtual communication network on remaining resources of physical network
CN106453600A (en) Service allocation method, apparatus and system of network access request
CN106789646A (en) Service transmission path determines method and device
RU2544786C2 (en) Method of creating secure communication system integrated with single telecommunication network in external destructive conditions
CN107465535B (en) A kind of link down risk analysis method, device, electronic equipment and storage medium
US11188853B2 (en) Systems and methods for artificial intelligence (AI) damage triage and dynamic resource allocation, routing, and scheduling
CN108234598A (en) A kind of network communication applied to power industry controls management method
RU2408928C1 (en) Method for comparative assessment of information computer network
Bhattarai et al. Optimizing the location deployment of dynamic mobile base stations
RU2626099C1 (en) Method of comparative estimation of communication network structures
CN105451293A (en) Forwarding method in wireless network and method and device for determining forwarding strategy
RU2648508C1 (en) Method for evaluating the ability of a computer network node to operate under conditions of information and technical impact
RU2698407C1 (en) Method of modeling processes of providing structural survivability of distributed communication networks of multilevel control systems in conditions of destructive effects
RU2741262C1 (en) Virtual network simulation method
CN105900383B (en) Communication system, control node and communication means

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200517