RU2788672C1

RU2788672C1 - 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

Info

Publication number: RU2788672C1
Application number: RU2022112995A
Authority: RU
Inventors: Юрий Иванович Стародубцев; Иван Юрьевич Смирнов; Елена Валерьевна Вершенник; Сергей Геннадьевич Синев; Татьяна Юрьевна Митрофанова; Герман Александрович Киреев
Original assignee: Юрий Иванович Стародубцев
Filing date: 2022-05-15
Publication date: 2023-01-24

Abstract

FIELD: data networks.

SUBSTANCE: invention relates to the field of data networks. The effect is achieved by creating the required number of virtual routes, with a given degree of intersection of the constituent elements, through a reasonable choice of locations for additional info-telecommunication elements.

EFFECT: increasing the stability of the corporate management system.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области обеспечения функционирования информационно-телекоммуникационных систем и может быть использовано для трансформации исходной физической структуры сети связи с целью повышения устойчивости информационного обмена между должностными лицами органов управления распределенной корпоративной системы управления за счет увеличения количества виртуальных маршрутов при минимальном включении в исходную физическую структуру сети связи дополнительных физических элементовThe invention relates to the field of ensuring the functioning of information and telecommunication systems and can be used to transform the original physical structure of a communication network in order to increase the stability of information exchange between officials of the management bodies of a distributed corporate control system by increasing the number of virtual routes with minimal inclusion in the original physical structure of the network connections of additional physical elements

В настоящее время корпоративные информационно-телекоммуникационные системы занимают одну из ведущих ролей в обеспечении функционирования распределенных корпоративных систем и их подсистем управления. Нарушение инфокоммуникационного взаимодействия корпоративной системы управления может привести к большим потерям (экономическим, политическим, военным и т.д. [Стародубцев Ю.И., Закалкин П.В., Иванов С.А. Военно-теоретический журнал «Военная мысль» М.: Красная Звезда, выпуск 10. 2020. - С. 16-21; Positive Research 2020 Сборник исследований по практической безопасности 2020 // Positive Technologies. C. 274. Официальный сайт Positive Technologies. URL: https://www.ptsecurity.com (дата обращения: 30.11.2020)]). Принципиальным вопросом при обеспечении безопасности корпоративных инфотелекоммуникационных систем, построенных по технологии виртуальных сетей, является то, что они функционируют на единой основе - физической сети связи. Поэтому потенциальной угрозой для функционирования таких виртуальных сетей является выход из строя элементов физической сети. Currently, corporate information and telecommunication systems occupy one of the leading roles in ensuring the functioning of distributed corporate systems and their control subsystems. Violation of the infocommunication interaction of the corporate management system can lead to large losses (economic, political, military, etc. [Starodubtsev Yu.I., Zakalkin P.V., Ivanov S.A. Military-theoretical journal "Military Thought" M. : Krasnaya Zvezda, Issue 10. 2020. - P. 16-21 Positive Research 2020 Collection of Practical Security Studies 2020 // Positive Technologies C. 274 Positive Technologies official website URL: https://www.ptsecurity.com (date of access: 11/30/2020)]). The fundamental issue in ensuring the security of corporate infotelecommunication systems built using virtual network technology is that they operate on a single basis - a physical communication network. Therefore, a potential threat to the functioning of such virtual networks is the failure of physical network elements.

Восстановление инфокоммуникационного взаимодействия между органами управления корпоративной системы управления возможно путем задействования резервных сил и средств, при их наличии. Выполнение таких мероприятий, включающих в себя, в некоторых случаях, развертывание дополнительных линий и узлов связи, связано с большими временными и финансовыми потерями со стороны корпоративной системы управления. Восстановление информационных направлений путем использования резервных виртуальных маршрутов, проходящих через другие элементы исходной физической сети, не подвергшиеся воздействию со стороны источника деструктивных воздействий, сокращает затрачиваемое время на восстановление, за счет выполнения только перекоммутации на логическом уровне. Для получения такого эффекта необходимо создание инфотелекоммуникационной системы с заданной избыточностью создаваемых виртуальных маршрутов, получаемой за счет развертывания дополнительных элементов корпоративной информационно-телекоммуникационной системы. Однако резерв сил и средств у корпоративной системы управления ограничен, в связи с этим необходима разработка способов трансформации исходной физической структуры сети связи, направленных на оптимизацию отношения количества вводимых дополнительных элементов корпоративной информационно-телекоммуникационной системы к количеству получаемых виртуальных маршрутов для корпоративной системы управления.Restoration of infocommunication interaction between the management bodies of the corporate management system is possible by using reserve forces and means, if any. The implementation of such measures, including, in some cases, the deployment of additional communication lines and nodes, is associated with large time and financial losses on the part of the corporate management system. Restoring information directions by using redundant virtual routes passing through other elements of the original physical network that have not been affected by the source of destructive influences, reduces the time spent on restoration, by performing only reswitching at the logical level. To obtain such an effect, it is necessary to create an info-telecommunication system with a given redundancy of created virtual routes, obtained by deploying additional elements of a corporate information-telecommunication system. However, the reserve of forces and means of the corporate management system is limited, in connection with this, it is necessary to develop methods for transforming the initial physical structure of the communication network, aimed at optimizing the ratio of the number of additional elements of the corporate information and telecommunications system introduced to the number of received virtual routes for the corporate management system.

Термины, используемые в заявке.Terms used in the application.

Корпоративная система управления – совокупностью взаимозависимых и взаимосвязанных элементов, образующих единство, упорядоченную целостность в отношении объекта (объектов) управления.The corporate management system is a set of interdependent and interrelated elements that form a unity, an ordered integrity in relation to the object (objects) of management.

Орган управления – элемент системы управления, состоящий из должностных лиц (абонентов) и обладающий правом принимать управленческие решения в пределах своей компетенции и следить за исполнением принятых решений.Management body - an element of the management system, consisting of officials (subscribers) and having the right to make management decisions within its competence and monitor the implementation of decisions made.

Сеть связи – технологическая система, включающая в себя средства и линии связи и предназначенная для электросвязи (Федеральный закон от 7 июля 2003 г. N 126-ФЗ «О связи»).Communication network - a technological system that includes means and communication lines and is intended for telecommunications (Federal Law of July 7, 2003 N 126-FZ "On Communications").

Узел связи – совокупность технических средств связи, обеспечивающих маршрутизацию трафика (данных), оказание услуг связи и присоединение пользователей к сети общего пользования.Communication node - a set of technical means of communication that ensure the routing of traffic (data), the provision of communication services and the connection of users to a public network.

Линия связи – линии передачи, физические цепи и линейно-кабельные сооружения связи.Communication line - transmission lines, physical circuits and line-cable communication structures.

Линия привязки – временная линия связи, предназначенная для подключения мобильного элемента КСУ к стационарной сети связи на время его функционирования в районе применения.The reference line is a temporary communication line designed to connect the mobile element of the CSS to the fixed communication network for the duration of its operation in the area of application.

Информационное направление – совокупность технических средств связи, обеспечивающая перенос данных между корреспондентами (абонентами, пользователями).Information direction - a set of technical means of communication that provides data transfer between correspondents (subscribers, users).

Маршрутизация – процесс определения маршрута передачи данных в сетях связи.Routing is the process of determining the route of data transmission in communication networks.

Маршрут – организованный по каким-либо правилам, путь следования организованного потока данных через последовательность элементов (узлов и линий) сети связи.Route - organized according to some rules, the path of an organized data flow through a sequence of elements (nodes and lines) of a communication network.

Виртуальный маршрут – устойчивый путь следования трафика, создаваемый в сети с коммутацией пакетов.A virtual route is a sustainable traffic path created in a packet-switched network.

Область неоднородности (кластер) – объединение однородных элементов (узлов связи) сети связи, которое может рассматривается как самостоятельная единица, обладающая определенными свойствами.Heterogeneity area (cluster) is an association of homogeneous elements (communication nodes) of a communication network, which can be considered as an independent unit with certain properties.

Из существующего уровня техники известны различные способы повышения устойчивости сетей связи.From the existing prior art, various methods are known to improve the stability of communication networks.

Так, известен способ повышения устойчивости сети связи, реализованный в [Способ повышения устойчивости сети связи с памятью. Стародубцев Ю.И., Иванов С.А., Вершенник Е.В., Иванов Н.А., Закалкин П.В., Вершенник А.В. Патент на изобретение RU 2734103 C1, 13.10.2020. Заявка № 2020117351 от 27.05.2020.]. Техническим результатом является повышение устойчивости сети связи в условиях различного рода отказов оборудования за счет повышения вероятности передачи блоков данных функционирующих информационных направлений вследствие перераспределения и согласования разнородных ресурсов сети связи (динамической коррекции маршрутизации), в том числе при отсутствии постоянно действующего маршрута. Определяют взаимозависимости устойчивости сетей связи и памяти, пропускной способности, производительности составляющего их оборудования на этапах проектирования и эксплуатации сетей связи. So, there is a method of improving the stability of a communication network, implemented in [Method of improving the stability of a communication network with memory. Starodubtsev Yu.I., Ivanov S.A., Vershennik E.V., Ivanov N.A., Zakalkin P.V., Vershennik A.V. Patent for invention RU 2734103 C1, 10/13/2020. Application No. 2020117351 dated May 27, 2020]. The technical result is to increase the stability of the communication network in conditions of various types of equipment failures by increasing the probability of transmitting data blocks of functioning information directions due to the redistribution and coordination of heterogeneous resources of the communication network (dynamic routing correction), including in the absence of a permanent route. Determine the interdependence of the stability of communication networks and memory, throughput, performance of their equipment at the stages of design and operation of communication networks.

Недостатком данного способа является отсутствие учета взаимозависимости количества виртуальных маршрутов от дополнительно вводимых элементов корпоративной информационно-телекоммуникационной системы.The disadvantage of this method is the lack of consideration of the interdependence of the number of virtual routes on additionally introduced elements of the corporate information and telecommunications system.

Так, известен способ моделирования оптимального варианта топологического размещения множества информационно взаимосвязанных абонентов на заданном фрагменте сети связи общего пользования (Патент РФ 2690213, МПК G06N 5/00 (2006.01), H04W 16/22 (2009.01), опубл. 31.05.2019). Способ заключается в том, что 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, повторяют действия по выбору мест топологического размещения информационно взаимосвязанных абонентов до достижения значений показателей качества связи каждого информационного направления требуемым, осуществляют вывод полученных результатов.Thus, a method is known for modeling the optimal variant of the topological placement of a plurality of informationally interconnected subscribers on a given fragment of a public communication network (RF Patent 2690213, IPC G06N 5/00 (2006.01), H04W 16/22 (2009.01), publ. 05/31/2019). The method consists in assigning priorities to informationally interconnected subscribers and ranking them by priority, ranking nodes and communication lines by significance, modeling the initial version of the topological placement of informationally interconnected subscribers, taking into account their priority, significance of nodes and communication lines, permissible intervals of mutual removal, forming a plurality of routes between informationally interconnected subscribers, taking into account the given structure of information directions, repeat the actions for choosing the places of topological placement of informationally interconnected subscribers until the values of the communication quality indicators of each information direction are required, display the results obtained.

Недостатком способа является отсутствие возможности трансформации структуры сети с целью устранения критически важных элементов сети путем включения в исходную сеть дополнительных линий связи.The disadvantage of this method is the inability to transform the network structure in order to eliminate critical network elements by including additional communication lines in the original network.

Так, известен способ целенаправленной трансформации параметров модели реального фрагмента сети связи (Патент РФ 2620200, МПК G06N 5/00 (2006.01), H04W 16/22 (2009.01) G06F 17/10 (2006.01), опубл. 23.05.2017). Способ заключается в том, что формируют исходные данные для моделирования сети связи, задают количество разнородных абонентов, их распределение по узлам сети связи, нагрузку от каждого пользователя и закон ее распределения, закон формирования матрицы информационных направлений между пользователями, требуемую вероятность обслуживания для каждого информационного направления между абонентами, моделируют функционирование сети связи с учетом нагрузки от пользователей, рассчитывают вероятность обслуживания на каждом информационном направлении между абонентами и сравнивают с требуемой вероятностью, изменяют параметры модели до тех пор, пока вероятность обслуживания на информационном направлении между абонентами будет не меньше требуемой.Thus, a method is known for purposefully transforming the parameters of a model of a real fragment of a communication network (RF Patent 2620200, IPC G06N 5/00 (2006.01), H04W 16/22 (2009.01) G06F 17/10 (2006.01), publ. 23.05.2017). The method consists in generating the initial data for modeling a communication network, specifying the number of heterogeneous subscribers, their distribution among the nodes of the communication network, the load from each user and the law of its distribution, the law of forming a matrix of information directions between users, the required service probability for each information direction between subscribers, model the functioning of the communication network, taking into account the load from users, calculate the probability of service in each information direction between subscribers and compare with the required probability, change the model parameters until the probability of service in the information direction between subscribers is not less than the required one.

Недостатком способа является отсутствие возможности устранения критически важных элементов сети для сформированной структуры информационных направлений между абонентами.The disadvantage of this method is the inability to eliminate critical network elements for the formed structure of information directions between subscribers.

Наиболее близким по технической сущности аналогом и принятому за прототип к заявленному способу является способ упреждающей реконфигурации структуры сети связи обеспечивающей обмен информацией в интересах корпоративной системы управления в условиях деструктивных воздействий (Патент РФ 27467174, МПК G06F 21/60 (2013.01), опубл. 28.04.2021). Техническим результатом способа-прототипа является исключение критических для функционирования корпоративной системы управления элементов в сети связи за счет включения в структуру сети дополнительных линий связи при минимальном расходе линейных средств. Технический результат достигается тем, что в известном способе моделирования оптимального варианта топологического размещения множества информационно взаимосвязанных абонентов на заданном фрагменте сети связи общего пользования, заключающемся в том, что задают площадь реального географического фрагмента территории, на котором планируется размещение корпоративной системы управления, количество органов и структуру корпоративной системы управления, структуру информационных направлений между ними, требования к услугам связи, состав и структуру сети связи, подключают узлы связи корпоративной системы управления к ближайшим узлам сети связи формируют множество маршрутов между информационно взаимосвязанными абонентами корпоративной системы управления с учетом заданной структуры информационных направлений, запоминают данные о сформированных маршрутах, дополнительно задают координатную сетку географического фрагмента территории, параметры дополнительных линий связи, максимальное, для единичного элемента сети связи, количество информационных направлений N _кр, превышение которого будет критичным для функционирования системы управления при выходе из строя данного элемента сети, генерируют варианты маршрутизации между узлами сети связи в необходимых информационных направлениях, выбирают вариант маршрутизации в каждом информационном направлении; проверяют наличие критических элементов сети для принятого варианта маршрутизации информационных направлений для чего определяют количество информационных направлений, проходящих через каждый элемент сети связи при выбранном варианте маршрутизации в каждом информационном направлении, строят вариационный ряд элементов сети по количеству проходящих через них информационных направлений, выделяют, по заданному критерию, критические элементы сети связи; при наличии критических элементов определяют координаты возможных мест подключения дополнительных линий связи, вычисляют длину дополнительных линий связи между некритическими узлами сети, непосредственно связанными хотя бы с одним критическим узлом связи, и узлами, относящимися к младшим членам вариационного ряда элементов сети связи, при этом к младшим членам вариационного ряда относят элементы сети, через которые проходят не более чем (N _кр-1) информационных направлений, строят вариационный ряд дополнительных линий связи по их длине, выбирают и добавляют в структуру сети связи дополнительную линию связи, соответствующую младшему члену вариационного ряда, проверяют изменения состава критических элементов сети для принятого варианта маршрутизации информационных направлений, при наличии критических элементов сети последовательно добавляют в структуру сети дополнительные линии связи, соответствующие младшему члену вариационного ряда до тех пор, пока не будут устранены критические элементы сети, при устранении всех критических элементов сохраняют полученный вариант конфигурации сети связи. В частном случае технический результат изобретения достигается тем, что при выявлении критических узлов связи, непосредственно связанных между собой, для каждой пары таких узлов длину дополнительных линий связи вычисляют между некритическими узлами сети, непосредственно связанными с одним критическим узлом, и узлами, непосредственно связанными со вторым критическим узлом.The closest analogue in technical essence and taken as a prototype to the claimed method is a method of proactive reconfiguration of the communication network structure that provides information exchange in the interests of the corporate management system under destructive influences (RF Patent 27467174, IPC G06F 21/60 (2013.01), publ. 28.04. 2021). The technical result of the prototype method is the exclusion of critical elements for the functioning of the corporate control system in the communication network by including additional communication lines in the network structure with a minimum consumption of linear funds. The technical result is achieved by the fact that in the known method of modeling the optimal variant of the topological placement of a plurality of informationally interconnected subscribers on a given fragment of a public communication network, which consists in setting the area of a real geographical fragment of the territory where the corporate management system is planned to be located, the number of authorities and the structure of the corporate management system, the structure of information directions between them, the requirements for communication services, the composition and structure of the communication network, connect the communication nodes of the corporate management system to the nearest nodes of the communication network, form a set of routes between informationally interconnected subscribers of the corporate management system, taking into account the given structure of information directions, remember data on generated routes, additionally set the coordinate grid of a geographical fragment of the territory, parameters of additional communication lines, maximum, for a single communication network element, the number of information directions N _kr , the excess of which will be critical for the operation of the control system in case of failure of this network element, generate routing options between communication network nodes in the required information directions, select a routing option in each information direction; they check the presence of critical network elements for the accepted information direction routing option, for which they determine the number of information directions passing through each element of the communication network with the selected routing option in each information direction, build a variational series of network elements according to the number of information directions passing through them, select, according to a given criterion, critical elements of the communication network; in the presence of critical elements, the coordinates of possible places for connecting additional communication lines are determined, the length of additional communication lines between non-critical network nodes directly connected to at least one critical communication node and nodes belonging to the junior members of the variational series of communication network elements is calculated, while to the junior members of the variational series include network elements through which no more than ( N _kr -1) information directions pass, build a variational series of additional communication lines along their length, select and add an additional communication line corresponding to the younger member of the variational series to the structure of the communication network, check changes in the composition of critical network elements for the accepted variant of routing information directions, in the presence of critical network elements, additional communication lines are sequentially added to the network structure, corresponding to the lowest member of the variational series until the critical elements are eliminated nts of the network, when all critical elements are eliminated, the resulting version of the communication network configuration is saved. In a particular case, the technical result of the invention is achieved by the fact that when critical communication nodes that are directly connected to each other are identified, for each pair of such nodes, the length of additional communication lines is calculated between non-critical network nodes directly connected to one critical node and nodes directly connected to the second critical node.

Недостатком способа-прототипа является относительно низкая устойчивость функционирования корпоративной системы управления за счет нарушения информационного обмена между ее органами управления при деструктивном воздействии на элементы сети связи, функционирующей в интересах системы управления. Это обусловлено тем, что проведение реконфигурации сети связи выполняется без учета имеющихся у корпоративной системы управления физических элементов, задействованных в информационном обмене между ее органами управления.The disadvantage of the prototype method is the relatively low stability of the functioning of the corporate management system due to the disruption of information exchange between its management bodies with a destructive effect on the elements of the communication network that functions in the interests of the management system. This is due to the fact that the reconfiguration of the communication network is carried out without taking into account the physical elements of the corporate management system involved in the information exchange between its management bodies.

Технической проблемой, на решение которой направлено предлагаемое решение, является недостаточная устойчивость функционирование корпоративной системы управления в условиях деструктивного воздействия на элементы исходной сети связи, функционирующей в интересах корпоративной системы управления.The technical problem that the proposed solution is aimed at is the insufficient stability of the functioning of the corporate management system under the conditions of a destructive impact on the elements of the original communication network that functions in the interests of the corporate management system.

Техническая проблема решается за счет увеличения количества виртуальных маршрутов при минимальном включении в исходную физическую структуру сети связи дополнительных физических элементов.The technical problem is solved by increasing the number of virtual routes with minimal inclusion of additional physical elements in the original physical structure of the communication network.

Техническим результатом изобретения является повышение устойчивости функционирования корпоративной системы управления за счет создания требуемого количества виртуальных маршрутов, с заданной степенью пересечения составных элементов, путем обоснованного выбора мест размещения дополнительных инфотелекоммуникационных элементов.The technical result of the invention is to increase the stability of the functioning of the corporate management system by creating the required number of virtual routes, with a given degree of intersection of the constituent elements, by a reasonable choice of locations for additional info-telecommunication elements.

Технический результат достигается тем, что в известном способ трансформации исходной физической структуры сети связи для повышения устойчивости представления информационных ресурсов органам управления корпоративной системы управления, заключающемся в том, что задают площадь реального географического фрагмента территории, на котором планируется размещение корпоративной системы управления, координатную сетку географического фрагмента территории, количество органов и структуру корпоративной системы управления, структуру информационных направлений между ними, количество и параметры дополнительных линий связи, состав и структуру исходной сети связи, вариант маршрутизации, подключают узлы связи корпоративной системы управления к ближайшим узлам исходной сети связи, формируют множество маршрутов между информационно взаимосвязанными абонентами корпоративной системы управления с учетом заданной структуры информационных направлений, запоминают данные о сформированных маршрутах, дополнительно задают количество и характеристики вспомогательных узлов связи корпоративной системы управления, типы, характеристики и очередность задействования линий привязки узлов связи корпоративной системы управления, шаг изменения длины линии Δl _s для каждого типа линий привязки узлов связи корпоративной системы управления, требования по размещению узлов связи корпоративной системы управления на географическом фрагменте территории, требования к информационным направлениям корпоративной системы управления по количеству и степени независимости виртуальных маршрутов, точность ε выделения области неоднородности на заданной территории, присваивают всем узлам связи идентификаторы, строят вариационный ряд из узлов связи исходной сети связи по степени связанности, моделируют размещение узлов связи корпоративной системы управления на реальном географическом фрагменте территории, с учетом заданных требований, определяют области неоднородности, из узлов связи исходной сети связи и узлов связи корпоративной системы управления, с радиусом поиска неоднородностей, начиная последовательно с типов линий привязки узлов связи корпоративной системы управления с максимальным значением длины линии, для каждой определенной области неоднородности строят вариационный ряд из узлов связи исходной сети связи по удаленности от центра тяжести неоднородности, проверяют наличие узла связи в центре тяжести неоднородности: если в центре тяжести неоднородности не размещен узел связи, то моделируют размещение в центре тяжести неоднородности вспомогательного узла связи корпоративной системы управления, моделируют привязку вспомогательного узла связи корпоративной системы управления, к узлу являющимся младшим членом вариационного ряда из узлов связи исходной сети связи по удаленности от центра тяжести неоднородности со степенью связанности, после привязки, не превышающий степень связанности старшего члена вариационного ряда степени связанности узлов связи исходной сети связи, если в центре тяжести неоднородности размещен узел связи, то проверяют является ли узел в центре тяжести неоднородности узлом связи корпоративной системы управления: если узел связи является узлом связи корпоративной системы управления, то моделируют привязку узла связи корпоративной системы управления, размещенного в центре тяжести неоднородности, к узлу являющимся младшим членом вариационного ряда из узлов связи исходной сети связи по удаленности от центра тяжести неоднородности со степенью связанности, после привязки, не превышающий степень связанности старшего члена вариационного ряда степени связанности узлов связи исходной сети связи, если узел связи не является узлом связи корпоративной системы управления, то моделируют привязку узлов связи корпоративной системы управления, относящихся к данной области неоднородности, к узлу связи размещенному в центре тяжести этой неоднородности, строят вариационный ряд из узлов связи размещенных в центрах тяжести определенных неоднородностей по степени связанности, сравнивают члены вариационного ряда степени связанности узлов связи размещенных в центрах тяжести определенных неоднородностей со старшим членом вариационного ряда степени связанности узлов связи исходной сети связи: если степень связанности узлов, размещенных в центре тяжести неоднородности превышает степень связанности старшего члена вариационного ряда степени связанности узлов исходной сети связи, то уменьшают радиус поиска неоднородностей на шаг Δls, и повторяют действия по определению областей неоднородностей, из узлов исходной сети связи и узлов связи корпоративной системы управления, если степень связанности узлов, размещенных в центре тяжести неоднородности не превышает степень связанности старшего члена вариационного ряда степени связанности узлов исходной сети связи, то формируют множество виртуальных маршрутов, в соответствии c заданным вариантом маршрутизации и структурой информационных направлений корпоративной системы управления, запоминают данные о сформированных маршрутах во вспомогательную матрицу, проверяют информационные направления на соответствие заданным требованиям по количеству виртуальных маршрутов: если информационные направления не соответствуют заданным требованиям по количеству виртуальных маршрутов, то добавляют линию привязки узла, размещенного в центре тяжести неоднородности, к следующему члену вариационного ряда из узлов связи исходной сети связи по удаленности от центра тяжести неоднородности, со степенью связанности, после привязки, не превышающей степень связанности старшего члена вариационного ряда степени связанности узлов исходной сети связи, до тех пор, пока информационные направления не будут соответствовать заданным требованиям по количеству виртуальных маршрутов, если информационные направления соответствуют заданным требованиям по количеству виртуальных маршрутов, то проверяют сформированные виртуальные маршруты информационных направлений на соответствие заданным требованиям по степени их независимости: если виртуальные маршруты информационных направлений не соответствуют заданным требованиям по степени их независимости, то определяют на основе данных из вспомогательной матрицы совпадающие по идентификатору узлы связи виртуальных маршрутов и узлы, непосредственно связанные с этими узлами, вычисляют рассеяния между узлами, непосредственно связанными с совпадающими по идентификатору узлами связи виртуальных маршрутов, и строят вариационный ряд из них, выбирают и добавляют в структуру сети дополнительные линии связи, соответствующие младшим членам вариационного ряда, до тех пор, пока виртуальные маршруты информационных направлений не будут соответствовать заданным требованиям по степени их независимости, если виртуальные маршруты информационных направлений соответствуют заданным требованиям по степени их независимости, то реализуют трансформированный вариант конфигурации физической сети связи, путем размещения вспомогательных узлов корпоративной системы управления на реальном географическом фрагменте территории и развертывания дополнительных линий связи.The technical result is achieved by the fact that in the known method of transforming the initial physical structure of the communication network to increase the stability of the presentation of information resources to the management bodies of the corporate management system, which consists in setting the area of a real geographical fragment of the territory where the corporate management system is planned to be located, the coordinate grid of the geographic fragment of the territory, the number of bodies and the structure of the corporate management system, the structure of information directions between them, the number and parameters of additional communication lines, the composition and structure of the original communication network, the routing option, connect the communication nodes of the corporate management system to the nearest nodes of the original communication network, form a set of routes between informationally interconnected subscribers of the corporate management system, taking into account the given structure of information directions, they store data on the generated routes, additionally give the number and characteristics of auxiliary communication nodes of the corporate management system, types, characteristics and sequence of activation of the anchor lines of communication nodes of the corporate management system, the step of changing the length of the line Δl _s for each type of anchor lines of communication nodes of the corporate management system, requirements for the placement of communication nodes of the corporate management system on a geographical fragment of the territory, the requirements for the information directions of the corporate management system in terms of the number and degree of independence of virtual routes, the accuracy ε of identifying the area of heterogeneity in a given territory, assign identifiers to all communication nodes, build a variational series of communication nodes of the original communication network according to the degree of connectivity, model the placement communication nodes of the corporate management system on a real geographical fragment of the territory, taking into account the specified requirements, determine the areas of heterogeneity, from the communication nodes of the original communication network and the communication nodes of the corporate network control systems, with a search radius for inhomogeneities, starting sequentially from the types of tie lines of communication nodes of the corporate control system with the maximum value of the line length, for each specific region of inhomogeneity, a variation series is built from the communication nodes of the original communication network by distance from the center of gravity of the inhomogeneity, check the presence of a communication node in the center of gravity of the heterogeneity: if the center of gravity of the heterogeneity does not contain a communication node, then the placement of the auxiliary communication node of the corporate control system in the center of gravity of the heterogeneity is modeled, the binding of the auxiliary communication node of the corporate control system to the node that is the junior member of the variation series of the communication nodes of the original network is modeled connection by distance from the center of gravity of the heterogeneity with the degree of connectivity, after binding, not exceeding the degree of connectivity of the senior member of the variation series of the degree of connectivity of the communication nodes of the original communication network, if in the center of gravity of the heterogeneity ra the communication node is displaced, then it is checked whether the node in the center of gravity of the heterogeneity is the communication node of the corporate control system: if the communication node is the communication node of the corporate control system, then the binding of the communication node of the corporate control system, located in the center of gravity of the heterogeneity, to the node that is the junior member of the variational a series of communication nodes of the original communication network in terms of distance from the center of gravity of the heterogeneity with the degree of connectivity, after binding, not exceeding the degree of connectivity of the senior member of the variational series of the degree of connectivity of the communication nodes of the original communication network, if the communication node is not a communication node of the corporate management system, then the binding is modeled communication nodes of the corporate management system related to this area of heterogeneity, to the communication node located in the center of gravity of this heterogeneity, a variational series is built from the communication nodes located in the centers of gravity of certain heterogeneities in terms of the degree of connectivity, the terms are compared of the variational series of the degree of connectivity of communication nodes located in the centers of gravity of certain heterogeneities with the senior member of the variational series of the degree of connectivity of communication nodes of the original communication network: if the degree of connectivity of nodes located in the center of gravity of the heterogeneity exceeds the degree of connectivity of the senior member of the variational series of the degree of connectivity of nodes of the original communication network, then reduce the search radius for inhomogeneities by step Δls, and repeat the steps to determine the areas of inhomogeneities from the nodes of the original communication network and the communication nodes of the corporate control system, if the degree of connectivity of the nodes located in the center of gravity of the inhomogeneity does not exceed the degree of connectivity of the senior member of the variational series of the degree of connectivity of the nodes of the original communication networks, they form a set of virtual routes, in accordance with the given routing option and the structure of the information directions of the corporate management system, store data on the generated routes in the auxiliary al matrix, check the information directions for compliance with the specified requirements for the number of virtual routes: if the information directions do not meet the specified requirements for the number of virtual routes, then add the anchor line of the node located in the center of gravity of the heterogeneity to the next member of the variation series from the communication nodes of the original communication network by distance from the center of gravity of heterogeneity, with a degree of connectivity, after binding that does not exceed the degree of connectivity of the senior member of the variation series of the degree of connectivity of the nodes of the original communication network, until the information directions meet the specified requirements for the number of virtual routes, if the information directions correspond given requirements for the number of virtual routes, then the generated virtual routes of information directions are checked for compliance with the specified requirements according to the degree of their independence: if the virtual routes of information directions do not meet the specified requirements in terms of their degree of independence, then, based on the data from the auxiliary matrix, the virtual route communication nodes matching the identifier and the nodes directly connected to these nodes are determined, the dispersions between the nodes directly connected to the virtual route communication nodes matching the identifier are calculated , and build a variational series from them, select and add to the network structure additional communication lines corresponding to the lower members of the variational series, until the virtual routes of the information directions meet the specified requirements for the degree of their independence, if the virtual routes of the information directions correspond to the given requirements according to the degree of their independence, then they implement a transformed version of the configuration of the physical communication network by placing auxiliary nodes of the corporate management system on a real geographical fragment of the territory and deploying additional communication lines.

Из уровня техники не выявлено решений, касающихся способов трансформации исходной физической структуры сети связи, характеризующихся заявленной совокупностью признаков что, следовательно, указывает на соответствие заявленного способа условию патентоспособности «новизна».From the prior art, no solutions have been identified regarding methods for transforming the initial physical structure of a communication network, characterized by the claimed set of features, which, therefore, indicates the compliance of the claimed method with the patentability condition "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. 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».The results of the search for known solutions in this and related fields of technology in order to identify features that match the distinguishing features of the prototypes of the claimed invention showed that they do not follow explicitly from the prior art. From the level of technology determined by the applicant, the known effect of the essential features of the claimed invention on the achievement of the specified technical result has not been revealed. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "inventive step".

«Промышленная применимость» способа обусловлена наличием элементной базы, на основе которой могут быть выполнены устройства, реализующие способ.The "industrial applicability" of the method is due to the presence of the element base, on the basis of which devices that implement the method can be made.

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

фиг. 1. – блок-схема способа трансформации исходной физической структуры сети связи для повышения устойчивости представления информационных ресурсов органам управления корпоративной системы управления;fig. 1. - block diagram of the method for transforming the initial physical structure of the communication network to increase the stability of the presentation of information resources to the management bodies of the corporate management system;

фиг. 2. – блок-схема определения неоднородности в территориальном распределении элементов сети связи и корпоративной системы управления на заданном географическом фрагменте территории;fig. 2. - block diagram for determining the heterogeneity in the territorial distribution of elements of the communication network and corporate management system in a given geographical fragment of the territory;

фиг. 3. – графическое представление определения неоднородности в территориальном распределении элементов сети связи и корпоративной системы управления на заданном географическом фрагменте территории.fig. 3. - graphical representation of the definition of heterogeneity in the territorial distribution of elements of the communication network and corporate management system in a given geographical fragment of the territory.

Заявленный способ реализован в виде блок-схемы, представленной на фиг. 1.The claimed method is implemented in the form of a block diagram shown in Fig. 1.

В блоке 1 задают исходные данные: Block 1 sets the initial data:

1. Площадь реального географического фрагмента территории, на котором планируется размещение корпоративной системы управления (КСУ). Географические координаты, описывающие площадь реального географического фрагмента территории, могут быть заданы путем ввода указанных данных в память ЭВМ (либо на другие носители информации) при помощи известных устройств ввода, либо при помощи известного программного обеспечения (например, программное обеспечение «SAS. Планета», режим доступа: http://www.sasgis.org/sasplaneta/; программное обеспечение «Панорама», режим доступа: https://gisinfo.ru/products/map12_prof.htm, дата обращения 01.04.2022 г.);1. The area of a real geographical fragment of the territory where the corporate management system (CMS) is planned to be located. Geographical coordinates describing the area of a real geographical fragment of the territory can be set by entering the indicated data into the computer memory (or onto other information carriers) using well-known input devices, or using well-known software (for example, the SAS. Planet software, access mode: http://www.sasgis.org/sasplaneta/; Panorama software, access mode: https://gisinfo.ru/products/map12_prof.htm, accessed 04/01/2022);

2. Координатную сетку географического фрагмента территории необходимую для определения в дальнейшем координат любого элемента сети связи и КСУ. Координатную сетку можно задать с помощью различных известных геоинформационных систем (например, ГИС «Панорама», режим доступа: https://gisinfo.ru/products/map12_prof.htm, дата обращения 01.04.2022 г.);2. The coordinate grid of the geographical fragment of the territory necessary to determine in the future the coordinates of any element of the communication network and the CSS. The coordinate grid can be set using various well-known geographic information systems (for example, GIS "Panorama", access mode: https://gisinfo.ru/products/map12_prof.htm, accessed 04/01/2022);

3. Количество органов и структуру КСУ, определяющие порядок подключения узлов связи КСУ к узлам сети связи и правила взаимодействия органов управления. Вариант графического представления структуры КСУ и функционирующей в ее интересах сети связи на реальном географическом фрагменте территории представлен на фиг. 3.3. The number of bodies and the structure of the CSS, which determine the procedure for connecting communication nodes of the CSS to the nodes of the communication network and the rules for the interaction of control bodies. A variant of the graphical representation of the structure of the CSS and the communication network functioning in its interests on a real geographical fragment of the territory is shown in Fig. 3.

На фиг. 3 графически представлены: фрагмент сети связи общего пользования в виде совокупности стационарных узлов связи V ₃₁…V ₃₂₁ и линий связи между ними (обозначены сплошными линиями), узлв связи КСУ V ₁₁…V ₁₁₀ и вспомогательных узлов связи КСУ V ₂₁, V ₂₂.In FIG. 3 graphically shows: a fragment of a public communication network in the form of a set of stationary communication nodes V ₃₁ ... V ₃₂₁ and communication lines between them (indicated by solid lines), communication nodes KSU V ₁₁ ... V ₁₁₀ and auxiliary communication nodes KSU V ₂₁ , V ₂₂ .

4. Структуру информационных направлений КСУ, определяемых потребностями ее информационно взаимосвязанных абонентов. Структура информационных направлений (ИН) задается в виде матрицы, исходя из заданных количества органов и структуры КСУ. 4. The structure of the information directions of the CIS, determined by the needs of its informationally interconnected subscribers. The structure of information directions (IN) is set in the form of a matrix, based on the given number of organs and the structure of the CCS.

Матрица из M информационных направлений является квадратной матрицей размером n×n, где n – количество абонентов системы управления. Если m-ое информационное направление между абонентами существует
(

), то в ячейки памяти, хранящие значения матрицы информационных направлений записывают «1», в противном случае, в ячейки памяти записывают «0». Пример матрицы информационных направлений представлен в [Патент РФ 2481629, МПК G06F 17/50, опубл 10.05.2012.] Сформированную матрицу записывают в ПЗУ ЭВМ.The matrix of M information directions is an n × n square matrix, where n is the number of control system subscribers. If the m -th information direction between subscribers exists
(

), then "1" is written into the memory cells storing the values of the information direction matrix, otherwise, "0" is written into the memory cells. An example of a matrix of information directions is presented in [Patent RF 2481629, IPC G06F 17/50, publ 05/10/2012.] The generated matrix is recorded in the ROM of the computer.

5. Количество и параметры дополнительных линий связи lдоп_ij. К основным параметрам линий связи относятся: максимальная длина, пропускная способность, используемый диапазон частот. Параметры линий связи зависят от типа применяемых средств связи, их технических характеристик и состояния, а также физико-географических условий. К основным типам средств связи относятся: волоконно-оптические, электропроводные, радиорелейные, спутниковые, тропосферные. 5. Quantity and parameters of additional communication lines l add _ij . The main parameters of communication lines include: maximum length, bandwidth, used frequency range. The parameters of communication lines depend on the type of communication means used, their technical characteristics and condition, as well as physical and geographical conditions. The main types of communications include: fiber-optic, electrically conductive, radio relay, satellite, tropospheric.

6. Количество и характеристики вспомогательных узлов
связи КСУ V ₂₁, V ₂₂. Вспомогательными узлам связи КСУ выступают мобильные узлы связи КСУ, создаваемые для обеспечения доступности органов управления к инфотелекоммуникационным ресурсам при решении частных задач (ликвидация последствий стихийных бедствий и техногенных катастроф, разведка ресурсов, экспедиции и. т.п.),6. Number and characteristics of auxiliary units
communications KSU V ₂₁ , V ₂₂ . Auxiliary communication nodes of the KSU are mobile communication centers of the KSU, created to ensure the accessibility of government bodies to information and telecommunication resources in solving particular problems (liquidation of the consequences of natural disasters and man-made disasters, exploration of resources, expeditions, etc.),

7. Состав и структуру сети связи. Топологию и структуру сети связи принимают в соответствии с текущей телекоммуникационной оснащенностью заданного реального географического фрагмента территории либо моделируют при помощи известных способов моделирования фрагментов сетей связи, инвариантных реальных фрагментам сетей связи, при помощи способов, описанных в [Патент РФ 2546318, МПК G06F 17/ 10 (2006.01), G06F 17/50 (2006.01), H04W 16/22 (2009.01), опубл. 10.04.2015; патент РФ 2723296, МПК H04W 16/22 (2009.01), G06F 30/27 (2020.01), опубл. 09.06.2020; 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). С. 93-101; Программное обеспечение Bentley Fiber. Режим доступа: www.bentley.com / ru / products / product - line / utilities - and - communications- networks - software/ bentley-fiber]. Данное действие может быть выполнено путем выполнения операций по разработанным и указанным в перечисленных источниках алгоритмам при помощи ЭВМ.7. Composition and structure of the communication network. The topology and structure of the communication network are taken in accordance with the current telecommunications equipment of a given real geographical fragment of the territory, or they are modeled using known methods for modeling fragments of communication networks that are invariant to real fragments of communication networks, using the methods described in [RF Patent 2546318, IPC G06F 17/10 (2006.01), G06F 17/50 (2006.01), H04W 16/22 (2009.01), publ. 04/10/2015; RF patent 2723296, IPC H04W 16/22 (2009.01), G06F 30/27 (2020.01), publ. 06/09/2020; Belikova I.S., Zakalkin P.V., Starodubtsev Yu.I., Sukhorukova E.V. Modeling of communication networks taking into account topological and structural inhomogeneities // Information systems and technologies. 2017. No. 2 (100). pp. 93-101; Bentley Fiber software. Access mode: www.bentley.com / ru / products / product - line / utilities - and - communications- networks - software/ bentley-fiber]. This action can be performed by performing operations according to the algorithms developed and specified in the listed sources using a computer.

8. Типы, характеристики и очередность задействования линий привязки узлов связи КСУ. К основным типам линий привязки узлов связи относятся: волоконно-оптические, электропроводные, радиорелейные, спутниковые, тропосферные. К основным характеристикам линий связи относятся: максимальная длина, используемый диапазон частот, амплитудно-частотная характеристика, затухание, пропускная способность, помехоустойчивость, перекрестные наводки на ближнем конце линии, достоверность передачи данных, удельная стоимость время развертывания и т.д. Характеристики линий связи определяются характеристиками среды передачи, состоянием средств связи, погодными условиями, состоянием атмосферы, физико-географическими условиями и т.д. 8. Types, characteristics and sequence of activation of the binding lines of communication nodes of the KSU. The main types of communication node binding lines include: fiber-optic, electrically conductive, radio relay, satellite, tropospheric. The main characteristics of communication lines include: maximum length, used frequency range, frequency response, attenuation, bandwidth, noise immunity, crosstalk at the near end of the line, reliability of data transmission, unit cost, deployment time, etc. The characteristics of communication lines are determined by the characteristics of the transmission medium, the state of communication facilities, weather conditions, the state of the atmosphere, physical and geographical conditions, etc.

Зависимость характеристик средств связи от внешних условий определяет устойчивость развертываемых на их основе линий связи и, соответственно, условия применения средств связи. Очередность задействования линий привязки определяется приоритетностью применения средств связи входящих в состав узлов связи КСУ, совокупностью их условий применения, показателей качества и количества услуг связи, предоставляемых посредством развернутых на их основе линий связи.The dependence of the characteristics of communication facilities on external conditions determines the stability of the communication lines deployed on their basis and, accordingly, the conditions for the use of communication facilities. The sequence of activation of anchor lines is determined by the priority of the use of communication facilities included in the KSU communication nodes, the totality of their application conditions, quality and quantity indicators of communication services provided through the communication lines deployed on their basis.

Так, волоконно-оптические линии связи имеют лучшие показатели по пропускной способности, коэффициенту ошибки, устойчивости к внешним воздействиям по сравнению с радиорелейными линиями, однако уступают им по времени развертывания и условиям размещения среды передачи (например, прокладка кабеля через болото с практической стороны нецелесообразна, а построение радиорелейного интервала через него не представляет практической сложности; или, построение радиорелейного интервала через горное ущелье возможно только при прямой видимости, что на практике является редкостью, а оптический кабель прокладывается по любому маршруту).So, fiber-optic communication lines have better performance in terms of bandwidth, error rate, resistance to external influences compared to radio relay lines, but they are inferior to them in terms of deployment time and conditions for placing the transmission medium (for example, laying a cable through a swamp is impractical from a practical point of view, and building a radio relay interval through it is not a practical difficulty; or, building a radio relay interval through a mountain gorge is possible only with line of sight, which is rare in practice, and an optical cable is laid along any route).

9. Шаг изменения длины линии Δl _s для каждого типа линий привязки узлов связи КСУ. 9. The step of changing the length of the line Δ l _s for each type of tie lines of communication nodes KSU.

10. Требования по размещению узлов связи КСУ V ₁ _j на географическом фрагменте территории. Условия выбора места размещения узлов связи КСУ V ₁ _j на географическом фрагменте территории, например:10. Requirements for the placement of communication nodes KSU V ₁ _j on a geographical fragment of the territory. Conditions for choosing the location of communication nodes KSU V ₁ _j on a geographical fragment of the territory, for example:

- максимальное – минимальное удаление узлов связи КСУ относительно друг друга;- maximum - minimum distance of communication nodes of KSU relative to each other;

- менее подверженного воздействию природного или техногенного характера;- less affected by natural or man-made nature;

- по минимальному расстоянию от дорожно-транспортной инфраструктуры;- by the minimum distance from the road transport infrastructure;

- на удалении от проходящих линий электропередач электрических сетей и т.д.- at a distance from passing power lines of electrical networks, etc.

11. Требования к информационным направлениям КСУ по количеству и степени независимости виртуальных маршрутов. Величина степени независимости виртуальных маршрутов определяется количеством совпадающих физических элементов сети связи, узлов и линии связи, через которые проходят виртуальные маршруты информационных направлений (ИН). Критерий степени независимости виртуальных маршрутов определяется для каждого ИН исходя из категории важности участвующих в информационном обмене органов управления. 11. Requirements for the information directions of the CSS in terms of the number and degree of independence of virtual routes. The value of the degree of independence of virtual routes is determined by the number of matching physical elements of the communication network, nodes and communication lines through which the virtual routes of information directions (ID) pass. The criterion for the degree of independence of virtual routes is determined for each IM based on the category of importance of the control bodies involved in the information exchange.

12. Точность ε выделения плотности узлов связи на заданной
территории – минимальное отклонение совпадения центра тяжести территориальных неоднородностей распределения узлов связи сетей связи общего пользования и КСУ на текущем шаге n _i и предшествующем шаге n _i _-1 поиска неоднородностей. Оценка точности осуществляется при помощи описанных подходов в [Сивоголовко Е.В. Методы оценки качества четкой кластеризации // Компьютерные инструменты в образовании. 2011. № 4. С. 14-31]. 12. Accuracyε allocation of the density of communication nodes on a given
territory - the minimum deviation of the coincidence of the center of gravity of territorial heterogeneities in the distribution of communication nodes of public communication networks and CSS at the current stepn _i and previous stepn _i _-1 search for inhomogeneities. Accuracy assessment is carried out using the approaches described in [Sivogolovko E.V. Methods for assessing the quality of clear clustering // Computer tools in education. 2011. No. 4. S. 14-31].

Заданные величины записывают в память ЭВМ.The specified values are recorded in the computer memory.

В блоке 2 фиг.1 подключают узлы связи КСУ V ₁ _j к ближайшим узлам сети связи V ₃ _j. Подключение может осуществляется посредством линий связи с различными типами линейного тракта (волоконно-оптические, электропроводные, радиорелейные и т.д.).In block 2 of figure 1 connect the communication nodes KSU V ₁ _j to the nearest nodes of the communication network V ₃ _j . Connection can be carried out via communication lines with various types of linear path (fiber-optic, electrically conductive, radio relay, etc.).

В блоке 3 фиг.1 генерируют варианты маршрутизации между узлами сети связи в необходимых ИН.In block 3 of Fig.1, routing options are generated between communication network nodes in the required IDs.

Маршрутизация может осуществляться по известным алгоритмам [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; Основы сетевых технологий на базе коммутаторов и маршрутизаторов / Н.Н. Васин. Бином. Лаборатория знаний, 2017 –270 с.; Патент 2690213 Российская Федерация, G06N 5/00 (2018.08); H04W 16/22 (2018.08). Способ моделирования оптимального варианта топологического размещения множества информационно взаимосвязанных абонентов на заданном фрагменте сети связи общего пользования/ Вершенник А.А., Вершенник Е.В., Латушко Н.А., Стародубцев Ю.И., заявитель Латушко Н.А., Стародубцев Ю.И. – 2018118104; заявл. 16.05.2018; опубл. 31.05.2019. бюлл. № 16 – 17 с.], например: Routing can be carried out according to well-known algorithms [Starodubtsev P.Yu., Sukhorukova E.V., Zakalkin P.V. A method for managing data flows of distributed information systems // Problems of Economics and Management in Trade and Industry. 2015. No. 3 (11). pp. 73-78; Fundamentals of network technologies based on switches and routers / N.N. Vasin. Binomial. Knowledge Laboratory, 2017 -270 p.; Patent 2690213 Russian Federation, G06N 5/00 (2018.08); H04W 16/22 (2018.08). A method for modeling the optimal variant of the topological placement of a set of informationally interconnected subscribers on a given fragment of a public communication network / Vershennik A.A., Vershennik E.V., Latushko N.A., Starodubtsev Yu.I., applicant Latushko N.A., Starodubtsev Yu.I. – 2018118104; dec. 05/16/2018; publ. 05/31/2019. bull. No. 16 - 17 p.], for example:

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 weight of the edges 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 graph vertex to all others in a weighted graph. Edge weight can be negative);

Алгоритм поиска A* (находит маршрут с наименьшей стоимостью от одной вершины (начальной) к другой (целевой, конечной), используя алгоритм поиска по первому наилучшему совпадению на графе); Search algorithm A* (finds the route with the least cost from one vertex (start) to another (target, end) 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–Warshall 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 in a weighted directed graph).

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

В блоке 4 фиг. 1 формируют множество маршрутов между информационно взаимосвязанными абонентами КСУ с учетом заданной структуры ИН и выбранного варианта маршрутизации для каждого ИН. Формирование маршрутов может быть осуществлено при помощи ЭВМ.In block 4 of Fig. 1, a set of routes is formed between informationally interconnected subscribers of the CSS, taking into account the given structure of the ID and the selected routing option for each ID. Formation of routes can be carried out with the help of a computer.

В блоке 5 фиг.1 запоминают данные о сформированных маршрутах. Записывают значение в ПЗУ ЭВМ.In block 5 of Fig.1, data on the generated routes is stored. Write the value to the ROM of the computer.

В блоке 6 фиг.1 присваивают всем узлам связи идентификаторы. Элементарной формой идентификатора является последовательность натуральных чисел. In block 6 of figure 1 assign identifiers to all communication nodes. The elementary form of an identifier is a sequence of natural numbers.

В блоке 7 фиг.1 строят вариационный ряд W1 из узлов связи исходной сети связи V ₃ _j по степени связанности [Вариационные ряды и их характеристики / И.Г. Венецкий. М.: Статистика, 1970 – 160 с.]. Степень связанности узла связи определяется количеством инцидентных ему линий связи [Харари Ф. Теория графов: Пер. с англ. /Предисл. В.П. Козырева; Под ред. Г.П. Гаврилова. Изд.5-е, доп. – М.: ЛЕНАНД, 2018. – 304 с.].In block 7 of Fig.1, a variational series W 1 is built from the communication nodes of the original communication network V ₃ _j according to the degree of connectivity [Variation series and their characteristics / I.G. Venetsky. M.: Statistics, 1970 - 160 p.]. The degree of connectivity of a communication node is determined by the number of communication lines incident to it [Harari F. Graph theory: Per. from English. /Foreword. V.P. Kozyreva; Ed. G.P. Gavrilov. 5th ed., add. – M.: LENAND, 2018. – 304 p.].

В блоке 8 фиг.1 моделируют размещение узлов связи КСУ V ₁ _j на реальном географическом фрагменте территории, с учетом заданных требований. In block 8 of Fig.1, the placement of communication nodes KSU V ₁ _j on a real geographical fragment of the territory is modeled, taking into account the specified requirements.

Моделирование – это замещение одного исходного объекта другим объектом, называемым моделью, и проведение экспериментов с моделью с целью получения информации о системе путем исследования свойств модели [Т.И. Алиев. Основы моделирования дискретных систем. СПб, СПбГУ ИТМО, 2009 г., 363 с., стр.8].Modeling is the replacement of one original object with another object, called a model, and conducting experiments with the model in order to obtain information about the system by examining the properties of the model [T.I. Aliev. Fundamentals of modeling discrete systems. St. Petersburg, St. Petersburg State University ITMO, 2009, 363 p., p. 8].

По способу представления модели могут быть [Т.И. Алиев. Основы моделирования дискретных систем. СПб, СПбГУ ИТМО, 2009 г., 363 с., стр.17]:According to the way the model is presented, there can be [T.I. Aliev. Fundamentals of modeling discrete systems. St. Petersburg, St. Petersburg State University ITMO, 2009, 363 p., p. 17]:

- концептуальные или содержательные, представляющие собой описание (в простейшем случае вербальное) наиболее существенных особенностей структурно-функциональной организации исследуемой системы;- conceptual or meaningful, which is a description (in the simplest case, verbal) of the most significant features of the structural and functional organization of the system under study;

- физические или материальные – модели, эквивалентные или подобные оригиналу (макеты) или процесс функционирования которых такой же, как у оригинала и имеет ту же или другую физическую природу; - physical or material - models that are equivalent or similar to the original (layouts) or the process of functioning of which is the same as that of the original and has the same or a different physical nature;

- математические или абстрактные, представляющие собой формализованное описание системы с помощью абстрактного языка, в частности с помощью математических соотношений, отражающих процесс функционирования системы;- mathematical or abstract, representing a formalized description of the system using an abstract language, in particular with the help of mathematical relationships that reflect the process of the system functioning;

-имитационные (программные, алгоритмические, компьютерные) – программы для ЭВМ, позволяющие наглядно представить исследуемый объект посредством имитации или графического отображения математических зависимостей, описывающих искомый объект; - simulation (software, algorithmic, computer) - computer programs that allow you to visualize the object under study by simulating or graphical display of mathematical dependencies that describe the desired object;

- комбинированные.- combined.

Таким образом, сформированная модель системы связи может пред-ставлять собой, например физическую модель (фрагмент сети связи, в которой элементы сети связи - оконечные станции, маршрутизаторы, коммутаторы, линии связи – являются известными техническими устройствами; кроме того, для моделирования и изучения систем связи могут быть использованы учебные и лабораторные стенды, представленные, например, в [https://www.vrnlab.ru/catalog_section/telekommunikatsii-i-svyaz/kompyuternye-seti/globalnye-kompyuternye-seti/ , https://www.vrnlab.ru/catalog_section/telekommunikatsii-i-svyaz/kompyuternye-seti/korporativnye-kompyuternye-seti/, https://www.vrnlab.ru/catalog_section/telekommunikatsii-i-svyaz/kompyuternye-seti/lokalnye-seti-evm/, https://www.vrnlab.ru/catalog_section/telekommunikatsii-i-svyaz/ . Дата обращения 20.04.2022 г.]), имитационную (разработанная программа на ЭВМ, формирование имитационной модели системы связи является известной процедурой и проводится по правилам, изложенным в кн.: Иванов Е.В. Имитационное моделирование средств и комплексов связи и автоматизации. СПб.: ВАС, 1992. - 206 с., стр.109-124.), либо комбинированную (посредством совместного использования имитационных и физических моделей). Thus, the generated model of a communication system can be, for example, a physical model (a fragment of a communication network in which the elements of a communication network - terminal stations, routers, switches, communication lines - are known technical devices; in addition, for modeling and studying systems connections, educational and laboratory stands can be used, presented, for example, in [https://www.vrnlab.ru/catalog_section/telekommunikatsii-i-svyaz/kompyuternye-seti/globalnye-kompyuternye-seti/ , https://www. vrnlab.ru/catalog_section/telekommunikatsii-i-svyaz/kompyuternye-seti/korporativnye-kompyuternye-seti/ , https://www.vrnlab.ru/catalog_section/telekommunikatsii-i-svyaz/kompyuternye-seti/lokalnye-seti-evm / , https://www.vrnlab.ru/catalog_section/telekommunikatsii-i-svyaz/ . Accessed 04/20/2022]), simulation (developed computer program, the formation of a simulation model of a communication system is a well-known procedure and is carried out according to the rules set out in book: Ivanov E.V. Simulation modeling of means and complexes of communication and automation. SPb.: VAS, 1992. - 206 p., pp. 109-124.), or combined (through the joint use of simulation and physical models).

Так, моделирование размещения узлов связи КСУ V ₁ _j может осуществляться путем генерации координат их размещения [Проектирование и моделирование сетей связи. Лабораторный практикум / В.Н. Тарасов, Н.Ф. Бахарева, С.В. Малахов, Ю.А. Ушаков. СПб.: Лань, 2019 –240 с.; Имитационное моделирование средств и комплексов связи и автоматизации / Е.В. Иванов. СПБ: ВАС, 1992 – 206 с.; Программное обеспечение. Bentley Fiber. Режим доступа: www.bentley.com/ru/products/product-line/ utilities-and-communications-networks-software/bentley-fiber]. Данное действие может быть выполнено путем выполнения операций по разработанным и указанным в перечисленных источниках алгоритмам при помощи ЭВМ.Thus, modeling the placement of communication nodes KSU V ₁ _j can be carried out by generating the coordinates of their placement [Design and modeling of communication networks. Laboratory workshop / V.N. Tarasov, N.F. Bakhareva, S.V. Malakhov, Yu.A. Ushakov. St. Petersburg: Lan, 2019 -240 p.; Simulation modeling of means and complexes of communication and automation / E.V. Ivanov. St. Petersburg: VAS, 1992 - 206 p.; Software. Bentley fiber. Access mode: www.bentley.com/en/products/product-line/utilities-and-communications-networks-software/bentley-fiber]. This action can be performed by performing operations on the algorithms developed and specified in the listed sources using a computer.

В блоке 9 фиг.1 определяют области неоднородностей, из узлов связи исходной сети связи V ₃ _j и узлов связи КСУ V ₁ _j, с радиусом поиска неоднородностей R _s, начиная последовательно с типов линий привязки узлов связи КСУ с максимальным значением длины линии. Определение областей неоднородности может осуществляться известными методами анализа данных [Загоруйко Н. Г. Прикладные методы анализа данных и знаний [Электронный ресурс]. URL: http://www.alingva.ru/index.php/2010-05-24-19-29-23/6-2010-05-25-18-58-50 (Дата обращения 01.04.2022); Загоруйко Н. Г. Методы распознавания и их применение. – М.: Советское радио, 1972. — 208 с.; Методы кластер-анализа для поддержки принятия решения: обзор /Б.Г. Миркин. М.: НИУ «Высшая школа экономики», 2011 – 88 с.] например:In block 9 of figure 1, the areas of inhomogeneities are determined, from the communication nodes of the original communication network V ₃ _j and the communication nodes of the KSU V ₁ _j , with the radius of the search for inhomogeneities R _s , starting sequentially with the types of tie lines of the communication nodes of the KSU with the maximum value of the line length. Determination of areas of heterogeneity can be carried out by known methods of data analysis [Zagoruiko N. G. Applied methods of data analysis and knowledge [Electronic resource]. URL: http://www.alingva.ru/index.php/2010-05-24-19-29-23/6-2010-05-25-18-58-50 (accessed 04/01/2022); Zagoruiko N. G. Methods of recognition and their application. - M.: Soviet radio, 1972. - 208 p.; Cluster analysis methods for decision support: a review /B.G. Mirkin. M.: NRU "Higher School of Economics", 2011 - 88 p.] for example:

Кластер по Апресяну (формируемые кластеры образуют иерархию кластеров);Cluster according to Apresyan (formed clusters form a hierarchy of clusters);

Движущийся кластер (ФОРЭЛЬ) (алгоритм формирует несколько крупных кластеров и множество мелких);Moving cluster (FOREL) (the algorithm forms several large clusters and many small ones);

Аппроксимационный кластер (метод локальной оптимизации);Approximation cluster (method of local optimization);

Монотонный кластер (оценка связей меду объектами и множествами объектов).Monotone cluster (assessment of links between objects and sets of objects).

На фиг. 3 области неоднородности обозначены 50 и 60, где 60 – область неоднородности на текущем шаге n _i, 50 – предшествующем шаге n _i _-1 поиска неоднородностей.In FIG. 3 areas of inhomogeneity are marked 50 and 60, where 60 is the area of inhomogeneity at the current step n _i , 50 is the previous step n _i _-1 of the search for inhomogeneities.

Определение областей неоднородности из узлов связи исходной сети связи V ₃ _j и узлов связи КСУ V ₁ _j, заданного фрагмента реализовано в виде алгоритма, представленного на фиг. 2. В блоках 29-41 выделяют неоднородности путем применения адаптированного алгоритма кластеризации FOREL. Согласно [Загоруйко Н.Г. «Методы распознавания и их применение». – М.: Советское радио. 1972 - 208 с., Загоруйко Н.Г. Прикладные методы анализа данных и знаний. [Электронный ресурс]. URL:http://www.alingva.ru/index.php/2010-05-24-19-29-23/6-2010- 05-25-18-58-50 (Дата обращения 01.04.2022 г.)] алгоритмы данного класса дают быстрые и простые решения. Доказана сходимость алгоритма за конечное число шагов. Кластеры, получаемые этим алгоритмом, имеют сферическую форму. Их количество зависит от радиуса сфер. Варьируя параметр R, можно получать кластеризации различной степени детальности, а также описывать фрагменты заданного региона произвольной геометрической формы.Determination of areas of heterogeneity from the communication nodes of the original communication network V ₃ _j and communication nodes of the KSU V ₁ _j , a given fragment is implemented in the form of an algorithm shown in Fig. 2. In blocks 29-41, inhomogeneities are isolated by applying an adapted FOREL clustering algorithm. According to [Zagoruiko N.G. "Methods of recognition and their application". – M.: Soviet radio. 1972 - 208 p., Zagoruiko N.G. Applied methods of data and knowledge analysis. [Electronic resource]. URL: http://www.alingva.ru/index.php/2010-05-24-19-29-23/6-2010-05-25-18-58-50 (Accessed 04/01/2022) ] algorithms of this class give fast and simple solutions. The convergence of the algorithm in a finite number of steps is proved. The clusters obtained by this algorithm have a spherical shape. Their number depends on the radius of the spheres. By varying the R parameter, one can obtain clusterings of varying degrees of detail, as well as describe fragments of a given region of an arbitrary geometric shape.

Выделение неоднородностей (кластеров) производится следующим образом:Isolation of inhomogeneities (clusters) is performed as follows:

В блоке 30 фиг.2 задают множество М2 из узлов исходной сети связи V ₃ _j и узлов связи КСУ V ₁ _j.In block 30 of figure 2 set the set M 2 of the nodes of the original communication network V ₃ _j and communication nodes KSU V ₁ _j .

В блоке 31 фиг.2 выбирают радиус поиска неоднородности R _s начиная с типа линий привязки УС КСУ с максимальным значением длины линии.In block 31 of figure 2 choose the radius of the search for inhomogeneity R _s starting from the type of reference lines US CCU with the maximum value of the line length.

Затем приступают к выделению первой неоднородности (кластера).Then proceed to the selection of the first inhomogeneity (cluster).

В блоке 32 фиг.2 выбирают, случайным образом, из множества узлов связи КСУ V ₁ _j узел с координатами (x ₁ _j, y₁ _j).In block 32 of FIG. 2, a node with coordinates ( x ₁ _j , y ₁ _j ) is selected randomly from a plurality of communication nodes KSU V ₁ _j .

В блоке 33 фиг.2 совмещают центр области неоднородности (кластера) с координатами выбранного узла V ₁ _j (x ₁ _j, y ₁ _j).In block 33 of Fig.2 combine the center of the region of heterogeneity (cluster) with the coordinates of the selected node V ₁ _j ( x ₁ _j , y ₁ _j ).

В блоке 34 фиг.2 вычисляют расстояния r _ij от центра области неоднородности (кластера) (x ₁ _j, y ₁ _j) до всех остальных узлов, размещенных на фрагменте территории.In block 34 figure 2 calculate the distance r _ij from the center of the region of heterogeneity (cluster) ( x ₁ _j , y ₁ _j ) to all other nodes located on the fragment of the territory.

В блоке 35 фиг.2 сравнивают вычисленные расстояния с заданным радиусом поиска неоднородности R _s и фиксируют координаты узлов расстояния до которых r _ij<R _s. Элементы, для которых r _ij> R _s, на данном этапе не рассматриваются.In block 35 of figure 2, the calculated distances are compared with a given search radius for inhomogeneity R _s and the coordinates of the nodes of the distance to which r _ij < R _s are fixed. Elements for which r _ij > R _s are not considered at this stage.

В блоке 36 фиг.2 вычисляют координаты центра тяжести для зафиксированных узлов. Примеры вычисления координат центра тяжести плоских фигур приведены в [Виленкин Н.Я., Куницкая Е.С., Мордкович А.Г. «Математический анализ. Интегральное исчисление». - М.: «Просвещение», 1979. - 176 с.]In block 36 of Fig.2, the coordinates of the center of gravity for the fixed nodes are calculated. Examples of calculating the coordinates of the center of gravity of plane figures are given in [Vilenkin N.Ya., Kunitskaya E.S., Mordkovich A.G. "Mathematical analysis. Integral calculus". - M .: "Enlightenment", 1979. - 176 p.]

В блоке 37 фиг.2 вычисляют расстояния от центра тяжести до всех остальных узлов на заданном фрагменте территории r _si.In block 37 figure 2 calculate the distance from the center of gravity to all other nodes on a given fragment of the territory r _si .

В блоке 38 фиг.2 сравнивают вычисленные расстояния r _si с заданным радиусом поиска неоднородности R _s и фиксируют координаты узлов, для которых расстояние меньше заданного радиуса поиска неоднородности r _si<R _s.In block 38 of Fig.2, the calculated distances r _si are compared with the given radius of the search for inhomogeneity R _s and the coordinates of nodes are fixed for which the distance is less than the given radius of the search for inhomogeneity r _si < R _s .

В блоке 39 фиг.2 вычисляют координаты центра тяжести для зафиксированных узлов.In block 39 of figure 2, the coordinates of the center of gravity for the fixed nodes are calculated.

В блоке 40 фиг.2 с заданной точностью ε выделения плотности узлов связи на заданной территории проверяют совпадение координат центра тяжести неоднородности (кластера) на текущем шаге n _i и предшествующем шаге n _i _-1 определения областей неоднородности (кластеризации) выборки. Если координаты центров тяжести неоднородности (кластера) не совпали, то повторяют шаги, выполняемые в блоках 36-39 фиг.2., пока координаты центров тяжести не совпадут.In block 40 of figure 2 with a given accuracyε selection of the density of communication nodes in a given territory check the coincidence of the coordinates of the center of gravity of the inhomogeneity (cluster) at the current stepn _i and previous stepn _i _-1 determination of areas of heterogeneity (clustering) of the sample. If the coordinates of the centers of gravity of the inhomogeneity (cluster) do not match, then repeat the steps performed in blocks 36-39 of Fig.2 until the coordinates of the centers of gravity do not match.

Если координаты центра тяжести неоднородности (кластера) совпали, то переходят к блоку 41 фиг.2.If the coordinates of the center of gravity of the inhomogeneity (cluster) are the same, then proceed to block 41 of Fig.2.

В блоке 41 фиг.2 причисляют узлы связи, расстояние до которых меньше заданного радиуса, к первой неоднородности (кластера) и запоминают результаты.In block 41 of Fig.2, the communication nodes, the distance to which is less than a given radius, are assigned to the first inhomogeneity (cluster) and the results are stored.

В блоке 42 фиг.2 исключают узлы связи, причисленные к первой неоднородности (кластера), из множества.In block 42 of FIG. 2, communication nodes assigned to the first heterogeneity (cluster) are excluded from the set.

В блоке 43 фиг.2 проверяют, все ли узлы связи множества М2 причислены к неоднородностям (кластерам). Если нет, то приступают к выделению второй неоднородности (кластера), выбирая начальную точку в блоке 44 фиг.2 из оставшегося множества и повторяя шаги, выполняемые в блоках 33-42 фиг.2. И так далее, пока все узлы из множества М2 не будут причислены к неоднородностям (кластерам).In block 43 of Fig.2, it is checked whether all communication nodes of the set M 2 are assigned to inhomogeneities (clusters). If not, then proceed to the selection of the second heterogeneity (cluster), choosing the starting point in block 44 of Fig.2 from the remaining set and repeating the steps performed in blocks 33-42 of Fig.2. And so on, until all nodes from the set M 2 are classified as inhomogeneities (clusters).

Полученные значения записывают в ПЗУ ЭВМ.The obtained values are recorded in the ROM of the computer.

В блоке 10 фиг.1 для каждой определенной области неоднородности (кластера) строят вариационный ряд W _с из узлов связи исходной сети связи V ₃ _j по удаленности от центра тяжести [Вариационные ряды и их характеристики / И.Г. Венецкий. М.: Статистика, 1970 – 160 с.], где младшим членом ряда W _с является узел связи исходной сети связи V ₃ _j _,расстояние до которого от центра тяжести неоднородности минимально.In block 10 of figure 1, for each specific area of heterogeneity (cluster), a variational series W is built _from the communication nodes of the original communication network V ₃ _j by distance from the center of gravity [Variation series and their characteristics / I.G. Venetsky. M.: Statistics, 1970 - 160 pp.], where the junior member of the series W _with is the communication node of the original communication network V ₃ _j _, the distance to which from the center of gravity of the inhomogeneity is minimal.

В блоке 11 фиг.1 проверяют наличие узла связи в центре тяжести неоднородности (50, 60 фиг.3). Если в центре тяжести неоднородности не размещен узел связи, то переходят к блоку 12 фиг. 1.In block 11 of Fig.1, the presence of a communication node in the center of gravity of the inhomogeneity (50, 60 of Fig.3) is checked. If the communication node is not located in the center of gravity of the inhomogeneity, then go to block 12 of FIG. 1.

Если в центре тяжести неоднородности размещен узел связи – переходят к блоку 13 фиг. 1.If a communication node is located in the center of gravity of the inhomogeneity, go to block 13 of FIG. 1.

В блоке 12 фиг.1. моделируют размещение в центре тяжести неоднородности вспомогательного узла связи КСУ V ₂ _j (V ₂₁, V ₂₂ фиг.3) и переходят к блоку 14 фиг. 1.In block 12 of Fig.1. modeling the placement in the center of gravity of the heterogeneity of the auxiliary communication node KSU V ₂ _j ( V ₂₁ , V ₂₂ figure 3) and go to block 14 of FIG. 1.

В блоке 13 фиг. 1 проверяют, является ли узел в центре тяжести неоднородности узлом связи КСУ V ₁ _j. Если является, то переходят к
блоку 14 фиг. 1.In block 13 of Fig. 1 check whether the node in the center of gravity of the inhomogeneity is the communication node of the KSU V ₁ _j . If it is, then go to
block 14 of FIG. 1.

Если узел в центре тяжести неоднородности не является узлом связи КСУ V ₁ _j – переходят к блоку 15 фиг. 1.If the node in the center of gravity of the inhomogeneity is not a communication node of the KSU V ₁ _j - go to block 15 of FIG. 1.

В блоке 14 фиг. 1 моделируют привязку узла связи КСУ, размещенного в центре тяжести неоднородности, к узлу, являющимся младшим членом вариационного ряда W _с со степенью связанности, после привязки, не превышающий степень связанности старшего члена вариационного ряда W1. На фиг. 3 линии привязки узла связи КСУ, размещенного в центре тяжести неоднородности, к узлу являющимся младшим членом вариационного ряда W _с обозначены типом штриха – тире, точка.In block 14 of FIG. 1, the linkage of the CCS communication node located in the center of gravity of the inhomogeneity to the node that is the junior member of the variational series W _with with a degree of connectivity, after binding, not exceeding the degree of connectivity of the senior member of the variational series W 1, is modeled. In Fig. 3 anchor lines of the KSU communication node, located in the center of gravity of the inhomogeneity, to the node that is the junior member of the variation series W _with are indicated by the type of stroke - dash, dot.

В блоке 15 фиг. 1 моделируют привязку узлов связи КСУ V ₁ _j, относящихся к данной области неоднородности, к узлу связи, размещенному в центре тяжести этой неоднородности. На фиг. 3 линии привязки узлов связи КСУ V ₁ _j к узлу связи размещенному в центре тяжести обозначены типом штриха – точка.In block 15 of FIG. 1 model the binding of communication nodes KSU V ₁ _j related to a given area of heterogeneity, to a communication node located in the center of gravity of this heterogeneity. In FIG. 3 lines of attachment of communication nodes KSU V ₁ _j to the communication node located in the center of gravity are indicated by the type of dash - dot.

В блоке 16 фиг.1. строят вариационный ряд W2 из узлов связи, размещенных в центре тяжести определенных неоднородностей по степени связанности [Вариационные ряды и их характеристики / И.Г. Венецкий. М.: Статистика, 1970 – 160 с.]. Степень связанности узла связи определяется количеством инцидентных ему линий связи [Харари Ф. Теория графов: Пер. с англ. /Предисл. В.П. Козырева; Под ред. Г.П. Гаврилова. Изд.5-е, доп. – М.: ЛЕНАНД, 2018. – 304 с.].In block 16 of Fig.1. a variation series W 2 is built from communication nodes located in the center of gravity of certain heterogeneities according to the degree of connectivity [Variation series and their characteristics / I.G. Venetsky. M.: Statistics, 1970 - 160 p.]. The degree of connectivity of a communication node is determined by the number of communication lines incident to it [Harari F. Graph theory: Per. from English. /Foreword. V.P. Kozyreva; Ed. G.P. Gavrilov. 5th ed., add. – M.: LENAND, 2018. – 304 p.].

В блоке 17 фиг.1. сравнивают члены вариационного ряда W2 со старшим членом вариационного ряда W1. Если степень связанности узлов, размещенных в центре тяжести неоднородности, превышает степень связанности старшего члена вариационного ряда W1, то переходят к блоку 18 фиг. 1.In block 17 of Fig.1. the members of the variation series W 2 are compared with the senior member of the variation series W 1. If the degree of connectivity of the nodes located in the center of gravity of the inhomogeneity exceeds the degree of connectivity of the senior member of the variation series W 1, then proceed to block 18 of FIG. 1.

Если степень связанности узлов, размещенных в центре тяжести неоднородности, не превышает степень связанности старшего члена вариационного ряда W1 – переходят к блоку 19 фиг. 1.If the degree of connectivity of the nodes located in the center of gravity of the inhomogeneity does not exceed the degree of connectivity of the senior member of the variational series W 1 - go to block 19 of Fig. 1.

В блоке 18 фиг.1. уменьшают радиус поиска неоднородностей R _s на шаг Δl _s. Далее повторяют действия по определению областей неоднородностей из узлов исходной сети связи V ₃ _j и узлов связи КСУ V ₁ _j. (блок 30-43 фиг 2).In block 18 of Fig.1. reduce the radius of the search for inhomogeneities R _s step Δ l _s . Next, repeat the steps to determine the areas of heterogeneity from the nodes of the original communication network V ₃ _j and communication nodes KSU V ₁ _j . (block 30-43 of Fig. 2).

В блоке 19 фиг. 1. формируют множество виртуальных маршрутов, в соответствии c заданным вариантом маршрутизации и структурой информационных направлений КСУ. Формирование маршрутов может быть осуществлено при помощи ЭВМ.In block 19 of FIG. 1. form a set of virtual routes, in accordance with the given routing option and the structure of information directions of the CSS. Formation of routes can be carried out with the help of a computer.

В блоке 20 фиг. 1. запоминают данные о сформированных маршрутах во вспомогательную матрицу М1. Записывают значение в ПЗУ ЭВМ.In block 20 of FIG. 1. store data on the generated routes in the auxiliary matrix M 1. Write the value in the ROM of the computer.

В блоке 21 фиг. 1. проверяют ИН на соответствие заданным требованиям по количеству виртуальных маршрутов. Если ИН не соответствуют заданным требованиям по количеству виртуальных маршрутов, то переходят к блоку 22 фиг. 1.In block 21 of Fig. 1. check the ID for compliance with the specified requirements for the number of virtual routes. If the ID does not meet the specified requirements for the number of virtual routes, then go to block 22 of FIG. 1.

Если ИН соответствуют требованиям – переходят к блоку 23 фиг. 1.If the ID correspond to the requirements, go to block 23 of Fig. 1.

В блоке 22 фиг.1. добавляют линию привязки узла, размещенного в центре тяжести неоднородности, к узлу, являющимся следующим членом вариационного ряда W _с, со степенью связанности, после привязки, не превышающей степень связанности старшего члена вариационного ряда W1, до тех пор, пока ИН не будут соответствовать заданным требованиям по количеству виртуальных маршрутов.In block 22 of Fig.1. add the anchor line of the node located in the center of gravity of the inhomogeneity to the node that is the next member of the variation series W _c , with a degree of connectivity, after binding that does not exceed the degree of connectivity of the senior member of the variation series W 1, until the IS correspond to the given requirements for the number of virtual routes.

В блоке 23 фиг.1. проверяют сформированные виртуальные маршруты ИН на соответствие заданным требованиям по степени их независимости. Если виртуальные маршруты ИН не соответствуют заданным требованиям по степени их независимости – переходят к блоку 24 фиг. 1.In block 23 of Fig.1. check the generated virtual routes IN for compliance with the specified requirements according to the degree of their independence. If the virtual IN routes do not meet the specified requirements in terms of their degree of independence, go to block 24 of FIG. 1.

Если виртуальные маршруты ИН соответствуют заданным
требованиям – переходят к блоку 29 фиг. 1.If the virtual ID routes match the given
requirements - go to block 29 of FIG. 1.

В блоке 24 фиг.1. определяют на основе данных из матрицы М1 совпадающие по идентификатору узлы связи виртуальных маршрутов и узлы, непосредственно связанные с этими узлами. In block 24 of Fig.1. on the basis of the data from the matrix M 1 , virtual route communication nodes and nodes directly connected to these nodes are determined based on the identifier.

В блоке 25 фиг. 1. вычисляют расстояние lдоп_ij межу узлами, непосредственно связанными с совпадающими по идентификатору узлами связи виртуальных маршрутов (V ₃₅ и V ₃₁₀, V ₃₉ и V ₃₁₅, V ₃₁₆ и V ₃₂₁ фиг.3). Вычисление длины линий связи возможно с помощью известных геоинформационных программ (например: ГИС «Панорома», режим доступа: https://gisinfo.ru/products/ map12_prof.htm, дата обращения 01.04.2022 г.). Длина линии для проводных линий связи вычисляется в соответствии с профилем местности и возможностей прокладки кабельных трасс на ней.In block 25 of FIG. 1. Calculate the distance l add _ij between the nodes directly connected to the same identifier virtual route communication nodes ( V ₃₅ and V ₃₁₀ , V ₃₉ and V ₃₁₅ , V ₃₁₆ and V ₃₂₁ figure 3). The calculation of the length of communication lines is possible using well-known geoinformation programs (for example: GIS "Panoroma", access mode: https://gisinfo.ru/products/map12_prof.htm, accessed 04/01/2022). The line length for wired communication lines is calculated in accordance with the terrain profile and the possibilities for laying cable routes on it.

В блоке 26 фиг. 1. строят вариационный ряд W3 из расстояний lдоп_ij межу узлами, непосредственно связанными с совпадающими по идентификатору узлами связи виртуальных маршрутов. (Вариационные ряды и их характеристики / И.Г. Венецкий. М.: Статистика, 1970 – 160 с., где младшим членом ряда W3 является наименьшее расстояние между узлами связи.In block 26 of FIG. 1. a variational series W 3 is built from the distances l additional _ij between the nodes directly connected to the virtual route communication nodes matching the identifier. (Variational series and their characteristics / I.G. Venetsky. M .: Statistics, 1970 - 160 p., where the smallest member of the W 3 series is the smallest distance between communication nodes.

В блоке 27 фиг. 1 выбирают дополнительные линий связи lдоп_ij между узлами, непосредственно связанными с совпадающими по идентификатору узлами связи виртуальных маршрутов, соответствующие младшим членам вариационного ряда W3. In block 27 of FIG. 1 select additional communication lines l add _ij between the nodes directly connected to the virtual route communication nodes matching the identifier, corresponding to the lower members of the variational series W 3.

В блоке 28 фиг. 1 добавляют в структуру исходной сети выбранные дополнительные линий связи lдоп_ij до тех пор, пока виртуальные маршруты ИН не будут соответствовать заданным требованиям по степени их независимости. На фиг. 3 дополнительные линий связи обозначены удвоенной линией с типом штриха –точка, тире, точка.In block 28 of FIG. 1, the selected additional communication lines l add _ij are added to the structure of the original network until the virtual routes of the IN meet the specified requirements in terms of their degree of independence. In FIG. 3 additional communication lines are indicated by a double line with a stroke type - dot, dash, dot.

В блоке 29 фиг. 1. реализуют трансформированный вариант конфигурации физической сети связи, путем размещения вспомогательных узлов корпоративной системы управления на реальном географическом фрагменте территории и развертывания дополнительных линий связи.In block 29 of FIG. 1. Implement a transformed version of the configuration of the physical communication network by placing auxiliary nodes of the corporate management system on a real geographical fragment of the territory and deploying additional communication lines.

Таким образом, за счет обоснованного выбора мест размещения дополнительных инфотелекоммуникационных элементов КСУ формируется требуемое количество виртуальных маршрутов, с заданной степенью пересечения составных элементов маршрута, тем самым повышается устойчивость функционирования КСУ. Технический результат достигнут. Thus, due to the justified choice of locations for additional info-telecommunication elements of the CCS, the required number of virtual routes is formed, with a given degree of intersection of the component elements of the route, thereby increasing the stability of the CCS operation. The technical result has been achieved.

Claims

A 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, which consists in specifying the area of the real geographical fragment of the territory where the corporate management system is planned to be located, the coordinate grid of the geographical fragment of the territory, the number of bodies and the structure of the corporate control systems, the structure of information directions between them, the number and parameters of additional communication lines, the composition and structure of the original communication network, connect the communication nodes of the corporate management system to the nearest nodes of the original communication network, generate routing options between the nodes of the communication network in the necessary information directions, form a set routes between informationally interconnected subscribers of the corporate management system, taking into account the given structure of information directions, store data on the generated routes utax, characterized in that they additionally specify the number and characteristics of auxiliary communication nodes of the corporate management system, types, characteristics and sequence of activation of the anchor lines of communication nodes of the corporate management system, step of changing the length of the line Δ l _s for each type of anchor lines of communication nodes of the corporate management system, requirements for the placement of communication nodes of the corporate management system on a geographical fragment of the territory, requirements for information directions of the corporate management system in terms of the number and degree of independence of virtual routes, accuracy ε of identifying the area of heterogeneity in a given territory, assign identifiers to all communication nodes, build a variation series from the communication nodes of the original communication networks according to the degree of connectivity, simulate the placement of communication nodes of the corporate management system on a real geographical fragment of the territory, taking into account the specified requirements, determine the areas of heterogeneity, from the communication nodes ref one communication network and communication nodes of the corporate control system, with a search radius for inhomogeneities, starting sequentially from the types of reference lines of communication nodes of the corporate control system with the maximum value of the line length, for each specific region of inhomogeneity, a variational series is built from the communication nodes of the original communication network by distance from the center gravity of the heterogeneity, check the presence of a communication node in the center of gravity of the heterogeneity, if there is no communication node in the center of gravity of the heterogeneity, then simulate the placement of the auxiliary communication node of the corporate control system in the center of gravity of the heterogeneity, model the binding of the auxiliary communication node of the corporate control system to the node, which is the junior member variational series of communication nodes of the original communication network by distance from the center of gravity of heterogeneity with the degree of connectivity, after binding, not exceeding the degree of connectivity of the senior member of the variational series of the degree of connectivity of communication nodes of the original network connection, if a communication node is located at the center of gravity of the heterogeneity, then it is checked whether the node at the center of gravity of the heterogeneity is the communication node of the corporate control system, if the communication node is the communication node of the corporate management system, then the binding of the communication node of the corporate control system located in the center of gravity is modeled heterogeneity, to the node that is the junior member of the variational series of the communication nodes of the original communication network in terms of distance from the center of gravity of the heterogeneity with the degree of connectivity, after binding not exceeding the degree of connectivity of the senior member of the variational series of the degree of connectivity of the communication nodes of the original communication network, if the communication node is not communication node of the corporate management system, then they model the binding of the communication nodes of the corporate management system related to this area of heterogeneity to the communication node located in the center of gravity of this heterogeneity, build a variational series of communication nodes located in the centers of gravity of certain heterogeneities heterogeneities according to the degree of connectivity, compare the members of the variational series of the degree of connectivity of communication nodes located in the centers of gravity of certain heterogeneities with the senior member of the variational series of the degree of connectivity of communication nodes of the original communication network, if the degree of connectivity of the nodes located in the center of gravity of the heterogeneity exceeds the degree of connectivity of the senior member of the variational series of the degree of connectivity of the nodes of the original communication network, then the radius of the search for inhomogeneities is reduced by a step Δ l _s , and the steps to determine the areas of inhomogeneities are repeated, from the nodes of the original communication network and the communication nodes of the corporate control system, if the degree of connectivity of the nodes located in the center of gravity of the inhomogeneity , does not exceed the degree of connectivity of the senior member of the variational series of the degree of connectivity of the nodes of the original communication network, then a set of virtual routes is formed, in accordance with the given routing option and the structure of information directions of the corporate management system, store the data on the generated routes in an auxiliary matrix, check the information directions for compliance with the specified requirements for the number of virtual routes, if the information directions do not meet the specified requirements for the number of virtual routes, then add the anchor line of the node located in the center of gravity of the heterogeneity to the node that is the next member variational series of communication nodes of the original communication network by distance from the center of gravity of heterogeneity, with the degree of connectivity, after binding, not exceeding the degree of connectivity of the senior member of the variational series of the degree of connectivity of the nodes of the original communication network, until the information directions meet the specified requirements for the number of virtual routes, if the information directions meet the specified requirements for the number of virtual routes, then the generated virtual routes of the information directions are checked for compliance with the specified requirements for the degree of their independence, if the virtual routes of information directions do not meet the specified requirements for the degree of their independence, then, based on the data from the auxiliary matrix, the communication nodes of the virtual routes that match in identifier and the nodes directly connected to these nodes are determined, the dispersions between the nodes are calculated directly associated with the virtual routes matching the communication nodes, and build a variational series of them, select and add to the network structure additional communication lines corresponding to the lower members of the variational series, until the virtual routes of the information directions meet the specified requirements in terms of their degree independence, if the virtual routes of information directions meet the specified requirements for the degree of their independence, then they implement a transformed version of the configuration of the physical communication network by placing auxiliary nodes of the corporate network control systems on a real geographical fragment of the territory and deployment of additional communication lines.