RU2796122C1 - Способ структурной адаптации системы связи с учетом информационных потерь - Google Patents

Способ структурной адаптации системы связи с учетом информационных потерь Download PDF

Info

Publication number
RU2796122C1
RU2796122C1 RU2022131889A RU2022131889A RU2796122C1 RU 2796122 C1 RU2796122 C1 RU 2796122C1 RU 2022131889 A RU2022131889 A RU 2022131889A RU 2022131889 A RU2022131889 A RU 2022131889A RU 2796122 C1 RU2796122 C1 RU 2796122C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
communication system
main
block
condition
information
Prior art date
Application number
RU2022131889A
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Михайлович Межуев
Дмитрий Леонидович Стуров
Андрей Владиславович Пономарев
Константин Андреевич Кобелев
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации
Application granted granted Critical
Publication of RU2796122C1 publication Critical patent/RU2796122C1/ru

Links

Images

Abstract

Изобретение относится к электросвязи. Техническим результатом является поддержание требуемой эффективности информационного обмена системы связи в расширенной полосе пропускания и обеспечение допустимых информационных потерь. Он достигается тем, что для основной структуры системы связи с учетом допустимых информационных потерь в интервале ее эффективной работы
Figure 00000141
, ограниченном слева пороговым значением КПД передачи информации системы связи
Figure 00000142
- границей полосы пропускания
Figure 00000143
, а справа пороговым значением тангенса угла полосовой эффективности системы связи
Figure 00000144
- границей структурной адаптации системы связи с учетом допустимых информационных потерь
Figure 00000145
, выбирают резервную структуру, удовлетворяющую условиям перекрытия интервалов эффективной работы с основной структурой с учетом допустимых информационных потерь, после чего через заданный промежуток времени
Figure 00000146
измеряют значения входного трафика и при превышении
Figure 00000147
работают на резервной структуре системы, в противном случае - на основной структуре, при этом для резервной структуры системы связи также определяют пороговое значение тангенса угла полосовой эффективности системы связи. 2 ил.

Description

Изобретение относится к электросвязи, в частности к способам структурной адаптации системы связи на основе оценки эффективности информационного обмена (информационной эффективности) приращениями обобщенного показателя. Под структурной адаптацией системы связи с учетом потерь информационных пакетов (информационных потерь) будем понимать способность системы приспосабливаться к изменяющимся условиям функционирования (изменениям входного трафика) путем последовательных переходов с основной на резервную структуру и обратно, которые обеспечивают поддержание эффективности информационного обмена системы связи не ниже порогового значения обобщенного показателя с допустимым уровнем информационных потерь. Оно может быть использовано при создании новых и совершенствовании существующих автоматизированных систем управления, сетей связи с коммутацией сообщений, сетей связи с коммутацией пакетов, в том числе с быстрой коммутацией пакетов.
Известен способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи [патент RU №2405184, G06F 17/50, G05B23, 27.11.2010, Бюл. №33], который позволяет добиться повышения устойчивости системы связи при воздействии деструктивных воздействий на ее структурные элементы за счет упреждающей реконфигурации, решение на которую принимают в соответствии с критерием
Figure 00000001
, где D - достоверность вскрытия структуры системы связи,
Figure 00000002
- ее пороговый уровень. Недостатками данного способа являются: не учитывает изменение интенсивности входного трафика в процессе функционирования системы связи, не обеспечивает увеличение интервала эффективной работы системы связи по входному трафику и поддержание требуемой эффективности информационного обмена.
Существует также способ структурной адаптации системы связи на основе показателя - риск средних материальных потерь пользователя
Figure 00000003
[Головин О.В., Простое СП. Системы и устройства коротковолновой радиосвязи. М.: Изд-во Горячая линия - Телеком, 2006. - С. 206-214], который применяется при условии сильного физического воздействия на систему связи, определяемого изменением вероятности
Figure 00000004
обеспечения надежной передачи информации между корреспондентами по k-тому каналу связи. Недостатками данного способа являются: не определяет точное условие и границу перехода с основной на резервную структуру системы связи, не обеспечивает увеличение интервала эффективной работы системы связи по входному трафику и поддержание требуемой эффективности информационного обмена в соответствии с заданным критерием по
Figure 00000003
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ структурной адаптации системы связи [патент RU №2713329, H04L 29/00, 05.02.2020, Бюл. №4], который обеспечивает поддержание требуемой эффективности информационного обмена системы связи в соответствии с заданным пороговым значением КПД передачи информации
Figure 00000005
в расширенном интервале изменения входного трафика (в полосе пропускания)
Figure 00000006
за счет определения границы структурной адаптации системы связи и условия перехода с основной на резервную структуру и обратно. Недостатком данного способа является невозможность реализации структурной адаптации системы связи в условиях изменения входного трафика с допустимым уровнем потерь информационных пакетов (информационных потерь).
Техническим результатом предлагаемого способа является поддержание требуемой эффективности информационного обмена системы связи в соответствии с заданным пороговым значением КПД передачи информации в расширенной полосе пропускания и обеспечение допустимых информационных потерь в системе за счет определения показателя - тангенс угла полосовой эффективности, а также новых граничных значений входного трафика и условия перехода с основной на резервную структуру и обратно.
Указанный технический результат достигается тем, что для основной структуры системы связи в интервале ее эффективной работы с учетом допустимых информационных потерь
Figure 00000007
, ограниченном слева пороговым значением КПД передачи информации системы связи
Figure 00000008
- границей полосы пропускания
Figure 00000009
, а справа пороговым значением тангенса угла полосовой эффективности системы связи
Figure 00000010
- границей структурной адаптации (смены структур) системы связи с учетом допустимых информационных потерь
Figure 00000011
, выбирают резервную структуру, удовлетворяющую условиям перекрытия интервалов эффективной работы с основной структурой с учетом допустимых информационных потерь, после чего через заданный промежуток времени
Figure 00000012
измеряют значения входного трафика и при превышении
Figure 00000013
, работают на резервной структуре системы, в противном случае - на основной структуре, при этом для резервной структуры системы связи также определяют пороговое значение тангенса угла полосовой эффективности системы связи
Figure 00000014
, по которому измеряют значение входного трафика
Figure 00000015
- верхнюю границу полосы пропускания системы связи с учетом обеспечения допустимых информационных потерь
Figure 00000016
Сущность изобретения заключается в том, что путем измерений в блоках: устройств ввода информации, запоминающих устройств, устройств передачи информации, устройств вывода информации находят интервал эффективной работы системы связи на основной структуре с учетом допустимых информационных потерь
Figure 00000017
, для чего через заданный промежуток времени
Figure 00000018
измеряют текущие значения входного трафика
Figure 00000019
, определяют текущие значения КПД передачи информации
Figure 00000020
и тангенса угла полосовой эффективности
Figure 00000021
для основной структуры системы связи, после чего проверяют выполнение неравенства
Figure 00000022
где
Figure 00000023
- значение тангенса угла полосовой эффективности на предыдущем интервале времени
Figure 00000024
, если неравенство (1) выполняется, то описанные выше измерения и вычисления повторяют, а работу системы связи продолжают на основной структуре, иначе определяют пороговое значение тангенса угла полосовой эффективности
Figure 00000025
где
Figure 00000026
- пороговое значение приращения КПД передачи информации с учетом появления в системе связи информационных потерь,
Figure 00000027
- пороговое значение приращения входного трафика для основной структуры системы связи; при этом осуществляют проверку условия
Figure 00000028
если условие (3) выполняется, то измерения и вычисления
Figure 00000029
продолжают через
Figure 00000030
, а система по-прежнему функционирует на основной структуре, в противном случае, измеряют и запоминают значение входного трафика
Figure 00000031
, которое является границей структурной адаптации системы связи с учетом обеспечения допустимых информационных потерь; после чего проверяют выполнение условия
Figure 00000032
если условие (4) не выполняется, то осуществляют выбор новой резервной структуры системы связи и повторяют проверку условия (4), иначе проверяют выполнение условия
Figure 00000033
если условие (5) не выполняется, то осуществляют выбор новой резервной структуры системы связи и последовательно повторяют проверку условий (4) и (5), а при выполнении неравенства (5) осуществляют измерения текущих значений входного трафика и если
Figure 00000034
то продолжают работу на основной структуре системы связи, иначе переходят на резервную структуру, для которой, аналогично выражению (2) определяют значение
Figure 00000035
и контролируют: текущие значения входного трафика (6) и тангенса угла полосовой эффективности
Figure 00000036
с проверкой условий аналогичных (1) и (3) для резервной структуры; если условие аналогичное (3) для резервной структуры не выполняется, то измеряют и запоминают значение входного трафика
Figure 00000037
, которое является верхней границей полосы пропускания системы связи с учетом обеспечения допустимых информационных потерь; в дальнейшем на интервале
Figure 00000038
через
Figure 00000039
, продолжают измерения только значений входного трафика с проверкой условия (6), при выполнении которого система связи работает на основной структуре, в противном случае - на резервной структуре.
Сущность изобретения поясняется следующим. Проведение последовательных измерений текущих значений входного трафика, КПД передачи информации и тангенса угла полосовой эффективности основной и резервной структур при изменении входного трафика в интервале эффективной работы системы связи [Межуев А.М., Пасечников И.И., Коренной А.В. Анализ функции эффективности информационной сети и алгоритм оценки режимов информационного обмена на основе производных обобщенного показателя // Электромапштные волны и электронные системы. - М.: №5, 2017, С. 12-22] обеспечивает расширение диапазона входного трафика (полосы пропускания), в котором система связи функционирует с требуемой эффективностью информационного обмена при допустимом уровне информационных потерь за счет определения границы структурной адаптации системы связи
Figure 00000040
и, правила перехода с основной на резервную структуру и обратно в виде условия (6). При этом для определения
Figure 00000041
(2) и аналогично
Figure 00000042
использованы пороговые значения: приращений входного трафика для основной
Figure 00000043
и резервной
Figure 00000044
структур системы связи, где
Figure 00000045
и
Figure 00000046
- число каналов связи в основной и резервной структурах системы связи, соответственно,
Figure 00000047
- минимальное приращение интенсивности входного трафика в каждом канале связи равное величине 1 пакет/с, выбранное согласно известному способу оценки эффективности системы связи [патент RU 2685030, МПК H04L 29/00, 16.04.2019. Бюл. №11]; приращение КПД передачи информации с учетом допустимых информационных потерь в системе связи
Figure 00000048
, определенное на основе моделирования и оценки эффективности информационного обмена систем связи с заданными структурами [Межуев A.M., Коренной А.В., Стуров Д.Л. Структурная адаптация телекоммуникационных систем с обеспечением допустимых информационных потерь // Радиотехника. - М.: том 84, №3(5), 2020, С.29-39] с учетом требований по потерям информационных пакетов, определенных в рекомендациях Международного союза электросвязи [ITU-T Recommendation Y. 1541 Network Performance Objectives for IP-Based Services // May 2002; ITU-T Recommendation E.802 Overall network operation, telephone service, service operation and human factors // February 2007]. В результате слева полоса пропускания системы связи ограничивается в соответствии с заданным пороговым значением КПД передачи информации значением входного трафика
Figure 00000049
, полученным для основной структуры, а справа -
Figure 00000050
, которое определяется путем проверки неравенства аналогичного (3) для текущих значений тангенса угла полосовой эффективности
Figure 00000051
на резервной структуре системы связи. Этим достигается указанный в изобретении технический результат.
При описании системы связи, под которой понимается многоканальная система связи или сеть связи, используется понятие объекта связи 1 (фигура 1), состоящего из основных блоков:
2 - блок устройств ввода информации в систему связи (БУВИ);
3 - блок запоминающих устройств (БЗУ);
4 - блок устройств передачи информации (БУПИ);
5 - блок устройств вывода информации из системы связи (БУВВИ). Кроме того, структурная схема реализации предлагаемого способа
включает в себя блоки:
6 - измерителя-вычислителя КПД передачи информации и интервала эффективной работы основной структуры системы связи (БИКОС);
7 - измерителя-вычислителя КПД передачи информации и интервала эффективной работы резервной структуры системы связи (БИКРС);
8 - блок измерения входного трафика (БИВТ);
9 - блок определения тангенса угла полосовой эффективности основной структуры системы связи (БОТОС);
10 - блок запоминающего устройства (БЗУ 1);
11 - блок сравнения (БС1);
12 - блок определения порогового значения тангенса угла полосовой эффективности основной структуры системы связи (БОПЗТОС);
13 - блок сравнения (БС2);
14 - блок запоминающего устройства (БЗУ2);
15 - блок сравнения (БСЗ);
16 - блок задержки (БЗ);
17 - блок сравнения (БС4);
18 - блок определения тангенса угла полосовой эффективности резервной структуры системы связи (БОТРС);
19 - блок запоминающего устройства (БЗУЗ);
20 - блок сравнения (БС5);
21 - блок определения порогового значения тангенса угла полосовой эффективности резервной структуры системы связи (БОПЗТРС);
22 - блок сравнения (БС6);
23 - блок сравнения (БС7).
Способ структурной адаптации системы связи с учетом информационных потерь, может быть осуществлен следующим образом (фигура 1). Нахождение текущих значений КПД передачи информации системы связи основной
Figure 00000052
и резервной
Figure 00000053
структур через заданный интервал времени измерений
Figure 00000054
, определяемый условиями информационного обмена в системе связи [Пасечников И.И. Методология анализа и синтеза предельно нагруженных информационных сетей: Монография. - М.: Машиностроение-1, 2004. - С. 136-141], а также их интервалов эффективной работы
Figure 00000055
и
Figure 00000056
, соответственно, производят по известному способу [патент RU №2571917, H04 L29/00, 27.12.15 Бюл. №36] в блоках 6 (БИКОС) и 7 (БИКРС). Измерение текущих значений входного трафика
Figure 00000057
через
Figure 00000058
осуществляют в блоке 8 (БИВТ) (из блока 2 системы связи), выполненном, например, в виде счетчика одиночных элементарных посылок в единицу времени.
Далее с использованием текущих значений КПД передачи информации основной структуры системы связи
Figure 00000059
и входного трафика
Figure 00000060
, поступающих с выхода 1 блока 6 на вход 1 блока 9 (БОТОС) и с выхода 2 блока 8 на вход 2 блока 9, определяют текущее значение тангенса угла полосовой эффективности основной структуры системы связи по известному способу [патент RU 2685030, МПК H04L 29/00, 16.04.2019. Бюл. №11].
Полученное значение
Figure 00000061
с выхода блока 9 подают на вход блока 10 (БЗУ1), выполненного, например, в виде запоминающего устройства, и запоминают его. Далее через заданный промежуток времени измерений
Figure 00000062
(аналогично описанному выше), с использованием блоков 6, 8, 9 определяют следующее текущее значение тангенса угла полосовой эффективности для основной структуры системы связи
Figure 00000063
, которое также подают на вход блока 10 (БЗУ1). При поступлении в блок 10 следующего текущего значения
Figure 00000064
его запоминают и выдают на выход 2 блока 10, а предыдущее значение тангенса угла полосовой эффективности
Figure 00000065
выдают на выход 1 блока 10. С выходов 1 и 2 блока 10, соответственно, значения
Figure 00000066
и
Figure 00000067
поступают на входы 1 и 2 блока 11 (БС1), где, например, с использованием схемы сравнения, проверяют выполнение неравенства (1)
Figure 00000068
. В случае выполнения неравенства на выход 1 блока 11 (являющийся Вых. 1 структурной схемы осуществления способа) выдают сигнал продолжения работы системы связи на основной структуре, а также измерений и вычислений в блоках 6,8-11, как было описано выше. Если условие в блоке 11 не выполняется, с выхода 2 блока 11 подают сигнал на вход 2 блока 13 (БС2). Одновременно с этим в блоке 12 (БОПЗТОС), согласно выражению (2), с использованием порогового приращения КПД передачи информации
Figure 00000069
и информации о числе каналов связи основной структуры
Figure 00000070
, поступающей из блока 4 (БУЛИ) системы связи определяют пороговое значение тангенса угла полосовой эффективности для основной структуры системы связи
Figure 00000071
, которое подают на вход 1 блока 13. В блоке 13, например, с использованием схемы сравнения, проверяют выполнение неравенства (3)
Figure 00000072
. В случае выполнения неравенства на выход 1 блока 13 (являющийся Вых. 2 структурной схемы осуществления способа) выдают сигнал продолжения работы системы связи на основной структуре, а также измерений и вычислений в блоках 6, 8-11, как было описано выше. Если условие в блоке 13 не выполняется, с выхода 2 блока 13 подают сигнал на вход А2 шины Ш1, далее с выхода В2 шины Ш1 на упр. вх.1 блока 14 (БЗУ2) для записи текущего значения
Figure 00000073
, поступающего с выхода 1 блока 8 (БИВТ) на вход блока 14, как значения входного трафика
Figure 00000074
, которое является границей структурной адаптации системы связи с учетом обеспечения допустимых информационных потерь.
Далее с выходов 2 блоков 6 и 7, соответственно, подают значения
Figure 00000075
и
Figure 00000076
на входы 1 и 2 блока 15 (БСЗ), где, например, с использованием схемы сравнения, проверяют условие (4)
Figure 00000077
соответствия резервной структуры системы связи основной структуре по входному трафику (фигура 2). В случае, если условие в блоке 15 не выполняется, с выхода 2 блока 15 на выход схемы (являющийся Вых. 3 структурной схемы осуществления способа) выдают сигнал несоответствия резервной структуры основной структуре системы связи по полосе пропускания, при котором осуществляют замену резервной структуры. Одновременно данный сигнал подают на вход А0 шины Ш1, далее с выхода В0 шины Ш1 на управляющие входы 1 (упр. вх. 1) блоков 6, 7 и 8 для прекращения измерений текущих значений
Figure 00000078
,
Figure 00000079
в блоках 6, 7 и
Figure 00000080
в блоке 8, соответственно, а также в блок задержки 16 (БЗ). По прибытию сигнала в блок 16, выполненный, например, в виде линии задержки, его задерживают на интервал времени
Figure 00000081
реконфигурации структуры системы связи, за который в системе связи осуществляют выбор новой резервной структуры [Корсунский А.С., Ерышов В.Г. Защита инфокоммуникационных систем в условиях информационного противоборства / Автоматизация процессов управления: научно-технический журнал - Ульяновск: ФНПЦ АО «Марс», №4 (26), 2011. - С. 82-85, патент RU №2405184, G06F 17/50, G05B 23, 27.11.2010 Бюл. №33]. Далее с выхода блока 16 сигнал подают на вход А1 шины Ш1, далее с выхода В1 шины Ш1 на упр. вх. 2 блоков 6, 7 и 8 для возобновления измерений текущих значений
Figure 00000082
,
Figure 00000083
в блоках 6, 7 и
Figure 00000084
в блоке 8, соответственно, через заданный интервал времени измерений
Figure 00000085
При выполнении условия в блоке 15, с выхода 1 подают управляющий сигнал на упр. вх.2 блока 14, после чего записанное значение
Figure 00000086
с выхода 1 блока 14 одновременно направляют: на вход 1 блока 17 (БС4) и на вход 1 блока 23 (БС7). В блоке 17, например, с использованием схемы сравнения, проверяют выполнение условия (5) соответствия резервной структуры системы связи основной структуре с учетом допустимых информационных потерь (фигура 2), сравнивая
Figure 00000087
со значением
Figure 00000088
, поступающим на вход 2 блока 17 с выхода 2 блока 7. Если условие (5) не выполняется, то выдают сигнал на выход 2 блока 17 и на выход схемы (Вых. 3 структурной схемы осуществления способа) сигнал несоответствия резервной структуры основной структуре системы связи по полосе пропускания с учетом информационных потерь, при котором осуществляют замену резервной структуры. Аналогично описанному выше, одновременно данный сигнал подают на вход АО шины ЦП, далее с выхода ВО шины Ш1 на упр. вх. 1 блоков 6, 7 и 8 для прекращения измерений текущих значений
Figure 00000089
в блоках 6, 7 и
Figure 00000090
в блоке 8, соответственно, а также в блок 16, где после его задержки на интервал времени реконфигурации структуры системы связи
Figure 00000091
, формируют сигнал (через вход А1 и выход В1 шины Ш1 на упр. вх. 2 блоков 6, 7 и 8) на возобновление измерений текущих значений
Figure 00000092
в блоках 6, 7 и 8, соответственно.
Если условие (5) в блоке 17 выполняется, то выдают сигнал на выход 1 блока 17 (являющийся Вых. 4 структурной схемы осуществления способа) соответствия резервной структуры системы связи основной структуре системы связи по полосе пропускания с учетом информационных потерь. После чего прекращают измерения и вычисления в блоках 6, 9-13 для основной структуры системы связи.
При этом блоке 23 (БС7), например, с использованием схемы сравнения, проверяют выполнение неравенства (6)
Figure 00000093
путем сравнения значения границы структурной адаптации системы связи с учетом обеспечения допустимых информационных потерь
Figure 00000094
, поступающего на вход 1 блока 23 с выхода 1 блока 14, с текущим значением входного трафика системы связи
Figure 00000095
, направляемым на вход 2 блока 23 с выхода 1 блока 8.
Если условие (6) в блоке 23 выполняется, то на выход 1 блока 23 (являющийся Вых. 5 структурной схемы осуществления способа) выдают сигнал продолжения работы на основной структуре системы связи (с работой только блоков 8, 14 и 23 по измерению текущих значений входного трафика и границы структурной адаптации системы связи
Figure 00000096
).
При невыполнении неравенства (6) в блоке 23 выдают сигнал на выход 2 блока 23 (являющийся Вых. 6 структурной схемы осуществления способа) и производят «прямой» переход на резервную структуру системы связи. При этом аналогично представленному выше для основной структуры системы связи осуществляют определение параметров информационного обмена на резервной структуре: в блоке 7 определяют текущие значения КПД передачи информации
Figure 00000097
и интервал эффективной работы резервной структуры системы связи
Figure 00000098
; в блоке 8 контролируют текущие значения входного трафика системы связи
Figure 00000099
; в блоке 18 (БОТРС) определяют текущие значения тангенса угла полосовой эффективности резервной структуры системы связи
Figure 00000100
(по значениям поступающим на входы 1 и 2 из блоков 7 и 8, соответственно); в блоке 19 (БЗУЗ), например, с помощью запоминающего устройства, записывают текущие значения тангенса угла полосовой эффективности резервной структуры и подают
Figure 00000101
(с выхода 1) и
Figure 00000102
(с выхода 2) на входы 1 и 2 блока 20 (БС5), соответственно; в блоке 20, выполненном, например, с помощью схемы сравнения, сравнивают данные значения и при выполнении условия аналогичного (1) выдают сигнал на выход 1 (являющийся Вых. 7 структурной схемы осуществления способа) для продолжения работы на резервной структуре системы связи, в противном случае, с выхода 2 блока 20 подают сигнал на вход 2 блока 22 (БС6); в блоке 22, например, с использованием схемы сравнения, проверяют выполнение условия аналогичного (3) для резервной структуры системы связи, сравнивая
Figure 00000103
с пороговым значением
Figure 00000104
, определяемым в блоке 21 (БОПЗТРС) (по описанной выше методике с использованием
Figure 00000105
и информации о числе каналов связи резервной структуры
Figure 00000106
, поступающей из блока 4 системы связи) и в случае выполнения неравенства
Figure 00000107
на выход 1 блока 22 (являющийся Вых. 8 структурной схемы осуществления способа) выдают сигнал продолжения работы системы связи на резервной структуре, а также измерений и вычислений в блоках 7, 18-22, как было описано выше, а если условие в блоке 22 не выполняется, с выхода 2 блока 22 подают сигнал на вход A3 шины Ш1, далее с выхода В2 шины Ш1 на упр. вх.1 блока 14 для записи текущего значения
Figure 00000108
, поступающего с выхода 1 блока 8 (БИВТ) как значения входного трафика
Figure 00000109
, которое является границей полосы пропускания системы связи с учетом обеспечения допустимых информационных потерь, записанное значение
Figure 00000110
одновременно выдают на выход 2 блока 14 (являющийся Вых. 9 структурной схемы осуществления способа).
После чего прекращают измерения и вычисления в блоках 7, 18-22, обеспечивая измерения через
Figure 00000111
только значений входного трафика (блок 8) с проверкой условия (6)
Figure 00000112
в полосе пропускания системы связи с учетом допустимых информационных потерь
Figure 00000113
с помощью блока 23 (фигура 2). В случае выполнения условия (6) в блоке 23, осуществляют «обратный» переход с резервной на основную структуру системы связи, выдают сигнал на его выход 1 (являющийся Вых. 5 структурной схемы осуществления способа) и работают на основной структуре системы связи. В дальнейшем при невыполнении неравенства (6) производят «прямой» переход с основной на резервную структуру системы связи выдают сигнал на выход 2 блока 23, (являющийся Вых. 6 структурной схемы осуществления способа) и работают на резервной структуре системы связи. Подобный цикл измерений и вычислений в блоках 8 и 23 повторяют в течение всего последующего функционирования системы связи, обеспечивая тем самым структурную адаптацию системы связи с учетом допустимых информационных потерь. Таким образом, способ структурной адаптации системы связи с учетом информационных потерь реализован в полном объеме.
Все представленные выше операции для осуществления способа, могут быть реализованы, например, с использованием быстродействующих микроконтроллеров [Белов А.В. Самоучитель разработчика устройств на микроконтроллерах AVR. - С.-Пб.: Наука и Техника, 2008. - 544 с.].
Отличие предложенного способа от прототипа состоит в том, что он обеспечивает поддержание заданной эффективности информационного обмена системы связи при изменении входного трафика за счет расширения интервала эффективной работы (полосы пропускания) системы связи, образующегося «слиянием» интервалов эффективной работы системы связи основной
Figure 00000114
и резервной
Figure 00000115
структур с учетом обеспечения допустимого уровня информационных потерь (фигура 2, жирная пунктирная линия огибающей графиков). При этом определяется: конкретное значение входного трафика, при котором осуществляется смена основной и резервной структур системы связи, - граница структурной адаптации; условие перехода с основной на резервную структуру и обратно, а также граница полосы пропускания системы связи с учетом обеспечения допустимых информационных потерь [Межуев A.M., Коренной А.В., Стуров Д.Л. Метод структурной адаптации телекоммуникационных систем с обеспечением допустимых информационных потерь. - М.: Радиотехника, том 84, №3(5), 2020. - С. 29-39].
Доказательством технической реализуемости способа структурной адаптации системы связи с учетом информационных потерь, является то, что для его осуществления требуются стандартные элементы микроэлектроники, существующие средства измерительной и вычислительной техники, например, такие как: шина данных, счетчики, запоминающие устройства, вычитающие устройства, схемы сравнения, линия задержки, а также программное обеспечение, основой которого являются элементарные математические операции.

Claims (13)

  1. Способ структурной адаптации системы связи с учетом информационных потерь, заключающийся в изменении структуры системы связи на основе определения КПД передачи информации, тангенса угла полосовой эффективности и интервалов эффективной работы системы связи на основной
    Figure 00000116
    и резервной структурах
    Figure 00000117
    соответственно, отличающийся тем, что находят интервал эффективной работы системы связи на основной структуре с учетом допустимых информационных потерь
    Figure 00000118
    , для чего через заданный промежуток времени
    Figure 00000119
    измеряют текущие значения входного трафика
    Figure 00000120
    , определяют текущие значения КПД передачи информации
    Figure 00000121
    и тангенса угла полосовой эффективности
    Figure 00000122
    для основной структуры системы связи, после чего проверяют выполнение неравенства
  2. Figure 00000123
  3. где
    Figure 00000124
    - значение тангенса угла полосовой эффективности на предыдущем интервале времени
    Figure 00000125
    , если неравенство (1) выполняется, то описанные выше измерения и вычисления повторяют, а работу системы связи продолжают на основной структуре, иначе определяют пороговое значение тангенса угла полосовой эффективности
  4. Figure 00000126
  5. где
    Figure 00000127
    - пороговое значение приращения КПД передачи информации с учетом появления в системе связи информационных потерь,
    Figure 00000128
    - пороговое значение приращения входного трафика для основной структуры системы связи; при этом осуществляют проверку условия
  6. Figure 00000129
  7. если условие (3) выполняется, то измерения и вычисления
    Figure 00000130
    продолжают через
    Figure 00000131
    , а система по-прежнему функционирует на основной структуре, в противном случае измеряют и запоминают значение входного трафика
    Figure 00000132
    , которое является границей структурной адаптации системы связи с учетом обеспечения допустимых информационных потерь; после чего проверяют выполнение условия
  8. Figure 00000133
  9. если условие (4) не выполняется, то осуществляют выбор новой резервной структуры системы связи и повторяют проверку условия (4), иначе проверяют выполнение условия
  10. Figure 00000134
  11. если условие (5) не выполняется, то осуществляют выбор новой резервной структуры системы связи и последовательно повторяют проверку условий (4) и (5), а при выполнении неравенства (5) осуществляют измерения текущих значений входного трафика и если
  12. Figure 00000135
  13. то продолжают работу на основной структуре системы связи, иначе переходят на резервную структуру, для которой аналогично выражению (2) определяют значение
    Figure 00000136
    и контролируют: текущие значения входного трафика (6) и тангенса угла полосовой эффективности
    Figure 00000137
    с проверкой условий, аналогичных (1) и (3) для резервной структуры; если условие аналогичное (3) для резервной структуры не выполняется, то измеряют и запоминают значение входного трафика
    Figure 00000138
    , которое является верхней границей полосы пропускания системы связи с учетом обеспечения допустимых информационных потерь; в дальнейшем на интервале
    Figure 00000139
    через
    Figure 00000140
    , продолжают измерения только значений входного трафика с проверкой условия (6), при выполнении которого система связи работает на основной структуре, в противном случае - на резервной структуре.
RU2022131889A 2022-12-06 Способ структурной адаптации системы связи с учетом информационных потерь RU2796122C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2796122C1 true RU2796122C1 (ru) 2023-05-17

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1079568A2 (en) * 1999-08-24 2001-02-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Network topology change, system and method of changing
RU2405184C1 (ru) * 2009-05-12 2010-11-27 Министерство обороны Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени С.М. Буденного Способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи
RU2713329C1 (ru) * 2019-04-25 2020-02-05 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Способ структурной адаптации системы связи
RU2713616C1 (ru) * 2019-04-16 2020-02-05 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Устройство структурной адаптации системы связи

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1079568A2 (en) * 1999-08-24 2001-02-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Network topology change, system and method of changing
RU2405184C1 (ru) * 2009-05-12 2010-11-27 Министерство обороны Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени С.М. Буденного Способ обеспечения устойчивого функционирования системы связи
RU2713616C1 (ru) * 2019-04-16 2020-02-05 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Устройство структурной адаптации системы связи
RU2713329C1 (ru) * 2019-04-25 2020-02-05 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Способ структурной адаптации системы связи

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Su et al. Interconnected network state estimation using randomly delayed measurements
US4551833A (en) Distributed monitoring of packet transmission delay
CN113411221B (zh) 电力通信网络故障仿真验证方法、装置、设备和存储介质
US7525929B2 (en) Fast simulated annealing for traffic matrix estimation
CN106878170B (zh) 一种转发路径确定方法和装置
EP1655893A1 (en) Simulated annealing for traffic matrix estimation
CN113408139A (zh) 电力通信网络路径控制仿真验证方法、装置、设备和介质
US20130039191A1 (en) Method, Computer Program Product, and Apparatus for Comparing Traffic Pattern Models of a Complex Communication System
Chydzinski et al. The Single‐Server Queue with the Dropping Function and Infinite Buffer
Briem et al. A general discrete-time queueing model: analysis and applications
Zhao et al. Risk assessment and optimization for key services in smart grid communication network
CN114866431A (zh) 基于int预测sfc网络故障的方法、装置及处理器
RU2796122C1 (ru) Способ структурной адаптации системы связи с учетом информационных потерь
Wang et al. Transient behavior of ATM networks under overloads
Lozhkovskyi et al. Method for evaluating the quality of service characteristic of a packet access network for iot devices
Aït-Salaht et al. Stochastic bounds and histograms for network performance analysis
CN102461069A (zh) 建模设备和方法
RU2713329C1 (ru) Способ структурной адаптации системы связи
Vogt et al. Availability modeling of services in IP networks
RU2734503C1 (ru) Способ моделирования сети связи с памятью
KR102628055B1 (ko) 배전계통의 전압 및 구간 부하 추정 시스템 및 방법
Ye et al. Minimizing packet loss by optimizing OSPF weights using online simulation
RU2779503C1 (ru) Способ оценки эффективности информационного обмена системы связи с учетом информационных потерь
KR100271525B1 (ko) 전화망의 단대단 트래픽 추정장치 및 그 방법
KR100236820B1 (ko) 단대단 트래픽 추정 방법 및 시스템