Глава 1. Анализ структур сетей связи специального назначения и их характеристик

МИНИСТЕРСТВО ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение

Высшего образования «Военная академия связи имени

Маршала Советского Союза С. М. Буденного»

Министерства обороны Российской Федерации

 

Кафедра

Военных систем многоканальной электропроводной и оптической связи

 

 

К защите допущен

 

Начальник 21 кафедры

полковник

А. Муравцов

«» 2019 г.

 

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

 

курсанта 2443 учебной группы

факультета многоканальных телекоммуникационных систем

старшего сержанта Пашинина Егора Дмитриевича

 

Тема: Синтез структуры сети связи специального назначения по критерию минимума суммарной длины кабеля

Руководитель: Горай И. И., доцент, кандидат технических наук

 

 

Г. Санкт-Петербург – 2019 г.

МИНИСТЕРСТВО ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение

Высшего образования «Военная академия связи имени

Маршала Советского Союза С. М. Буденного»

Министерства обороны Российской Федерации

 

Кафедра

Военных систем многоканальной электропроводной и оптической связи

 

 

Утверждаю

Начальник 21 кафедры

полковник

А. Муравцов

«» 2018 г.

 

ЗАДАНИЕ

на дипломную работу

выпускнику 2443 учебной группы

старшему сержанту Пашинину Егору Дмитриевичу

 

Тема: Синтез структуры сети связи специального назначения по критерию минимума суммарной длины кабеля

Закреплена приказом начальника академии № 720

от 27 сентября 2017 г.

 

Г. Санкт-Петербург – 2018 г.

 

СОДЕРЖАНИЕ ЗАДАНИЯ

I. ЦЕЛЕВАЯ УСТАНОВКА

Разработать алгоритмическое и программное обеспечение для решения задач оптимального расчета сложных структур сетей связи на основе простейших, выполнить их сравнительный анализ по критериям минимума суммарной длины кабеля и величине структурной живучести.

 

II. ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Выполнить анализ типовых структур сетей связи.

Изучить основные параметры типовых (простейших) структур объектовых, абонентских, компьютерных и других сетей связи.

2. Определить и изучить содержание и возможности основных алгоритмов, используемых при решении оптимизационных задач по расчету структур сетей связи. Изучить основные алгоритмы, используемые для нахождения медианы графа, а также для решения задачи «Коммивояжер». Разработать программу решения минисуммной задачи.

3. Выполнить расчет структур сетей связи специального назначения по критерию суммарной минимальной длины кабеля. 

Привести примеры расчета типовых топологических структур по критерию минимума длины кабеля и величине структурной живучести. Выполнить сравнительную оценку структур для различных вариантов их сложности. 

 

III. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ (ОБСТАНОВКА)

1. Учебные пособия, диссертации, научные статьи из международных сборников.

2. Методические рекомендации по разработке, оформлению и защите дипломных работ, проектов и задач. – СПб.: ВАС, 2013. -10с.

 

IV. ПЕРЕЧЕНЬ МАТЕРИАЛОВ, ПРЕДСТАВЛЯЕМЫХ

К ЗАЩИТЕ

1. Пояснительная записка.

2. Графические материалы, поясняющие сущность и результаты выполненной работы.

3. Программа решения минисуммной задачи.

V. ПЕРЕЧЕНЬ НЕОБХОДИМЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ РАБОТ И РАСЧЕТОВ НА ЭВМ

1. Расчет топологических структур «кольцевая», «двух кольцевая», «трех кольцевая».

VI. ОБЩИЙ ОБЪЕМ И ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ОТЧЕТНЫХ ДОКУМЕНТОВ

1. Пояснительная записка объемом 50-60 страниц машинописного текста.

2. Слайды в PowerPoint.

3. Разработанный материал на электронном носителе.

 

VII. ПЕРЕЧЕНЬ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Богачев К. Г., Глуховченко Р. Н., Прасько Г. А., Соколов А. С. Основы телекоммуникаций: Учеб. пособие для ВВУЗов связи. – СПб.: ВАС. 2015.

2.Воробьев Л. В., Щербина Л. П. Сети военной телефонной связи: Учеб. пособие/ Под ред. Щербины Л. П. – СПб.: ВУС. 2004.

3.Кристофидес Н. Теория графов. Алгоритмический подход. 1978.

4.Майника Э. Алгоритмы оптимизации на сетях и графах: Пер. с англ. – М.: Мир. 1981.

5.Перепелица В. А., Гимади Э. Х. К задаче нахождения минимального гамильтонова контура на графе со взвешенными дугами. – Новосибирск. 1969.

6.http://studfiles.net/preview/page:3/. Евклидово пространство как система.

7.http://geographyofrussia/transport-i-seti-rossii/. Транспорт и транспортные сети России.

8.www.techsolid.ru/solievs-608-1.html. Обзор технологий построения транспортных сетей.

9.Олифер Н. А. Компьютерные сети. Учебник для ВУЗов. 4-е изд. – СПб. 2012.

VIII. СРОКИ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ЗАВЕРШЕННОЙ РАБОТЫ

-РУКОВОДИТЕЛЮ:            до 15 мая 2019 г.

-НАЧАЛЬНИКУ КАФЕДРЫ: до 18 мая 2019 г.

-РЕЦЕНЗЕНТУ:                    до 23 мая 2019 г.

 

РУКОВОДИТЕЛЬ: доцент 21 кафедры, КТН, Горай И. И.

 

Подпись__________________

«___» ______________ 2018г.

 

ЗАДАНИЕ ПОЛУЧИЛ: курсант учебной группы 2443,                               старший сержант Пашинин Е.Д.

 

Подпись__________________

«___» ______________ 2018г.

 

СОДЕРЖАНИЕ

Перечень сокращений……………………………………….............................

6

Введение…………………………………………………………....................... Глава 1. Анализ структур сетей связи специального назначения и их характеристик…………………………………………………………….......... 1.1 Понятие о структурах сетей связи……………….……………………... 1.2 Топологические структуры сетей связи и их характеристики……........ 1.3 Постановка задачи………………………………………………………… Вывод по 1 главе………………………………………………………………. Глава 2.Алгоритмы и программы расчета параметров одно-, двух- и трех кольцевых структур сетей связи, их анализ и возможности применения. Оценка эффективности разработанного программного обеспечения...………………………………………………………………................. 2.1 Общие понятия ……………………………………………………............ 2.2 Алгоритм «Коммивояжер» ………………………………………………. 2.3 Евклидизация …………………………………………………………….. 2.4 Алгоритм поиска минимальной медианы……………………………….. Вывод по 2 главе………………………………………………………………. Глава 3. Примеры расчета сетей связи, сравнительная оценка используемых структур по критерию живучести……..…………………………....... 3.1 «Одно кольцевая» топологическая структура……………………………. 3.2 «Двух кольцевая» топологическая структура……………………….......... 3.3 «Трех кольцевая» топологическая структура……………………….. 3.4Анализ выполненных расчетов одно- двух- и трех кольцевых топологических структур……………………………………………………………… Вывод по 3 главе………………………………………………………………. Заключение……………………………………………………………….......... Список используемой литературы………………………………………........ Отзыв…………………………………………………………………………… Рецензия…………………………………………………………………………

7   9 9 11 16 17   18 18 22 25 39 41   42 42 47 48 49 56 61 53 54 55 56

 

Перечень сокращений

ЕСЭ	- единая сеть электросвязи
ОАЦСС	- объединенная автоматизированная цифровая сеть связи
ЦСП	- цифровые системы передачи
ТКС	- телекоммуникационная сеть
КЦ	- коммутационный центр
SDH	- синхронная цифровая иерархия
FDDI	- распределенный интерфейс передачи данных по оптоволокну
RPR	- отказоустойчивое пакетное кольцо
ПО	- программное обеспечение
СС СН	- сети связи специального назначения

 

Введение

Единая сеть электросвязи РФ – сеть электросвязи, состоящая из расположенных на территории Российской Федерации сетей связи следующих категорий: сетей общего пользования (ОП), выделенных сетей, технологических сетей, сетей связи специального назначения и других сетей передачи информации при помощи электромагнитных систем. По функциональному принципу сети ЕСЭ разделяются на транспортные сети и сети доступа.

Транспортной является та часть сети связи, которая выполняет функции переноса потоков сообщений от их источников из одной сети доступа получателям сообщений другой сети доступа.

 Сетью доступа сети связи является та ее часть, которая связывает источник (приемник) сообщений с узлом доступа, являющимся граничным между сетью доступа и транспортной сетью [7].

По способам организации каналов в сети ЕСЭ разделяются на первичные и вторичные. Первичные сети ЕСЭ РФ предназначены для организации и предоставления во вторичные сети типовых сетевых трактов, типовых каналов передачи и типовых физических цепей. На их основе с помощью узлов и станций коммутации организуются различные вторичные сети для транспортировки, коммутации и распределения сигналов в службах электросвязи [1].

В ВС РФ строится объединенная автоматизированная цифровая сеть связи (ОАЦСС), которая учитывает и использует единые принципы построения перечисленных выше типов сетей и обеспечивает должностным лицам (органам военного управления) различные услуги связи.

В дипломной работе рассматриваются вопросы оптимального выбора структур сетей, развертываемых на различных объектах связи (объектовых сетей), а также абонентских и компьютерных.

 Задачи по выбору и расчету структуры сетей решаются на этапах их строительства и модернизации, как правило, на основе высокоскоростных ЦСП с использованием оптического кабеля. Важной частью этой задачи является нахождение структур сетей, которые удовлетворяли бы не только требованиям связи (надежность, помехозащищенность, пропускная способность и др.), но и требованиям по стоимости и затратам на их строительство.

Известно, что оптимальный расчет структур позволяет наиболее эффективно решать задачу снижения стоимости сети, а также улучшения ее оперативных показателе (в первую очередь структурной живучести).

В дипломной работе формируется и решается задача построения много кольцевых структур с учетом минимизации расхода кабеля для их построения, а также требований по структурной живучести сетей. Сети строятся на основе тривиальной кольцевой структуры.

Для выбора и оценки соответствующей структуры будет использовано алгоритмическое и программное обеспечение, которое является важнейшей частью дипломной работы.

Как показывают расчеты с увеличением сложности структуры (переход к двух, трех, четырех и т.д. кольцевым структурам) появляется возможность удовлетворять самым жестким требованиям по структурной живучести сетей. Данные возможности в дипломе иллюстрируются примером. Материалы, алгоритмы и программы, используемые в дипломной работе, так же могут быть исполнены при проведении научно-исследовательских работ и в практике построения сетей связи различного назначения.

 

 

Глава 1. Анализ структур сетей связи специального назначения и их характеристик.